高加速寿命测试
 | 此条目需要补充更多来源。 (2023年11月) |
高加速寿命测试（highly accelerated life test）简称HALT，是一种应力测试的测试方法，为了强化产品的可靠度，让样品在预期使用的条件（如温度变化、振动等）要严苛许多的条件下测试，以确认产品设计或是制造上弱点的测试方式[1]。电子、电脑、医疗、军事产品的制造及研发部门都可以用HALT来提升产品的可靠度。
在产品的开发生命周期中，可以有效的多次使用HALT。在产品开发时，可以用HALT在产品生命周期初期就找到设计的弱点，此时进行修改的成本也比较低，因此提早找到产品弱点，及早变更，也可以节省开发成本，提早上市时机。产品要导入市场销售时，也可以用HALT来发现新制造流程产生的问题。若产品已经上市，则可以用HALT来确认零件、制造制程、供应商的变化，是否有影响产品的可靠度。
简介[编辑]
高加速寿命测试（HALT）是新产品要找出弱点时的重要工具。透过加严的应力条件，这类探索性的测试可以快速的找到产品的弱点。HALT的目的是主动的找到产品弱点并且进行修正，以提升产品的可靠度。高加速寿命测试本身有加速的特性，一般来说会比传统的测试方式要快，也比较节省成本。
HALT属于test-to-fail的测试，测试产品直到其失效为止。HALT不会确定产品的可靠度数值，或是实际使用时的失效几率。许多的加速测试是test-to-pass的测试，用来确认产品的寿命以及可靠度。
强烈建议在产品开发的初期就进行HALT测试，来找到产品的弱点，此时是比较适合修改产品、提升品质的时机，也比较有时间进行修改。
HALT会使用许多的应力因子（由可靠度工程师提供），也可能将不同的因子组合进行测试。电子及机械产品常见的应力因子包括有温度及振动。其他的因子有电压、电流、开关机循环等。
标准的HALT流程[编辑]
在HALT流程中会对产品施加环境应力[2]，其程度会比正常使用的条件要大很多。HALT用的应力常常是高低温、温度循环、随机振动、功率裕度，以及断送电。在HALT进行时，会让被测器件正常运作，并且持续监控其失效。当应力引发失效时，应该要确认其失效的原因，若可能的话，需修正此问题，让测试可以继续进行，找到其他的弱点。
透过HALT可以得到：
- 产品的多重失效模式，包括其失效的元件，以及失效的原因，可以和预期的结果相比对。
- 产品的操作限度（上限及下限）。这可以和设计裕度以及供应商的规格相比对。
- 产品的破坏性限度，是指产品功能失效，且无法修复的运作条件。
测试柜[编辑]
HALT需要可设定特殊温湿度条件的测试柜（test chamber），也要可以用给定的不同频率提供伪随机的振动。HALT测试柜要可以在六个自由度以2至10,000Hz的频率振动，温度从-100度到+200度[3]。有时也会将HALT测试柜称为repetitive shock chamber，因为其中会有气动的气锤来产生振动。测试柜也要可以快速的变化温度，温度变化率至少要到每分钟50度。一般会用高功率的电阻电热装置来加热，用液氮来冷却。
治具[编辑]
测试治具要可以将振动传递给被测器件，治具本身的设计会是开放式的，或是用空气对流来为内部温度快速变化的元件散热。测试治具的设计可以简单，固定被测器件即可，也有些会设计更复杂的治具。
监控和失效分析[编辑]
HALT过程中，需要对被测器件监控，若测试过程出现失效，可以及时侦测。监控用的设备一般会有热电偶感测器、振动加速规、多用电表及数据记录器。失效一般会依元件（例如电阻器、电容器、二极管、印刷电路板等）而有不同的原因。HALT找到的失效类型是在浴缸曲线中的“早期失效”[1]。
军事应用[编辑]
若在军事相关的应用，HALT会在合格测试（qualification testing）之前进行。这样可以提早找到失效，在允收流程的初期就找到问题，避免后面多次的审核。
相关条目[编辑]
参考资料[编辑]
- ^ 1.0 1.1 Fundamentals of HALT/HASS Testing (PDF). Keithley Instruments, Inc. (Cleveland, Ohio). 2000.
- ^ Staff. What is HALT HASS » Performing HALT. Qualmark. Qualmark Corporation. 1998–2012 [10 June 2012]. （原始内容存档于March 1, 2012）.
- ^ Doertenbach, Neill. The Application of Accelerated Testing Methods and Theory (HALT and HASS). QualMark Corporation. （原始内容存档于2012-03-01）.
延伸阅读[编辑]
- Gray, Kirk. Next Generation HALT and HASS: Robust Design of Electronics and Systems. John James Paschkewitz. Chichester, UK. 2016. ISBN 978-1-118-70020-4. OCLC 933211556.