1. HALT
HALT共分為四個主要過程,即:
● 溫度應力;
● 高速溫度傳導;
● 隨機振動;
● 溫度及振動合并應力。
在HALT試驗中可找到被測物在溫度及振動應力下的可操作界限與破壞界限。此實驗所用設備為高加速壽命試驗機,溫度范圍為-100℃~+200℃,溫度變化最大速率為60℃/min,最大加速度可到100Grms,而且振動機與溫度箱合二為一的設計可同時對被測物施加溫度與振動應力。以下就四個過程的一般情況分別加以說明:
1)溫度應力(高低溫試驗箱)
此項試驗分為低溫及高溫兩個階段應力。首先執行低溫階段應力,設定起始溫度為20℃,每階段降溫10℃,階段溫度穩定后維持10min,之后在階段穩定溫度下執行至少一次的功能測試,如一切正常則將溫度再降10℃,并待溫度穩定后維持10min再執行功能,依此類推直至發生功能故障,以判斷是否達到操作界限或破壞界限;在完成低溫應力試驗后,可依相同程序執行高溫應力試驗,即將綜合環境應力試驗機自20℃開始,每階段升溫10℃,待溫度穩定后維持10min,而后執行功能測試直到發現高溫操作界限及高溫破壞界限為止。
2)高速溫度傳導
此項試驗將先前在溫度階段應力測試中所得到的低溫及高溫操控界限作為此處的高低溫度界限,并以每分鐘60℃/min在此測試溫度區域內進行6個循環的高低溫度變化。在每個循環的最高溫度及最低溫度都要停留10min,并使溫度穩定后再執行功能測試。檢查待測物是否發生可回復性故障,尋找其可操作界限。在此試驗中不需尋找破壞界限。
3)隨機振動(振動試驗機)
此項試驗是將G值自5g開始,且每階段增加5g,并在每個階段維持10min后在振動持續的條件下執行功能測試,以判斷其是否達到可操作界限或破壞界限。
4)溫度及振動合并應力(溫度濕度振動三綜合試驗機)
此項試驗將高速溫度傳導及隨機振動測試合并同時進行,使加速老化的效果更加顯著。此處使用先前的快速溫變循環條件及溫變率,并將隨機振動自5g開始配合每個循環遞增5g,且使每個循環的最高及最低溫度持續10min,待溫度穩定后執行功能測試,如此重復進行直至達到可操作界限及破壞界限為止。
對在以上四個測試程序中被測物所產生的任何異常狀態進行記錄,分析是否可由更改設計克服這些問題,加以修改后再進行下一步驟的測試。通過提高產品的可操作界限及破壞界限,從而達到提升可靠性的目的。
2. HASS
應用HASS的目的是要在極短的時間內發現批量生產的成品是否存在生產質量上的隱患,該試驗包括三個主要試程:
● HASS Development (HASS試驗計劃階段)
● Proof-of-Screen(計劃驗證階段)
● Production HASS(HASS執行階段)
以下就一般電子產品的測試過程分別加以說明:
1)HASSDevelopment (HASS試驗計劃階段)
HASS試驗計劃必須參考前面HALT試驗所得到的結果。一般是將溫度及振動合并應力中的高、低溫度的可操作界限縮小20%,而振動條件則以破壞界限G值的50%作為HASS試驗計劃的初始條件。然后再依據此條件開始執行溫度及振動合并應力測試,并觀察被測物是否有故障出現。如有故障出現,須先判斷是因過大的環境應力造成的,還是由被測物本身的質量引起的。屬前者時應再放寬溫度及振動應力10%再進行測試,屬后者時表示目前測試條件有效。如無故障情況發生,則須再加嚴測試環境應力10%再進行測試。
2)Proof-of-Screen (計劃驗證階段)
在建立HASS Profile(HASS 程序)時應注意兩個原則:首先,須能檢測出可能造成設備故障的隱患;其次,經試驗后不致造成設備損壞或"內傷"。為了確保HASS試驗計劃階段所得到的結果符合上述兩個原則,必須準備3個試驗品,并在每個試品上制作一些未依標準工藝制造或組裝的缺陷,如零件浮插、空焊、及組裝不當等。以HASS試驗計劃階段所得到的條件測試各試驗品,并觀察各樣品上的人造缺陷是否能被檢測出來,以決定是否加嚴或放寬測試條件,而能使HASS Profile達到預期效果。
在完成有效性測試后,應再以新的試驗品,以調整過的條件測試30~50次,如未發生因應力不當而被破壞的現象,此時即可判定HASS Profile通過計劃驗證階段測試,并可作Production HASS之用。反之則須再檢討,調整測試條件以求獲得最佳的組合。
3)Production HASS (HASS執行階段)
任何一個經過Proof-of-Screen考驗過的HASS Profile皆被視為快速有效的質量篩選利器,但仍須配合產品經客戶使用后所回饋的異常再做適當的調整。另外,當設計變更時,亦相應修改測試條件。