HASS(高加速度应力筛选)HALT(高加速度寿命试验)

HASS(高加速度应力筛选)HALT(高加速度寿命试验)

TS-S100302002(环境应力筛选(ESS)规范V1.0)

环境应力筛选规范 （Environmental Stress Screen） 拟制：___________________日期：__________ 审核：___________________日期：__________ _______________________________________________ 规范化审查：_________________日期：__________ 批准：___________________日期：__________

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目录 1.目的 2.适用范围 3.引用/参考标准或资料 4.定义 5.规范内容 5.1 环境应力筛选程序 5.2 快速温度循环筛选基本参数 5.3 温度循环特性分析 5.3.1 诱发故障和筛选机理 5.3.2 温度上、下限极值选定准则 5.3.3 上、下限温度的持续时间确定准则 5.5.4 温度变化速率确定准则 5.3.5 温度循环次数（或筛选时间）选择准则5.3.6 设备状态（通断电和性能测试）确定准则5.3.7 温度循环筛选度计算 5.3.8 温度箱内产品的安装

1.目的 本文规定了快速温度循环环境应力筛选的基本程序和方法，以规范环境应力筛选工作。 2.适用范围 本规范适用于二次电源模块以及其他产品的单板环境应力筛选。 对中试验证批产品、生产返修产品和某些可靠性要求较高的产品需要采用以下方法进行筛选。 对其他产品是否按照以下方法筛选参考有关文件规定。 3.引用/参考标准或资料 《可靠性试验技术》，国防工业出版社 《可靠性试验》，航空航天出版社 MIL-HDBK-338B，《Electronic Reliability Design Handbook》，1998.10 GJB/Z 34-93 《电子产品定量环境应力筛选指南》，1993 4.定义 4.1 环境应力筛选（Environmental Stress Screen） 通过向电子产品施加合理的环境应力和电应力，将其内部的潜在缺陷加速变成故障，并通过检验发现和排除的过程，是一种工艺手段。 典型的筛选应力为随机振动、温度循环和电应力，根据我司的实际情况选择快速温度循环＋高温工作老炼筛选方法。 4.2 筛选度（Screen Strength） 产品中存在对某一特定筛选敏感的潜在缺陷时，该筛选将该缺陷以故障形式析出的概率。

高加速寿命试验指南

高加速寿命试验指南 HALT Guideline 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。 3.7. 功能极限：是指使得产品规范中规定的一个或者多个产品功能特性实效的之前的应力。当这个应力降低的时候，产品能够回复，就如同我们常见的软实效。 3.8. 功率谱密度：一种描述随机振动谱幅度和频率的测量单位，常用单位G2/Hz表示。通常也指加速谱密度（ASD） 3.9. 伪随机振动：非周期振动，包含带宽内得所有频率，在相位和幅度上连续变化。 3.10. 重复冲击振动：一种源于重复振动冲击激励得振动。通常是由气锤产生，反馈到振动台上。 3.11. 失效分析：确认缺陷或者瑕疵真实原因得过程。全面理解如何失效和为什么失效。这个过程可能需要失效分析工具，如电子显微镜扫描等 3.12. 六度随机振动：一种同时包含三个水平方向和三个垂直方向加速能量得振动。 3.13. 步进应力：一种持续增加应力水平直到确认产品极限得过程。 3.14 热电偶：温度传感器，通常由两种不同的金属材料连接起来制成。可以通过测量热电流和产生的与温度成正比的潜在电压来测量温度。 4 人员要求 4.1. 高加速寿命试验小组必须包括那些独立的，不与产品设计和测试有关的人员。.HALT 测试通常需要多个学科之间的相互合作。这些学科包含设计工程和测试工程专家技术。. 设计工程师将能帮助产品功能测试的开发。这包含确认增加应力从而使得发现产品实效。他们也可以在HALT测试和实效分析过程中提供帮助，如发现并修理故障缺陷。这些独立的人员并不需要跟踪整个HALT试验过程，但是一旦有需要就能发生作用。其他学科也包含可靠性工程，制造工程和运行HALT系统的职员，如果他们不是上述几个组的成员的话。每一个学科的人员在HALT结果提出的时候在各自的专家领域负责。 4.2. 实效分析试验室也可能在HALT过程中用于确认实效的根本原因。 4.3. 交叉功能评审会：这个评审委员会应按照规定的基础，通过会议确认HALT的测试需求、评审过去的HALT结论并且开发新的测试计划用于将来的试验。会议作出的结论应该被记录并保存。这个会议应该在产品的HLAT之前和之后进行。 4.4. HALT准备会日程：会议关键的议题包含确认HALT测试的规程、功能测试需求和产品固定到台面的方法、产品部件或者本地的热电偶探头活或者加速计。 4.5 HALT总结会日程：会议主要对HALT结果进行评审，包括讨论失效和纠正措施计划。

