高加速寿命试验
高加速寿命试验
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2002 年第 4 期 环境技术 · 7 ·
它包括冷步进应力和热步进应力 : 1) 冷步进应力 :应力开始于 20 ℃,然后
不同应力下失效所占的百分比42不同应用类型的halt极限值见表1温度振动grms工作温度下限破坏温度下限工作温度上限破坏温度上限工作振动极限破坏振动极限军用6978116123121124民用487390953239野外577494115646643不同环境类型的halt极限值见表2温度振动grms工作温度下限破坏温度下限工作温度上限破坏温度上限工作振动极限破坏振动极限办公室6280921184652运输6978116123121124野外66811061246669飞机60901101101829环境技术2002年第4期19952004tsinghuatongfangopticaldiscco
快速温度变换试验一般进行十个循环 , 最少也不能低于五个循环 。 3. 3 振动步进应力
振动步进应力是 HALT 的第三部分 ,其 目的是为了在没有不当的温度应力下 (一般 选择环境温度为 20 ℃) ,确定产品的工作与 破坏振动极限 。振动源为六自由度的随机振 动 ,频率范围从 2 Hz 到 5000 Hz 。
◇能提供合适的振动传输率 、热均匀性 和均衡的温度变化率 。
夹具上标明产品的具体安装位置 ,并确 定每个产品位置的应力量级等等 。一般来 说 ,最高和最低振动响应处放置工作样本 ,非 功能性样本放在其它的位置 。 2. 2 试验剖面设计
在 HALT 开始时 ,必须设计一个非常有 效 、合理的试验剖面 。试验剖面包括产品将 暴露的环境应力类型 、各应力的量级 、步长及
开关电源高加速寿命试验方法团体标准
开关电源高加速寿命试验方法团体标准ICS号29.200中国标准文献分类号K85团体标准标准编号开关电源高加速寿命试验方法Highly accelerated life test methods of switching power supply（征求意见稿）202X-XX-XX发布 202X-XX-XX实施中国电源学会发布目次前言 (II)1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3 术语和定义 (3)4 技术要求 (3)4.1 产品工作应力极限试验 (3)4.2 综合环境应力试验 (4)5 检测方法 (4)5.1 一般要求 (4)5.2 产品工作应力极限试验 (4)5.3 综合环境应力试验 (8)6 试验报告 (9)附录A（资料性附录）共模噪声试验 (10)1T/CPSS XXXX－XXXX2前言本规范依据《GBT 1.1-2009 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》制订，规定了高加速寿命试验的技术要求和试验方法。
同时增加了部分特殊项目的测试要求和方法如下：——共模噪声试验。
本标准由中国电源学会提出并解释。
本标准起草单位：航嘉驰源电气股份有限公司、广东志成冠军集团有限公司、合肥华耀电子工业有限公司、杭州博睿电子科技有限公司、深圳市瓦特源检测研究有限公司、科华恒盛股份有限公司。
本标准主要起草人：罗勇进、伍金铨、李民英、王雪飞、李积明、涂建华、洪开慧、王志东。
本标准首次发布。
T/CPSS XXXX－XXXX开关电源高加速寿命试验方法1 范围本标准规定了开关电源高加速寿命试验的技术要求、试验方法等。
本标准适用于开关电源的高加速寿命试验。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IPC-9592B—2012 计算机和电信行业电源转换装置的要求（Requirements for power conversion devices for the computer and telecommunications industries）3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南解析
术语和定义HALT（High Accelerated Life Test）：高加速寿命试验，即试验中对试验对象施加的环境应力比试验对象整个生命周期内，包括运输、存储及运行环境内，可能受到的环境应力大得多，以此来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱环节，而后对暴露的缺陷和故障从设计、工艺和用料等诸方面进行分析和改进，从而达到快速提升可靠性的目的。
运行限或操作限（Operation Limit）：指产品某应力水平上失效（样品不工作或其工作指标超限），但当应力值略有降低或回复初始值时，试样又恢复正常工作，则样品能够恢复正常的最高应力水平值称为运行限。
