HASS(高加速度应力筛选)HALT(高加速度寿命试验)
高加速寿命试验(HALT)知识汇总
高加速寿命试验（HALT）知识汇总环境应筛选（ESS）业内通常分为常规应力筛选、定量应力筛选和HALT（高加速寿命试验）、HASS（高加速应力筛选）和POS适用临界条件筛选。
本文主要涉及高加速寿命试验（HALT），并侧重于试验方法。
国内应力筛选的主要标准是GB1032-1990，该标准颁布将近30年，得到了广泛的应用，至今尚未更新。
国内定量应力筛选主要标准是GJB/Z 34-1993。
而目前关于高加速应力寿命的试验，目前没有找到相关的国家标准。
HALT相关概念高加速寿命测试(highly accelerated life testing ，HALT)通常讲它是一种研发工具，而不是一种试验，不是现场环境的模拟与再现，他不能给出通过或不通过，合格与否的结论，它主要应用在产品设计和试制阶段，针对产品电路板、级件、子系统、系统等不同层级，利用极端的阶梯步进各环境应力及综合应力加于试样，在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。
试样通过HALT所暴露的缺陷，涉及设计、材料、结构、工艺等诸方面。
通过HALT试验，可以实现快速发现产品的潜在缺陷，并加以改进和验证，从而增加产品的极限值，提高其坚固性及可靠性。
施加于试样的应力，包括高温、低温、快速温度变化、振动、快速温度变化加振动的综合应力，及电力开关循环、电压边际及频率边际测试等。
据讲HALT能将原来需6个月甚或1年时间的新产品可靠性试验周期缩短至一周左右，且在这一周中所发现的产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致，故HALT的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
HALT以持续的测试、失效、分析、改进及再次测试验证构成了整个程序，构成一个闭环过程，如图所示。
每项测试计划，需要重复进行几次，除非一次性能经受加速应力试验。
其关键在于分析失效的根本原因。
试验的主要功能如下：(1) 利用高环境应力将产品设计缺陷激发出来，并加以改善；。
机械可靠性测试介绍
压力试验
测试过程使用的关键参数： ★ 测试速度：12.7mm/min(0.5inch/min)
★ 测试压力值的计算方法： 对于测试方式1（释放）：
F=Wt ×(S-1) ×F ×9.8 ×1.4
对于测试方式2和测试方式3（保持）： F=Wt ×(S-1) ×F ×9.8
压力试验
关于压力测试中堆码层数S的定义方法：
碰撞试验
型号: SY20-100 最大负载：100KG 最大跌落高度：60mm 加速度：5~100g 脉宽：3~20ms 台面尺寸：500×700mm 碰撞脉冲重复频率：10-80次／分
碰撞测试参数
1.脉冲波形：半正弦波
2.峰值加速度：表示速度对时间倒数的矢量。单位为:
gn或
m/s2,1gn=9.8m/s2
★ 根据包装设计的设计堆码层数指定 ★ 根据堆码时间和堆码高度定
关于压力测试中安全因子F的定义方法：
★ 一般为3-6，堆码时间超过24小时，推荐取5，否 则推荐取4.
跌落试验
型号： NPBZ-200 跌落高度：300～2000mm可调 最大负载：100kg 最大尺寸：1000×800×1000mm 配套TP3软件，可以测量加速度值
HALT&HASS&HASA
型号: QualMark Typhoon 3.0 温度范围:-100℃~200 ℃ 温度变化速率:60 ℃/min 振动台频率范围:10~5000Hz 最大加速度:50g 振动台尺寸:914×914mm 配套六通道GHI频谱分析仪
1.HALT(Highly accelerated life test) 高加速寿命试验
压力试验
压力的来源： 运输和仓储时的堆码压力
----垂直压力试验 影响堆码压力的因素： 1、运输工具和仓库的高度 2、堆码层数 3、运输方式
HALTHASS试验技术在电子电工产品的应用
-26-/2013.02/HALT/HASS试验技术在电子电工产品的应用广州广电计量检测股份有限公司 赵家华【摘要】本文基于高加速寿命试验（HALT）和高加速筛选试验（HASS）的详细介绍，重点分析两种试验方法的可靠性测试步骤，并揭示其应用领域及实用价值。
由于加速可靠性试验可使用户很快确定电子电工产品的可靠性，它在实际质量控制中成为比较有效地手段。
高加速寿命试验HALT和高加速筛选试验HASS是非常有效地加速可靠性技术，它已在制造业中推广。
