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高加速寿命试验（HALT）知识汇总环境应筛选（ESS）业内通常分为常规应力筛选、定量应力筛选和HALT（高加速寿命试验）、HASS（高加速应力筛选）和POS适用临界条件筛选。
本文主要涉及高加速寿命试验（HALT），并侧重于试验方法。
国内应力筛选的主要标准是GB1032-1990，该标准颁布将近30年，得到了广泛的应用，至今尚未更新。
国内定量应力筛选主要标准是GJB/Z 34-1993。
而目前关于高加速应力寿命的试验，目前没有找到相关的国家标准。
HALT相关概念高加速寿命测试(highly accelerated life testing ，HALT)通常讲它是一种研发工具，而不是一种试验，不是现场环境的模拟与再现，他不能给出通过或不通过，合格与否的结论，它主要应用在产品设计和试制阶段，针对产品电路板、级件、子系统、系统等不同层级，利用极端的阶梯步进各环境应力及综合应力加于试样，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。
试样通过HALT所暴露的缺陷，涉及设计、材料、结构、工艺等诸方面。
通过HALT试验，可以实现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。
施加于试样的应力，包括高温、低温、快速温度变化、振动、快速温度变化加振动的综合应力，及电力开关循环、电压边际及频率边际测试等。
据讲HALT能将原来需6个月甚或1年时间的新产品可靠性试验周期缩短至一周左右，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以持续的测试、失效、分析、改进及再次测试验证构成了整个程序，构成一个闭环过程，如图所示。
每项测试计划，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。
试验的主要功能如下：(1) 利用高环境应力将产品设计缺陷激发出来，并加以改善；。
加速试验点击次数：650 发布时间：2009-4-19 18:30:581 加速试验概述当今，许多产品都能在极端严酷的环境应力下无故障地运转上千小时，为了确认设计缺陷或者验证预计的寿命，传统的试验方法已经不再胜任。
人们开始研究先进的试验方法与技术。
1.1 加速试验的目的与特点进行加速试验的目的可概括如下：—为了适应日益激烈的竞争环境；—在尽可能短的时间内将产品投入市场；—满足用户预期的需要。
加速试验是一种在给定的试验时间内获得比在正常条件下（可能获得的信息）更多的信息的方法。
它是通过采用比设备在正常使用中所经受的环境更为严酷的试验环境来实现这一点的。
由于使用更高的应力，在进行加速试验时必须注意不能引入在正常使用中不会发生的故障模式。
在加速试验中要单独或者综合使用加速因子，主要包括：—更高频率的功率循环；—更高的振动水平；—高湿度；—更严酷的温度循环；—更高的温度。
1.2 加速试验分类加速试验主要分为两类，每一类都有明确的目的：—加速寿命试验－－估计寿命；—加速应力试验－－确定（或证实）和纠正薄弱环节。
这两类加速试验之间的区别尽管细微，但却很重要，它们的区别主要表现在下述几个方面：作为试验的基础的基本假设、构建试验时所用的模型、所用的试验设备和场所、试验的实施方法、分析和解释试验数据的方法。
表1对这两类主要的加速试验进行了比较。
表1 两类主要的加速试验1.3 加速试验的产品层次（级别）要明确进行加速试验的产品层次（级别）是设备级还是零部件级，这一点很重要。
某些加速方法只适用于零件级的试验，而有的方法只能用于较高级别的总成（设备），只有少数方法同时适用于零件级和总成（设备）级。
对零件级非常合适的基本假设和建模方法在对较高级别的设备进行试验时可能完全不成立，反之亦然。