破坏限（Destruct Limit）：在某应力水平上升到某值时，样品失效，即使当应力回落到低于运行限时，试样仍然不能恢复正常工作，这时的应力水平值称为破坏限。
裕度（Margin）：产品运行环境应力的设计限与运行限或破坏限的差值。
产品的裕度越大，则其可靠性越高。
夹具（Fixture）：在HALT试验的振动项目中固定试样的器具。
振动试验必须使用夹具，使振台振动能量有效地传递给试样。
加速度传感器（Accelerometer）：在某方向测量试样振动加速度大小的传感器。
在HALT试验的振动项目中使用加速度传感器可以监视试验箱振动能量通过夹具有效传递给试样的效率。
振动功率谱密度（Vibrating Power Spectral Density）：也称为加速谱密度，衡量振动在每个频率点的加速度大小，单位为（g2/Hz）。
Grms（Gs in a root mean square）：振动中衡量振动强度大小的物理单位，与加速度单位相同，物理含义为对振动功率谱密度在频率上积分后的平方根。
热电偶（Thermocouple）：利用“不同导体结合在一起产生与温度成比例的电压”这一物理规律制作的温度传感器。
在HALT试验的热应力测试项目中，利用热电偶监视产品各点的温度分布。
功能测试（Functional Test）：对试样的测试，用以判断试样能否在测试环境下完成规定的功能，性能是否下降。
高加速寿命试验
一般来说，有缺陷部件和元器件（如焊点有气泡，元器件引线有划痕等）之所以容易失效是由于有缺陷部件的应力比无缺陷的要高，筛选的目的就是要剔除有缺陷的部件或元器件。
Gregg K. Hobbs根据1973年Steinberg“电子设备振动分析”一文从试片拉伸疲劳试验给出的应力与失效循环次数关系图（见图1）证明了公式（1）的存在，并证明失效循环次数与应力呈指数函数关系，应力相差一倍，失效循环次数相差1000倍，（相当于寿命相差1000倍）。这种由机械应力引起的疲劳损伤是累积的，不可逆的，通常不能消除。一般情况下有缺陷部件引起的应力集中系数可达到2或3，其应力是无缺陷部件的2或3倍，因而可使疲劳寿命相应降低好几个数量级。
这种新的可靠性试验方法就是高加速寿命试验（HALT）和高加速应力筛选（HASS），它们都是由美国Hobbs工程公司的Gregg K Hobbs博士研究并于1988年在讲授“筛选技术”课程时提出来的，从九十年代开始HALT和HASS获得推广应用。与传统的可靠性试验不同，HALT试验的目的是激发故障，即把产品潜在的缺陷激发成可观察的故障。因此，它不是采用一般模拟实际使用环境进行的试验，而是人为施加步进应力，在远大于技术条件规定的极限应力下快速进行试验，找出产品的工作极限甚至最终达到的损坏极限（工作极限和损坏极限的几个具体定义见附录A）。然后，根据HALT确定的极限来制订HASS方案，通过HASS剔除生产制造缺陷，使产品快速达到高可靠性。
b．大大减少鉴定试验时的故障，经过HALT的产品，鉴定试验已不重要，仅是一种形式而已；
c．降低寿命周期费用；
d．能确切了解工作极限和损坏极限，为制定HASS方案，确定应力量级提供依据。
HASS的主要优点归纳如下：
高加速寿命试验标准
高加速寿命试验标准
高加速寿命试验是指在较短的时间内，通过加速实验的方法模拟产品在正常使用条件下所经历的极端环境，以确定产品的性能和可靠性。
一般来说，高加速寿命试验标准会包括以下内容：
1.试验目的和试验范围：明确试验所针对的产品和试验范围。
2.试验条件和试验方法：包括试验环境条件、试验载荷和试验时间等。
3.试验样品的制备和要求：确定试验所需的样品数量和制备方法，以及对样品的要求。
4.试验结果的评估和分析：对试验结果进行定量和定性分析，评估产品的性能和可靠性。
5.试验报告要求：详细记录试验的过程、结果和分析，以及试验所采用的方法和仪器等。
不同行业和产品的高加速寿命试验标准可能有所不同，具体要根据产品的使用环境和要求来确定。
高加速寿命试验标准
高加速寿命试验标准项目介绍高加速寿命试验（Highly Accelerated Life Testing，简称HALT试验）是一种对电子和机械装配件利用快速高、低温变换的震荡体系来揭示设计缺陷和不足的过程。
HALT的目的是在产品开发的早期阶段识别出产品的功能和破坏极限，从而优化产品的可靠性。
高加速寿命试验HALT一词是Gregg K. Hobbs 于1988年提出的。
是一种利用阶梯应力加诸于试品，并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。
试品通过HALT所暴露的缺陷，涉及线路设计、工艺、元部件和结构等方面。
HALT的主要目的是在产品设计和试产阶段，通过试验，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。
施加于试品的应力，包括振动、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。
