高加速寿命试验机介绍

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,什么,是HALT/HASS,HALT : Highly Accelerated Life Testing,HASS : Highly Accelerated Stress Screen,1,在研发的,DVT阶段,，将振动、温度、电及湿度,等,应力,，进行各种不同的整合，并以阶梯应力的方式，,依序或同时,施加在待测物体上面,。,2,How,it works,运用比一般环境更高的应力,，有次序地加载在测试物上，目的是发掘出新开发设计出的产品的设计弱点，而能使负责设计与开发的工程师，能够针对这项被暴露出的弱点，进行评估，在必要的状况下，能够准确地进一步改善在设计及制程上的这项弱点，进而提升产品的可靠度。,这种方法就是所谓的加速或加速应力试验（），是可靠度试验的重要一环。,3,HALT/HASS/HASA,的目的,加速产品上市,提升产品可靠度,4,HALT/HASS技术摘要,观念上,：重点在改善、提升可靠度，而非评估（因此，并非,Go/No Go Test,）。,方法上，必须深入掌握下列方法：高加速及疲劳理论,。多应力之量测、分析、加载。激励,vs.模拟,。实时监控待测物反应。多元的弱点及极限探讨。失效物理、根因关系。,技巧上：设备的操作及结果的判断。,5,基本原理, 为何会失效,？,应力,：引起零组件失效的因素。,单位面积上所承受的作用力大小,。,如拉伸应力、剪切应力、弯曲应力、动态应力。,应力为随机变量，以统计分布来描述。,强度,：阻止零组件失效的因素。,单位面积上所承受的作用力大小,。,如拉伸应力、剪切应力、弯曲应力、动态应力。,应力为随机变量，以统计分布来描述。,6,基本原理, 为何会失效,？,应力,强度,失效,或,不可靠,。,7,基本原理, 为何会失效,？,产品,因,退化,而强度降低,失效,。,8,基本原理, 为何会失效,？,即使强度有所提升,，但,潜在疵病,仍可能引致失效。,9,基本原理, 如何不失效,？,ESS,或,HASS,剔除潜在疵病,所引起的早夭期失效。,RET,或,HALT,提升产品强度,。,10,基本原理,如何促发失效？,施加,加速应力,，促使潜在疵病或脆弱设计成失效，以提升产品强度。,11,Overview of HALT & HASS,HALT,获得产品操作以及破坏极限,。,挖掘设计弱点及制程疵病所引致失效。,进行失效,RCA,，开发,CA,，并改正失效，提升可靠度。,HASS,研發,订定,HASS规格底线,。,HASS验证,：,剔除疵病效益的验证。,不损及太多使用寿命的验证。,HASS生产,监控生产,的筛选效益。,12,HALT & HASS,的原理,7075-T6铝的疲劳损伤S-N曲线,：,应力,在,40KSI时,，疲劳断裂循环数为,2,000,000,。,应力在,80KSI时,，疲劳断裂循环数为,2,000,。,例如对铝制零组件插脚施加,1,000Hz,的振动，当应力为,40,000psi时,，则将会在,2,000sec后,失效，而当应力为,80,000psi时,，则将会在,2sec后,失效。,13,HALT & HASS,的原理,温变率,和筛选时间的关系：,温变率,5,o,C/min,需要筛选时间,440hr,。,温变率,40,o,C/min,需要筛选时间,0.1hr,。,14,HALT & HASS,的原理,若振动位准降低为原來的,1/2,，则,在新位准下，需要,1000,倍的时间，或,在原来时间下，需要,1000,部振动机，,才能发现等价的失效数。,若温变率从,40,o,C/min,降低,5,o,C/min,，则,在,5,o,C/min,下，需要,4400,倍的时间，或,在原来时间下，需要,4400,部温度柜，,才能发现等价的失效数。,15,环境试验,和,HALT,的主要差別,观念,（鉴定,vs. 强化,）,方法（模拟,vs. 激励,）,技巧（微观,vs.,巨观）,16,基本原理, 模拟,or 激励,模拟,(Simulation),模拟操作环境,试验,：产品研发,研发,加速寿命试验,(ALT),品质鉴定试验(QT),可靠度,可靠强化试验,(RET),TAAF,：,可靠度成长,环境条件,：,自然环境,诱发环境,复合环境,加速应力,试验裁适,激,勵,(Stimulation),促发,疵病成失效,筛选,：,制程,零件及,制程,疵病,零,组件,电路板,单机,系统,SAAF,：,制程精进,环境应力筛选,温度循环,随机振动,湿度,电力循环,复合环境,应力筛选裁适,17,产品品质,产品品质,的特性,：,产品离开生产线的性能。,产品在使用操作中保持其离开生产性能之能力。,品质保证,(1940),环境试验,产品环境适应性,。,可靠度保证,(1960),可靠度试验,产品可靠性,。,确保产品品质及可靠度,，,环境试验,及可靠度,试验,缺一不可。