表2列出了在两个主要的级别（设备级和零部件级）上进行试验的信息。
表2 进行加速试验的产品级别2 加速试验模型加速试验模型将部件的失效率或者寿命与给定的应力联系起来，这样，就可以用在加速试验中得到的度量来推断正常使用条件下的性能。
国外高加速应力筛选技术应用经典案例高加速应力筛选（HASS ）方法能够帮助组织评估产品的可靠性，减少或消除产品故障；应用HASS 的前提是创建一个产品剖面，然后在此基础上对产品施加不同的压力，以决定是否进行调整；组织可以通过5 个步骤创建、调节产品的HASS 剖面。
作为标准工业流程中的一个环节，高加速应力筛选（highly acceleratedstress screen ，HASS ）用于激发和检测产品的早期缺陷，而非查找全部缺陷。
事实上，生成一个构造良好HASS 剖面的几率有限，其激发产品缺陷的能力随故障模式的变化而有所不同。
在试图将缺陷激发成为难度更大的故障模式时，由此增加的应力可能会造成损坏结果。
通过5 个步骤可以有效地设计、优化HASS 剖面。
尽管应力及HASS 的变更可能需要根据基础技术对方法自行定义，但并不影响这种方法同样适用于其他产品领域。
确定是否有必要进行HASS 调优，首先要在现场数据和生产数据之间建立评估。
评估结果直接反映现有HASS 剖面的效能。
如果由于生产缺陷和生产测试产量下降而导致现场故障呈上升趋势，此时应考虑进行HASS 调优。
HASS 剖面的设计与开发，主要依据高加速寿命试验（HALT ）所得到的结果。
组织在生产实践中，可以通过以下步骤提高产品的可靠性：1. 高加速寿命试验要想全面理解HAS S 调优，首先让我们从高加速寿命试验（HALT ）开始，一起对HASS 剖面的基本结构进行回顾。
HALT 是一种限度测试，而非通过失败测试。
测试的主要目的是确定产品的环境（温度和振动）影响限度；此外，它还适用于测量产品的稳健性。
根据HALT 试验中完成5 项测试的结果，对HASS 试验剖面进行设计。
通常以温度、振动水平和停延时间为起点，或根据产品实际情况进行调整。
这5 项测试分别为：（1 ）低温步进应力试验（Coldstep stress ）。
以20 摄氏度为起点，将环境舱的大气温度降至10 摄氏度。
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。
可靠性术语一、加速试验术语Accelerated life testing在高于使用应力的应力水平上对单元进行试验的试验策略，目的是加快失效的发生。
试验完成后，通过特定方式对试验结果进行分析，以便可根据产品在加速应力下的行为，确定出产品在使用应力下的失效行为剖面。
Arrhenius model加速寿命试验中使用的一种模型，它可在绝对温度与可靠性之间建立联系。
它由瑞典化学家 Svante Arrhenius 提出，最初用于定义温度与化学反应速率之间的关系。
Cumulative damage model一种加速寿命试验模型，用来为时变应力加速试验建模。
Eyring model一种基于量子力学的加速寿命试验模型，它可在温度作为加速因子时使用。
General log-linear model一种加速寿命试验模型，它可考虑将多种非热应力作为加速因子。
HALT高加速寿命试验 (Highly Accelerated Life Testing)。
HASS高加速应力筛选 (Highly Accelerated Stress Screening)。
Inverse power law一种加速寿命试验模型，常在加速因子为单个非热应力时使用。
Proportional hazards model一种加速寿命试验模型，它可考虑将多种非热应力作为加速因子。
Stress testing在高于正常工作条件的应力下对单元进行试验，通常是为了引发失效。
Temperature-humidity model一种加速寿命试验模型，可在两个加速因子为温度和湿度时使用。