GJB1032-90电子产品环境应力筛选方法

GJB 中华人民共和国国家军用标准 FL GJB1032－90 电子产品环境应力筛选方法 environmental stress screening process for electronic products 1991－01－26发布1991－06－01 国防科学技术工业委员会批准

目次1主题内容与适用范围 2引用标准 3术语 4一般要求 5环境应力筛选条件 6筛选程序 附录A 环境应力筛选故障寻找方案（补充件） 附录B 温度循环保持时间的确定（补充件） 附录C 环境应力筛选试验时间的确定（参考件）附录D 环境应力筛选试验的抽样和简化（参考件）

中华人民共和国国家军用标准 电子产品环境应力筛选方法 GJB1032－90 environmental stress screening process for electronic products 1主题内容与适用范围 本标准规定了军用电子产品环境应力筛选的要求、条件和方法。 本标准适用于下列各类电子产品，在研制和批生产阶段的环境应力筛: a.地面固定设备； b.地面移动设备； c.舰船用设备； d.飞机用设备及外挂； e.导弹用设备。 筛选产品可以是印刷电路板组装件、电子组件或整机；对大型电子产品应优先考虑在较低装配级别如印刷电路板组装件上进行筛选。 2引用标准 GB 2036 印制电路名词术语及定义 GB 5170 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法 GB 8052 单水平和多水平连续计数抽样检查程序及表 GJB 150 军用设备环境试验方法 GJB 431 产品层次、产品互换性、样机及有关术语 GJB 450 装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 451 可靠性、维修性术语 GJB 457 机载电子设备通用规范 3术语 3.1环境应力筛选

浅谈电工电子产品加速寿命试验

浅谈电工电子产品加速寿命试验 广州广电计量检测股份有限公司环境可靠性检测中心颜景莲 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。 2.2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。暴露最显著、最迅速的地方，就是最薄弱的地方，也是最先失效的地方。

可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南解析

术语和定义 HALT（High Accelerated Life Test）：高加速寿命试验，即试验中对试验对象施加的环境应力比试验对象整个生命周期内，包括运输、存储及运行环境内，可能受到的环境应力大得多，以此来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱环节，而后对暴露的缺陷和故障从设计、工艺和用料等诸方面进行分析和改进，从而达到快速提升可靠性的目的。 运行限或操作限（Operation Limit）：指产品某应力水平上失效（样品不工作或其工作指标超限），但当应力值略有降低或回复初始值时，试样又恢复正常工作，则样品能够恢复正常的最高应力水平值称为运行限。 破坏限（Destruct Limit）：在某应力水平上升到某值时，样品失效，即使当应力回落到低于运行限时，试样仍然不能恢复正常工作，这时的应力水平值称为破坏限。 裕度（Margin）：产品运行环境应力的设计限与运行限或破坏限的差值。产品的裕度越大，则其可靠性越高。 夹具（Fixture）：在HALT试验的振动项目中固定试样的器具。振动试验必须使用夹具，使振台振动能量有效地传递给试样。 加速度传感器（Accelerometer）：在某方向测量试样振动加速度大小的传感器。在HALT试验的振动项目中使用加速度传感器可以监视试验箱振动能量通过夹具有效传递给试样的效率。 振动功率谱密度（Vibrating Power Spectral Density）：也称为加速谱密度，衡量振动在每个频率点的加速度大小，单位为（g2/Hz）。 Grms（Gs in a root mean square）：振动中衡量振动强度大小的物理单位，与加速度单位相同，物理含义为对振动功率谱密度在频率上积分后的平方根。 热电偶（Thermocouple）：利用“不同导体结合在一起产生与温度成比例的电压”这一物理规律制作的温度传感器。在HALT试验的热应力测试项目中，利用热电偶监视产品各点的温度分布。 功能测试（Functional Test）：对试样的测试，用以判断试样能否在测试环境下完成规定的功能，性能是否下降。一般是通过测量试样的关键参数是否达到指标或利用诊断模式测试试样的内部性能。 摘要：本文围绕产品HALT试验，详细介绍HALT试验基本要求、总体过程及试验过程。 关键词：HALT试验、基本要求、试验过程 1、HALT试验基本要求 1.1对试验设备的要求 1.1.1对试验箱的要求 做HALT试验的设备必须能够提供振动应力和热应力，并满足下列指标： 振动应力：必须能够提供6个自由度的随机振动；振动能量带宽为2Hz～10000Hz；振台在无负载情况下至少能产生65Grms的振动输出。 热应力：目标是为产品创造快速温度变化的环境，要求至少45℃/min的温变率；温度许可范围至少为－90℃～＋170℃。

