IPC-9592A中的HALT标准

Date: August 25,2023

HALT于IPC-9592A


      2007年,IPC(国际电子工业联接协会 )发布了IPC-9592,"电源转换装置设备的性能参数"。该标准的目标是协调供应商对设计、认证和生产测试实践的要求。它包括可靠性设计、设计和验证测试、质量程序和生产制造一致性测试的指南。


1693364760312451.png

9592 的 4 个主要区块


      IPC-9592的原始版本包括描述使用高加速寿命试验(HALT)作为设计和认证要求的一部分。2010年,IPC修订了9592并发布了9592A。在9592A中,HALT的描述得到了显着扩展,包括其实施 的更多细节。这些变化来自行业内对于未明确定义的程序的澄清和指定的期望。它定义了高加速寿命测试(HALT)以及高加速应力筛选(HASS)的程序。修订版9592A包括对HALT的要求和对HASS的建议。



IPC-9592A章节5.2.3定义的HALT


      HALT是对产品进行的一系列测试,作为设计过程的一部分,以帮助提高产品的可靠性。HALT的主要思想概念是尽快找到设计薄弱点,然后修复它们。在改进一个薄弱点之后,发现并改进下一个设计薄弱点,依此类推,直到产品已经没有导致使用现场故障的薄弱点存在。在HALT期间,产品受到超出产品规格的应力...快速加速并识别设计薄弱点。HALT不是通过/失败测试。


1693364887971271.png

HALT 确定产品的操作和破坏极限

1693365703959914.png

HALT的目的-扩大规格和实际极限值之间的裕量



HALT实验室设备和电源供应器(PSU)样品


      要执行 9592A中定义的HALT,需要具备重复冲击(RS)6自由度(DOF)振动,在温度和振动组合环境中对产品施加应力的测试系统。规定振动水平需达到至少50gRMS,以及至少 -80°C 至 +170°C 的宽温度范围。该温度范围需要结合每分钟至少 40°C温度变化率的快温变,需要使用直接注入液氮制冷。


      除了描述这些试验箱要求外,9592A 还定义了建立有效的HALT实验室所需要的辅助测试设备的关键部分。对于刚接触HALT的PSU供应商,此信息有助于确保成功,并在建立实验室时进行更好的成本分析。

设备清单反映了9592A中对仔细和完整的数据收集和报告的要求,以及对好的HALT测试所需至关重要的广泛功能测试。功能测试需要能够监控和记录热电偶、加速度计、电压和电流测量的多个通道。


      HALT的功能测试在章节5.2.3.6中进行描述。建议的样本量概述如下:尽管在许多情况下一个应力下测试且未失效的单元可用于另一个测试,每个应力还是定义为三个单元的样本数量。

1693365859915928.png

表 5.1 从 5.2.3.6 节定义 HALT 样本数量


HALT程序


      9592A中描述的HALT过程类似于许多行业标准文档中的内容。它包括分别施加温度应力和振动应力,然后综合应力,每个应力以逐步方式施加。


1693365972924413.png

常用于 HALT 中的环境应力顺序



      除了这些标准HALT应力外,9592A 还描述了 PSU 测试特有的输入和输出负载应力。它们首先与温度步进应力中确定的温度极限一起施加,最后使PSU承受温度、振动、输出和输入应力的组合。这些额外的应力使 HALT测试对于 PSU 测试比简单地使用温度应力和振动应力更有效。


1693366065788658.png

将产品特定应力纳入 HALT 环境应力


       一份写得很好且全面的 HALT 报告对于成功和有价值的 HALT 非常重要。9592A在第5.2.3.7 节中处理了这个问题。它指出,报告应包括大多数测试报告共有的基本典型项目所用测试设备的描述、校准验证、测试单元的标识等。但是,它也强调了一些在HALT中特别重要的报告要求,包括被测单元和测试设备的软件和硬件修订版本,以及夹具细节以及温度和振动监测点的详细描述和支持照片。在HALT中,在实施纠正措施后重复测试并不罕见。报告中应提供 9592A 中描述的所有详细信息,因为加速度计置放点或软件修订版本的细微之处可能会影响测试结果,从而导致重复测试时数据无效。


      这份详细报告的另一个重要用途是提供明确的文件,证明测试已经完成,并且是按照9592A 中规定的程序完成的。很多时候,PSU 制造商会根据客户的要求执行 HALT。有了一份好的 HALT 报告,制造商可以减轻客户对所做测试的任何担忧,并给他们的测试结果的有效性和他们对质量设计的奉献精神留下良好的印象。



HALT测试完成后的要求



      完成实际的HALT测试,包括识别测试过程中产生的故障模式,只是HALT中要完成的工作的开始。程序中最重要的部分是进行故障根本原因分析并实施纠正措施。9592A的第5.2.3.8节规定“应分析在 HALT 测试期间发现的所有故障,以找出其根本原因”。如文档前面所述,HALT 的关键输出是故障模式。如果忽略这些故障模式,理解不足或响应不足,那么HALT的大部分好处可能会丧失。作为程序的一部分,必须确保正确响应故障模式,同一章节里还规定必须记录根本原因分析过程,以及分析结果和采取的纠正措施。PSU 供应商应有能力,或有资源执行深入的故障分析。


      对于PSU用户来说,了解所采取的纠正措施也很重要。第5.2.3.8节规定,PSU用户应收到一份报告,其中包含所有纠正措施的因果关系。在HALT中发现的故障模式有可能会被安全地忽略,而无需采取纠正措施。然而,只有在故障分析完成后才能得出此结论,并且逻辑也必须得到用户的理解和认可。


编译:Walter Wu

获取试用体验