• 基础知识

• HALT装置

• 测试方法

• HALT 评估示例

   

• 设备介绍

什么是 HALT/HASS 测试？

• HALT（Highly Accelerated limit Test）是一种定性测试，它对产品施加强烈的压力并对其进行测试，直到它断裂，在几天内揭示产品的弱点，并改进弱点，从而提高可靠性。 .
• HASS（Highly Accelerated Stress Screen）是一种保持和控制产品制造和检验过程质量的测试，测试条件是根据HALT获得的结果确定的。

基础知识

不是固定测试中的通过/失败判断，而是规范有多少空间。湿度、腐蚀性气体等无法评估，因为它是施加温度+振动应力的设备。

<缺陷的短期再现、预防>

 ＨＡＬＴ装置

可同时应用高速温度变化和6轴随机振动的高加速度测试装置（美国QualMark制造的Typhoon2.5）

1. 温度：-100～200℃（60℃/min以上）
   冷却：液氮气化及喷雾
   加热：40Kw Nichrome型加热器
    
2. 6轴随机振动：
   最大50Grms（10-5000Hz）
   振动：用气缸（8个单位）的锤子敲击振动板，连续产生类似脉冲的冲击。

通过揭示目标的弱点，有助于缩短开发周期

如果通过5步应力试验或组合振动试验发现产品的弱点，经改进和对策后重新试验获得良好结果，则反映在产品规格中，并通过常规可靠性确认测试。举行。可以降低重新进行长期可靠性测试的风险，从而缩短成本和开发时间。
此外，根据缺陷的性质，传统可靠性测试难以重现的问题可能会在短时间内通过 HALT 重现。

测试方法

<步进压力测试>

应力（温度、振动）逐步改变并添加，通过每次检查功能来检查 OK 或 NG。

<复合振动连续试验>

通过连续施加50Grms随机振动的强应力，连接部分的焊锡和填缝等缺陷在短时间内变得明显。

HALT 评估示例

• 案例 1：连接器接触不良
• 案例2：焊接连接评估的加速研究
• 案例3：车载USB连接器的鲁棒性评估
• 案例4：螺丝紧固零件的可靠性评估

【案例一：连接器接触不良】

这是一个比较使用的非 ZIF 类型和要更改为 HALT 的 ZIF 类型的示例，因为由于产品中使用的连接器接触不良而发生了问题。

• 测试样品：FFC（柔性扁平电缆）外壳 10 极

• 在 HALT 上安装

• 测试条件

• 测试结果

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【案例2：焊锡连接评价的加速研究】

这是研究热冲击试验（以下简称 HST）中 HALT 焊料裂纹加速的例子。

• 测试条件

• 测试样品（板）

1. 零件：7.92mm 间距 4 针连接器公头
2. 无铅焊锡：2种
   ・ Sn3.0Ag0.5Cu（以下简称3Ag）
   ・ Sn0.7CuNi（以下简称无Ag）
3. 基板：玻璃环氧树脂、2种纸酚
   、12种面积比R（焊盘和孔尺寸的组合）

• 焊锡量和抗裂性，以及 HST 和 HALT 加速概念

• 测试：测试实施状态

• HALT和HST的焊锡裂纹示例

• 测试结果：HST和HALT的比较

• 结果总结

1. 在测试条件下，观察到 HST 和 HALT 之间的强烈加速。
   ⇒ 大约 100 倍的时间
2. 振动应力有效地有助于 HALT 的加速。
   ⇒反复振动应力对焊锡裂纹的形成影响很大。

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【案例3：车载USB连接器的鲁棒性评估】

当 USB 连接器的电气连接部分用于受温度变化和振动影响较大的汽车和户外设备时，由于轻微滑动磨损，接触电阻会因此而增加，从而可能导致连续性不良。比较不同样本的稳健性的例子。

<由于轻微滑动磨损导致的接触故障和HALT>

由于轻微的滑动磨损导致的接触失效通常在温度应力环境和振动环境中都发生，而作为两者结合的HALT往往会在短时间内发生。
由于 HALT 的 6 轴随机振动，无论设备中的接合方向如何，都可能发生因轻微滑动磨损而导致的接触故障。

• 测试样品：USB连接器（包括车载在内的4种）

• 测试结果：根据 USB 连接器的类型，确认了由于轻微滑动磨损导致的接触电阻变化。

振动阶跃测试中的接触电阻变化示例

测试后连接器接触面和元素分析

本次评价的USB连接器的接触电阻稳定性排名

＜接触抵抗安定性＞

純正品 ＞ 情報機器用 ＞ 互換性 ＞ 100円均一品

推测该接触电阻稳定性受到“Au(或Pd)镀层厚度”和“连接器接触压力”的影响。

连接器插座表面元素含量比较

连接器拔出力与最大电阻（50 Grms）的关系

除了 USB 连接器，HALT 可以在短时间内检测易损部件的优劣，针对车载使用的机械部件和易受机械应力影响的设备。也可用于对现有产品和其他公司产品的基准评估。

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【案例4：螺丝紧固零件的可靠性评估】

这是评估自动导引车中使用的“螺钉松动度”的示例。

<螺丝松动的主要原因>

由于外部振动或冲击，轴向力因以下①至➂而减小，导致螺钉松动
。

 

(1) 螺钉和螺栓在返回方向上旋转，造成扭矩松动。 (
2) 在螺钉和螺栓的头部支承面上产生间隙。 (
3) 在被加工物之间的接触面上产生间隙。紧固。

HALT振动除了在振动测试中振动的X、Y、Z轴方向的直线运动外，还可以有效地评估通过旋转运动提取螺钉紧固部分的极限点。

HALT 导致螺钉松动（视频）

 

 

<振动试验与HALT振动状态的比较>

测试方法	振动测试	HALT
振动状态	仅直线运动	直线运动+旋转运动
图像图		HALT
测试结果 （约1天）	不再现松动	出现松动 前 后

通过以这种方式使用 HALT，螺钉的松动会在短时间内变得明显。