加速寿命试验的理论模型与试验方法

产品可靠性试验 6.2.1 可靠性试验的意义与分类 可靠性试验是为分析、评价、提高或保证产品的可靠性水平而进行的试验。产品的研制者通过试验获得产品设计、鉴定所需的可靠性数据（可靠性测定试验）。通过试验暴露产品缺陷，改进设计并获得可靠性增长信息（可靠性增长试验）。产品的制造者通过试验剔除零件批中的不合格品或暴露整机缺陷，消除早期故障（可靠性筛选或老化试验老化试验不是消除早期故障的）产品使用者通过试验验证产品批可靠性水平以保证接收的产品批达到规定要求（可靠性接收试验）。政府或行业管理部门通过试验获得数据库所需基础可靠性数据（可靠性测定试验），认证产品可靠性等级（可靠性验证试验），进行产品的可靠性鉴定与考核（可靠性鉴定试验）。 本节主要介绍可靠性测定试验，这是为获得产品可靠性特征量的估计值而进行的试验，根据需要可由试验结果给出可靠性特征量的点估计值和给定置信度下的区间估计。由于可靠性试验往往是旷日持久的试验，为节省时间与费用常采用加速试验的方式。本节将介绍某些加速寿命试验的理论模型与试验方法。 6.2.2 指数分布可靠性测定试验 大多数电子元器件、复杂机器及系统的寿命都服从指数分布。其待估参数为故障率λ，其他可靠性指标可利用估计值进行计算MTBF 已经有平均的意思了 1．定时截尾试验 （1）点估计试验进行至事先规定的截尾时间t c停止试验，设参与试验的n个样本中有r个发生关联故障，则由极大似然估计理论得出的故障率点估计值为 式中t i——第I个关联故障发生前工作时间（i=1，…，r）。 若在试验过程中及时将已故障产品修复或替换为新产品继续试验，则为有替换的定时截尾试验。此时λ的点估计为

TS-S100302002(环境应力筛选(ESS)规范V10)

环境应力筛选规范 (En viro nmen tai Stress Scree n ) 拟制：_________________________ 日期：_____________ 审核：_________________________ 日期：_____________ 规范化审查：______________________ 日期：__________________ 批准：_________________________ 日期：_____________

更改信息登记表 规范名称：环境应力筛选规范(Environmentai Stress Screen )规范编码：

1.目的 2.适用范围 3.引用/参考标准或资料 4.定义 5.规范内容 5.1环境应力筛选程序 5.2快速温度循环筛选基本参数 5.3温度循环特性分析 5.3.1诱发故障和筛选机理 5.3.2温度上、下限极值选定准则 5.3.3上、下限温度的持续时间确定准则 5.5.4温度变化速率确定准则 5.3.5温度循环次数（或筛选时间）选择准则5.3.6设备状态（通断电和性能测试）确定准则5.3.7温度循环筛选度计算 5.3.8温度箱内产品的安装

1. 目的 本文规定了快速温度循环环境应力筛选的基本程序和方法，以规范环境应力筛选工作。 2. 适用范围 本规范适用于二次电源模块以及其他产品的单板环境应力筛选。 对中试验证批产品、生产返修产品和某些可靠性要求较高的产品需要采用以下方法进行筛选。 对其他产品是否按照以下方法筛选参考有关文件规定。 3. 引用/参考标准或资料 《可靠性试验技术》，国防工业出版社 《可靠性试验》，航空航天出版社 MIL-HDBK-338B，《Electronic Reliability Design Handbook 》，1998.10 GJB/Z 34-93 《电子产品定量环境应力筛选指南》，1993 4. 定义 4.1 环境应力筛选(Environmental Stress Screen ) 通过向电子产品施加合理的环境应力和电应力，将其内部的潜在缺陷加速变成故障，并通过检验发现和排除的过程，是一种工艺手段。 典型的筛选应力为随机振动、温度循环和电应力，根据我司的实际情况选择快速温度循环+高温工作老炼筛选方法。 4.2 筛选度(Screen Strength ) 产品中存在对某一特定筛选敏感的潜在缺陷时，该筛选将该缺陷以故障形式析出的

