HALT 和 HASS 测试系统

利用HALT与HASS应对可靠性风险

有些故障在标准验证过程中不会显现。还有些故障是在生产环境中产生的，只有在部署后才会显现，而此时调查和修复可靠性问题所需的成本要高得多。

HALT（高度加速寿命试验）和HASS（高度加速应力筛选）旨在通过加速热、振动及其他受控应力条件，使故障比正常使用条件下更早显现，从而尽早发现这些风险。在产品开发阶段，高度加速寿命试验仅需少量样机和较短的测试周期，即可帮助识别薄弱环节和失效机制。在生产阶段，高度加速应力筛选采用源自HALT的受控应力水平，在不损坏合格产品的前提下，筛查潜在的制造缺陷。

使用 Averna 进行 HALT 和 HASS 测试

在Averna，HALT和HASS被视为结构化的工程方法，必须能够产生可用的数据和可重复的结果，以便开发和制造团队都能据此做出明确的决策。

应力分布分析

我们根据温度阶跃、停留时间、升温速率、振动水平以及综合应力条件来构建HALT和HASS测试方案，这些条件均体现了产品的架构和工程目标。
压力下的功能监测

我们对产品的监测是在其处于工作状态时进行的，而不仅仅是在受力前和受力后。我们实施了实时数据采集、带时间戳的事件记录，以及施加应力与产品响应之间的关联分析。这使得团队能够精确地将失效事件与实际测试条件联系起来。
夹具、接口与系统集成

布线、夹具设计、腔室布线、信号接入以及仪器布局都会影响测试的有效性。我们对整个接口进行工程设计，确保在不对重复性或信号完整性造成影响的前提下，对被测设备（DUT）进行应力测试、供电和监测。
可重复的筛选流程以实现生产转移

对于HASS，有效的检测方案还必须能在生产环境中实际执行。我们设计所需的自动化系统、控制逻辑和执行方法，以确保在生产规模下实现一致的检测和可靠的缺陷检测。
故障重现与技术调查

只有当观察到的行为能够与实际的设计或流程缺陷相关联时，HALT 和 HASS 才能创造价值。我们构建测试环境，以便在有用的工程背景下重现、隔离和调查故障情况。

各行业中的高度加速寿命试验与应力筛选应用

HALT 和 HASS 广泛应用于那些仅靠标准验证无法确保产品可靠性和生命周期性能的行业。

航空电子设备、飞行控制电子设备、电源模块、连接器、射频组件和嵌入式系统必须能够承受热循环、振动和压力变化，并具备长久的使用寿命，且不会出现漂移、间歇性故障或过早磨损。

关键任务电子设备、强化组件、通信硬件、制导子系统和电源架构都需要进行HALT和HASS测试，以便在投入现场使用前发现隐藏的设计缺陷、工艺缺陷和可靠性风险。

可穿戴设备、移动电子产品、摄像头模组、显示屏和小型PCB等大批量生产设备，需要能够快速筛查焊点虚焊、连接器不稳、元器件偏差以及早期故障等问题，同时又不影响生产效率。

诊断仪器、监测系统、便携式设备、成像子系统以及嵌入式医疗电子设备必须在热应力和机械应力作用下保持功能稳定性，同时确保设备完整性、可追溯性和制造一致性。

电子控制单元（ECU）、电力电子设备、电池相关组件、车载通信系统、传感器和控制模块需承受热、电和振动等多重应力的综合影响，这些应力可能暴露出性能临界组件、装配缺陷以及耐久性极限。

开关电源、DC-DC转换器、射频路径、电信电路板、网络接口以及高可用性硬件在持续的热负荷、电气噪声和运行时间压力下工作，因此早期缺陷筛查和长期稳定性至关重要。

HALT/HASS 测试的基本原理

如前所述，HALT 和 HASS 的目的并不相同。该方法基于“筛选验证”的概念，确保从 HALT 推导出的 HASS 限值能够有效检测制造缺陷，同时不会损坏符合要求的单元。这与可靠性曲线中的“早期失效区”直接相关：失效出现得越早，所需的筛选时间就越短。

在HALT和HASS测试中，施加的应力无需完全复现实际使用环境中的诱发因素即可揭示缺陷；它只需更快地诱发相同的潜在缺陷机制即可。

加速寿命试验（ALT）

ALT 通常在开发初期进行，旨在通过远超正常使用条件的应力水平，揭示设计中的薄弱环节。HALT 并非用于替代建模或认证工作；它能揭示那些仅凭分析方法往往难以预测的相互作用的薄弱环节和失效模式。

在 Averna，这一阶段围绕“测试、分析与修复”（TAAF）循环展开，通过有针对性地诱发故障、分析原因、进行修正并重新测试，从而揭示被测设备（DUT）的真实极限，并在发布前提升设计成熟度。

加速应力测试（AST）

一旦对设计极限有了更深入的了解，加速应力测试便能为下一阶段提供支持：通过对已组装的单元施加可控应力，从而在流程早期诱发潜在故障。这有助于缩短从开发经验积累到生产控制之间的周期，同时还能根据可靠性曲线中“早期故障期”的缺陷表现，为筛选验证决策提供依据。

在生产过程中，HASS检测出的缺陷并不总是显而易见的设计问题。它们可能源于供应商变更、装配偏差、固件加载错误、PCB分层，或其他难以预先预测的工艺偏差。

环境试验箱及典型的HALT/HASS设备

HALT/HASS 设备通常远不止环境试验箱本身。一套完整的系统可能包含夹具、信号输入输出、信号源和测量仪器、开关设备、数据采集系统以及专用控制软件。通道数、电气噪声、带宽、吞吐量以及整体软硬件架构都会直接影响测试结果的质量、重复性和可解释性。通过为被测设备配备适当的测试仪器，HALT 不仅能揭示与硬件相关的失效模式，还能在环境应力条件下发现嵌入式固件的错误状况。

这些发现不仅会被分析和修正，还可以被转化为可复用的工程知识，以支持未来的設計决策，并避免在不同项目中重蹈覆辙。