HALT试验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HALT的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
在产品研制阶段，为得出产品设计裕度和极限承载能力(破坏或损伤极限)而设计的一种试验，它应用步进的方法给产品施加环境应力并检测其性能，直到产品失效为止。
为提高试验效率，所施应力并非工作环境的模拟而是加速应力，通常为高变温率(至少应大于25°C/min)的温度循环和多轴随机振动，还包括有通电循环、电压偏低、频率偏差等电应力。
高加速寿命试验得到的应力极限值可以作为确定高加速环境应力筛选的应力量值的依据。
目前能进行高加速寿命试验的实验室有环境可靠性与电磁兼容试验服务中心、航天环境可靠性试验与检测中心等。
功能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。
高加速寿命试验与高加速应力筛选试验技术
高加速寿命试验与高加速应力筛选试验技术高加速寿命试验（HALT，highly accelerated life test）和高加速应力筛选（HASS,highly accelerated stress screen）是近年来不断发展起来的可靠性新技术，为考核产品质量和可靠性、快速暴露产品的设计和制造缺陷，提高其可靠性提供了强有力的工具。
一、 HALT/HASS技术的特点1．1 基本原理传统的可靠性试验的原理就是模拟现场工作条件和环境条件，将各种工作模式以及各种应力按照一定的时间比例、一定的循环次序反复施加到受试产品上，经过对受试产品的失效分析与处理，将得到的质量信息反馈到设计、工艺、制造、采购等部门，并进行持续的改进，以提高产品的固有可靠性；同时依据试验的结果对产品的可靠性作出评估。
HALT/HASS可靠性技术不同于传统的可靠性试验，它是利用高机械应力和高变温率来实现高加速的，因为具有很高的效率，能够将原来需要花费6个月甚至1年的新产品可靠性试验缩短至一周，并且在这一周中所发现的产品质量问题几乎与顾客应用后所发现的问题一致，使得经过HALT/HASS试验的产品使用故障率大大降低。
简单地说，有缺陷器件（如焊点有气泡，元器件引线有划痕等）之所以容易失效是由于有缺陷部件的应力集中系数高达2-3倍，这样其疲劳寿命就相应降低了好几个数量级，使得有缺陷与无缺陷器件在相同的应力作用下疲劳寿命拉大了档次，导致有缺陷器件迅速暴露而无缺陷器件损伤甚小。
许多类型的应力所引起故障失效加速因子是与应力呈指数级增加关系，而不是呈等比例增加关系，所以提高应力能加速产品失效。
1．2 试验目的传统的可靠性试验的目的是为确定产品是否能够经受外场实际环境的模拟试验，即是一个通过与否的试验：如果“通过”就交付使用，如果“未通过”就查找产品失效的原因，并确保产品“通过”，这在一定程度上起到提高产品可靠性水平的作用。
HALT/HASS的试验则不同于传统的可靠性试验。
电工电子产品加速寿命试验
电工电子产品加速寿命试验之一1概述寿命试验是基本的可靠性试验方法，在正常工作条件下，常常采用寿命试验方法去评估产品的各种可靠性特征。
但是这种方法对寿命特别长的产品来说，不是一种合适的方法。
因为它需要花费很长的试验时间，甚至来不及作完寿命试验，新的产品又设计出来，老产品就要被淘汰了。
因此，在寿命试验的基础上形成的加大应力、缩短时间的加速寿命试验方法逐渐取代了常规的寿命试验方法。
加速寿命试验是用加大试验应力(诸如热应力、电应力、机械应力等)的方法，激发产品在短时间内产生跟正常应力水平下相同的失效，缩短试验周期。
然后运用加速寿命模型，评估产品在正常工作应力下的可靠性特征。
加速环境试验是近年来快速发展的一项可靠性试验技术。
该技术突破了传统可靠性试验的技术思路，将激发的试验机制引入到可靠性试验，可以大大缩短试验时间，提高试验效率，降低试验耗损。
2 常见的物理模型元器件的寿命与应力之间的关系，通常是以一定的物理模型为依据的，下面简单介绍一下常用的几个物理模型。
2.1失效率模型失效率模型是将失效率曲线划分为早期失效、随机失效和磨损失效三个阶段，并将每个阶段的产品失效机理与其失效率相联系起来，形成浴盆曲线。
该模型的主要应用表现为通过环境应力筛选试验，剔除早期失效的产品，提高出厂产品的可靠性。
2.1 失效率模型图示：O1典型的失效率曲线规定的失效率随机失效早期失效磨损失效t2.2应力与强度模型该模型研究实际环境应力与产品所能承受的强度的关系。
应力与强度均为随机变量，因此，产品的失效与否将决定于应力分布和强度分布。
随着时间的推移，产品的强度分布将逐渐发生变化，如果应力分布与强度分布一旦发生了干预，产品就会出现失效。
因此，研究应力与强度模型对了解产品的环境适应能力是很重要的。
2.3最弱链条模型最弱链条模型是基于元器件的失效是发生在构成元器件的诸因素中最薄弱的部位这一事实而提出来的。
