HALT試驗流程、試驗應力、故障分析與回歸驗證

　　前言

　　HALT是高加速壽命試驗，又稱(chēng)為可靠性強化試驗(RET),在產(chǎn)品的設計階段，通過(guò)系統地施加逐步增大的環(huán)境應力和工作應力，激發(fā)和暴露產(chǎn)品設計中的薄弱環(huán)節，找到產(chǎn)品的工作極限和破壞極限，通過(guò)對試驗過(guò)程中出現的故障進(jìn)行定位分析和失效進(jìn)行機理分析，不斷改進(jìn)設計和工藝，提升產(chǎn)品耐環(huán)境能力和健壯性，提高產(chǎn)品成熟度和可靠性，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期和加快產(chǎn)品上市。HALT方法是為了提高產(chǎn)品的可靠性，而并非為了評估產(chǎn)品的可靠性。

　　1. HALT原理

　　每個(gè)產(chǎn)品都是獨立的，由于各種因素的影響，即使同一型號產(chǎn)品的強度也是有差異的，其強度表現為某種統計分布。同樣產(chǎn)品其承受的應力也是變化的，應力也表現為某種統計分布。在產(chǎn)品強度與應力重疊的部分(圖中陰影部分)，即對產(chǎn)品施加的應力超過(guò)產(chǎn)品的強度，產(chǎn)品就會(huì )發(fā)生故障。

　　為了降低產(chǎn)品在使用過(guò)程中的失效率，可以通過(guò)提高產(chǎn)品的強度，使產(chǎn)品具有充裕的強度余量，進(jìn)而提升產(chǎn)品現場(chǎng)使用的可靠性，如圖4所示。

　　2. HALT試驗流程

　　3.試驗應力

　　試驗前的準備工作以及五個(gè)試驗項目的詳細實(shí)施方法在此不做詳細介紹，可參考GB/T 29309-2012 《電工電子產(chǎn)品加速應力試驗規程高加速壽命試驗導則》進(jìn)行試驗。

　　HALT試驗對產(chǎn)品施加的應力主要是溫度和振動(dòng)應力，也可考慮施加濕度等常見(jiàn)環(huán)境應力。除此之外，還要考慮在HALT期間可以向產(chǎn)品施加的所有可能的應力，比如可以考慮通電循環(huán)、電壓變化、頻率變化、電流等可以激發(fā)產(chǎn)品相關(guān)設計或工藝問(wèn)題的應力。

　　4.故障分析

　　(1)當確認發(fā)生故障時(shí)，應立即停止試驗，現場(chǎng)人員應詳細記錄故障現象、發(fā)現時(shí)機、試驗應力等情況;

　　(2)故障發(fā)生后，注意保護故障現場(chǎng)，進(jìn)行故障定位。故障定位后應盡量利用試驗現場(chǎng)條件驗證定位的正確性;

　　(3)故障分析清楚并準確定位后，應進(jìn)行故障機理分析。若確認故障是由元器件引起的，應進(jìn)行元器件失效分析;

　　根據故障機理分析結果和產(chǎn)品實(shí)際情況，確定是否對已定位的故障采取糾正措施。決定是否采取糾正措施，主要由費用、時(shí)間、風(fēng)險等因素決定

　　5.回歸驗證

　　當受試產(chǎn)品在HALT后進(jìn)行了設計和工藝更改，為驗證糾正措施的有效性，應進(jìn)行回歸驗證試驗?；貧w驗證試驗的目的是為了驗證糾正措施的有效性及其對受試產(chǎn)品的影響，如糾正措施是否有效，或是否消除了之前進(jìn)行的可靠性強化試驗發(fā)現的缺陷，是否引入了新的問(wèn)題和缺陷等。在回歸驗證試驗的步進(jìn)應力試驗中，可根據情況增加步進(jìn)步長(cháng)，以縮短試驗時(shí)間，提高試驗效率。