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详细内容

HALT & HASS 可靠性測試的步驟及測試方法

1、HALT 

HALT共分為四個(gè)主要過程,即:   
●  溫度應(yīng)力; 
●  高速溫度傳導(dǎo);
●  隨機(jī)振動;
●  溫度及振動合并應(yīng)力。
 
在HALT試驗(yàn)中可找到被測物在溫度及振動應(yīng)力下的可操作界限與破壞界限。此實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備為高加速壽命試驗(yàn)機(jī),溫度范圍為-100℃~+200℃,溫度變化最大速率為60℃/min,最大加速度可到100Grms,而且振動機(jī)與溫度箱合二為一的設(shè)計(jì)可同時(shí)對被測物施加溫度與振動應(yīng)力。以下就四個(gè)過程的一般情況分別加以說明:   
 
1)溫度應(yīng)力(高低溫試驗(yàn)箱) 
此項(xiàng)試驗(yàn)分為低溫及高溫兩個(gè)階段應(yīng)力。首先執(zhí)行低溫階段應(yīng)力,設(shè)定起始溫度為20℃,每階段降溫10℃,階段溫度穩(wěn)定后維持10min,之后在階段穩(wěn)定溫度下執(zhí)行至少一次的功能測試,如一切正常則將溫度再降10℃,并待溫度穩(wěn)定后維持10min再執(zhí)行功能,依此類推直至發(fā)生功能故障,以判斷是否達(dá)到操作界限或破壞界限;在完成低溫應(yīng)力試驗(yàn)后,可依相同程序執(zhí)行高溫應(yīng)力試驗(yàn),即將綜合環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)自20℃開始,每階段升溫10℃,待溫度穩(wěn)定后維持10min,而后執(zhí)行功能測試直到發(fā)現(xiàn)高溫操作界限及高溫破壞界限為止。
 
2)高速溫度傳導(dǎo)   
此項(xiàng)試驗(yàn)將先前在溫度階段應(yīng)力測試中所得到的低溫及高溫操控界限作為此處的高低溫度界限,并以每分鐘60℃/min在此測試溫度區(qū)域內(nèi)進(jìn)行6個(gè)循環(huán)的高低溫度變化。在每個(gè)循環(huán)的最高溫度及最低溫度都要停留10min,并使溫度穩(wěn)定后再執(zhí)行功能測試。檢查待測物是否發(fā)生可回復(fù)性故障,尋找其可操作界限。在此試驗(yàn)中不需尋找破壞界限。   
 
3)隨機(jī)振動(振動試驗(yàn)機(jī))   
此項(xiàng)試驗(yàn)是將G值自5g開始,且每階段增加5g,并在每個(gè)階段維持10min后在振動持續(xù)的條件下執(zhí)行功能測試,以判斷其是否達(dá)到可操作界限或破壞界限。  
 
4)溫度及振動合并應(yīng)力(溫度濕度振動三綜合試驗(yàn)機(jī))
此項(xiàng)試驗(yàn)將高速溫度傳導(dǎo)及隨機(jī)振動測試合并同時(shí)進(jìn)行,使加速老化的效果更加顯著。此處使用先前的快速溫變循環(huán)條件及溫變率,并將隨機(jī)振動自5g開始配合每個(gè)循環(huán)遞增5g,且使每個(gè)循環(huán)的最高及最低溫度持續(xù)10min,待溫度穩(wěn)定后執(zhí)行功能測試,如此重復(fù)進(jìn)行直至達(dá)到可操作界限及破壞界限為止。   
對在以上四個(gè)測試程序中被測物所產(chǎn)生的任何異常狀態(tài)進(jìn)行記錄,分析是否可由更改設(shè)計(jì)克服這些問題,加以修改后再進(jìn)行下一步驟的測試。通過提高產(chǎn)品的可操作界限及破壞界限,從而達(dá)到提升可靠性的目的。
 
2、HASS 
應(yīng)用HASS的目的是要在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)批量生產(chǎn)的成品是否存在生產(chǎn)質(zhì)量上的隱患,該試驗(yàn)包括三個(gè)主要試程:   
●  HASS Development (HASS試驗(yàn)計(jì)劃階段)
●  Proof-of-Screen(計(jì)劃驗(yàn)證階段)
●  Production HASS(HASS執(zhí)行階段)
 
以下就一般電子產(chǎn)品的測試過程分別加以說明:   
 
1)HASS Development(HASS試驗(yàn)計(jì)劃階段)
HASS試驗(yàn)計(jì)劃必須參考前面HALT試驗(yàn)所得到的結(jié)果。一般是將溫度及振動合并應(yīng)力中的高、低溫度的可操作界限縮小20%,而振動條件則以破壞界限G值的50%作為HASS試驗(yàn)計(jì)劃的初始條件。然后再依據(jù)此條件開始執(zhí)行溫度及振動合并應(yīng)力測試,并觀察被測物是否有故障出現(xiàn)。如有故障出現(xiàn),須先判斷是因過大的環(huán)境應(yīng)力造成的,還是由被測物本身的質(zhì)量引起的。屬前者時(shí)應(yīng)再放寬溫度及振動應(yīng)力10%再進(jìn)行測試,屬后者時(shí)表示目前測試條件有效。如無故障情況發(fā)生,則須再加嚴(yán)測試環(huán)境應(yīng)力10%再進(jìn)行測試。
 
2)Proof-of-Screen(計(jì)劃驗(yàn)證階段)
在建立HASS Profile(HASS 程序)時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)原則:首先,須能檢測出可能造成設(shè)備故障的隱患;其次,經(jīng)試驗(yàn)后不致造成設(shè)備損壞或"內(nèi)傷"。為了確保HASS試驗(yàn)計(jì)劃階段所得到的結(jié)果符合上述兩個(gè)原則,必須準(zhǔn)備3個(gè)試驗(yàn)品,并在每個(gè)試品上制作一些未依標(biāo)準(zhǔn)工藝制造或組裝的缺陷,如零件浮插、空焊、及組裝不當(dāng)?shù)取R訦ASS試驗(yàn)計(jì)劃階段所得到的條件測試各試驗(yàn)品,并觀察各樣品上的人造缺陷是否能被檢測出來,以決定是否加嚴(yán)或放寬測試條件,而能使HASS Profile達(dá)到預(yù)期效果。   
在完成有效性測試后,應(yīng)再以新的試驗(yàn)品,以調(diào)整過的條件測試30~50次,如未發(fā)生因應(yīng)力不當(dāng)而被破壞的現(xiàn)象,此時(shí)即可判定HASS Profile通過計(jì)劃驗(yàn)證階段測試,并可作Production HASS之用。反之則須再檢討,調(diào)整測試條件以求獲得最佳的組合。 
 
3)Production HASS (HASS執(zhí)行階段)  
任何一個(gè)經(jīng)過Proof-of-Screen考驗(yàn)過的HASS Profile皆被視為快速有效的質(zhì)量篩選利器,但仍須配合產(chǎn)品經(jīng)客戶使用后所回饋的異常再做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。另外,當(dāng)設(shè)計(jì)變更時(shí),亦相應(yīng)修改測試條件。

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