Temperature-non-thermal model一种加速寿命试验模型，可在两个加速因子为温度及另一非热应力因子时使用。
二、寿命分布术语Exponential distribution一种寿命统计分布，它假定要建模的单元具有恒定的失效率。
Failure distribution一种数学模型，它描述随时间发生失效的概率。
科普:高加速寿命试验是什么？[导读]一款新产品的推出都要经历很多阶段，其中最关键的部分可能要数设计研发阶段了。
新的产品理念的提出到试品的出现，可谓是从无到有的过程。
在整个产品设计研发阶段，工程师们需要通过很多手段使产品的种种缺陷提早暴露一款新产品的推出都要经历很多阶段，其中最关键的部分可能要数设计研发阶段了。
新的产品理念的提出到试品的出现，可谓是从无到有的过程。
在整个产品设计研发阶段，工程师们需要通过很多手段使产品的种种缺陷提早暴露出来，从而避免在投产后频频出现的质量问题。
最近，一种叫高加速寿命试验的试验方法成功吸引了很多人的注意力。
一、关于高加速寿命试验(HALT)高加速寿命试验，英文简称HALT(Hlighly Accelerated Life Test)，是一种新的试验方法或者思想，试验中采用的环境应力比常见的加速试验更加严酷。
目前主要应用于产品开发阶段，它能以较短的时间促使产品的设计和工艺缺陷暴露出来，为改进产品设计、提升产品可靠性提供依据。
由于HALT试验主要应用于产品开发阶段，因而产品出问题的概率比较高，关键是还很难找出问题的症结，这就迫使众多硬件工程师们长期深陷于问题的分析当中。
从90年代开始，HALT获得推广应用。
HALT的最大特点是时间上的压缩，可以在短短的几天内模拟一个产品的整个寿命期间可能遇到的情况。
与传统的可靠性试验相比，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测的故障。
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，找出产品的各种工作极限与破坏极限。
二、HALT优势所在：1、借助高环境应力，使产品设计缺陷提前激发出来，从而消除设计缺陷，大大提高设计可靠性;2、后期维修费用大大降低，因为所交付产品的可靠性得到了极大的保障;3、了解产品的设计能力及失效模式;4、可以找出产品的工作极限及破坏极限，为制定 HASS(高加速应力筛选) 方案，确定HASS 的应力量级提供依据;5、鉴定试验时故障大大减少，经过 HALT试验的产品，鉴定试验已不再成为必需，可能会流于一种形式。
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。
HALT通过系统地设置逐级递增的环境应力，来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱点，而后对所暴露的缺陷和故障从设计、工艺和材料等方面进行分析和改进，以达到提升产品可靠性的目的，最大的特点是设置高于产品设计运行极限的环境应力，这不仅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，还能得于产品的工作极限和使用极限，为HASS的应力类型和应力量级的选择提供依据；HASS 主要应用于产品的生产阶段，以发现零部件和组装中存在的缺陷并实施必要的改进措施，实现剔除有缺陷的部件或元器件，达到保证产品的可靠性的目的。
1．3 应力要求传统的可靠性试验通常被作为一种产品预期要经受外场实际环境的模拟试验，研制产品时把技术要求中所规定的应力极限值作为鉴定或考核产品的条件。
这种试验存在着以下几个问题：一是费用昂贵，试验时间过长，有的长达几个月甚至超过1年；二是大量产品使用时可靠性差，平均故障间隔时间（MTBF）短，外场返修频繁，造成担保费用、维修费用居高不下，导致顾客不满意，严重损害企业的信誉；三是产品在设计与批量生产的试验应力要求是一致的；四是不同产品的试验应力基本不同。