环境试验的重要性及环境试验设备的有关问题

环境试验的重要性及环境试验设备的有关问题 环境试验的重要性及环境试验设备的有关问题 1环境试验的目的及其重要性 随着我国工业生产的快速发展和军用装备的改进，对产品的质量和可靠性要求越来越高，因而对可靠性研究必不可少的设备─环境试验设备的品种、质量的要求也更多更高。特别是海湾战争显示了武器装备在战争中的重要作用，也促使了我国军事科技和武器装备的研究、试验和发展。 国内外的部分统计资料表明，武器装备发生故障或损坏的原因一半以上是由于使用该产品时的环境因素引起的，如表1： 表1中、美军用航空产品故障情况 国家中美 产品机载产品沿海基地使用的产品同一种175架飞机中31种产品两年故障分析 F/A-18大黄蜂飞机 因环境因素引起的故障 52.7% 52% 52% 51% 其中：温度(高低温)振动潮湿砂尘盐雾低气压冲击 42 40 55 40 21.6 27 20 27 19 19 19 19 7.8 14 6 6 3.9 / / 4 3.6 / / 2 2.1 / / 2 可见，环境因素对军用装备非常重要，有不可忽视的影响，为了使军用产品有很好的环境适应性，从而提高其使用可靠性，不仅在开发研制阶段，就是在使用阶段都必须进行环境试验。 对一般电工、电子产品，由各种环境因素引起的失效比例统计如图1示： 图1 可见一般电工、电子产品由环境因素引起的失效与上表的统计是差不多的。 环境试验是将产品暴露在天然或人工模拟环境中，从而对其实际上可能遇到的贮存、运输和使用条件下的性能作出评价的试验，简单说是对产品进行环境适应性的试验。 环境试验的目的： 1.1探索和确定单一或多个环境因素对产品的影响，考核产品的环境适应性； 1.2作为产品的型式试验项目之一，或产品的验收试验，看其是否符合规定的环境要求，产品是否合格，作为产品接收或拒收的决策依据。 1.3作产品环境应力筛选（ESS）试验，筛选出不合格的或有潜在缺陷的产品，从而提高产品的可靠性。 环境试验可分外场试验及实验室试验： (1) 实验室试验：一般在实验室内进行，又叫人工模拟试验，是用人工的方法创造出某种气候环境或机械环境，将试品在此环境中试验。人工模拟试验具有与大气暴露试验相似的模拟性，并有加速性，可大大缩短试验时间，且其环境应力、负载条件的施加都可严格控制在容差范围内，保证全部试验在受控条件下进行，故重现性好，有可比性，其缺点是受到设备的限制，一般是试验一些体积较小，重量较轻的产品，且有时对非常真实的综合环境的模拟性较差。 (2) 外场试验，可分为天然暴露试验和现场试验：

加速寿命试验公示计算汇总

加速寿命试验公示计算汇总 一、前言 新研究的医疗器械在上市前应确保在储存期( 通常 1 到5 年) 内产品的质量不应发生任何影响安全性和有效性变化，新产品一般没有实时和储存周围环境条件下确定有效期的技术资料。如果按实际储存时间和实际环境储存条件进行检测需要很长的时间才能获得结果，为了在实时有效期结果获得以前，有必要进行加速老化实验提供确定有效期的实验数据。 医疗器械设计人员能够准确地预计聚合物性能的变化对于医疗器械产业化是非常重要的。建立聚合物材料退行性变的动态模型是非常困难和复杂的，事实上材料短期产生的变化或变性的单速率表达形式可能不能充分反映研究的产品或材料在较长有效期的真实情况。为了设计试验方案能准确模拟医疗器械时间相关的退行性变，有必要对材料的组成、结构、成品用途、组装和灭菌过程的影响、失效模型机制和储存条件有深入的了解。 一个给定的聚合物具有以各种方式( 晶体、玻璃、不定形等) 组成的许多化学功能基团，并含有添加剂如抗氧化剂、无机充填剂、色素和加工助剂。所有这些变量的总和结合产品使用和储存条件变量决定了材料的化学性能的退行性变。得庆幸的是，生产医疗器械的大部分都是采用常用的几种高分子材料，这些材料已经广泛使用并且都进行了良好的表征。根据以碰撞理论为基础的阿列纽斯(Arrhenius) 模型建立的老化简化实验方案(Simplified Protocol for Accelerated Aging) ，也称“10 度原则”(10-degree rule) ，可在中度温度范围内适用于良好表征的聚合物，试验结果可以在要求的准确度范围内。 医疗器械或材料的老化是指随着时间的延长它们性能的变化，特别是与安全性和有效性有关的性能。加速老化是指将产品放置在比正常储存或使用环境更严格或恶劣的条件下，在较短的时间内测定器械或材料在正常使用条件下的发生变化的方法。 采用加速老化实验合格测试的主要原因是可以将医疗器械产品尽早上市。主要目标是可以给病人和企业带来利益，病人可以尽早使用这些最新的医疗器械，挽救病人的生命；企业可以增加销售获得效益，而又不会带来任何风险。尽管加速老化试验技术在学术领域已经比较成熟，但是这些技术在医疗器械产品的应用还是有限的。美国FDA 发布了一些关于接触眼镜、药物和生物制品等关于加速老化实验的指导性文件，还没有加速老化试验的标准。在我国尚无关于医疗器械有效期确定的加速老化的实验指导原则。国外许多医疗器械企业根据这些指导原则和文献建立自己的加速老化试验方法。（来源于：《中国医疗器械信息》2008年第14卷第5期《医疗器械加速老化实验确定有效期的基本原理和方法》） 二、实验条件和时间对比表

