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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。
-26-/2013.02/HALT/HASS试验技术在电子电工产品的应用广州广电计量检测股份有限公司 赵家华【摘要】本文基于高加速寿命试验（HALT）和高加速筛选试验（HASS）的详细介绍，重点分析两种试验方法的可靠性测试步骤，并揭示其应用领域及实用价值。
由于加速可靠性试验可使用户很快确定电子电工产品的可靠性，它在实际质量控制中成为比较有效地手段。
高加速寿命试验HALT和高加速筛选试验HASS是非常有效地加速可靠性技术，它已在制造业中推广。
其中HALT是在电工产品设计阶段使用，它可快速暴露设计缺陷以便重更改设计，消除缺陷，从而减少维修费用。
HASS是在电子电工产品的生产阶段使用，它可快速暴露任何工艺缺陷。
【关键词】加速可靠性试验；设计缺陷；应力；温度循环由于加速可靠性试验可使用户很快确定电子电工产品的可靠性，它是有效的实际质量控制手段。
高加速寿命试验（HALT）和高加速筛选试验（HASS）是非常有效的加速可靠性技术，在制造行业被广泛使用。
其中，HALT是在电子电工产品设计阶段使用，它可快速暴露设计缺陷以便更改设计，消除缺陷，从而减少维修费用。
HASS是在电子电工产品的生产阶段使用，它可快速暴露任何工艺缺陷。
传统的环境试验和可靠性试验，基本属于模拟试验，试验应力的考虑都是尽量模拟真实的环境。
传统模拟试验的环境应力与电子电工产品未来实际使用的应力相当，其至多把技术条件中实测环境应力适当提高，以确保电子电工产品耐环境应力的余量。
环境适应性和可靠性令人满意，但事实并非如此，很多通过鉴定、验收的电子电工产品潜在缺陷还是很多，可靠性差和返修率较高，维修费用成为电子电工产品生产商考虑的重点。
从而我们要大幅提高电子电工产品可靠性的裕度，在不提高试验费用的同时只能提高试验应力，而HALT和HASS 成为即快捷、成本比较低的试验工具，图1是HALT/HASS试验设备。
一、可靠性测试中的HALT & HASS HALT & HASS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电子电工产品验证方法。
HALT试验在各领域中的应用摘要:HALT试验是故障激发类试验,利用高温度应力、振动应力、温度冲击应力及电压拉偏应力,在短时间内激发出产品潜在缺陷,为产品的优化设计提供依据。
本文较详细地介绍了HALT试验的产生、原理及运用。
关键词:HALT试验;基本机理;运用1前言随着科学技术的发展,现代电子设备的复杂程度越来越高,发展速度越来越快,可靠性问题也越来越尖锐。
激发试验就是在克服环境模拟试验,试验周期长、试验效率低、试验耗费大等缺点的基础上发展起来的一种新的可靠性试验技术。
HALT作为一种激发试验方法,其理论依据是故障物理学。
它把故障或失效当作研究的主要对象,通过激发、研究和根治产品缺陷达到提高可靠性的目的。
HALT试验就是在产品上施加远远高出规格的温度应力、振动应力及温变应力等,在最短的时间内将产品的潜在设计缺陷激发出来,找到产品的短木板,通过FMEA分析,将设计缺陷进行改正,从而实现可靠性强化的目的。
HALT试验技术的基本机理是在试验中对试件施加远远大于正常使用条件的环境下,快速激发出产品缺陷,从而提高试验效率。
2HALT试验方法2.1基本概念2.1.1HALT:Highly accelerated life test,高加速寿命试验。
2.1.2工作极限:是指在定量确定有关应力对可靠性影响的加速试验过程中,施加于产品的工作应力极限。
当环境应力超过该极限值,产品失效,不能正常工作,当环境应力恢复正常值时,产品又恢复正常,并能正常工作。
2.1.3破坏极限:是指产品能在其范围内工作而不出现不可逆失效的应力极限。
当环境应力超过该极限值时,产品破坏,即使恢复到正常条件,产品也不再能正常工作。
