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HALT是什么？

HALT指高加速壽命試驗，剛開始這么命名是因為大家都熟知HALT（加速壽命試驗），為了能夠吸引大家的注意力順序推廣新的試驗方法才這么叫的，其實最初的HALT和ALT一點關(guān)系都沒有，而強度比ALT更高只是個噱頭。無論如何最終成功了。

HALT是美國的Hobbs最新提出來并持續(xù)進(jìn)行完善，他認(rèn)為通過提高產(chǎn)品的試驗應(yīng)力的水平可以更快的計劃產(chǎn)品的潛在失效，從而提高試驗的效率發(fā)現(xiàn)更多的潛在失效，最終達(dá)到改善產(chǎn)品可靠性的目的。最初只是針對電路板產(chǎn)品，所以應(yīng)力只有溫度和振動，試驗項目分為溫度步進(jìn)試驗、溫度循環(huán)試驗、振動步進(jìn)試驗和綜合試驗。

HALT的應(yīng)用現(xiàn)狀：

從HALT試驗方法提出來的時候就認(rèn)為HALT只是用來發(fā)現(xiàn)潛在的問題，無法用來對產(chǎn)品的可靠性水平進(jìn)行評估。另外就是假設(shè)在更高應(yīng)力條件下產(chǎn)品的失效模式并未發(fā)生變化，而發(fā)現(xiàn)的失效企業(yè)可以自主決定是否進(jìn)行改善。另外就是在試驗中所發(fā)現(xiàn)的失效并不確定一定會在現(xiàn)場發(fā)生，但是有人做過相應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)HALT試驗中發(fā)現(xiàn)的失效大部分都會在現(xiàn)場發(fā)生。

隨著HALT試驗的開展，后來又基于HALT發(fā)展了HASS/HASA（高加速應(yīng)力篩選）來進(jìn)一步的最大化利用HALT試驗的結(jié)果來幫助企業(yè)改善產(chǎn)品的可靠性。

現(xiàn)在企業(yè)的實際應(yīng)力絕大部分仍然局限在上面的應(yīng)用，一直沒有什么實質(zhì)性的變化在后期Hobbs提出HALT試驗并不局限于溫度和振動，只要是提高產(chǎn)品的應(yīng)力所開展的試驗都可以稱為HALT試驗?？上ь~是在溫度和振動以外的應(yīng)力很少得到應(yīng)用，希望能夠見過更多的企業(yè)在HALT上進(jìn)行深入來完善HALT試驗。HALT試驗已經(jīng)在消費電子行業(yè)和通訊行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，而中國也發(fā)布的相應(yīng)HALT試驗指南國標(biāo)來知道HALT試驗的開展，相信HALT會獲得更多行業(yè)的認(rèn)可并幫助更多的企業(yè)來提高產(chǎn)品的可靠性水平。

產(chǎn)品可靠性評估現(xiàn)狀：

產(chǎn)品不同階段有不同的可靠性評估方法，他們各有優(yōu)缺點，下面是主要不同階段產(chǎn)品可靠性評估方法的對比。

上面這些評估方法已經(jīng)形成至少20年以上了，隨著產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短，產(chǎn)品可靠性水平要求的提高，現(xiàn)有的可靠性評估水平已經(jīng)嚴(yán)重落后于我們的期望，工業(yè)界都需要有一個全新的可靠性評估方法來幫助企業(yè)保證產(chǎn)品的可靠性水平。

基于HALT試驗結(jié)果的可靠性計算方法驗證和對比：

在美國已經(jīng)有OPS開發(fā)商用工具來對HALT試驗結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性計算，下面表格中的OPS Calculation就是通過他們的工具計算出的產(chǎn)品失效率結(jié)果，而Field Act則是產(chǎn)品的實際現(xiàn)場年失效率，HALT Test Result是產(chǎn)品的HALT試驗結(jié)果。我們可以看到計算結(jié)果和現(xiàn)場失效率水平比較接近，這證明這樣的方法是可行的。由于OPS未公開任何的計算方法，這里只討論通過HALT開展產(chǎn)品的可靠性水平是否可行。

通過矩陣?yán)们叭袛?shù)據(jù)的HALT試驗結(jié)果和對應(yīng)的現(xiàn)場失效率水平來計算后面的5個產(chǎn)品的失效率水平，計算結(jié)果見Matrix列，我們可以看到實際的失效率的差異與OPS的計算結(jié)果接近，但是由于這里的產(chǎn)品是否屬于同一企業(yè)，復(fù)雜程度如何都是未知，相信通過限定產(chǎn)品類型和復(fù)雜程度可以提高計算的精度，另外通過大樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化也可以提高計算精度，從而使得通過HALT試驗結(jié)果可以進(jìn)行產(chǎn)品可靠性的計算成為可能。

HALT試驗結(jié)果是否可以用進(jìn)行可靠性計算？

HarryMcLean在HALT試驗中具備非常豐富的經(jīng)驗，他首先提出通過產(chǎn)品不同階段的HALT試驗結(jié)果來進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性水平的對比評估，最終申請了相關(guān)發(fā)明專利并獲得通過。后來與OPS合作開發(fā)利用HALT試驗結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品可靠性評估，這在之前的專利基礎(chǔ)上又進(jìn)了一步，不過關(guān)于HALT試驗結(jié)果進(jìn)行可靠性評估的具體算法沒有進(jìn)行公開，所以也無從了解具體的算法如何。但是這至少說明利用HALT試驗結(jié)果進(jìn)行可靠性評估是可行的。他還通過具體的實例來說明HALT計算的結(jié)果和現(xiàn)場失效率的差異來證明其可行性。