电子通讯设备环境应力筛选ESS规定.doc

电子通讯设备环境应力筛选ESS规定 前言 本标准规定电子通讯产品环境应力筛选的要求 , 包括环境应力条件 , 暴露持续时间 , 试 验 , 试验设备的工作要求和针对缺陷要采取的措施 , 以及试验文件的编写要求。 1范围 本标准适用于 DXC公司电子组件（ PCB板），模块，分机组合及小型设备的环境应力筛 选（ ESS）。 2.引用标准 GJB 450装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 1032电子产品环境应力筛选方法 GJB 451可靠性、维修性术语 3.名词术语 3．1 环境应力筛选 在电子产品上施加随机振动及温度循环应力，以鉴别和剔除产品工艺和元件引起的早期 故障的一种工序或方法。 3．2 环境应力筛选故障 在环境应力筛选试验中由产品工艺缺陷或元件缺陷引起的故障。 3．3 筛选度（ screening strength,简称SS） 某种筛选方法能将针对性的缺陷激发出来的概率。 4.环境应力筛选（ ESS）的目的与手段 4．1 ESS 目的 环境应力筛选作为一种工艺流程，是针对产品早期失效中出现的故障模式而进行的，它 的目的在于检测和剔除元器件漏检、漏筛的缺陷和生产工序中引入的潜在缺陷，因此说ESS 是一种工艺手段， ESS所揭示的缺陷不能完全用来说明设计的不足。

4．2 ESS 手段 环境应力筛选为了在短时间内析出最多的缺陷，通常采用加速环境应力来激发故障。 ESS 手段包括高温老化、温度循环、温冲、扫频正弦振动、随机振动及综合手段（温度循环加随 机振动），各种筛选手段效果见图 1。为有效达到 ESS目的，我们选用了快速温变的温度循环和随机振动，因为这两种手段可剔除大部分可暴露缺陷。 5一般要求 5.1环境应力筛选对象 研制开发阶段和批生产的产品（除特殊指明不做外）均要全部进行环境应力筛选。 在电子设备的开发、制造过程中，会引入新的缺陷。在设计阶段，主要是由于设计临界 产生潜在缺陷，在采购的原材料与器件中也不可避免地存在漏检、漏筛的隐患，制造过程中 则可能因工艺上超出应力范围或临界而引入缺陷，在测试和可靠性试验中则有可能漏检、重 复检验或缺陷不明显使缺陷未能查出，也有不适当的测试损坏器件、产品的情况存在。 由于上述原因，在哪个环节重点进行可靠性环境应力筛选最为有效就变得十分重要，根据 国内外有关资料表明，在组件级，即 PCB板、模块等这些较低等级上进行筛选，其效费比最好，风险最低，其原因是这个级别的筛选能检出大多数元器件和工艺的缺陷，且把组件放 入筛选设备相对较容易。因此把筛选级别定在组件级 , 包括 PCB板、小型封装模块、不宜拆分的模块化分机组合及组件级小型设备。 对于外协件、订购件 , 订货合同未要求和厂商不能提供环境应力筛选报告、数据的 , 同样要求进行环境应力筛选试验。

