HALT試驗與(yu)HASS試(shi)驗

HALT & HASS是(shi)由(you)美(mei)國軍(jun)方(fang)所(suo)延伸(shen)出的(de)設計(ji)質量(liang)驗證與(yu)制(zhi)造質(zhi)量驗證的試驗方(fang)法(fa)，現(xian)已(yi)成為(wei)美(mei)國電子(zi)業界(jie)的(de)標(biao)準產(chan)品(pin)驗證方(fang)法(fa)。它將原(yuan)需花(hua)費6個月(yue)甚(shen)至1年的(de)新產(chan)品(pin)可靠性試(shi)驗縮短至壹周，且在(zai)這(zhe)壹周中所(suo)發現(xian)的產(chan)品(pin)問(wen)題幾(ji)乎與(yu)客(ke)戶(hu)應用(yong)後所(suo)發現(xian)的問(wen)題壹致(zhi)，故(gu)HALT & HASS的試驗方(fang)式(shi)已(yi)成為(wei)新產(chan)品(pin)上市前(qian)所(suo)必需(xu)通(tong)過(guo)的(de)驗證。在美(mei)國之(zhi)外(wai)，許多的(de)3C電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)大廠也(ye)都使用(yong)相同(tong)或類(lei)似的手(shou)法(fa)來(lai)提升(sheng)產(chan)品(pin)質量(liang)。 

1、HALT 

HALT是(shi)壹種通(tong)過(guo)讓(rang)被(bei)測物(wu)承受(shou)不(bu)同(tong)的應(ying)力(li)，進而發現(xian)其設計(ji)上的缺限(xian)，以(yi)及(ji)潛在弱(ruo)點(dian)的實(shi)驗方(fang)法(fa)。HALT的(de)主(zhu)要目的是(shi)通(tong)過(guo)增加(jia)被(bei)測物(wu)的極限(xian)值，進而增加(jia)其(qi)堅固性及(ji)可(ke)靠性。HALT利(li)用(yong)階梯應(ying)力的(de)方(fang)式(shi)加(jia)諸於(yu)產(chan)品(pin)，能夠(gou)在(zai)早期(qi)發現(xian)產(chan)品(pin)缺陷(xian)、操(cao)作設計(ji)邊際(ji)及(ji)結(jie)構(gou)強度極限(xian)的方(fang)法(fa)。其(qi)加諸(zhu)於(yu)產(chan)品(pin)的應(ying)力(li)有(you)振(zhen)動、高低(di)溫(wen)、溫度循環(huan)、電(dian)力開關(guan)循環(huan)、電(dian)壓(ya)邊(bian)際及頻率(lv)邊(bian)際(ji)測試(shi)等。利用(yong)該測試(shi)可迅(xun)速(su)找出產(chan)品(pin)設計(ji)及制(zhi)造的(de)缺陷(xian)、改善設計(ji)缺陷(xian)、增加(jia)產(chan)品(pin)可靠性並(bing)縮(suo)短其(qi)上市周期(qi)，同(tong)時還(hai)可建(jian)立(li)設計(ji)能力(li)、產(chan)品(pin)可靠性的(de)基礎(chu)數(shu)據(ju)及(ji)日後研(yan)發的重要依據(ju)。 

簡(jian)單(dan)地(di)說(shuo)，HALT是(shi)以(yi)連(lian)續的測試(shi)、分析、驗證及改正構(gou)成了(le)整(zheng)個(ge)程(cheng)序(xu)，關(guan)鍵在於(yu)分析所(suo)有故(gu)障(zhang)的(de)根本原(yuan)因。 

HALT 的主(zhu)要測試(shi)功(gong)能如下： 

利用(yong)高環(huan)境應力(li)將(jiang)產(chan)品(pin)設計(ji)缺陷(xian)激(ji)發出來(lai)，並(bing)加(jia)以(yi)改善； 

了(le)解產(chan)品(pin)的設計(ji)能力(li)及(ji)失(shi)效模式(shi)； 

作為(wei)高(gao)應(ying)力篩(shai)選(xuan)及稽(ji)核規格(ge)制(zhi)定的(de)參(can)考； 

快速(su)找出產(chan)品(pin)制(zhi)造過(guo)程的瑕疵； 

增加(jia)產(chan)品(pin)的可(ke)靠性，減(jian)少(shao)維(wei)修(xiu)成本(ben)； 

建立(li)產(chan)品(pin)設計(ji)能力(li)數(shu)據(ju)庫(ku)，為(wei)研(yan)發提供依(yi)據並(bing)可(ke)縮短(duan)設計(ji)制(zhi)造周(zhou)期(qi)。 