该模型对于研究电子产品在高温下发生的失效最为有效，因为这类失效正是由于元器件内部潜在的微观缺陷和污染，在经过制造和使用后而逐渐显露出来的。
高加速寿命试验
高加速寿命试验(HALT)实验内容:振动、高低温、温度循环、电力开关循环、电压边际、频率边际等测试专业术语与解释宽带振动-----------------振动能量分布在较宽的频率范围(如:20~10000Hz)破坏极限-----------------一个或多个产品的工作状态不再满足技术条件要求,且应力降低后,产品也不能恢复正常工作的那个应力强度值。
(硬故障)破坏极限上限值(UDL)破坏极限下限值(LDL)(对于振动实验只有上限)功能监测-----------------检测产品工作状态、工作性能以及工作参数等,从而判断产品是否失效或退化。
检测还可以包括内部诊断(内部结构分析)。
功能检测贯穿于整个高加速寿命实验过程。
工作(操作)极限-----一个或多个产品的工作状态不再满足技术条件要求,但应力降低后,产品仍能恢复正常工作的那个应力强度值(软故障)工作(操作)极限上限(UOL)工作(操作)极限下限(LOL)(对于振动实验只有上限)功率谱密度(PSD)--------------在随机振动曲线中与频率相对应的量级参数,单位为g2/Hz,通常情况下也可以与加速度谱密度(ASD)相对应。
重复冲击振动----------------------一种由重复冲击脉冲激励所形成的振动,由气锤冲击振动台面所产生的振动为典型的重复冲击振动。
故障根本原因分析----------------确定产品故障或失效的原因,全面理解故障模式和故障原因。
分析过程可能需要运用一些失效分析工具,例如扫描电子显微镜、光学显微镜等。
六自由度振动----------------------一种模拟三轴六个方向振动的振动方式。
步进应力实验----------------------通过逐级增加实验应力,确定产品极限的实验过程。
功能:HALT以连续的测试、失效分析、缺陷改进及验证构成整个程序,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。
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。
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高加速寿命试验
介绍
高加速寿命试验是一种用来测试产品在相对较短时间内是否能够承受长时间使用的试验方法。
该试验主要通过模拟产品在加速寿命测试中所受到的各种环境因素和应力，以验证产品的寿命和可靠性。
本文将介绍高加速寿命试验的背景、目的、流程以及应用范围。
背景
随着科技的不断进步，人们对产品寿命和可靠性的要求也越来越高。
为了满足用户对产品品质的要求，各行各业都在不断研发新的测试方法。
而高加速寿命试验作为一种对产品进行可靠性评估的方法，在工业界得到了广泛应用。
目的
高加速寿命试验的主要目的是通过模拟产品在实际使用环境下所遇到的应力，来测试产品在较短时间内的可靠性和寿命表现。
该试验可以提供关于产品失效机制、可靠性指标和寿命
预测的重要数据，帮助制造商改进产品设计和制造过程，从而提高产品质量和可靠性。
流程
高加速寿命试验的流程可以概括为以下几个步骤：
1.确定试验目标和环境条件：根据产品的实际使用情
况和要求，确定试验的目标和环境条件，包括温度、湿度、振动等因素。
2.设计试验方案：根据试验目标和环境条件，设计试
验方案。
包括确定试验所需的设备、仪器和材料，以及试
验的具体参数和持续时间。
3.执行试验：按照设计的试验方案，进行试验。
根据
产品的特性和要求，可以进行单一应力、多应力或连续应
力的试验。
4.数据收集和分析：在试验过程中，及时收集试验数
据，并进行分析。
可以通过测量和记录产品的寿命、失效
模式、可靠性指标等参数来评估产品的性能和可靠性。
5.结果验证与报告撰写：将试验结果与设计目标进行
对比，验证试验结果的可靠性。
根据试验结果编写试验报告，包括试验的目的、方法、结果和结论等内容。
应用范围
高加速寿命试验广泛应用于各个行业的产品研发和质量控制过程中，特别是在电子、汽车、航空航天、通信等领域中。
以下是一些典型的应用案例：
•电子产品：测试电子产品在高温、低温、高湿度等极端环境下的可靠性和寿命。
•汽车零部件：评估汽车零部件在振动、温度循环和盐雾等条件下的耐久性和可靠性。
•航空航天器材：验证航空航天器材在高空、低压、高温等极端环境下的性能和可靠性。
•通信设备：测试通信设备在震动、温度变化和湿度变化等条件下的工作稳定性和寿命。
结论
高加速寿命试验作为一种重要的可靠性评估方法，在产品研发和质量控制过程中发挥着重要作用。
通过模拟产品在实际使用环境下所遇到的应力，高加速寿命试验可以提供宝贵的数据，帮助制造商改进产品设计和制造过程，提高产品质量和可靠性。
未来，随着科技的不断发展和需求的不断增加，高加速寿命试验将继续发展并应用于更多的领域。