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。HALT通过系统地设置逐级递增的环境应力，来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱点，而后对所暴露的缺陷和故障从设计、工艺和材料等方面进行分析和改进，以达到提升产品可靠性的目的，最大的特点是设置高于产品设计运行极限的环境应力，这不仅使暴露故障的时间大大短于正常可靠性应力条件下的所需时间，还能得于产品的工作极限和使用极限，为HASS的应力类型和应力量级的选择提供依据；HASS 主要应用于产品的生产阶段，以发现零部件和组装中存在的缺陷并实施必要的改进措施，实现剔除有缺陷的部件或元器件，达到保证产品的可靠性的目的。 1．3 应力要求 传统的可靠性试验通常被作为一种产品预期要经受外场实际环境的模拟试验，研制产品时把技术要求中所规定的应力极限值作为鉴定或考核产品的条件。这种试验存在着以下几个问题：一是费用昂贵，试验时间过长，有的长达几个月甚至超过1年；二是大量产品使用时可靠性差，平均故障间隔时间（MTBF）短，外场返修频繁，造成担保费用、维修费用居高不下，导致顾客不满意，严重损害企业的信誉；三是产品在设计与批量生产的试验应力要求是一致的；四是不同产品的试验应力基本不同。 HALT/HASS试验技术是一个整体，HALT是进行HASS的前提，只有完成了适当的HALT，并且将所发现的质量问题都解决后，才允许进行HASS。HALT采用步进应力的方法进行试验，其试验过程就是以步进方式对产品施加一系统单应力（如温度、高速温度循环、多轴随机振动）或温度与振动综合应力，在HALT过程中对发生的每一个失效都进行根本原因分析（Root

电工电子产品加速寿命试验

电工电子产品加速寿命试验

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： O 1 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 t 2.2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

环境应力筛选试验汇总

环境应力筛选试验 1 环境应力筛选的目的和原理 1.1 环境应力筛选的目的 环境应力筛选的目的在于发现和排除产品的早期失效，使其在出厂时便进入随机失效阶段，以固有的可靠性水平交付用户使用。 1.2 环境应力筛选的原理 环境应力筛选是通过向电子装备施加合理的环境应力和电应力，将其内部的潜在缺陷加速变成故障，以便人们发现并排除。 环境应力筛选是装备研制生产的一种工艺手段，筛选效果取决于施加的环境应力、电应力水平和检测仪表的能力。施加应力的大小决定了能否将潜在的缺陷在预定时间内加速变为故障；检测能力的大小决定了能否将已被应力加速变成故障的潜在缺陷找出来，以便加以排除。因此，环境应力筛选又可看作是产品质量控制检查和测试过程的延伸。 2 缺陷分类 2.1 通用定义 产品丧失规定的功能称失效。对可修复产品通常也称为故障。对设备而言，任一质量特征不符合规定的技术标准即构成缺陷。 绝大多数电子装备的失效都称为故障，以故障原因对其进行分解可以参阅图2.1.1。从图中可知，装备故障分为偶然失效型故障和缺陷型故障两大类。人们认为偶然故障表现为随机失效，是由元器件、零部件固有失效率引起的；而缺陷型故障由原材料缺陷、元器件缺陷、装配工艺缺陷、设计缺陷引起，元器件缺陷本身又由结构、工艺、材料等缺陷造成，设计缺陷则包含电路设计缺陷、结构设计缺陷、工艺设计缺陷等内容。 结构工艺材料电路设计结构设计工艺设计 缺陷缺陷缺陷缺陷缺陷缺陷 元器件缺陷设计缺陷 原材料装配工艺 缺陷缺陷 缺陷型故障偶然失效型故障 电子装备故障 图2.1.1 电子装备故障原因分解示意 2.2 电子设备可视缺陷分类 按照GJB 2082《电子设备可视缺陷和机械缺陷分类》，从影响与后果方面缺陷分为致命缺陷、重缺陷、轻缺陷；从可视的角度来看，产生缺陷的主要工艺类型有：焊接、无焊连接、电线与电缆、多余物、防短路间隙、接点、印制电路板、零件制造安装、元器件、缠绕、标记等，其中多数都可能产生致命缺陷或重缺陷，轻缺陷比较普遍。 致命缺陷是指对设备的使用、维修、运输、保管等人员会造成危害或不安全的缺陷，或可能妨碍某些重要装备（如舰艇、坦克、大型火炮、飞机、导弹等）的战术性能的缺陷。 重缺陷是指有可能造成故障或严重降低设备使用性能，但又不构成致命缺陷的缺陷。 轻缺陷是指不构成重缺陷，但会降低设备使用性能或不符合规定的技术标准，而对设备的使用或操作影响不大的缺陷。 可视缺陷是指通过人的视觉器官可直接观察到的，或采用简单工具对设备质量特征所能判定的缺陷。 承制单位的质量检验人员对大多数可视缺陷都可以发现并交有关部门排除，唯有不可视缺陷需要进行环境应力筛选或其它方法才能被发现，否则影响产品可靠性。 3 筛选应力及其效应表达式 3.1 常规筛选与定量筛选