HALT應用(yong)於(yu)產(chan)品(pin)的研(yan)發階段，能(neng)夠及(ji)早發現(xian)產(chan)品(pin)可靠性的(de)薄弱(ruo)環(huan)節。其所(suo)施(shi)加(jia)的(de)應(ying)力要遠(yuan)遠(yuan)高於(yu)產(chan)品(pin)在正(zheng)常(chang)運輸(shu)﹑貯藏(zang)﹑使用(yong)時的(de)應力(li)。 

HALT包(bao)含(han)的如下內容： 

逐(zhu)步(bu)施(shi)加(jia)應(ying)力(li)直到(dao)產(chan)品(pin)失效(xiao)或(huo)出現(xian)故障(zhang)； 

采(cai)取臨時措(cuo)施(shi)，修(xiu)正產(chan)品(pin)的失(shi)效(xiao)或(huo)故障； 

繼(ji)續逐(zhu)步(bu)施(shi)加(jia)應(ying)力(li)直到(dao)產(chan)品(pin)再(zai)次(ci)失(shi)效或出現(xian)故障(zhang)，並(bing)再(zai)次(ci)加(jia)以(yi)修(xiu)正； 

重復(fu)以(yi)上應力-失(shi)效-修(xiu)正的(de)步驟(zhou)； 

找出產(chan)品(pin)的基本操(cao)作界(jie)限(xian)和基本破(po)壞界限(xian)。 

2、HASS 

HASS應用(yong)於(yu)產(chan)品(pin)的生(sheng)產(chan)階段，以(yi)確保所(suo)有在(zai)HALT中找到(dao)的(de)改進措(cuo)施(shi)能(neng)夠(gou)得(de)已(yi)實(shi)施(shi)。HASS還(hai)能夠(gou)確保不(bu)會(hui)由於(yu)生產(chan)工藝和元(yuan)器件(jian)的改動而引入(ru)新的(de)缺(que)陷(xian)。 

HASS包(bao)含(han)如下內容： 

進行(xing)預篩(shai)選(xuan)，剔(ti)除可(ke)能(neng)發展(zhan)為(wei)明(ming)顯(xian)缺陷(xian)的(de)隱(yin)性(xing)缺(que)陷(xian)； 

進行(xing)探測篩(shai)選(xuan)，找出明(ming)顯(xian)缺陷(xian)； 

故障(zhang)分析； 

改進措(cuo)施(shi)。 

HALT & HASS 可靠性測試(shi)的步驟(zhou) 

1、HALT 

HALT共分(fen)為(wei)4個(ge)主(zhu)要試(shi)程(cheng)，即(ji)： 

溫度應力(li)； 

高速(su)溫(wen)度傳(chuan)導； 

隨(sui)機(ji)振(zhen)動； 

溫度及振(zhen)動合並(bing)應(ying)力。 

在HALT試(shi)驗中可找到(dao)被(bei)測物(wu)在溫度及振(zhen)動應力(li)下的可(ke)操(cao)作界(jie)限(xian)與(yu)破(po)壞界限(xian)。壹通(tong)檢測實(shi)驗室對(dui)以(yi)下就(jiu)四個(ge)試(shi)程的(de)壹般(ban)情(qing)況分(fen)別加以(yi)說(shuo)明： 

（1）溫度應力(li)（HL高低(di)溫(wen)試驗箱） 

此項(xiang)試驗分為(wei)低(di)溫(wen)及高(gao)溫(wen)兩(liang)個(ge)階段應(ying)力。首先(xian)執行(xing)低(di)溫(wen)階段應(ying)力，設定起始溫度為(wei)20℃，每(mei)階段降溫(wen)10℃，階段溫(wen)度穩定後維(wei)持(chi)10min，之(zhi)後在(zai)階段穩(wen)定溫(wen)度下執行(xing)至少壹次的功(gong)能測試(shi)，如壹切(qie)正(zheng)常(chang)則將(jiang)溫度再(zai)降10℃，並(bing)待(dai)溫度穩定後維(wei)持(chi)10min再(zai)執(zhi)行(xing)功(gong)能，依(yi)此(ci)類(lei)推(tui)直(zhi)至發生功(gong)能故(gu)障(zhang)，以(yi)判斷(duan)是(shi)否達到(dao)操(cao)作界(jie)限(xian)或破(po)壞界限(xian)；在完(wan)成低(di)溫(wen)應力(li)試(shi)驗後，可(ke)依相(xiang)同(tong)程序(xu)執(zhi)行(xing)高溫(wen)應(ying)力(li)試驗，即(ji)將(jiang)綜(zong)合(he)環(huan)境應力(li)試(shi)驗機(ji)自(zi)20℃開始，每階段升(sheng)溫10℃，待(dai)溫度穩定後維(wei)持(chi)10min，而後執(zhi)行(xing)功(gong)能測試(shi)直到(dao)發現(xian)高溫(wen)操(cao)作界(jie)限(xian)及高(gao)溫破(po)壞界限(xian)為(wei)止(zhi)。 

