MTBF高加速壽命測試及應力篩選
可靠性試驗是對產(chan) 品的可靠性進行調查、分析和評價(jia) 的一種手段，其目的在於(yu) 通過試驗，取得大量的試驗數據，以便確定產(chan) 品在各種試驗條件下工作或儲(chu) 存時的可靠性特征量，一方麵掌握產(chan) 品的固有可靠性水平，為(wei) 產(chan) 品設計提供可靠性信息，另一方麵通過對產(chan) 品在試驗中所發生的故障進行分析，暴露產(chan) 品在設計、原材料、工藝以及管理方麵存在的問題，實施有效的糾正措施，以不斷提高產(chan) 品的可靠性水平。
高加速壽命試驗(HALT，highly accelerated life test)和高加速應力篩選(HASS,highly accelerated stress test)是近年來不斷發展起來的可靠性新技術，為(wei) 考核產(chan) 品質量和可靠性、快速暴露產(chan) 品的設計和製造缺陷，提高其可靠性提供了強有力的工具。
一、 HALT/HASS技術的特點
基本原理
傳(chuan) 統的可靠性試驗的原理就是模擬現場工作條件和環境條件，將各種工作模式以及各種應力按照一定的時間比例、一定的循環次序反複施加到受試產(chan) 品上，經過對受試產(chan) 品的失效分析與(yu) 處理，將得到的質量信息反饋到設計、工藝、製造、采購等部門，並進行持續的改進，以提高產(chan) 品的固有可靠性;同時依據試驗的結果對產(chan) 品的可靠性作出評估。
HALT/HASS可靠性技術不同於(yu) 傳(chuan) 統的可靠性試驗，它是利用高機械應力和高變溫率來實現高加速的，因為(wei) 具有很高的效率，能夠將原來需要花費6個(ge) 月甚至1年的新產(chan) 品可靠性試驗縮短至一周，並且在這一周中所發現的產(chan) 品質量問題幾乎與(yu) 顧客應用後所發現的問題一致，使得經過HALT/HASS試驗的產(chan) 品使用故障率大大降低。簡單地說，有缺陷器件(如焊點有氣泡，元器件引線有劃痕等)之所以容易失效是由於(yu) 有缺陷部件的應力集中係數高達2-3倍，這樣其疲勞壽命就相應降低了好幾個(ge) 數量級，使得有缺陷與(yu) 無缺陷器件在相同的應力作用下疲勞壽命拉大了檔次，導致有缺陷器件迅速暴露而無缺陷器件損傷(shang) 甚小。許多類型的應力所引起故障失效加速因子是與(yu) 應力呈指數級增加關(guan) 係，而不是呈等比例增加關(guan) 係，所以提高應力能加速產(chan) 品失效。溫度循環屬熱疲勞性質，S.A.Smithson在1990年環境科學學會(hui) 年會(hui) 發表的論文中給出的數據表明，變溫率5度/MIN下進行400個(ge) 66MIN/次的溫度循環與(yu) 變溫率40度進行1個(ge) 8MIN/次循環的效果是一樣的，這也說明高變溫速率是如何在HALT/HASS試驗中實現高加速的。
試驗目的
傳(chuan) 統的可靠性試驗的目的是為(wei) 確定產(chan) 品是否能夠經受外場實際環境的模擬試驗，即是一個(ge) 通過與(yu) 否的試驗：如果“通過”就交付使用，如果“未通過”就查找產(chan) 品失效的原因，並確保產(chan) 品“通過”，這在一定程度上起到提高產(chan) 品可靠性水平的作用。
HALT/HASS的試驗則不同於(yu) 傳(chuan) 統的可靠性試驗。HALT通過係統地設置逐級遞增的環境應力，來加速暴露試驗樣品的缺陷和薄弱點，而後對所暴露的缺陷和故障從(cong) 設計、工藝和材料等方麵進行分析和改進，以達到提升產(chan) 品可靠性的目的，最大的特點是設置高於(yu) 產(chan) 品設計運行極限的環境應力，這不僅(jin) 使暴露故障的時間大大短於(yu) 正常可靠性應力條件下的所需時間，還能得於(yu) 產(chan) 品的工作極限和使用極限，為(wei) HASS的應力類型和應力量級的選擇提供依據;HASS主要應用於(yu) 產(chan) 品的生產(chan) 階段，以發現零部件和組裝中存在的缺陷並實施必要的改進措施，實現剔除有缺陷的部件或元器件，達到保證產(chan) 品的可靠性的目的。
應力要求
傳(chuan) 統的可靠性試驗通常被作為(wei) 一種產(chan) 品預期要經受外場實際環境的模擬試驗，研製產(chan) 品時把技術要求中所規定的應力極限值作為(wei) 鑒定或考核產(chan) 品的條件。這種試驗存在著以下幾個(ge) 問題：一是費用昂貴，試驗時間過長，有的長達幾個(ge) 月甚至超過1年;二是大量產(chan) 品使用時可靠性差，平均故障間隔時間(MTBF)短，外場返修頻繁，造成擔保費用、維修費用居高不下，導致顧客不滿意，嚴(yan) 重損害企業(ye) 的信譽;三是產(chan) 品在設計與(yu) 批量生產(chan) 的試驗應力要求是一致的;四是不同產(chan) 品的試驗應力與(yu) 基本相同。
HALT/HASS試驗技術是一個(ge) 整體(ti) ，HALT是進行HASS的前提，隻有完成了適當的HALT，並且將所發現的質量問題都解決(jue) 後，才允許進行HASS。HALT采用步進應力的方法進行試驗，其試驗過程就是以步進方式對產(chan) 品施加一係統單應力(如溫度、高速溫度循環、多軸隨機振動)或溫度與(yu) 振動綜合應力，在HALT過程中對發生的每一個(ge) 失效都進行根本原因分析(Root Cause Analysis),不斷進行試驗、分析、驗證和改進，並且得到產(chan) 品的確良工作極限和損壞極限;HASS試驗依據HALT得於(yu) 的工作極限和損壞極限，來製訂HASS方案，確定HASS的量級，以保證篩選所消耗的疲勞壽命的量是可以接受的，這是因為(wei) 不管采用什麽(me) 篩選方法，篩選過程總要消耗產(chan) 品的一部分疲勞壽命，如果使用應力和損款應力之間的餘(yu) 量很小，就根本不能運用任何應力篩選方法進行篩選。不同產(chan) 品有不同的工作極限和損環極限，並且不同產(chan) 品的篩選的應力類型也是不一樣的。因為(wei) ，對所在地有產(chan) 品不存在統一的HALT/HASS試驗應力，通常根據產(chan) 品各自的特點，選擇產(chan) 品最敏感的應力進行篩選。