HALT/HASS测试流程介绍

任何产品都有其缺陷所在,当这些故障发生时产品往往已超过了时效,尤其是配套应用在汽车上的电子产品、如DVD、汽车音响、多媒体接收系统等.如果不能在早期发现并解决潜藏在这些电子产品中的问题,而等其装配到汽车上,用户使用一段时间后才让问题慢慢显露出来,则会给制造商和用户带来极大的损失.解决问题,首先要发现问题的所在,借由增加外部环境应力、强迫故障提早暴露出来,是早期发现和解决问题的一个有效方法.目前、国内汽车电子产品通用的可靠性测试手段,一般是在研发时采用传统的性能各异的温湿度箱来验证提高产品的可靠性性能;在线生产采用的是老化寿命(即高温等)的传统测试方法.仅依靠以上这些传统的测试手段,要达到目前国外汽车电子产品高质量的技术指标,尚存在着一定的困难.为此,汽车行业企业引进HALT(HighlyAcceleratedLifeTest,高加速寿命试验)HASS(HighlyAcceleratedStressScreening,高加速应力筛选)、这是一种行之有效的能够提高产品可靠性的测试手段及设备.
HALTHASS可靠性测试的应用:HALTHASS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HALTHASS的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证.在美国之外,许多国际的3C电子产品大厂也都使用相同或类似的手法来提升产品质量.
1,HALT: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.简单地说,HALT是以连续的测试,分析,验证及改正构成了整个程序,关键在于分析所有故障的根本原因.HALT的主要测试功能如下:利用高环境应力将产品设计缺陷激发出来,并加以改善;了解产品的设计能力及失效模式;作为高应力筛选及稽核规格制定的参考;快速找出产品制造过程的瑕疵;增加产品的可靠性,减少维修成本;建立产品设计能力数据库,为研发提供依据并可缩短设计制造周期.HALT应用于产品的研发阶段,能够及早地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.HALT包含的如下内容:逐步施加应力直到产品失效或出现故障;采取临时措施,修正产品的失效或故障;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;重复以上应力-失效-修正的步骤;找出产品的基本操作界限和基本破坏界限.
2,HASS:HASS应用于产品的生产阶段,以确保所有在HALT中找到的改进措施能够得已实施.HASS还能够确保不会由于生产工艺和元器件的改动而引入新的缺限.HASS包含如下内容:进行预筛选、剔除可能发展为明显缺陷的隐性缺陷;进行探测筛选、找出明显缺陷;故障分析;改进措施.
HALT/HASS可靠性测试的步骤:
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.在HALT试验中可找到被测物在温度及振动应力下的可操作界限与破坏界限.此实验所用设备为HANSE公司所设计的高加速寿命试验与高加速应力筛选系统HALT/HASS,温度范围为-100℃~200℃、温度变化最大速率为70℃min,最大加速度可到100Grms,而且振动机与温度箱合二为一的设计可同时对被测物施加温度(湿度可选)与振动应力.以下就四个试程的一般情况分别加以说明:
(1)温度应力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、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.(2)高速温度传导此项试验将先前在温度阶段应力测试中所得到的低温及高温操控界限作为此处的高低温度界限,并以每分钟60℃的快速温度变化率在此区间内进行6个循环的高低温度变化.在每个循环的最高温度及最低温度都要停留10min,并使温度稳定后再执行功能测试.检查待测物是否发生可回复性故障,寻找其可操作界限.在此试验中不需寻找破坏界限.(3)随机振动此项试验是将G值自5g开始,且每阶段增加5g,并在每个阶段维持10min后在振动持续的条件下执行功能测试,以判断其是否达到可操作界限或破坏界限.(4)温度及振动合并应力此项试验将高速温度传导及随机振动测试合并同时进行、使加速老化的效果更加显著.此处使用先前的快速温变循环条件及温变率,并将随机振动自5g开始配合每个循环递增5g,且使每个循环的最高及最低温度持续10min,待温度稳定后执行功能测试,如此重复进行直至达到可操作界限及破坏界限为止.
对在以上四个试程中被测物所产生的任何异常状态进行记录,分析是否可由更改设计克服这些问题,加以修改后再进行下一步骤的测试.通过提高产品的可操作界限及破坏界限,从而达到提升可靠性的目的.应用HASS的目的是要在极短的时间内发现批量生产的成品是否存在生产质量上的隐患,该试验包括三个主要试程:HASSDevelopment(HASS试验计划阶段);计划验证阶段);ProductionHASS(HASS执行阶段).以下就一般电子产品的测试过程分别加以说明:
(1)HASS试验计划必须参考前面HALT试验所得到的结果.一般是将温度及振动合并应力中的高,低温度的可操作界限缩小20,而振动条件则以破坏界限G值的50%做为HASS试验计划的初始条件.然后再依据此条件开始执行温度及振动合并应力测试,并观察被测物是否有故障出现.如有故障出现,须先判断是因过大的环境应力造成的,还是由被测物本身的质量引起的.属前者时应再放宽温度及振动应力10%再进行测试,属后者时表示目前测试条件有效.如无故障情况发生,则须再加严测试环境应力10%再进行测试.
在建立HASSProfile(HASS程序)时应注意两个原则:首先,须能检测出可能造成设备故障的隐患;其次,经试验后不致造成设备损坏或内伤.为了确保HASS试验计划阶段所得到的结果符合上述两个原则,必须准备3个试验品、并在每个试品上制作一些未依标准工艺制造或组装的缺陷,如零件浮插,空焊及组装不当等.以HASS试验计划阶段所得到的条件测试各试验品、并观察各试品上的人造缺陷是否能被检测出来,以决定是否加严或放宽测试条件,而能使HASSProfile达到预期效果.在完成有效性测试后,应再以新的试验品、以调整过的条件测试30~50次,如皆未发生因应力不当而被破坏的现象,此时即可判定HASSProfile通过计划验证阶段测试,并可做为ProductionHASS之用.反之则须再检讨,调整测试条件以求获得最佳的组合.
(3)ProductionHASS任何一个经过考验过的HASSProfile皆被视为快速有效的质量筛选利器,但仍须配合产品经客户使用后所回馈的异常再做适当的调整.另外,当设计变更时,亦相应修改测试条件.
HALT/HASS的可靠性测试技术在国内外电子业界已得到广泛关注和认识.它能让设计者及制造者对试验中所发生的问题加以分析并设法改善,让设计者及制造者对产品质量信心十足.目前,我司北京乔泽科技有限公司在昆山设立了HALT/HASS开放性试验室,能够为国内电子行业的各个研究机构和生产厂家提供与电子产品功能性测试服务相配合的HALTHASS可靠性试验测试服务,同时也可为您提供美国HANSEHALT/HASS高加速寿命试验及高加速应力筛选测试系统。

