高加速寿命试验(HALT)测试指导

HALT（High Accelerated Life Testing）测试综述摘要： HALT（Highly Accelerated Life Testing）测试，主要应用于产品研发设计阶段，对于暴露产品的潜在缺陷效果明显，是设计工程师提高产品可靠性的重要试验手段。

目前该试验方法已被国内外电子业界充分认可并逐渐推广使用。

本文介绍了HALT测试对提高产品可靠性的重要性，阐释了与HALT试验相关的一些术语和定义，并就如何进行HALT试验进行了较详细的论述，内容涉及试验前的准备工作、试验参数的规格指标、试验设备的能力要求以及试验步骤和试验细节等。

文章还对HALT试验后关于测试报告和后续整改及验证的要求进行了概括。

关键词：HALT，潜在缺陷，步进应力试验，可靠性，工作（操作）极限，破坏极限，六自由度振动。

一．HALT概述HALT是“高加速寿命测试”（Highly Accelerated Life Testing）的英文缩写，其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。

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。

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。

继电保护装置高加速寿命试验导则
继电保护装置高加速寿命试验导则是用于评估继电保护装置在高加速环境下的寿命和可靠性的指南。

该导则主要包括以下内容：
1. 试验目的：明确试验的目的和要求，例如评估继电保护装置在高加速环境下的寿命和可靠性。

2. 试验装置和设备：列出进行试验所需的装置和设备，包括高加速设备、测量设备和数据记录设备等。

3. 试验参数设置：确定试验过程中的相关参数，如高加速等级、试验时间等。

4. 试验方法和步骤：详细描述试验的具体方法和步骤，包括装置的安装和调试、试验环境的控制、试验样品的加速和监测等。

5. 数据采集和分析：说明采集试验数据的方法和要求，以及对数据进行分析的方法和指标。

6. 试验结果评价：根据试验数据和分析结果，对继电保护装置的寿命和可靠性进行评价和判定。

7. 安全措施：列出进行试验时需要注意的安全措施，确保试验过程中的安全性。

8. 试验报告：要求编写试验报告，包括试验目的、装置和设备、
试验方法和步骤、试验结果等内容。

以上是继电保护装置高加速寿命试验导则的主要内容，不同的标准和要求可能会有所不同。

根据实际情况和需要，进行必要的调整和修改。

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。

hast老化寿命试验机作业指导书一、高压加速老化寿命试验机用途：适用于国防、航天、汽车部件、电子零配件、塑胶、磁铁行业、制药线路板，多层线路板、IC、CD、磁铁、灯饰、照明制品等产品之密封性能的检测，相关之产品作加速寿命试验，使用于在产品的设计阶段，用于快速暴露产品的缺陷和薄弱环节。

测试其制品的耐厌性，气密性.二、产品特点：1。

高压加速老化试验箱具有自动加水功能并且在试验过程中水过低时自动补水.2.试验过程自动运转至完成结束，使用简便。

3。

温度控制：ED数字型温度控制器可作精确试验温度之设定、控制及显示.4.高计时器:ED数字型计时器，当锅内温度到达后才开始计时以确保试验完全。

5。

精准的压力/温度表随时显示锅内压力与相对温度。

6.运转时流水器自动排出未饱和蒸气以达到最佳蒸气品质。

7.一体成型硅胶门垫圈，气密度良好，且使用寿命长.8.高压加速老化试验箱内经抛光处理经久耐用美观三、结构:1。

圆型内箱，不锈钢圆型试验内箱结构，符合工业安全容器标准，可防止试验中露滴水设计。

2.圆幅内衬,不锈钢圆幅型内衬设计，可避免蒸气潜热直接冲击试品；3。

精密设计，气密性良好，耗水量少，每次加水可连续200h;4.自动门禁,圆型门自动温度与压力检知安全门禁锁定控制，专利安全门把设计，内有大于常压时测试们会被反压保护；5。

艾思荔专利型packing,箱内压力愈大时,packing会有反压会使其与箱体更紧密结合，与传统挤压式完全不同,可延长packing寿命。

6.实验开始前之真空动作可将原来箱内之空气抽出并吸入过滤蕊过滤之新空气（partica〈1micorn).以确保箱内之纯净度；7.临界点IMIT方式自动安全保护,异常原因与故障指示灯显示。

四、箱体材质:1.外箱材质:A极电解板＋粉体烤漆或SS304高级不锈钢板。

2.内箱材质：SS304高级不锈钢板.3。

保温材质：高密度聚氨酯.4。

箱体底座:采用国标6＃槽钢铺底。

5。

箱门：单开门×1套。

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。

可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南一、试验前准备1.定义试验目标：明确试验的目标，例如研究产品在高加速条件下的寿命和可靠性。