可靠性-LED加速老化寿命试验方法概论Word文档

一、可靠性理论基础 1.可靠度： 如果有N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t)，当N足够大时，产品在t时刻的可靠度可近似表示为： 随时间的不断增长，将不断下降。它是介于1与0之间的数，即。 2.累积失效概率： 表示发光二极管在规定条件下工作到t这段时间内的失效概率，用F(t)表示，又称为失效分布函数。 如果N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t)，则当N足够大时，产品在该时刻的累积失效概率可近 似表示为： 3.失效分布密度： 表示规定条件下工作的发光二极管在t时刻的失效概率。失效分布函数的导函数称为失效分布密度，其表达式如下： ?早期失效期； ?偶然失效期(或稳定使用期) ； ?耗损失效期。 二、寿命 老化：LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。器件老化程度与外加恒流源的大小有关， 可描述为： B t为t时间后的亮度，B0为初始亮度。通常把亮度降到B t=0.5B0所经历的时间t称为二极管的寿命。 1. 平均寿命 如果已知总体的失效分布密度f（t），则可得到总体平均寿命的表达式如下： 2. 可靠寿命 可靠寿命T R是指一批LED产品的可靠度下降到r时，所经历的工作时间。T R可由R（T R）=r求解，假如该产品的失效分布属指数分布规律，则： 即可求得T R如下:

3. 中位寿命 中位寿命T0.5指产品的可靠度R(t)降为50%时的可靠寿命，即：对于指数分布情 况，可得： 二、LED寿命测试方法 LED寿命加速试验的目的概括起来有： ?在较短时间内用较少的LED估计高可靠LED的可靠性水平 ?运用外推的方法快速预测LED在正常条件下的可靠度； ?在较短时间内提供试验结果，检验工艺； ?在较短时间内暴露LED的失效类型及形式，便于对失效机理进行研究，找出失效原因； ?淘汰早期失效产品，测定元LED的极限使用条件 1. 温度加速寿命测试法 由于通常LED寿命达到10万小时左右，因此要测得其常温下的寿命时间太长，因此采用加速寿命的方法。 根据高温加速寿命得的结果外推其他温度下的寿命。LED温度加速老化寿命测试原理是基于Arrhenius 模型。 利用该模型可以发现由温度应力决定的反应速度的依赖关系，即 式中L为寿命，Ea为激活能，A为常数，k为玻尔兹曼常数，T为热力学温度。 因此测试温度应有两个，即还需测得另一个温度T2下器件寿命为L2。可以求得激活能Ea。样便可以求得温度 T1对某温度T3下的加速系数K3: 。有： 可见实验需要测得同一批器件在两个不同温度下的寿命，然后推得其他温度下的寿命。 这就要求被测器件的数量应足够多，才能避免个性影响，而得到共性，即得到统计寿命值才真实。 LED从正常状态进入劣化状态的过程中，存在能量势垒，跃过这个势垒所需要的能量必须由外部供给，这个能量势垒就称为激活能。