（2）高速(su)溫(wen)度傳(chuan)導 

此項(xiang)試驗將先(xian)前(qian)在溫(wen)度階段應(ying)力測試(shi)中所(suo)得到(dao)的(de)低(di)溫(wen)及高(gao)溫(wen)操(cao)控界(jie)限(xian)作為(wei)此(ci)處(chu)的高(gao)低(di)溫(wen)度界限(xian)，並(bing)以(yi)每(mei)分鐘60℃的(de)快速(su)溫(wen)度變(bian)化(hua)率(lv)在(zai)此(ci)區(qu)間(jian)內進行(xing)6個循環(huan)的(de)高低(di)溫(wen)度變(bian)化(hua)。在(zai)每(mei)個(ge)循環(huan)的(de)zui高溫度及zui低(di)溫(wen)度都要停(ting)留(liu)10min，並(bing)使(shi)溫度穩定後再(zai)執(zhi)行(xing)功(gong)能測試(shi)。檢查(zha)待(dai)測物(wu)是(shi)否發生可回復性(xing)故(gu)障，尋(xun)找其(qi)可(ke)操(cao)作界(jie)限(xian)。在此(ci)試驗中不(bu)需(xu)尋(xun)找破(po)壞界限(xian)。 

（3）隨(sui)機(ji)振(zhen)動 

此項(xiang)試驗是(shi)將(jiang)G值自(zi)5g開始，且每(mei)階段增加(jia)5g，並(bing)在(zai)每個(ge)階段維(wei)持(chi)10min後在(zai)振(zhen)動持續(xu)的條件下執行(xing)功(gong)能測試(shi)，以(yi)判斷(duan)其(qi)是(shi)否達到(dao)可(ke)操(cao)作界(jie)限(xian)或破(po)壞界限(xian)。 

（4）溫度及振(zhen)動合並(bing)應(ying)力（ASLI溫(wen)度濕(shi)度振(zhen)動三綜(zong)合(he)試(shi)驗機(ji)） 

此項(xiang)試驗將高速(su)溫(wen)度傳(chuan)導及隨(sui)機(ji)振(zhen)動測試(shi)合並(bing)同(tong)時進行(xing)，使加(jia)速(su)老(lao)化(hua)的(de)效(xiao)果更(geng)加(jia)顯著(zhu)。此處使用(yong)先(xian)前(qian)的快速(su)溫(wen)變(bian)循環(huan)條件及(ji)溫(wen)變(bian)率(lv)，並(bing)將(jiang)隨(sui)機(ji)振(zhen)動自5g開(kai)始配合(he)每個(ge)循環(huan)遞(di)增5g，且(qie)使(shi)每個(ge)循環(huan)的(de)zui高及zui低(di)溫(wen)度持續(xu)10min，待溫(wen)度穩定後執(zhi)行(xing)功(gong)能測試(shi)，如此重(zhong)復進行(xing)直至達到(dao)可(ke)操(cao)作界(jie)限(xian)及破(po)壞界限(xian)為(wei)止(zhi)。 

對(dui)在(zai)以(yi)上四個(ge)試(shi)程中被(bei)測物(wu)所(suo)產(chan)生(sheng)的任何異常(chang)狀態(tai)進行(xing)記錄，分(fen)析是(shi)否可由(you)更改設計(ji)克服這(zhe)些(xie)問(wen)題，加(jia)以(yi)修(xiu)改後再(zai)進行(xing)下壹步驟的(de)測試(shi)。通(tong)過(guo)提高(gao)產(chan)品(pin)的可(ke)操(cao)作界(jie)限(xian)及破(po)壞界限(xian)，從而達到(dao)提升(sheng)可(ke)靠性的(de)目的。 

2、HASS 

應用(yong)HASS的目的是(shi)要(yao)在極(ji)短(duan)的(de)時間(jian)內發現(xian)批量(liang)生產(chan)的(de)成品(pin)是(shi)否存在(zai)生產(chan)質(zhi)量上的隱患(huan)，該試驗包(bao)括(kuo)三(san)個主(zhu)要試(shi)程(cheng)： 