其中HALT是在电工产品设计阶段使用，它可快速暴露设计缺陷以便重更改设计，消除缺陷，从而减少维修费用。
HASS是在电子电工产品的生产阶段使用，它可快速暴露任何工艺缺陷。
【关键词】加速可靠性试验；设计缺陷；应力；温度循环由于加速可靠性试验可使用户很快确定电子电工产品的可靠性，它是有效的实际质量控制手段。
高加速寿命试验（HALT）和高加速筛选试验（HASS）是非常有效的加速可靠性技术，在制造行业被广泛使用。
其中，HALT是在电子电工产品设计阶段使用，它可快速暴露设计缺陷以便更改设计，消除缺陷，从而减少维修费用。
HASS是在电子电工产品的生产阶段使用，它可快速暴露任何工艺缺陷。
传统的环境试验和可靠性试验，基本属于模拟试验，试验应力的考虑都是尽量模拟真实的环境。
传统模拟试验的环境应力与电子电工产品未来实际使用的应力相当，其至多把技术条件中实测环境应力适当提高，以确保电子电工产品耐环境应力的余量。
环境适应性和可靠性令人满意，但事实并非如此，很多通过鉴定、验收的电子电工产品潜在缺陷还是很多，可靠性差和返修率较高，维修费用成为电子电工产品生产商考虑的重点。
从而我们要大幅提高电子电工产品可靠性的裕度，在不提高试验费用的同时只能提高试验应力，而HALT和HASS 成为即快捷、成本比较低的试验工具，图1是HALT/HASS试验设备。
一、可靠性测试中的HALT & HASS HALT & HASS是由美国军方所延伸出的设计质量验证与制造质量验证的试验方法，现已成为美国电子业界的标准电子电工产品验证方法。
Halt_Hass_书籍
前言建立一种新的规则总是漫长而艰辛的，不由的想到一个有名的故事里的一段话：在接受的难度上、执行的艰险程度和成功的不确定度上没有什么比得上尝试引入一种新的概念更高的了 － 尼可罗·马基雅维里《君主论》高加速寿命测试(HALT) 和高加速应力筛选(HASS)都是通过运用高于环境中存在的应力来加快发现和改进产品设计和制造流程。
在写这本书之前，作者和作者所咨询的许多公司已经运用这一方法有三十多年了。
但即使到现在1999年，使用这一领先方法的公司没有公开他们的成功案例以免让他们的竞争对手了解其相对传统方法在财务和技术上所拥有的非凡优势。
这里简单列举一下相对传统方法，加速测试方法的优势：1．产品开发时间上缩短了百万数量级2．产品投资回报率上提高到百万倍3．产品可靠度提高了几千倍以上HASS和HALT不是用于测量产品的可靠性比如MTBF测试，而是以一种积极的方式来改进产品。
本书主要是阐述作者即本方法的发明者所应用的理论和方法。
这种方法的积极性在于通过在HALT中运用超常规的应力来找到产品正式投产前存在的薄弱环节然后运用HASS 高应力的方式快速筛选出生产中存在的缺陷。
这个方法如果能够坚持完完全全的运用都会取得成功，如果不能够按本书所说明的步骤进行，有可能所有的努力都毫无价值，我就看到这样一些例子：由于忽略了其中的一些关键步骤，造成产品无论在保修期还是其之后的故障率都惊人的提高了许多。
所以在实际运用中那些声称他们也在运用HALT和HASS却没有按照本书方法做，他们所取得的成就就没有正确使用这一方法可能来得高了。
HALT和HASS并不是一个新的产品可靠性测试规范，而是一门如何积极努力达到产品设计和生产零缺陷又低成本的技术，是真正使产品达到所谓的永不失效的方法。
可以看到的是那些能够使产品无故障和客户满意的方法真能够带来利润提高的机会。
相反的，从华盛顿技术研究项目组研究的结果来看，产品故障而使客户不满会严重影响产品的利润：z平均来看，每一个无法忍受而最终投诉的客户背后，还有26个客户选择了沉默z平均每个客户会将故障告诉8到16个人z91％的客户将不会在采购他们讨厌的公司的产品z如果能够有效解决客户的投诉，大约90％的客户还会选择同一家公司z吸引一个新客户所需的代价是保持一个老客户的五倍本书是整理自作者对HALT和HASS所做的演讲，演讲中包含了过去这么多年理论技术和设备的改进，第一次演讲追溯到1981年，到在写本书的时候，就分成两场演讲，一个是两天的理论基础演讲，另一个是一天的实验室实际操作，介绍如何正确使用测试设备。
MilHDBK217与HALT和HASS试验
Mil-HDBK-217与HALT和HASS试验过去，MIL－HDBK－217已经广泛用来预计产品可靠性。
不过，今天高加速寿命试验(HALT)和高加速应力筛选(HALT)试验被公认为强化产品可靠性的有效工具。
军用标准和HALT／HALT试验包括可靠性的各个方面。