具體實施說明：

步驟一、確定產(chǎn)品的關(guān)鍵應(yīng)力的類型和數(shù)量

根據(jù)產(chǎn)品類型和使用環(huán)境來確定產(chǎn)品的關(guān)鍵應(yīng)力的類型和數(shù)量；產(chǎn)品關(guān)鍵應(yīng)力的類型為溫度、電壓、濕度、電流、頻率、靜電、振動、推拉力、彎折、鹽霧、臭氧、氣壓、光照或溫度循環(huán)中的任意兩種或多種。

步驟二、獲得已經(jīng)銷售同類型不同型號產(chǎn)品所有關(guān)鍵應(yīng)力的工作極限水平

基于確定的關(guān)鍵應(yīng)力的類型和數(shù)量，對已銷售同類型不同型號產(chǎn)品的全新樣品開展高加速壽命試驗，獲得全部型號產(chǎn)品的所有關(guān)鍵應(yīng)力的工作極限水平；已銷售同類型不同型號產(chǎn)品的高加速壽命試驗參考GB/T 29309-2012 電工電子產(chǎn)品加速應(yīng)力試驗規(guī)程高加速壽命試驗導(dǎo)則來開展并記錄試驗結(jié)果。開展高加速壽命試驗已經(jīng)銷售同類型不同型號產(chǎn)品的型號數(shù)量與所確定的關(guān)鍵應(yīng)力的類型的數(shù)量一致。每個型號產(chǎn)品至少測試三個樣品。

步驟三、獲得已經(jīng)銷售同類型不同型號產(chǎn)品現(xiàn)場失效率水平

搜集已銷售同類型不同型號產(chǎn)品現(xiàn)場失效數(shù)據(jù)和銷售數(shù)據(jù)，對每個型號產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到每個型號產(chǎn)品的現(xiàn)場失效率水平；已銷售同類型不同型號產(chǎn)品現(xiàn)場失效率水平所需要收集已經(jīng)銷售同類型不同型號產(chǎn)品現(xiàn)場失效數(shù)據(jù)和銷售數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計分析來獲得每個型號的現(xiàn)場失效率水平。所需要收集的同類型不同型號產(chǎn)品的產(chǎn)品型號數(shù)量與所確定的關(guān)鍵應(yīng)力的類型數(shù)量一致。記錄下全部型號產(chǎn)品所有應(yīng)力的工作極限水平。

步驟四、獲得已銷售同類型不同型號產(chǎn)品關(guān)鍵應(yīng)力的類型和現(xiàn)場失效率的關(guān)系

對已銷售同類型不同型號產(chǎn)品的關(guān)鍵應(yīng)力的工作極限水平和現(xiàn)場失效率進(jìn)行矩陣計算獲得已銷售產(chǎn)品關(guān)鍵應(yīng)力的類型和現(xiàn)場失效率的關(guān)系；已銷售同類型不同型號產(chǎn)品關(guān)鍵應(yīng)力的類型和現(xiàn)場失效率的關(guān)系通過矩陣進(jìn)行計算，具體公式推導(dǎo)如下：

其中為關(guān)鍵應(yīng)力的工作極限水平、為關(guān)鍵應(yīng)力的類型、為現(xiàn)場失效率、n為關(guān)鍵應(yīng)力的類型的數(shù)量、i為矩陣的列指標(biāo)，j為矩陣的行指標(biāo)，1≤i，j≤n。n的取值范圍為大于1小于15的整數(shù)值。

假定新型號產(chǎn)品關(guān)鍵應(yīng)力工作極限水平為，根據(jù)上面的數(shù)學(xué)計算對于新型號產(chǎn)品的現(xiàn)場失效率為。

步驟五、獲得新型號同類型產(chǎn)品高加速壽命試驗

基于確定的關(guān)鍵應(yīng)力的類型和數(shù)量，對新型號同類型產(chǎn)品的全新樣品開展高加速壽命試驗，獲得其所有關(guān)鍵應(yīng)力的工作極限水平；新型號同類型產(chǎn)品的高加速壽命試驗參考GB/T 29309-2012 電工電子產(chǎn)品加速應(yīng)力試驗規(guī)程高加速壽命試驗導(dǎo)則來開展并記錄試驗結(jié)果。新型號同類型產(chǎn)品高加速壽命試驗至少測試三個樣品。記錄下產(chǎn)品不同應(yīng)力的工作極限水平。

步驟六、計算新型號同類型產(chǎn)品的現(xiàn)場失效率

基于獲得的已銷售產(chǎn)品關(guān)鍵應(yīng)力的類型和現(xiàn)場失效率的關(guān)系，以及新型號同類型產(chǎn)品的高加速壽命試驗的所有關(guān)鍵應(yīng)力的工作極限水平，計算新型號同類型產(chǎn)品現(xiàn)場失效率。