浅谈可靠性加速寿命试验

浅谈可靠性加速寿命试验 加速寿命试验是可靠性试验中的一项重要的试验方法。采取加速寿命试验的作用在于加快试验进程，为预测系统或设备的可靠度提供重要的依据。 可靠性试验的方法和试验的规模由试验的对象及要求来决定。对于系统、设备及元器件，各自采用的试验方法是不同的。对于整机，通过试验剔除对系统有影响的不可靠元器件；对于机械零部件侧重于疲劳寿命试验；而对于电子元器件则主要进行寿命试验。 产品或系统的可靠度，应该按最终使用条件评价。所以，寿命试验应该按实际的使用条件与实际的环境条件（应力）来进行。但由于时间上，经济上的考虑，总希望以较少的试验费用，早一些取得满意的结果。为此，所采用的手段之一，是通过提高环境应力（如温度）与工作应力（施加给产品的电压、负荷等），来加快试验进程，缩短产品或系统的寿命试验时间。这种为缩短试验时间而按严苛条件（应力）进行的加速寿命试验与强制老化试验，实际上大同小异。都是以严苛的条件，加速产品质量特性的老化、促进产品寿命缩短的试验。例如，开关与继电器之类的产品，是按工作次数来计测寿命的，为加速试验，可用更高速度进行接通与断开试验，以检测产品的可靠性寿命。 加速寿命试验与产品例行试验（例如，一般强度和变形的性能测定）是不同的。例行试验的目的，只是保证产品进出厂验收前，其各种性能参数是否符合一定的标准，而没有测定产品在规定时间内的失效率。从而不能对产品的可靠性提出任何保证。而加速寿命试验，是对产品在规定的使用时间内符合一定的可靠性指标提出保证。同时，加速寿命试验也是产品可靠性预测和检验的基础。 加速寿命试验比产品的例行试验时间要长。因为，时间短促难以取得足以说明可靠度水平的数据。在试验数据的处理上，例行试验由于它仅是性能的通过试验，所以数据处理简单，而加速寿命因为它要对某一批产品的可靠性进行推断，所以要采用严格的数据统计方法，以便得出较为可靠的结论。 采取加速寿命试验的作用在于：通过严苛条件试验，可以确定产品、零部件的安全裕度，剔除与筛选可靠度低的零件；在严苛条件下观察到的寿命值（或故障率），同正常条件下的寿命值之间，有一定的规律性，利用此种规律性，可以预测正常条件下的寿命值。 因为加速寿命试验是选择严苛条件下的试验，与系统或设备的正常使用条件有很大的差异，因此，在进行加速寿命试验时，应注意如下几个方面的要求，以便对系统或设备做出正确的评价。 （1）所选条件与正常条件比，加速试验不应改变故障的基本模式与机理，或者改变它们的相对优势。 根据系统和设备的最终用途来确定和选定加速寿命试验的规模、时间、条件，并根据加速寿命试验的目的和要求确定试验参数。如试验时间、故障率λ（t）、平

高加速寿命试验及高加速应力筛选(HaltHass)试验规范

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。 更改标记数量更改单号签名日期更改标记数量更改单号签名日期 拟制罗晓武审核陈益云批准王伟雄共7 页

温度循环应力筛选

温度循环应力筛选 应力筛选(Environmental Stress Screening，简称ESS)说明： 应力筛选是产品在设计强度极限下，运用加速技巧外加环境应力，如：预烧(burn in)、温度循环(temperature cycling)、随机振动(random vibration)、开闭循环(power cycle)..等方法，透过加速应力来使潜存于产品的瑕疵浮现[潜在零件材料瑕疵、设计瑕疵、制程瑕疵、工艺瑕疵]，以及消除电子或机械类残留应力，还有消除多层电路板间的杂散电容，将澡盆曲线里面的早夭期阶段的产品事先剔除与修里，使产品透过适度的筛选，保存澡盆曲线的正常期与衰退期的产品，以避免该产品于使用过程中，受到环境应力的考验时而导致失效，造成不必要的损失，虽然使用ESS应力筛选会增加成本与时间，但是对于提高产品出货良率与降低返修次数，有显著的效果，对于总成本反而会降低，另外客户信任度也会有所提升，一般针对于电子零件的应力筛选方式有预烧、温度循环、高温、低温，PCB印刷电路板的应力筛选方式为温度循环，针对于电子成本的的应力筛选为：通电预烧、温度循环、随机振动，另外应力筛本身是一种制程阶段的过程，而不是一种试验，筛选是100％对产品进行的程序。 应力筛选适用产品阶段：研发阶段、批量生产阶段、出厂前(筛选试验可以在组件、器件、连接器等产品或整机系统中进行，根据要求不同可以 有不同的筛选应力) 应力筛选比较： a.恒定高温预烧(Burn in)的应力筛选，是目前电子IT产业常用析出电子元器件缺陷的方法，但是这种方式比较不适合用于筛选零件 (PCB、IC、电阻、电容)，根据统计在美国使用温度循环对零件进行筛选的公司数要比使用恒定高温预烧对组件进行筛选的公司数多5倍。 b.GJB/DZ34表示温度循环和随机振动筛选出缺陷的比例，温度约占80%，振动约占20%各种产品中筛出缺陷的分情况 c.美国曾对42家企业进行调查统计，随机振动应力可筛出15～25%的缺陷，而温度循环可筛选出75～85%，如果两者结合的话可达90%。 d.藉由温度循环所检测出的产品瑕疵类型比例：设计裕度不足：5%、生产做工失误：33%、瑕疵零件：62%