那么，两者之间究竟有什么关联呢？在产品制造或投入市场之前，制造商通常要根据MIL－HDBK－217、Bellcore TR－332或其它模型中所述的失效模型，来作可靠性预计。
但是，当产品被交付给客户，接着作失效报告时，原先的失效预计因实际世界的失效报告而无效。
有些厂家曾经说过，当与现场的性能相比时，预计模型很不准确。
那么，可靠性预计与失效报告之间有什么差异呢？－HDBK－217的目的这个军用手册用来按元器件失效数据去估计电子设备和系统的内在可靠性，它包括2个基本预计模型：1.1、元器件数量分析法该模型要求较少的系统信息量，在考虑元器件质量和碰到的环境条件的情况下，首先使用各种元器件数。
一般来说，该方法适用于早期设计阶段，以获得系统可靠性的初始估计值。
在该阶段中，详细的电路设计是未知的。
1.2、元器件应力预计法该预计方法采用包括诸如环境、质量应用、最大额定值、复杂度、温度、结构之类的详细信息以及其它应用因素在内的复杂模型。
该方法往往在设计周期接近结束时和实际电路设计已经确定时使用。
MIL－HDBK－217和BellcoreTR－332的一般失效模型具有下列表达式：λ=λbπQπＥπA…其中：λb为阿列尼斯(Arrhenius)所述的基本失效率；πＱπＥπＡ…为元器件质量、环境和应用应力相关的因素；阿列尼斯公式描述了元件的失效率与温度之间的关系。
从观测到的化学反应、气体扩散和迁移率对温度的依赖性中推论出下列关系式λb=EkT--------- 此处为数学行列式或矩阵其中：λb为元器件失效率；E为激活能；k为波尔兹曼常数；T为绝对温度；K为常数。
(电子产品)可靠性试验-高加速试验(HALT)简介
高加速试验（HALT）
不同阶段可靠性工作对成本的影响差异巨大
问题发现越早，所需成本越少
高加速试验
HALT 高加速寿命试验 -High Accelerated Life Test
HASS 高加速应力筛选 -High Accelerated Stress Screen
HASA 高加速应力抽选 -High Accelerated Stress Audit
HAST 高加速应力试验 -High Accelerated Stress Test
HALT的作用
快速发现产品的设计缺陷 评估和改善产品的设计裕度 减少产品的研发时间和成本 在产品销售前消除设计问题 降低评估产品的成本
HALT的作用就是帮助公司省钱和赚钱
为什么进行HALT
任何产品皆有缺点 故障发生时往往已超过时效, 且须付出昂贵的代价. 所以,必须借增加环境应力,早期发现故障 解決问题, 必先发现问题 一定要改进产品，消除故障 产品可靠性成长,基于早期发现问题，解决问ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ. 反馈/沟通时测量和改善可靠性的第一要务 HALT是快速发现产品缺陷，提高产品可靠性的有效手段
综合应力试验方法
试验中温度变化程序 为快速温变的参数；
温度试验中配合步进 的振动参数
试验中样品开机并进 行功能测试
以上试验参数为建议值
综合应力试验方法
综合应力试验
综合应力试验故障
综合应力试验故障
前期试验中的故障在综合应力试验中都有出现的可能。
综合应力试验中，前期试验中的故障在综合应力试 验中都有出现的可能。
HALT的目的
HALT的目的就是在于提高产品的整体可靠性水平
HALT/HASS设备
HALT and HASS 介绍
HALT 与HASS概念
• HALT—Highly Accelerated Life test 高加速寿命测试
题. • 可使产品初次上市既为成熟产品. • 为有效的设计工程工具，可评估产品改善的
效果及降低成本。
HALT 与HASS功能
• HASS主要功能： • 快速侦测出生产过程的变异(shifts) 。 • 降低制程时间及生产成本。 • 提升产品上市后的质量及售后服务的可靠度。 • 降低售后服务及保固成本。 • 降低产品上市后的早夭率。
HALT and HASS
• 前言 • HALT and HASS概念 • HALT 试验内容 • HALT设备要求
前言-HALT
随着科学技术的发展,现代电子设备的复杂 程度越来越高,而且发展速度也是很快,可靠性 问题也越来越尖锐,传统的可靠性环境模拟试验 已经远远不能赶上现代电子设备发展的步伐.激 发实验就是克服环境模拟试验试验周期长、试 验效率低、实验耗费大等缺点的基础上发展起 来的一种新的可靠性试验技术。
HALT测试内容
• 低温步进应力测试 • 高温步进应力测试 • 快速热循环测试 • 振动步进应力测试 • 综合应力测--研发中心
THANK YOU!