HASS Development （HASS試驗計(ji)劃階段）； 

Proof-of-Screen（計(ji)劃驗證階段）； 

Production HASS（HASS執行(xing)階段）。 

以(yi)下就(jiu)壹般(ban)電子產(chan)品(pin)的測試(shi)過程分(fen)別加以(yi)說(shuo)明： 

（1）HASS Development 

HASS試驗計(ji)劃必須參(can)考前(qian)面(mian)HALT試(shi)驗所(suo)得到(dao)的(de)結果。壹般(ban)是(shi)將(jiang)溫度及振(zhen)動合並(bing)應(ying)力中的高(gao)、低(di)溫(wen)度的可(ke)操(cao)作界(jie)限(xian)縮小20％，而振(zhen)動條件則(ze)以(yi)破(po)壞界限(xian)G值的(de)50％做為(wei)HASS試(shi)驗計(ji)劃的初(chu)始條件。然(ran)後再(zai)依(yi)據(ju)此條件開(kai)始執行(xing)溫度及振(zhen)動合並(bing)應(ying)力測試(shi)，並(bing)觀察被(bei)測物(wu)是(shi)否有故(gu)障出現(xian)。如有故(gu)障出現(xian)，須先(xian)判斷(duan)是(shi)因過大的環(huan)境應力(li)造(zao)成的(de)，還(hai)是(shi)由(you)被(bei)測物(wu)本身的(de)質量(liang)引起的。屬前(qian)者時應(ying)再(zai)放(fang)寬(kuan)溫(wen)度及振(zhen)動應力(li)10%再(zai)進行(xing)測試(shi)，屬後者時表(biao)示目前(qian)測試(shi)條件有(you)效(xiao)。如*情(qing)況發生，則須再(zai)加(jia)嚴測試(shi)環(huan)境應力(li)10%再(zai)進行(xing)測試(shi)。 

（2）Proof-of-Screen 

在建(jian)立(li)HASS Profile（HASS 程(cheng)序）時應(ying)註意兩(liang)個(ge)原則：首先(xian)，須能檢測出可(ke)能(neng)造成設備(bei)故障(zhang)的隱(yin)患；其次，經試驗後不(bu)致(zhi)造(zao)成設備(bei)損壞(huai)或"內(nei)傷"。為(wei)了(le)確保HASS試驗計(ji)劃階段所(suo)得到(dao)的(de)結果符(fu)合(he)上述兩(liang)個(ge)原則，必須準備(bei)3個試(shi)驗品(pin)，並(bing)在(zai)每個(ge)試品(pin)上制(zhi)作壹些(xie)未(wei)依(yi)標準工藝制(zhi)造或(huo)組裝的缺陷(xian)，如零(ling)件(jian)浮(fu)插(cha)、空焊及組(zu)裝(zhuang)不(bu)當(dang)等。以(yi)HASS試(shi)驗計(ji)劃階段所(suo)得到(dao)的(de)條件測試(shi)各試驗品(pin)，並(bing)觀察各試品(pin)上的人造缺(que)陷(xian)是(shi)否能被(bei)檢測出來(lai)，以(yi)決定是(shi)否加嚴或(huo)放(fang)寬(kuan)測試(shi)條件，而能使HASS Profile達到(dao)預期(qi)效(xiao)果。 

在完(wan)成有(you)效(xiao)性(xing)測試(shi)後，應(ying)再(zai)以(yi)新的(de)試(shi)驗品(pin)，以(yi)調(tiao)整(zheng)過(guo)的(de)條件測試(shi)30～50次，如皆(jie)未(wei)發生因應力(li)不(bu)當(dang)而被(bei)破(po)壞的現(xian)象，此(ci)時即(ji)可(ke)判定HASS Profile通(tong)過(guo)計(ji)劃驗證階段測試(shi)，並(bing)可(ke)做為(wei)Production HASS之(zhi)用(yong)。反之(zhi)則(ze)須再(zai)檢討，調整(zheng)測試(shi)條件以(yi)求獲(huo)得(de)*的(de)組(zu)合(he)。 

（3）Production HASS 

任何壹個經過Proof-of-Screen考驗過的HASS Profile皆(jie)被(bei)視(shi)為(wei)快速(su)有(you)效的質量(liang)篩(shai)選(xuan)利器(qi)，但仍(reng)須配合產(chan)品(pin)經客戶(hu)使用(yong)後所(suo)回饋的異(yi)常(chang)再(zai)做適當(dang)的調整(zheng)。另(ling)外(wai)，當設計(ji)變(bian)更(geng)時，亦(yi)相應(ying)修(xiu)改測試(shi)條件。