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可靠性技术新手提问

电源外壳开裂

2008-11-11 15:47:09

可靠性技术新手提问

hotbar焊接的可靠性测试

2008-11-11 20:36:49

50 条回复 A文章作者 M管理员
  1. Bluflower

    非常有用,谢谢分享

  2. Bluflower

    学习了,非常感谢分享

  3. 谢子康

    好貼,學習了!

  4. sanzi102069

    谢谢分享!

  5. 殳大大

    我们公司就有这设备,有这个需求的私信我

  6. litingstar

    :victory:学习啦

  7. blue

    学习

  8. haa86897282

    nice,学习一下

  9. xiaozhai1103

    非常感谢撸主

  10. smh20051128

    受益良多

  11. 破的风格

    HALT是否适用于PCBA板级的可靠性?目的是对初样进行摸底。

  12. peng957

    现在做这个测试的没有多少公司有需求的

  13. ssd12345

    有个问题想请问下,这个试验的时间怎么确定,比如预期使用寿命为20年的设备,怎么确定模拟老化时间呢

  14. vicek111

    好的入门级教材,谢谢

  15. summerwine

    谢谢,非常有启发

  16. zhdb2005

    这个不很了解

  17. fancan6813

    謝謝分享,本人也是負責HALTLab的管理員,看完後印象深刻.

  18. artel

    谢谢楼上的给的解答。

  19. tommy.tang

    [quote]lxj发表于2012-3-2910:11[url=pid=100915&ptid=4540][/url]
    请问HALT/HASS参考哪项国家标准?[/quote]

    目前关于HALT的争论比较大,所以暂时好像没有相应的标准出台,但是HALT得测试步骤就那几步,主要是找出产品缺陷

  20. tommy.tang

    [quote]artel发表于2012-3-2314:16[url=pid=100630&ptid=4540][/url]
    楼主辛苦了,我们也是想做这些实验,但不太清楚从何入手,有没有更详细的资料.[/quote]

    我们公司是做HALT设备的,如果您对HALT有任何疑问,或想更多的了解关于HALT的知识,请给我来电0512-57869809;如果您不方便来电,请留一个邮箱给我,我寄一些资料给您参考一下。我的邮箱[email]tommy@aecteam.com[/email]

  21. tommy.tang

    [quote]artel发表于2012-4-2113:37[url=pid=102370&ptid=4540][/url]
    试验箱可以用普通的温度想替代吗[/quote]