• HASS—Highly Accelerated Stress Screening 高加速应力筛选
• HALT与HASS不同点 1. HALT测试应用于产品的研发阶段，应力
高于HASS测试 2.HASS测试主要应用在产品生产出来的筛
国外高加速应力筛选技术应用经典案例
国外高加速应力筛选技术应用经典案例高加速应力筛选（HASS ）方法能够帮助组织评估产品的可靠性，减少或消除产品故障；应用HASS 的前提是创建一个产品剖面，然后在此基础上对产品施加不同的压力，以决定是否进行调整；组织可以通过5 个步骤创建、调节产品的HASS 剖面。
作为标准工业流程中的一个环节，高加速应力筛选（highly acceleratedstress screen ，HASS ）用于激发和检测产品的早期缺陷，而非查找全部缺陷。
事实上，生成一个构造良好HASS 剖面的几率有限，其激发产品缺陷的能力随故障模式的变化而有所不同。
在试图将缺陷激发成为难度更大的故障模式时，由此增加的应力可能会造成损坏结果。
通过5 个步骤可以有效地设计、优化HASS 剖面。
尽管应力及HASS 的变更可能需要根据基础技术对方法自行定义，但并不影响这种方法同样适用于其他产品领域。
确定是否有必要进行HASS 调优，首先要在现场数据和生产数据之间建立评估。
评估结果直接反映现有HASS 剖面的效能。
如果由于生产缺陷和生产测试产量下降而导致现场故障呈上升趋势，此时应考虑进行HASS 调优。
HASS 剖面的设计与开发，主要依据高加速寿命试验（HALT ）所得到的结果。
组织在生产实践中，可以通过以下步骤提高产品的可靠性：1. 高加速寿命试验要想全面理解HAS S 调优，首先让我们从高加速寿命试验（HALT ）开始，一起对HASS 剖面的基本结构进行回顾。
HALT 是一种限度测试，而非通过失败测试。
测试的主要目的是确定产品的环境（温度和振动）影响限度；此外，它还适用于测量产品的稳健性。
根据HALT 试验中完成5 项测试的结果，对HASS 试验剖面进行设计。
通常以温度、振动水平和停延时间为起点，或根据产品实际情况进行调整。
这5 项测试分别为：（1 ）低温步进应力试验（Coldstep stress ）。
以20 摄氏度为起点，将环境舱的大气温度降至10 摄氏度。
HALT and HASS
高加速寿命试验（HALT）与高加速应力筛选（HASS）一、研究开发HALT和HASS的背景情况以往，环境试验被作为一种产品预期要经受外场实际环境的模拟试验。
研制产品时通常把技术条件规定的应力极限值作为鉴定或考核产品的条件。
但是，即使已顺利通过了设计阶段的鉴定试验和生产阶段的验收试验，残留的潜在缺陷仍然很多，大量产品使用时可靠性差，平均故障间隔时间（MTBF）短，外场返修频繁，导致担保费用、维修费用居高不下，用户或客户不满意，严重影响研制部门和制造厂商的信誉。
传统的可靠性试验（包括环境应力筛选（ESS）、可靠性增长试验和可靠性鉴定试验等）大多也是在模拟环境下进行的试验，以ESS为例，最早电子产品的ESS是根据美国海军1979年NAVMAT-P9492《生产筛选试验大纲》确定的。
温度范围一般采用技术条件规定的上下限，温度循环次数由产品的复杂程度决定，如表1所示。
随机振动采用梯型谱，20～80Hz为+3db/OCT，80～350Hz, 为功率谱密度0.02～0.04g2/Hz的平直谱,350～2000Hz为3db/OCT，振动时间为单向10min，三向时每向5min。
90年制定的国军标GJB1032《电子产品环境应力筛选方法》参照《MIL-STD-2164-85》，强调无故障检验要求，规定环境应力筛选应包含两部分试验。
第一部分为缺陷剔除试验（尽可能激发故障、并修复），要求完成40h温度循环和5min随机振动。
第二部分为无故障检验试验，以验证筛选的有效性，其应力量级与第一部分试验相同，要求完成80h温度循环中连续40h循环无故障和15min中连续5min无故障振动试验。
每一次循环时间约4h，变温率为5℃/min，振动要求与早期标准相一致。
可靠性增长试验则选用模拟现场实际的综合环境条件进行。
GJB1407-92《可靠性增长试验》规定可靠性增长的总试验时间一般为（5～25）MTBF。
这些试验费用昂贵，试验时间长，而价格和研制周期已成为当今市场激烈竞争的焦点。
高加速寿命试验及高加速应力筛选(HaltHass)试验规范
