1996年Tandem計算機公司在環(huán)境科學(xué)學(xué)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(yīng)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(yīng)力。 附表1 電應(yīng)力量級
1
2
3
4
5
6
7
電源量級
正常值
*大值+10%
*小值-10%
*小值
*大值
信號量級
周期號
8
9
10
11
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(yīng)力,如電應(yīng)力(通斷)電壓拉偏、頻率拉偏等。施加的各種應(yīng)力如下: 溫度步進應(yīng)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(yīng)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(yīng)力下失效所占的百分比示于附表2。 附表2 不同應(yīng)力下失效所占的百分比
低溫步進應(yīng)力
高溫步進應(yīng)力
快速溫變
振動步進應(yīng)力
振動和快速溫變
百分比%
14
17
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
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。