HALT 和 HASS 测试系统

利用HALT和HASS应对可靠性风险

有些故障在标准验证过程中不会显现。另一些故障则是在生产环境中引入的，只有在部署后才会显现，而此时调查和纠正可靠性问题所需的成本要高得多。

HALT（高加速寿命试验）和HASS（高加速应力筛选）通过模拟加速的热、振动及其他受控应力条件，迫使故障比正常使用条件下更早显现，从而尽早揭示这些风险。在开发阶段，高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故障机制。在生产阶段，高度加速应力筛选（HASS）采用源自 HALT 的可控应力水平，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。

应力分布工程

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，这些条件反映了产品的架构和工程目标。
压力下的功能监测

对产品的观察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情况下，对被测设备（DUT）施加应力、供电并进行监测。
生产转移的可重复筛选

对于HASS，有效的筛选测试还必须能在生产环境中执行。我们设计了所需的自动化系统、控制逻辑和执行方法，以支持在生产规模下进行一致的筛选和可靠的缺陷检测。
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建立联系时，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。

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，该概念确保从 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 中，施加的应力无需完全复制现场的触发因素来揭示弱点；它只需更快地引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，旨在通过远高于正常使用条件的应力水平来揭示设计中的薄弱环节。HALT 并不能替代建模或资格认证工作；它能揭示那些仅凭分析方法往往难以预测的、相互关联的薄弱环节和失效模式。

在Averna，该阶段围绕“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、纠正问题并重新测试，从而揭示被测设备（DUT）的真实极限，并在产品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，加速应力测试就能通过向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，为下一阶段提供支持。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、吞吐量以及整体硬件/软件架构，都会直接影响测试结果的质量、可重复性和可解释性。通过对被测设备进行适当的仪器配置，HALT 测试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。

测试结果不仅会被分析和纠正，还可以被转化为可重复使用的工程知识，以支持未来的設計决策，并避免在不同项目中出现类似问题。