浙江科正电子信息产品检验有限公司国家电子计算机外部设备质量监督检验中心浙江省物联网应用工程质量检验中心技术文件CPL/JS 046-2013高加速寿命试验及高加速应力筛选（Halt/Hass）试验规范2013-01-05发布2013-01-05实施信高加速寿命试验及高加速应力筛选（HaltHass）试验规范CPL/JS 046-2013目录1 目的2 范围3 术语4 试验人员需求5 试验设备需求6 试验样本7 功能性能测试需求8 试验报告与文档9 高加速寿命试验程序10 高加速应力试验结束后的测试1 目的本文档主要用于指导企业实施高加速寿命实验过程。
如果严格按照本指南实施，可以得到一个理想的高加速应力寿命实验结果，推广更多更健壮得产品到市场。
2 范围在本文档中，成功执行和实施HALT过程的基本原理将被详细描述。
它明确了技术人员职责、工具和设备需求以及测试试验资质。
如果坚持按照本文档实施，就能够获得最基本的指南以执行和完成一个成功的HALT试验。
本指南可用于各种产品部件，包括电子产品、电子－机械产品或者单纯的机械产品。
3 定义3.1. 振动带宽：3.2. 纠正措施：这里是指为了消除产品缺陷而进行得设计或者过程得改变。
纠正措施可以包括部件或者材料改变，也包括产品设计和生产过程得变化。
3.3. 破坏极限：是指让一个或者多个产品不再拥有产品规范里规定得产品功能特性，即使应力降低，(中国可靠性网)产品也不能恢复。
如我们常见得硬失效。
3.4. 功能测试：产品的一种测试，通过测量产品的功能性能、产品使用或者边界参数来评判产品是否实效（不能完成产品规定的功能）或者退化是否发生，这种测试也可以包括内部诊断。
功能性测试贯穿于HALT试验的整个环境应力过程。
3.5. 振动加速度均方值：3.6. 高加速寿命试验(HALT)：一种利用步进应力的过程，通过不同的加速应力发现产品的设计局限。
HALT主要用于暴露产品的应力极限和确认产品的缺陷。
HALT测试标准---完整
1.范围本标准规范规定了----的平板电脑的HALT试验技术要求、试验方法.适用于-------实验中心在新产品开发阶段及生产过程中的质量监控，确保产品的可靠性。
2.测试内容HALT（Highly accelerated life test高加速寿命试验）是一种利用阶梯应力加诸于产品，快速发现产品设计缺陷、操作边际及结构强度极限的方法，并加以改善和提高，从而增加产品的极限值，提高其坚固性及可靠性。
施加于试品的应力，包括振动、高低温、温度循环、综合应力等。
高加速寿命试验的具体测试内容包括以下几点：1). 逐步施加应力直到产品失效或出现故障；2). 采取临时措施，修正产品的失效或故障；3). 继续逐步施加应力直到产品再次失效或出现故障，并再次加以修正；4). 重复以上试验→失效→改进的步骤；5). 找出产品的基本操作界限和基本破坏界限。
3.测试目的HALT以连续的测试、失效分析、缺陷改进及验证构成了整个程序，而且可能是个闭环循环过程。
往往一个测试计划，需要重复进行几次，除非一次性能经受加速应力试验。
其关键在于分析失效的根本原因。
试验的主要目的如下：1)．利用高环境应力将产品设计缺陷激发出来，并加以改善；2). 了解产品的设计能力及失效模式；3). 作为高应力筛选及制定品质核查规格的参考；4). 快速找出产品制造过程的瑕疵；5). 增加产品的可靠性，减少维修成本；6). 建立产品设计能力数据库，为研发提供依据并缩短设计制造周期。
4.名词解析操作极限（OL）：产品的工作状态不再满足技术条件要求的极限应力，但应力消除后，产品仍能恢复正常工作。
LOL（Lower Operating Limit）:下操作极限UOL（Upper Operating Limit）:上操作极限破坏极限（DL ）：产品的工作状态不再满足技术条件要求的极限应力，且应力降低后，产品仍然不能能恢复正常工作（硬故障）。
LDL （Lower Destruct Limit ）下破坏极限UDL （Upper Destruct Limit ）上破坏极限Bypass 失效：用如隔离，局部加热，局部固定等手法使得某失效暂时不发生，测试可以继续进行。
[HALTHASS] 用于设计与过程改进中的加速寿命试验及其实例
![[HALTHASS] 用于设计与过程改进中的加速寿命试验及其实例](https://img.taocdn.com/s3/m/919c88d228ea81c758f5781a.png)
[HALT/HASS] 用于设计与过程改进中的加速寿命试验及其实例偶然看到自己的硬盘里有一篇这样的文章，大概介绍了一下HALT/HASS方面的知识。
