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

　　1. HALT原理

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

　　為了降低產品在使用過程中的失效率，可以通過提高產品的強度，使產品具有充裕的強度余量，進而提升產品現場使用的可靠性，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試驗項目的詳細實施方法在此不做詳細介紹，可參考GB/T 29309-2012 《電工電子產品加速應力試驗規(guī)程高加速壽命試驗導則》進行試驗。

　　HALT試驗對產品施加的應力主要是溫度和振動應力，也可考慮施加濕度等常見環(huán)境應力。除此之外，還要考慮在HALT期間可以向產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)產品相關設計或工藝問題的應力。

　　4.故障分析

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

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

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

　　根據故障機理分析結果和產品實際情況，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、時間、風險等因素決定

　　5.回歸驗證

　　當受試產品在HALT后進行了設計和工藝更改，為驗證糾正措施的有效性，應進行回歸驗證試驗。回歸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品的影響，如糾正措施是否有效，或是否消除了之前進行的可靠性強化試驗發(fā)現的缺陷，是否引入了新的問題和缺陷等。在回歸驗證試驗的步進應力試驗中，可根據情況增加步進步長，以縮短試驗時間，提高試驗效率。