HALT/HASS试验技术是一个整体，HALT是进行HASS的前提，只有完成了适当的HALT，并且将所发现的质量问题都解决后，才允许进行HASS。
HALT采用步进应力的方法进行试验，其试验过程就是以步进方式对产品施加一系统单应力（如温度、高速温度循环、多轴随机振动）或温度与振动综合应力，在HALT过程中对发生的每一个失效都进行根本原因分析（RootCause Analysis）,不断进行试验、分析、验证和改进，并且得到产品的确良工作极限和损坏极限；HASS试验依据HALT得到的工作极限和损坏极限，来制订HASS方案，确定HASS的量级，以保证筛选所消耗的疲劳寿命的量是可以接受的，这是因为不管采用什么筛选方法，筛选过程总要消耗产品的一部分疲劳寿命，如果使用应力和损失应力之间的余量很小，就根本不能运用任何应力筛选方法进行筛选。
不同产品有不同的工作极限和损环极限，并且不同产品的筛选的应力类型也是不一样的。
因为，对不同地方使用的产品不存在统一的HALT/HASS试验应力，通常根据产品各自的特点，选择产品最敏感的应力进行筛选。
二、 HALT/HASS技术应用的关键保证任何可靠性试验本身是不能提高产品可靠性水平的。
为保证HALT/HASS试验技术应用过程的有效性，通常从以下几方面着手，即产品故障的根因分析、产品的自动测试、试验的层次性和样品的代表性等。
2．1产品故障的根因分析HALT试验的首个关键保证是根因分析，以及为确保产品完整性的纠正措施的确定与执行，从而提高产品的可靠性和设计的健壮性。
只有发现和确定了产品的薄弱环节，才能达于提高产品裕度的目的。
不同产品的根因分析是不相同的，这就是高加速寿命试验中最复杂的一个环节，就试验中所暴露的问题，不仅要确定其产生的原因，还要分析在现场使用中否会发生以及发生的频率，并给出行之有效的纠正预防措施。
这就要求做出这种决定的人员具备良好的预先规划与产品知识、经验以及根因分析技能，为产品的试验提供全面的技术支持，包括在试验过程中能够适时制定试验方案、安排试验进程、分析被测产品的故障机理并给出行之有效的纠正措施等。
2．2产品的自动测试传统的可靠性试验仅仅在产品技术要求所规定的工作条件范围内进行必要的测试，而HALT/HASS试验则是在应力步进的每一个阶梯上都要求进行测试，这就使得产品的自动测试成为开展HALT/HASS试验的另一个关键所在。
产品的自动测试不仅包括被测产品以及相关设备的信号监测、采集以及控制，还包括所需夹具的设计、验证和安装方式等。
2．3试验的层次性在HALT过程中只有按照由低到高的层次关系进行试验，才能充分暴露产品中的缺陷，更准确地分析产生这些缺陷的根本原因，确定下一层次试验的方案，达到最佳的试验效果，从而使产品的可靠性从根本上得到保障。
产品的千差万别，也就使得其对不同环境应力激励的敏感程度有所不同，只有确定合适的试验应力，才能保证HALT/HASS试验的有效性。
2．4样品的代表性为了保证试验的有效性，HALT试验应当在产品的设计、工艺、元件和材料都已确定后进行，这样才能充分发现设计的薄弱环节，更准确地分析产生这些缺陷的根本原因。
为确保HASS试验能够达到预期的效果，一般准备3个试验品，并在每个试品上制作一些未依据标准工艺制造或组装的缺陷，如零件空焊、组装不当等，应用所确定的HASS试验条件测试这三个试品，并观察各试品上的人为缺陷是否能够被检测出来，以决定是否加严或放宽试验条件。
在完成有效性测试后，应当再更新新的试验品，应用调整过的试验条件测试数十次，如皆未发生因应力不当而被破坏的现象，即可判断HASS试验有效；反之则应继续调整试验方案以获得最佳的HASS试验条件。
三、 HALT/HASS的试验开展HALT/HASS的4个主要试验项目是温度应力、高速温度循环、随机振动、温度与振动综合应力。