与大家相互学习一下！应力筛选技术可以在发售前改进产品设计和过程。
HALT，即高加速寿命试验，提供了一个严酷的环境来促使设计和过程的成熟。
HALT从工程开发周期开始，有助于实现健壮性产品的设计和成熟的生产过程，最终生产出优质产品。
在HALT中收集到的有关产品极限的信息用来开展有效的高加速应力筛选（HASS）试验。
HASS用在生产试验周期中，能够发现生产过程变化，防止带有隐藏缺陷的产品出现在现场使用中。
通过这些筛选可以检测到隐藏的缺陷，而且不会大幅度地减少产品寿命。
在设计与生产阶段进行筛选的目的是发现并改进设计和过程的薄弱链，HASS过程所需的极限值由从HALT中收集到的信息来确定。
在HALT过程中，用每个可能的刺激值进行试验来发现产品设计和制造过程之间的薄弱链。
实验用的刺激源包括热循环、振动、电源循环、温度改变率、合成环境和特殊的应力：如时钟频率、直流电压变动等。
这些应力并不是为了模拟现场环境，而是为了寻找设计和过程中的薄弱链。
试验中逐渐提高所选刺激源的应力等级，直到出现故障或失灵，发现的故障必须在使用更高等级的应力之前改正。
这些应力应渐进到正好超出期望的现场环境直到“基本极限或技术”、或自毁极限达到健壮性要求。
这一极限的定义即应力中的微小变化导致很多故障同时发生的那一点。
在早期的原型阶段，在HALT试验中得到的信息被反馈到开发者那里，以在大规模生产之前就进行改进。
由于受到销售条件和工程因素改变的制约，还需要在产品的整个寿命周期内周期性地对该产品进行评价。
HASS是一种增强了的环境应力筛选，利用最大可能的应力来获得筛选中的时间缩短。
HASS 的开展需要适当的HALT做基础。
在HATL中，找到并了解了产品运行的高低极限和自毁极限。
如果存在较大的设计裕量，操作极限的信息对评价产品是非常必要的。
HALT Test
Highly Accelerated
Stress Screen) 高加速应力鉴定(HASA: Highly Accelerated Stress Audit) 环境应力筛选(ESS: Environmental Stress Screen)
课上完了.大家准备回家吃饭了吧! 记住了,过马路请小心!
HALT与传统测试方法的差异
HALT测试是激发试验．
它并不模拟真实的环境，而是比实际使用条
件残酷许多的环境和工作应力． 快速激发并排除产品潜在的缺陷来提高产品 可靠性． 可缩短高质量产品的研发周期． HALT试验设备要求
HALT试验技术特点
HALT试验施加的环境应力和工作应力是以递
湿度诱发故Leabharlann 模式 电气短路 活动陷器件卡死 电路板腐蚀 表层损坏 绝缘材料性能降低 以及其它诱发的缺陷
环境应力与诱发故障模式：电压循环
电压的高低循环可以诱发那些对电压变化比
较敏感的部件发生故障．一般情况下这种应 力影响电子产品中的稳压器件． 对于其他非调整性器件，高压有利于暴露二 极管，晶体管的缺陷． 低压有利于暴露继电器以及其他开关器件和 电路的故障（特别是在低温情况下）
HALT试验的好处
分析与改进与该产品类型相同的其它产品.
为以后产品换代提供参考,以选择合适的振动
和温度应力量级,指导换代产品的HALT试验. 通过比较各间段产品的基本信息,来判定产品 质量的改进和退化. 为产品以后的HASS试验剖面图的建立提供 参考信息.
相关内容
高加速应力筛选(HASS:
远远超过设计规格的环境应力下激发出来的, 但这些失效模式都应是在实际现场使用中所 出现的失效模式,否则HALT试验将是无效的. HALT测试并非验证项目(简单判定Pass/Fail). 它是给设计者在产品研发过程中使用的一种 工具.
HALTHASS试验基础知识
继续试验直到达满足试结 束条件为止.
对于一些样品考虑去掉外 壳.
施加其他应力: 输入电压变 化. 负载变化.时钟频率变 化.
HALT试验
高温步进试验
温度起点：产品的最高工 作温度；
温度增量为10 °C, 当接 近极限值时增量减为5 °C .
停留时间至少为(10 分钟+ 功能测试时间).
搭建试验平台 施加步进应力 找到产品极限
试验后
故障分析与设计更改，并进行有效性验证 继续HALT试验直到满足结束原则为止
HALT试验
HALT试验项目
温度步进试验 低温步进试验 高温步进试验
快速温度循环试验
振动步进试验 综合试验
HALT试验
低温步进试验
温度起点：产品的最低工 作温度；
温度增量为10 °C, 当接 近极限值时增量减为5 °C .
