过应力测试(HALT)的利益和成本(一)

　　设计和制造之间的合作伙伴关系是将产品推向市场过程的关键。如果在产品到达客户之前没有注意到问题，那么这些问题在设计和制造这两个阶段的影响都会呈指数级增长。过应力测试（使用超出产品设计极限的应力进行测试）可以成功发现产品设计和制造过程中的此类故障，并确保产品的整体稳健性。过应力测试的好处包括:

　　在长时间的高温下操作可能会发现产品固有的边缘设计、不良元器件或工艺问题。温度循环检测薄弱的焊点、IC封装完整性、TCE不匹配以及PCB加工和安装问题;还有一旦产品进入市场，随着时间的推移就会出现的问题。

●振动

　　振动对于测试产品在运输和不良焊接状况下的健壮性非常有用。冷焊或焊料不足的焊接连接可能会因增加振动应力水平而发生故障，但却不会损害良好的连接。

●电压裕量

　　电压裕量可用于识别边际元器件和边际设计，尤其是与温度结合使用时。

●频率裕量

　　频率裕量并不总是必选的测试项目，但如果被测电路允许，它可用于识别边际元器件。

●功能测试应力

　　HALT 测试设计中最抽象和复杂的方面是产品的功能测试。目标是使产品承受环境和电气应力的组合，同时让处理器以峰值利用率、频率带宽等运行。功能测试应尽可能准确地模拟这种“最糟糕情况的真实世界”，以确保所有产品功能都经历了测试。

　　没有行业标准的HALT测试剖面。HALT测试剖面应根据特定程序的需求进行定制。我们在Cisco测试电信产品方面的经验促成了以下三阶段剖面的设计。

　　每个温度步骤两小时;一小时高电压裕量，一小时低电压裕量。在每个温度步骤后关机再重新开机供电。第一步是60°C，最后有关联意义的一步阶是90°C（温度可以继续步进，但是在一定温度后故障变得越来越没有相关联。关联性递减反转点在90°C左右)。

●冷步进阶梯

　　类似于热步进。第一步是-10°C，最后有关联的一步是-40°C。

●振动

　　振动以5gRMS/hr的速度递增，直到达到振动台输出的最大能力。对于 Qualmark T4.0试验箱，我们使用的值是75gRMS。应使用加速度计来确定传递到UUT上的振动量级。通常，特别是当UUT是较大系统的一部分时，只有少量振动台振动会传递到测试对象。

未完待续

编译：Walter Wu