    不可以!目前市面上HALT试验箱的规格:
    温度范围:-100°C~200°C,
    降温速度:70°C/min
    振动能量:5~100G
    这个能力是普通温度箱代替不了的,HALT试验箱主要是提供高低温、快速温变+宽频高G值振动的超强环境应力来激发产品的缺陷,找到设计瑕疵,并不是简单的pass/fail实验,小弟我对HALT以及HALT试验箱有一点了解,如果有任何问题请联系我0512-57869809

  22. tommy.tang

    [quote]dms027发表于2012-7-2613:49[url=pid=107781&ptid=4540][/url]
    国内哪些企业在做这些测试
    我只看到过一台HASS机[/quote]

    我知道的,国内就已经有上百家客户,几百台HALT试验箱,目前国内用的最多的就是HANSE、QualMark、Thermontron等品牌的试验箱,都是美国进口的,目前国内暂时没有公司做此类试验箱

  23. dms027

    国内哪些企业在做这些测试
    我只看到过一台HASS机

  24. tbocu

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  25. 平凡的路荣茂

    这个普通的温度箱是替代不了的,我们公司有这个设备而且是行业里最开始做的,也是全球现在做的最多的,有需要的联系我QQ631848009

  26. 平凡的路荣茂

    这个普通的温度箱是替代不了的,我们公司有这个设备而且是行业里最开始做的,也是全球现在做的最多的,有需要的联系我QQ631848009

  27. artel

    试验箱可以用普通的温度想替代吗

  28. Xyberry

    HALT应用于产品的研发阶段,能够及早地发现产品可靠性的薄弱环节,有执行,符合规格即可,没有做过研究。

  29. lxj

    请问HALT/HASS参考哪项国家标准?

  30. artel

    楼主辛苦了,我们也是想做这些实验,但不太清楚从何入手,有没有更详细的资料.

  31. david6404

    非常好的材料,谢谢

  32. carlytang

    非常感谢坛子里的老师,可以学习到不少东东.现在公司有这个设备,需要测试的兄弟姐妹们可以联系我。QQ:269298242,手机13427543310

  33. kemi

    我记得我从04刚进公司就做HALT实验,我们做的是个人电脑,主要是针对主机板,通常是施加温度和振动应力。一般就是四块主板,一块找高温极限,一块找低温极限,一块找振动极限,最后是振动和温度的复合应力。电脑主机板通常能发现制程和电子元器件本身的缺陷。

  34. kk8688

    说的很清楚了,多谢,不知道一些大型电器设备做HALT/HASS是否合适,

  35. xiaxiaominket

    我们公司现在也开始这块测试了,可惜刚起步没有相关人才,学习了

  36. bzp123

    收藏起来

  37. 穿山甲

    现在做这个的企业很多了、、、很多大私企都请咨询公司做

  38. fpeixin

    非常好的教材,谢谢了

  39. kingdodoo

    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.在HALT试验中可找到被测物在温度及振动应力下的可操作界限与破坏界限.此实验所用设备为HANSE公司所设计的高加速寿命试验与高加速应力筛选系统HALT/HASS,温度范围为-100℃~200℃、温度变化最大速率为70℃min,最大加速度可到100Grms,而且振动机与温度箱合二为一的设计可同时对被测物施加温度(湿度可选)与振动应力
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    这个温变率比当前主流设备所能达到的都大!**实际上做HALT或者HASS的时候,温变率一般也就是加到15℃/min,加速度均方根值也就是10Grms左右,实际试验中加到这么大的温变率或者加速度均方根值会不会引入新的失效机理,还有待实践检验。楼主能不能举个具体产品的实际的HALT或HASS的例子?

  40. aitaitait

    谢谢了,学习中。。。。

  41. wangcm1127

    看了之后,感受颇多,潜心学习。

  42. yizhiying

    非常好的入门级教材,谢谢了,非常透彻,可惜我不知道怎么给你加分啊?没找到加分按钮,汗……

  43. saki84814360

    确实在大陆做过这样测试的公司比较少,有这样的设备的公司也比较少,不过建议可以找些实验室做个咨询。如果真的你需要,我可以把我们公司的工程师联系方式给你。你可以通过MSN:[email]saki84814360@hotmail.com[/email]找到我

  44. 82059501

    学习了…现在准备转行做可靠性了~

  45. justinbk

    我想除非你们公司是做元器件制造的,通常企业里做的HALT和HASS并不是用于提高元器件可靠性上,而是用于系统产品可靠性的提高。

  46. jhfj856

    谢谢啦,增长知识!

  47. scubigboy

    最近在写个需求分析报告,想把HALT/HASS技术用于提高元器件可靠性上
    坛子里有人做过相关工作的么?

  48. lhhyf

    这个好,总是听说不是很了解

  49. bbaaccnn

    学习了锯了解国内做HALT/HASS实验的厂家并不多少

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