若产品不能承受最快的温 度变换,可按以10 °C /min为起点，按照10 °C /min为步长增加温度循环 速度直到满足结束条件为 止.
循环试验过程中保温段时 间至少为(10分钟+功能测 试时间).
在试验过程中施加附加应 力如输入电压变化,负载变 化,频率变化等.
HALT试验
振动步进试验
明确受试产品对振动的响 应,如当振动输入增加时产 品有何变化.
低温调制技术 高温调制技术 子部件分开测试
HALT试验
低温调制技术
HALT试验
高温调制技术
HALT试验
子部件分开测试
HALT试验
HALT试验夹具
HALT测试时，样品的装夹方式是否和产品实际安装方式相同？ 试验夹具是否会影响测试结果？ 从台面到夹具再到产品上的能量传递是否合适？
HALTHASS介绍
HALT
磨耗 失效
HALT 產品壽命
执行HALT的产品寿命
经济上的考量
• 尽早在产品设计阶段 发现设计弱点，可以 获得许多好处。
阶段
花费
设计阶段 $35
采购之前 $175
及早发现，提早治疗！ 生产之前 $368
装船之前 DVT
• 不同的目的，不同的结果。
Y=40X-0.347
10
102
103
溫度循環數
HALT & HASS的原理
• 若振动位准降低为原來的1/2，则
– 在新位准下，需要1000倍的时间，或 – 在原来时间下，需要1000部振动机，
才能发现等价的失效数。 • 若温变率从40oC/min降低5oC/min，
则
– 在5oC/min下，需要4400倍的时间，或 – 在原来时间下，需要4400部温度柜，
效。
f(t)
應力
強度
t
潛在疵病
不可靠區域
基本原理 – 如何不失效？
• ESS或HASS剔除潜在疵病所引起的早夭期失 效。
• RET或HALT提升产品强度。
f(t)
應力
強度
ESS HASS
RET HALT
t
潛在疵病
不可靠區域
基本原理 – 如何促发失效？
• 施加加速应力，促使潜在疵病或脆弱设计成失
效，以提升产品强度。
精進可靠 度
最少成本 最大效益
顧客能接受 精進邊際
獲得所需 最少成本及 HASS後仍有 MTBF 最大可靠度 足夠壽命
通過
根本原因 最少成本 修正行動 最大效益
依序模擬實 階梯應力至
地環境
失效
HALT HASS 试验
HALT HASSHALT & HASS是由美国军方所延伸出的设计质量验证与制造质量验证的试验方法，现已成为世界范围内电子业界的标准产品验证方法。
它将原需花费6个月甚至1年的新产品可靠性试验缩短至一周，且在这一周中所发现的产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致，故HALT & HASS的试验方式已成为很多新电子产品上市前所必需通过的验证。
为使广大客户了解HALT/HASS方法的目的意图及方法步骤，摩尔实验室(MORLAB)特简要介绍如下：一、HALT（High Accelerated Life Testing）高加速寿命试验HALT是一种通过让被测物承受不同的应力，进而发现其设计上的缺限，以及潜在弱点的实验方法。
HALT的主要目的是通过增加被测物的极限值，进而增加其坚固性及可靠性。
HALT利用阶梯应力的方式加诸于产品，能够在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。
其加诸于产品的应力有振动、高低温、温度循环、电力开关循环、电压边际及频率边际测试等。
利用该测试可迅速找出产品设计及制造的缺陷、改善设计缺陷、增加产品可靠性并缩短其上市周期，同时还可建立设计能力、产品可靠性的基础数据及日后研发的重要依据。
HALT主要应用于产品的研发阶段，能够及早发现产品可靠性的薄弱环节。
其所施加的应力要远远高于产品在正常运输﹑贮藏﹑使用时的应力。
简单地说，HALT是以连续的测试、分析、验证及整改构成了整个程序。
HALT共分为4个主要试程，即：温度应力、高速温度传导、随机振动、温度及振动合并应力。
（1）温度应力（HL高低温试验箱）此项试验分为低温及高温两个阶段应力。
首先执行低温阶段应力，一般产品是设定起始温度为20℃，每阶段降温10℃，阶段温度稳定后维持10min，之后在阶段稳定温度下执行至少一次的功能测试，如一切正常则将温度再降10℃，并待温度稳定后维持10min再执行功能，依此类推直至发生功能故障，以判断是否达到操作界限或破坏界限；在完成低温应力试验后，可依相同程序执行高温应力试验，即将综合环境应力试验机自20℃开始，每阶段升温10℃，待温度稳定后维持10min，而后执行功能测试直到发现高温操作界限及高温破坏界限为止。
高加速寿命试验和高加速应力筛选试验技术综述