2.2失效机理图1是由G.K.Hobbs 建立的缺陷/ 激励关系模型图,对激励类型与缺陷类型之间的关系做了直观说明,它表示电子产品缺陷和能把缺陷激发出变为可观察缺陷的环境激励之间的关系。
在温度循环过程中,高热应力和热疲劳交互作用在产品上,影响着产品的机械、物理化学和电气性能。
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。
可靠性试验 HALT & HASS前言 Foreword任何产品都有其缺陷所在，当这些故障发生时产品往往已超过了时效，尤其是配套应用在汽车上的电子产品，如DVD、汽车音响、多媒体接收系统等。
如果不能在早期发现并解决潜藏在这些电子产品中的问题，而等其装配到汽车上，用户使用一段时间后才让问题慢慢显露出来，则会给制造商和用户带来极大的损失。
解决问题，首先要发现问题的所在，借由增加外部环境应力、强迫故障提早暴露出来，是早期发现和解决问题的一个有效方法。
目前，国内汽车电子产品通用的可靠性测试手段，一般是在研发时采用传统的性能各异的温湿度箱来验证提高产品的可靠性性能；在线生产采用的是老化寿命（即高温等）的传统测试方法。
仅依靠以上这些传统的测试手段，要达到目前国外汽车电子产品高质量的技术指标，尚存在着一定的困难。
HALT （ Highly Accelerated Life Test ，高加速寿命试验） & HASS （ Highly Accelerated Stress Screening ，高加速应力筛选），这是一种行之有效的能够提高产品可靠性的测试手段。
HALT & HASS 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 & HASS 的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
在美国之外，许多国际的3C 电子产品大厂也都使用相同或类似的手法来提升产品质量。
概念 Definition1、 HALTHALT 是一种通过让被测物承受不同的应力，进而发现其设计上的缺限，以及潜在弱点的实验方法。
HALT 的主要目的是通过增加被测物的极限值，进而增加其坚固性及可靠性。
HALT 利用阶梯应力的方式加诸于产品，能够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。
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。
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。
电子产品整机高加速寿命试验（HALT）技术应用摘要高加速寿命试验（halt）起源于上世纪80年代末期的美国，经过20多年的不断研究和发展，现已成为美国和西方发达国家进行产品设计质量验证与产品制造质量验证的一个最基本的也是必须执行的验证方法。
这项旨在提高电子产品质量可靠性的试验技术在2005年后随着外资企业在国内使用和带动下而逐渐为国内一些知名的电子产品生产企业所熟悉和接受，而如何有效地运用halt试验技术来达到提高自身电子产品质量的目的，是广大电子产品生产企业所最关心的问题。
在这样的背景下，本文对高加速寿命试验（halt）方法技术应用进行了初步探析。
关键词电子产品；halt；试验可靠性应用
中图分类号tp39 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）83-0210-02
1 halt技术介绍
halt的工作原理是按照一定的规范程序对产品逐渐的施加应力，直到产品应力超过了其承受极限从而暴露出相应的故障。
halt 主要是运用故障物理学来作为一种激发出产品故障的模式，它是将产品在超过了其承受的应力极限时失效作为主要的研究对象，从而找出它的缺陷来对产品进行相应的整改，提高产品的质量。
另外在进行halt实验时，还可以还可以对产品进行测试，从而提高产品的测试性
2 halt的原理特点
2.1 halt技术原理
