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HALT和HASS方法的實踐成果

日期:2024-11-09 01:52
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摘要:
HALT和HASS方法的實踐成果
 
 

1996年Tandem計算機公司在環(huán)境科學學會(IES)年會上以“通過ESS使新計算機可靠性提高”為題發(fā)表論文,介紹該公司進行三年HALT和HASS研究的成果。
HALT試驗實例:
(1)波音777飛機電子設(shè)備進行的試驗,試驗都在外場可更換單元(LRU)上進行。
施加溫度循環(huán)、隨機振動和兩者的組合應力。溫度循環(huán)分四檔進行,即-15℃~+70℃,-30℃~+85℃,-40℃~+100℃和-55~+115℃。保溫時間為1~20min,溫變率為20℃/min(要求*低溫變率為15℃/min)。每檔進行11個周期,每個周期施加附表1中所示電應力。
附表1 電應力量級


周期號

1

2

3

4

5

6

7

電源量級

正常值

*大值+10%

*大值+10%

*小值-10%

*小值-10%

*小值

*大值

信號量級

正常值

*小值

*大值

*小值

*大值

*大值+10%

*大值+10%

周期號

8

9

10

11

電源量級

*大值

*小值

*大值+10%

*小值-10%

信號量級

*小值-10%

*小值-10%

*小值-10%

*大值+10%

在每個極端溫度上保溫10分鐘。
振動從2Grms,10分鐘開始,按2Grms步長施加。每步均觀察產(chǎn)品有無破壞直至28Grms。
試驗設(shè)備性能:溫變率為30℃/分鐘,溫度范圍-60℃~+150℃,采用三軸六自由度激振臺,振動量級可控制在2~30Grms之內(nèi)。
波音777未做可靠性強化試驗(RET)的LRU的更換率為35%,而經(jīng)RET的LRU的更換率只有4%。
波音公司要求所有新研制的設(shè)備和在服役中可靠性低或需大修和重新鑒定的現(xiàn)有設(shè)備都必須做RET。(2)美QualMark公司可靠性加速試驗中心在1998年R&M年會上“HALT和HASS效果總結(jié)”一文中,對所完成的19個不同行業(yè)33個公司47種產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進行分析和總結(jié),被試產(chǎn)品大多是電子、電氣產(chǎn)品,其中有些產(chǎn)品含有機械部件。
進行的HALT過程包括溫度循環(huán)、快速溫度變化、全向(6自由度)隨機振動,以及組合環(huán)境,根據(jù)需要還施加產(chǎn)品規(guī)定的其它應力,如電應力(通斷)電壓拉偏、頻率拉偏等。施加的各種應力如下:
溫度步進應力從20℃開始,以10℃為步長下降(或升溫)直至工作下限(上限)和破壞下限(上限),每步保溫時間為10分鐘。
快速溫度變化,采用溫箱的*高和產(chǎn)品允許的變溫率。隨機振動從3-5Grms,10分鐘開始,以3-5Grms為步長增加直至工作極限和破壞極限。
組合環(huán)境采用單應力下確定的溫度工作極限為溫度剖面的上下限。對大多數(shù)產(chǎn)品而言,取決于*大變溫率和功能測試時間,每個溫度循環(huán)所需時間約30分鐘,在每個極限溫度上保溫時間約10分鐘。在溫度剖面中施加隨機振動,從3-5Grms開始,按5-10Grms步長增加。盡可能確定組合環(huán)境下的工作極限和破壞極限。一個完整的HALT平均時間為4天。
經(jīng)統(tǒng)計不同應力下失效所占的百分比示于附表2。
附表2 不同應力下失效所占的百分比


應力類型

低溫步進應力

高溫步進應力

快速溫變

振動步進應力

振動和快速溫變

百分比%

14

17

4

45

20

受試產(chǎn)品按**,民用和外場使用分組得出的HALT極限值列于附表3
附表3 不同使用場合的產(chǎn)品HALT極限值


產(chǎn)品應用類別

溫度℃

振動Grms

LOL

LDL

UOL

UDL

VOL

VDL

**

-69

-78

116

123

121

124

外場使用

-57

-74

94

115

64

66

民用

-48

-73

90

95

32

39

表中,LOL——工作溫度下限
LDL——破壞溫度下限
UOL——工作溫度上限
UDL——破壞溫度上限
VOL——工作振動極限
VDL——破壞振動極限
所有試驗都是在Qualmark  OVS 2.5HP組合試驗系統(tǒng)上完成的。