,设计,制造 试验,18,HALT/HASS和可靠度工程的关系,19,HALT/HASS/HASA,的目的,加速产品上市,提升产品可靠度,20,基本原理, 浴缸曲线,21,加速可靠度工程,(1990),HALT : Highly Accelerated Life Testing,HASS : Highly Accelerated Stress Screen,HALT,产品,强化,HASS,过程,检测,设计,阶段,生产,阶段,22,HALT,的产品研发,23,Non-HALT v.s. HALT,执行,HALT,的产品寿命,无执行,HALT,的产品寿命,24,经济,上的考量,尽早,在产品设计阶段发现设计弱点，可以获得许多好处。,阶段,花费,设计阶段,$35,采购之前,$175,生产之前,$368,装船之前,$17,000,顾客使用,$690,000,及早发现，提早治疗！,25,HALT v.s. DVT,不同的目的，不同的结果,。,DVT,验证产品符合规格,。,验证产品于,所遭遇,环境,內可,发挥,功能。,当产品,通过所有试验,，,且,没有发生失效,时,，它,才算成功。,HALT,对产品,施加超出,规格,的,应力,。,对产品持续施加应力,，直到,弱点变成失效,。,決定操作及,破坏,界限。,当产品,失效被,促发,、,获悉,失效,模式,、,已,采取,CA,且消除,以及,界限已被,决定,，它才算成功。,26,HALT v.s. DVT 关键性的差异,DVT,是一种 “通过,/,不通过” 试验。,HALT,则,不是，故无所谓的 “通过,/,不通过” 问题，此乃因它没有预设的界限来提供跨越。,27,目的不同，应力不同,DVT,是模拟！,使用环境条件。,缓慢的温变率。,传统正弦或随机振动,。,HALT,是激发！,温度极值,。,温变率极值,。,6,自由度,重复冲击,式的,振动,(RSV),。,HALT,能否,用來取代,DVT,？,28,HALT,、,HASS,和传统方法的比较,阶段,設計,先導生產,生產,試驗類別,品質鑑定,HALT,壽命試驗,HASS,研發,HASS,安全性,可靠度展示,HASS,HASS,最佳化,目的,符合顧客需求,最大邊際,最少試件,展示壽命,選擇規格及設備,出廠許可確認,量測可靠度,精進可靠度,最少成本,最大效益,期望,顧客能接受,精進邊際,獲得所需,MTBF,最少成本及最大可靠度,HASS,後仍有足夠壽命,通過,根本原因修正行動,最少成本,最大效益,方法,依序模擬實地環境,階梯應力至失效,實地模擬,最大時間壓縮,多次重複但無磨耗,實地模擬,加速激發,重複,HASS,修訂輪廓,時間,數週,數天,數週,數天,數天,數月,數分,數週,應力位準,實地,超過實地,實地,超過實地,超過實地,實地,超過實地,超過實地,29,HALT,和传统试验,成本,/时程,的比较,产品,#1 - HALT, 试验设备成本,- $8,000,。, 三个试验样本,。, 一个整合实验柜,。, 不需振动夹具,。, 5,天完成。,产品,#2 传统, 试验设备成本,- $65,000, 二个试验样本,。, 二个温度柜，二个振动台,。, 二个振动夹具,。, 7,周完成。,结论,：,HALT,提供较快速的上市时间,(,降低试验时间,),、降低工程成本及较统试验方法为佳的试验结果。,30,高加速寿命试验,Highly Accelerated Life Test,(HALT),31,HALT,三部曲,HALT,之前,：,试验,及设计工程师在,HALT执行之前,，需召开,HALT委员会,，考量测试软硬体、夹具、电缆线、数据截取设备及资源分配等事宜，并开会商议,HALT试验计划,及开始时间。,HALT,：,依据,HALT委员会,所律定试验计划，执行,HALT,。,HALT,之后,：,HALT报告完成后,，,HALT委员会成员,再次集会，研讨,HALT期间,所发现的议题，以指定各议题的负责人员。各负责人必须随后向,HALT委员会报告,各议题的根本原因及修正行动，以利安排后续,HALT,的时程，再次验证修正行动是否奏效。,32,HALT,的议题,为何执行,HALT,？,使产品成熟地进入市场，即,更高的顾客满意度,、,降低保固与服务成本,及,具有竞争优势,，且使设计研发成本花费最少。,HALT,的优缺点为何？,优点,：提升可靠度、节省成本、具竞争力、比预期早上市、提高市场占有率。,缺点：需投资筹建,HALT,及,HASS专用设备,。,为何对好产品施加应力极值,？,尽快发掘失效,，并加以改正。,获得产品操作及破坏界限。,33,HALT,的好处,迅速发现设计及制程的限制。,评估及精进设计边际。,获得边际的统计资讯。,提升产品可靠度,(MTBF),。,降低开发时间及成本。,在制造前消除设计问题。,评估产品变更的工具。,HALT为设计,工程师的设计强化工具，它没有预设的界限。,34,