这4个项目中，除了温度与振动综合应力试验是HALT/HASS试验中所独有的，传统的可靠性试验不曾开展过，其它3个试验目的方法与要求也与传统的确良可靠性试验有所不同。
对于开展过传统可靠性试验的企业，可以将原有的试验设备利用起来，在逐步开展HALT/HASS试验的过程中，将HALT/HASS的试验理念渗透到产品设计、生产和试验中去。
HASS是产品通过HALT试验得出操作或破坏极限值后在生产线上所做的高加速应力筛选，通常遵循两个原则：一是所能够检测出可能造成被测产品的隐患，二是经试验后不致造成被测产品损坏或者说“内伤”；所以HASS试验一般是将温度与随机振动综合应力中的高、低温度的可操作界限缩小20%，而振动条件则以破坏界限G值的50%作为HASS试验的初始条件，然后再依据此条件开始执行温度与振动综合应力并进行测试，同时观察被测产品是否有故障出现；如有故障出现，应当先判断是因过大的环境应力造成的，还是由被测产品本身的质量问题所引起的；属前者时应再放宽温度及振动应力10%再进行测试；属后者时表示目前测试条件有效。
如无故障情况发生，则须加严测试应力10%，再进行测试。
a)温度应力传统的温度应力试验，只需直接升温或降温达到目标温度，例如某产品规定的低温工作温度为-40度，则只需直接降温至-40度，平衡半小时，进行一次测试。
HALT的温度应力试验所施加的应力是以递增形式变化的，其试验过程是通过施加不断加大的应力来激发产品设计中潜伏各种缺陷，直到产品的破坏极限，以其低温试验（高温应力试验方法与之相同）为例，首先设定起始温度为20度，保持10MIN后进行测试，一切正常则将温度降低10度，当温度稳定后维持10MIN，之后执行至少一次的功能测试，如一切正常则将温度再降低10度，并当温度稳定后维持10MIN再执行功能，依此类推直到发生功能故障，以判断是否达到操作界限或破坏界限。
只要企业开展过传统的可靠性试验，一般都可以进行HALT的这项试验，因为通常的高低温试验箱温度范围可以达-70度—180度之宽，并且温度场均匀性和稳定性均能满足该项试验的要求。
b)高速温度循环传统的温度循环试验是按照产品所规定的温度和循环次数进行，例如，某产品要求-25度、85度间进行规定的6次温度循环试验，在每个循环的最高及最低温度一般停留30MIN，试验结束后恢复到常温状态下，进行一次试验。
HALT温度循环试验是将先前在温度应力试验中所得到的低温及高温操作界限作为此处的高低温界限，并以每分钟60度的快速温度变化率在此区间内进行高速温度循环；在每个循环的最高温度及最低温度都要停留10MIN，并使温度稳定后再执行功能测试，以检查被测产品是否发生可恢复性故障；如果发现被测产品发生可恢复性故障，则将温度变化率减少10度/1MIN，再执行温度循环，直至无可恢复性故障发生，则此时的温度变化率即为试验的工作界限。
这项试验的开展所遇到的问题集中在快速温度变化率上，传统的可靠性温度冲击试验箱的温度变化率是不可控的，并且达不到每分钟60度的要求。
c)随机振动传统的随机振动则是在三轴方向以规定的加速度、时间进行，之后恢复到常态，测试一次HALT随机振动试验是将振动的加速度自5G开始，每次以2G-5G递增，并保持10MIN后在振动持续的条件下执行功能测试，以判断其是否达到可操作性界限或破坏界限。
这里的振动一般是指3个互相垂直轴向的6个方向以及3个轴的转动方向的多轴振动。
在传统的振动台上，可以尝试着进行步进振动应力的试验，并按照要求对产品进行测试和解决所暴露的质量问题。
d)温度与振动综合应力试验温度与振动综合应力试验是HALT中独有的一个试验项目，不曾出现在传统的可靠性试验项目中；该项目将高速温度循环及随机振动两项应力同时进行，使加速老化的效果更加显著；该试验使用先前的高速温度循环温度的上下限以及温变率，并将随机振动自5G开始配合每个循环递增2G-5G，且使第个循环的最高及最低温度持续10MIN，特温度稳定后执行功能测试，哪些重复进行直到达到可操作界限及破坏界限为止。