halt技术主要原理是通过步进（或叫阶梯）增加应力的方式来找出或者说确定所设计产品的“工作极限”和“破坏极限”，这里所说的应力包括环境应力（如高低温、振动、温度循环以及温度和振动综合）和工作应力（如电源通断、电压拉偏、非正常负荷以及电压和频率边际测试等）。
如上图所示，产品的工作极限指的是在halt加速试验中，施加的环境应力远远超过了该产品能承受的最大应力，从而使产品发生了故障，不能进行正常的工作，但是一旦将实验停止环境应力恢复到标准值以后，产品又能进行正常工作的情况。
而产品还有破坏极限，顾名思义，就是在环境应力大大超过岂能承受的最大范围时，产品遭到了破坏，停止工作，就算应力恢复到正常值一样不能工作，受到了彻底的破坏。
在halt中对产品施加环境应力时还可以通过温度来进行，它的工作原理主要是运用高热应力和热疲劳轮流施加在产品上，使产品的物理性质受到破坏。
特别是在电子产品中，因为电子产品种类繁多，其制造的材料也都大不相同，所在产品在进行halt时承受了高低温从不同方向袭来的热应力，其内部结构发生了变化，从而暴露出产品的缺陷。
2.2 halt技术特点
halt是以逐渐递增的形式来对产品施加环境应力以及工作应力的，并在在进行试验时要不断对施加的的应力进行提高，从而使产品发生故障蛮好从故障中找出产品的缺陷。
而halt中对产品施加应力后产品出现的失效情况是通过超过产品设计时的最大环境应力承受度来激发出来的，并且这些是小的情况都是产品在实际的使用过程之中可能会出现的问题，如果不然，那么halt试验就没有多大的意义。
3 halt以及测试性验证
halt不仅试验时间（或周期）短，而且暴露的故障也很全面，并且在进行halt试验过程中产品可能会出现的失效故障在实际使用过程中也会可能会出现的类似情况，这是因为halt的工作原理就是将产品的故障暴露在人们的眼前，并且对这些故障进行相关的解决与改善。
因而，halt和测试性验证是密不可分的。
halt现今适合于各种不同层级的带有pcb控制板的电子产品中，一方面来说halt试验可以将产品的缺点有效地暴露，同时还能对产品内部的的bit系统（内部自检）的故障有效地暴露，从而从根本上对产品的可靠性以及相关的测试性进行提高。
那么这样一来，在产品还处于设计阶段时，halt就可以将bit设计中所存在的一些问题及时的发现，从而实现对设计工艺以及施工工艺的改进。
3.1 halt试验的同时必须对相关功能进行测试
当产品进行halt试验时，就需要设定一个相对完善、健全的测
试系统来作为整个试验的技术支持。
halt试验与普通的鉴定试验有着极大的不同，所以当其进行实验的过程中就必须进行相应的性能测试以及功能测试，，并且对实件的状态进行实时的检测，这个过程是一个循序渐进的过程，所以只有当试验室有效地进行实时的监控，才能对故障发生时的盈利水平及时准确的获取。
进行实时的功能检测一方面可以知道产品发生故障时的应力水平，就可以对发生故障时具体的产品状态进行及时的掌握，其次再通过科学的分析，得到相关的改进方案。
另一方面来讲，进行实时的功能检测还可以在试验的时间上一定程度的所见。
如果试验结束以后才进行相关的检测，就很有可能出现整个halt试验结束了而试验样品还没有发生故障，或是试验还没有结束，试验样品就因已经发生故障而停止结束的情况。
但是，我们知道halt方法并不能够进行提前的预知，因此，当实际发生的故障数目无法被确定的时候。
就可以通过等比例法对其进行一定程度的压缩，将halt试验中实际发生的故障数转化成测试性验证试验方案中要求的故障数。
若是故障数目没有要求的多，这是不能按等比列来扩大故障数的，因为故障数太少就会带来很大的波动性。
5 结论
在对电子产品进行可靠性验证相关测试过程中，对于硬件本身的故障所引发的问题，应用halt进行试验，无疑是最直接、最高
效的试验方法之一。
随着科技的发展以及人们对halt技术的不断探索研究，halt技术将会更加成熟、更加广泛地应用于电子产品的研发、设计乃至定型试验过程中，halt试验最终将极大地提高电子产品整体的可靠性水平。
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