不得不看的高压加速老化寿命试验技术流程及方法
时间:2013-03-18 阅读:3119
对研制的产品来说,HALT/HASS是一个整体(美国Tandem计算机公司把HALT和HASS统称为加速应力试验AST)。HALT采用步进应力的方 法进行试验,故HALT又称步进应力试验(美国波音公司把HALT和步进应力试验称为可靠性强化试验RET)。HALT试验过程就是以步进方式对产品施加 一系列单应力(如多轴随机振动,温度循环,电应力等)和组合应力,并逐步增加强度直至产品失效的过程(HALT试验实例见附录C)。在HALT过程中对发生的每一个失效都进行根本原因分析(Root Cause Analysis),不断进行试验、分析、验证和改进。HALT是进行HASS的前提,只有完成了适当的HALT,而且所发现的问题均已得到解决,才允许 进行HASS。Gregg K. Hobbs认为不管采用什么筛选方法,筛选过程总要消耗产品一部分疲劳寿命,如果使用应力和损坏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。因此必须根据HALT得到的工作极限和损坏极限,摸清产品的设计余量,以此来制订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。
产品从HALT到生产制造中的HASS,要完成HASS研究。“HASS研究”的目的是提供快捷有效的筛选。筛选的有效性是以充分激发产品缺陷又不过量消耗产品使用寿命(即不损坏好的硬件)的能力来度量的。HASS研究过程通常包括HASS夹具的设计、制造和鉴定,剖面研究和后的筛选验证(Proof-of-Screen)。HASS夹具应能提供合适的振动传输率、热均匀性和均衡的温度变化率,以使每个试验部位应力量级的变化小,振动能量从振动台面到被测单元的传递大为。剖面研究是要确定应力筛选的试验剖面,包括筛选选用的应力类型,应力量级,施加应力的顺序、保持时间等。筛选验 证先是要确定通过筛选检测制造缺陷的有效程度,其次是要证明产品经过筛选后不会过量消耗其使用寿命。剖面设计是一个反复实验的过程。图4、图5给出了 QualMark公司对所委托的不间断电源(UPS)初设计的HASS剖面和终确定的HASS剖面。初设计的高剖面温度为83℃,低剖面温度为 -53℃,平均变温率为45℃/min,剖面的振动从5Grms到30Grms,剖面持续的时间为60min。终确定的HASS剖面为高剖面温度为 83℃,低剖面温度为-30℃,平均变温率为45℃/min,剖面的振动从5Grms到20Grms,剖面持续的时间仍为60min。
筛选验证完成后,产品就作好了进行生产制造筛选的准备。对每个产品在生产制造筛选过程中应连续监测。根据制造数据和现场数据,允许改变试验剖面,但每次变动前都必须仔细考虑和分析。如果筛选了缺陷或突然出现高的失效率,都必须分析了解原因,根据需要可以修正剖面应力,但任何应力的变动都要求重新进行筛选 验证,如果设计有较大变更,应重新做HALT。