高加速寿命试验和高加速应力筛选试验技术综述樊强【摘要】高加速寿命试验和高加速应力筛选试验技术是近几年不断发展起来的可靠性新技术.就HALT&HASS技术与传统的可靠性试验进行比较,重点阐述HALT＆HASS的概念、特点以及测试步骤和注意事项.【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》【年(卷),期】2011(029)004【总页数】5页(P58-62)【关键词】高加速寿命试验;高加速应力筛选试验;可靠性试验【作者】樊强【作者单位】中国电子科技集团公司第十研究所,四川成都610036【正文语种】中文【中图分类】TB241 引言传统的环境试验和可靠性试验，均是基本模拟试验的范畴，试验应力的考虑都是尽量模拟真实环境，其环境应力与产品未来使用中遇到的应力相当，至多其技术条件中把实测环境应力适当地提高以确保产品耐环境能力有一个合适的余量。
虽然如此，仍有许多顺利通过设计阶段鉴定试验和生产阶段验收试验的产品，残留的潜在缺陷仍然很多，使可靠性差和返修频繁，使得保证期费用和维修费用居高不下。
另一方面，随着产品可靠性的要求不断提高，产品可靠性试验所需要的时间越来越长。
例如，MTBF要求400 h的产品进行可靠性增长试验的时间一般应为其5～25倍，进行可靠性鉴定试验若用常用的第17方案试验时间应为其4.3倍也需要1720 h。
时间加长不仅要延长研制周期而且使成本增加，最终使产品价格高，产品竞争力下降。
随着科学技术的发展，现代电子设备的复杂程度越来越高，发展速度也很快，可靠性问题也越来越尖锐，传统的可靠性环境模拟试验已经远远不能赶上现代电子设备发展的步伐。
HALT&HASS试验就是在克服环境模拟试验周期长、试验效率低、试验耗费大等缺点的基础上发展起来的一种新的可靠性试验技术。
高加速寿命试验（HALT：Highly Accelerated Life Test）和高加速应力筛选试验（HASS：Highly accelerated Stress Screening）技术在美国已经被广泛地应用到电子产品的可靠性分析中，现已成为美国电子产品新品上市前的标准验证方法。
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EVTC-36 1930W×965H×1930D mm 1930W×1270H×1930D mm 1778 mm×1778 mm -100 to +200℃ 60 ℃/min(Ave) 588 m/s2rms(59.9Grms) Random 10 to 10 kHz 225 kg φ152 mm×2 φ25.4 mm×1 2(前･后) 4 2692W×2717H×2260D mm 3φAC 415V 5H×1372D mm 1372W×1270H×1372D mm 1220 mm×1220 mm -100 to +200℃ 60 ℃/min(Ave) 588 m/s2rms(59.9Grms) Random 10 to 10 kHz 225 kg φ152 mm×2 φ25.4 mm×1 2(前･后) 4 2134W×2712H×1702D mm 3φAC 415V 145A
EVTC-25 1676W×965H×1676D mm 1676W×1270H×1676D mm 1524 mm×1524 mm -100 to +200℃ 60 ℃/min(Ave) 588 m/s2rms(59.9Grms) Random 10 to 10 kHz 225 kg φ152 mm×3 φ25.4 mm×1 2(前･后) 4 2438W×2717H×2007D mm 3φAC 415V 202A
HASS(高加速度应力筛选)HALT(高加速度寿命试验)
型号 槽内尺寸 振动台尺寸 温度范围 温度变化率 可能发生的加速度 频率范围 最大负载 取端口 门板 观测窗 外观尺寸 电源 型号 槽内尺寸 振动台尺寸 温度范围 温度变化率 可能发生的加速度 频率范围 最大负载 取端口 门板 观测窗 外观尺寸 电源 EVTC-9 1067W×965H×1067D mm 762W×914H×762D mm 914W×914H×914D mm 1067W×1270H×1067D mm 610 mm×610 mm 762 mm×762 mm 914 mm×914 mm -100 to +200℃ -100 to +200℃ -100～+200℃ 60 ℃/min(Ave) 60 ℃/min(Ave) 60 ℃/分(Ave) 588 m/s2rms(59.9Grms) 588 m/s2rms(59.9Grms) 588 m/s2(59.9Grms) Random Random Random 10 to 10 kHz 10 to 10 kHz 10 to 10 kHz 315 kg 315 kg 315 kg φ152 mm×2 φ152 mm×2 φ102 mm×2 φ25.4 mm×1 φ25.4 mm×1 2 2 2(前･后) 2 2 4 1524W×2413H×1118D mm 1676W×2438H×1245D mm 1829W×2712H×1397D mm 3φAC 415V 70A 3φAC 415V 70A 3φAC 415V 145A EVTC-4 EVTC-6