電子產（chǎn）品高（gāo）加速壽命試（shì）驗方法
作者：
salmon範
編輯：
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來源：
www.tuyatang.com
發布日期： 2020.04.27
0、引言
高加速壽命試驗(HALT：Highly Accelerated Life Test)技術是目前國際上比較流行的可靠（kào）性試驗技術，它的優點（diǎn）是根據被（bèi）測產品的自身特點及產品的使用環境，由研發人員設（shè）定出適合該產品的試驗參數，從而提高了試驗效（xiào）率。HALT試驗尤其適用於使用PCB板的電子產品。
1、試驗（yàn）目的及工作原理
1.1試驗（yàn）目的
傳統的可靠性試驗及環境適應性（xìng）試驗並（bìng）不能確定（dìng）產品工作極限（xiàn）條件，而（ér）HALT試（shì）驗通過不斷修改試（shì）驗參（cān）數，由記錄表來確（què）定產品的操作極限和破壞極限。試驗中不斷增加的（de）應力遠大於正常（cháng）使用條件的（de）環境應力，使得產（chǎn）品的缺陷可以（yǐ）在較短的時間內暴露，節約（yuē）了試驗時間。由於電子產品基本符合浴盆曲（qǔ）線原理。在產（chǎn）品的早期（qī）將故障（zhàng）暴露後，設計人員可（kě）以分析故障產生的原（yuán）因，這對元（yuán）器件的（de）選型及原理設計都具有指導意義（yì）。
1.2 工作原理
HALT試驗（yàn）一般分為低溫步進試驗、高溫步進試驗、快（kuài）速熱循環（huán）試驗、振動步進試驗、溫度與振動綜合試驗。需要注意的是，快速熱循環試驗和溫度與振（zhèn）動綜合試驗（yàn）的條（tiáo）件確定需要低溫步進試驗、高溫（wēn）步進（jìn）試驗和振動試驗的相關數據作為邊界條件。
2、試（shì）驗方法
2.1低溫步進試驗
電子產（chǎn）品進行HALT試驗時，樣品通常（cháng）處於（yú）通電狀態，如有需要可以通過其他設備監控樣品的工作狀態。一般情（qíng）況下設定起（qǐ）始溫度為（wéi）20 ℃，每階段降溫（wēn）10℃( -30℃以後步進步長改變為（wéi）5℃)，每（měi）個階段保（bǎo）持一段時間，通常為（wéi）10
min，溫度穩定後做一次功（gōng）能測試，以此類推直到樣品發生功能故障，繼續降低溫度，直到產品失效並不可恢複，由此來確定低溫操作極限和破（pò）壞極限，如圖1。
2.2高溫步進試驗
試驗時樣品處於通電狀態，設定起始溫度為20℃，每階段升溫10 ℃( 120 ℃以後（hòu）步進步長改變為5℃)，每個階段維持10 min，溫度（dù）穩定後做一次功能測試，以此類推直到樣品（pǐn）發生（shēng）功能故障，繼續增加溫度，直到產品失效並不可恢複，由（yóu）此來確定高溫操作極限和破壞極限，如圖2。
2.3快速（sù）熱循環試驗
在先前的試（shì）驗中可以得到低溫及高溫的極限數（shù）據值，將這兩個極限值作為熱循環的上下極限（xiàn）值（zhí），並以1℃/s的（de）溫度變化率在此區間內進行若千（qiān）個（gè）循環。在每個循環的高（gāo）溫極限和低溫極限都要保（bǎo）持一（yī）段時間，通常選擇:10
min，溫度穩定觀察測試產品功能，直到樣（yàng）品發生故障，由此來確定（dìng）操作極（jí）限和破壞極限，如圖3。
2.4振動步進試驗
將試驗的加速度初始值設定為5g，然後（hòu）每階段增加5g，在每個（gè）階段維持10 min並做功能檢測，直到（dào）樣品發生功能故障，繼續增加加速度值，直到產品不可恢複，以此來確定樣品的振動操作界限，如（rú）圖4。本試驗對振動台架及（jí）產品夾具的要求較高，試驗中應注意夾具的狀態。
2.5溫度與（yǔ）振動綜合試驗
HALT試驗將溫變與振動同時施加於被測樣品上，相比於傳統的老化試驗，老化的效果更明顯。溫度變化的上下極（jí）限與（yǔ）溫度變化的速率與（yǔ）快速熱循環試驗相同。一般選取振動的初始值為5g，每個循環加速度增加5g。每個階段的高低（dī）溫極限值（zhí）保持10
min，待溫度穩定後觀察樣品的功（gōng）能。如此（cǐ）重複進行，直至達到操作極（jí）限及破換極限為止，如圖5。
3、結（jié）論
HALT試驗不僅能確定產品的極限應力，而且能夠快速地（dì）找出設計缺陷並改進，大大縮短了試驗時間和研製周期，非常適合電子產品的研發。由於HALT試驗不同於傳統的環境試（shì）驗，沒有規定的試驗標準，因此它具有一（yī）定的開放性，設（shè）計人員可以根據產品的實（shí）際情況對試（shì）驗條（tiáo）件進行修改，相信HALT試驗在電子產品的開發上會發（fā）揮越來越重要的作用。