2.确定试验条件：确定试验的温度、湿度、震动等条件，通常通过考虑实际使用环境和产品的特性来确定。

3.设定试验方案：根据试验目标和条件，制定试验方案，包括试验时间、采样点、数据记录等。

二、试验过程1.安装产品：按照产品的安装要求进行安装，并确保安装牢固可靠。

2.试验设备检查：检查试验设备的工作状态、仪器的准确度、传感器的连接等，确保设备正常工作。

3.数据采集与记录：使用合适的数据采集设备和记录方法，实时采集试验过程中的数据，例如温度、湿度、振动等。

三、试验注意事项1.温度控制：根据试验需求和产品的设计要求，控制试验环境的温度稳定在目标温度，避免产生温度过高或过低的影响。

2.湿度控制：根据试验需求和产品的设计要求，控制试验环境的湿度稳定在目标湿度，避免产生湿度过高或过低的影响。

3.震动控制：根据试验需求和产品的设计要求，设定合适的震动频率、振幅和持续时间，控制试验中的震动条件。

4.数据处理与分析：将试验过程中采集到的数据进行处理和分析，例如计算产品的寿命、可靠性指标等，得出试验结果并进行评估。

四、试验结果分析1.寿命分析：根据试验结果，计算产品的寿命参数，例如平均寿命、失效率曲线等，分析产品在高加速条件下的寿命特性。

2.可靠性评估：根据试验数据，分析产品的可靠性指标，例如可靠度、失效率、故障率等，评估产品在高加速条件下的可靠性水平。

3.结果解释和改进：根据试验结果和分析，结合产品的设计和制造过程，解释试验结果，并提出改进产品可靠性的建议和措施。

五、试验注意事项1.安全措施：在进行高加速寿命试验时，要注意保证试验人员的安全，使用符合要求的试验设备和设施，正确使用试验设备以避免发生事故。

2.数据记录与保存：确保试验过程中的数据记录的准确性和完整性，并妥善保存试验数据，以备后续分析和评估使用。

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。

1.范围本标准规范规定了----的平板电脑的HALT试验技术要求、试验方法.适用于-------实验中心在新产品开发阶段及生产过程中的质量监控，确保产品的可靠性。

2.测试内容HALT（Highly accelerated life test高加速寿命试验）是一种利用阶梯应力加诸于产品，快速发现产品设计缺陷、操作边际及结构强度极限的方法，并加以改善和提高，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、综合应力等。

高加速寿命试验的具体测试内容包括以下几点：1). 逐步施加应力直到产品失效或出现故障；2). 采取临时措施，修正产品的失效或故障；3). 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；4). 重复以上试验→失效→改进的步骤；5). 找出产品的基本操作界限和基本破坏界限。

3.测试目的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。

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。

其关键在于分析失效的根本原因。

试验的主要目的如下：1)．利用高环境应力将产品设计缺陷激发出来，并加以改善；2). 了解产品的设计能力及失效模式；3). 作为高应力筛选及制定品质核查规格的参考；4). 快速找出产品制造过程的瑕疵；5). 增加产品的可靠性，减少维修成本；6). 建立产品设计能力数据库，为研发提供依据并缩短设计制造周期。

4.名词解析操作极限（OL）：产品的工作状态不再满足技术条件要求的极限应力，但应力消除后，产品仍能恢复正常工作。

LOL（Lower Operating Limit）:下操作极限UOL（Upper Operating Limit）:上操作极限破坏极限（DL ）：产品的工作状态不再满足技术条件要求的极限应力，且应力降低后，产品仍然不能能恢复正常工作（硬故障）。

LDL （Lower Destruct Limit ）下破坏极限UDL （Upper Destruct Limit ）上破坏极限Bypass 失效：用如隔离，局部加热，局部固定等手法使得某失效暂时不发生，测试可以继续进行。

高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Test-HALT/HASA/HASS) 加速应力试验源由(Accelerated Stress Test:简称AST/ALT)，源起于1960年代美国因应太空计划对高可靠度的需求而被发展出来。

随着科技高度发展及快速变化的市场需求，过去耗时的产品验证方式已逐渐无法应付如此快速变化的市场需求进而影响到产品于市场之竞争力，因此，如何快速且有效发现产品设计缺陷并于设计阶段加以修正为现今国内外各大厂之主要关键问题，亦即是HALT&HASS逐渐被重视的原因。

众所皆知，产品在设计阶段进行缺陷修正是极为容易的，在大量生产后进行缺陷修正则困难度相对提高。

微利时代若产品在市场于保固期内出现缺陷则所花费成本与商誉损失将无法计算。

因此1990年代后以美国为首的国际各大厂(包括hp、Dell、Cisco、Nortel、Tetronix、Motorola等)均相继以HALT手法作为新产品开发阶段迅速找出产品设计及制造的缺陷同时改善缺陷已达降低保固期成本、增加产品可靠度并缩短产品上市时间。

同时可利用HALT所发现之失效模式与相关资做为后续研发产品的重要依据。

目前有航空电子、汽车及信息等高科技产业皆已投入HALT 领域之测试，并且已有相当成效。

基本概念：1）HALT ：Highly AcceleratedLife Testing（高加速寿命测试）2）HASS：Highly AcceleratedStress Screen（高加速应力筛选）3）HASA：Highly AcceleratedStress Audit（高加速应力稽核）关于HALT:1)测试目的：在设计初期对已有的原型机或者工程样机进行应力测试并至失效，对于发现的失效进行分析改善，例如更换部件等方法，使得产品的设计更加强健，可靠性更高。

简单来说就是：测试->失效->分析->改善->测试....的循环，网上找了下面一张图以便于理解。