HALT试验是高加速寿命试验的简称,全称为Highly Accelerated Life Test。试验通过逐步施加被测样品应力来检验产品的耐受应力极限。在产品的研发、量产早期进行HALT试验能够尽早发现产品设计缺陷或者薄弱环节,通过试验结果进行改进分析改进,最终提高产品的可靠性。HALT测试对产品质量的检验和提升具有重要意义,借由增加外部环境应力﹑强迫故障提早暴露出来,使得电源产品潜藏的问题第一解决,避免给整车制造商带来损失,同时有助于产品市场竞争力的提升。
HALT测试的最大的特点是设置高于样品设计运行限的环境应力,从而使暴露故障的时间大大短于正常可靠性应力条件下的所需时间。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。HAL T实验方法共分为4个主 要程式即:温度应力、高速温度传导、随机振动、温度及振动合并应力。
1.温度步进应力试验,分为低温及高温两个阶段。首先执行、温应力试验阶段,之后再进行高温应力试验,具体步骤如下:试验应该从室温环境开始(20℃~30℃);最大温度步进等级:-10℃(低温步进)和+10℃(高温步进);各温度点驻留时间应足够长(至少10分钟),直至样品上的热电偶测量值达到稳定。样品的功能测试可在样品温度达到稳定后进行,也可在整个试验过程中一直进行;直至找到样品的操作极限或者试验应力等级已经达到HALT试验箱的能力极限,才可停止试验;确定产品的操作极限后,温度步进试验应该继续进行,应力范围在样品的操作极限和破坏极限或HALT试验箱的能力极限。
2.高速温度传导也就是快速温变试验。实验至少执行5个循环,除非实验样品在实验中出现不可恢复性故障。温变速率不得超出HAL T设备的最大温变速率。最低温度比最低工作极限温度高10 ℃,最高温度比最高工作极限温度低10℃。如果最低工作极限温度和最高工作极限温度分别为 -50℃和100 ℃,那么在快速温变应力实验中的 最低和最高温度点分别设置为-40 ℃和90 ℃。在温度极值至少驻留5分钟,驻留时间应足够长直至样品上的热电偶测量值达到稳定。驻留时间最好适当延长,保证样品上热容量最大的部件 温度不小于实验应力的80 %。在快速温变应力实验的整个过程中都应对样品进行功能监测,以判断实验样品是否会由于快速的温度变化而引发故障。
3.随机振动试验。实验开始的振动量级为2〜5 Grms (推荐 5 Grms),频率在2〜2 000 Hz之间,或者更高的频 率范围内。在每个振动量级驻留以及样品功能检 测完成后,再以2〜5 Grms (推荐5 Grms)的振动量 级递增进行实验;振动应力在每个量级的驻留时间应不小于 10 min,然后再对产品进行功能检测。(注意:在每 个振动量级至少驻留10 min后,都应对样品进行 功能检测。)直至找到样品的操作极限或者实验应力等级已经达到HALT设备的能力极限,才可停止实验。
4.温度及振动合并应力试验至少执行5个循环,除非试品在试验中出现不可恢复的故障;试验中设置的温度循环曲线极值与快速温变循环应力一样,试验在每个温度极值点至少驻留10分钟;综合应力试验中的振动量级是前四个循环,振动=90%操作限×循环次数序号/4,第五个循环振动应力减少为5Grms。在每个试验量驻留一段时间后,都应对试品进行功能检测。试验驻留时间将根据产品功能检测所需时间而适当延长。
HALT测试中各个应力试验阶段均要测试样品的功能,以便评估样品的工作状况。试验中样品出现功能退化或失效时,详细记录故障现象、发生退化时的应力等级、样品的工作和破坏应力极限及其它一些重要的信息。世通检测(GTS)提醒广大电子设备设备和电源模块生产商, HALT测试在欧美市场已广泛普,及涉及车载产品、笔记本电脑、平板电视、医疗器械及家电等广泛领域。例如在北美医疗器械市场,当产品厂商向客户进行产品介绍时,如果性能及价格相同,经过HALT试验验证的产品会更加受到客户的青睐。(世通检测 021-33637866)可靠性实验室具备实施HALT试验的能力,可靠性测试工程师将协助产品研发人员搭建相应的失效分析平台,当样品在HALT试验中出现故障时,协助分析产品出现故障的根本原因,助力企业产品竞争力的提升!