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摘要：加速試驗 加速試驗(AcceleratedTest)加速試驗概述加速試驗是指在不改變產品故障機制的前提下，通過加強試驗條件，加速試驗產品的故障，以便在短時間內獲得必要的信息，正常條件下產品的可靠性或壽命指標.通過加速試驗，可以快速查明產品失效的原因，快速評估產品的可靠性指標。加速試驗的目的和特點加速試驗的目的...

加速試驗

加速試驗(AcceleratedTest)

加速試驗概述

加速試驗是指在不改變產品故障機制的前提下，通過加強試驗條件，加速試驗產品的故障，以便在短時間內獲得必要的信息，正常條件下產品的可靠性或壽命指標.通過加速試驗，可以快速查明產品失效的原因，快速評估產品的可靠性指標。

加速試驗的目的和特點

加速試驗的目的可概括如下：

(1)適應日益激烈的競爭環境；

(2)在盡可能短的時間內將產品投放市場；

(3)滿足用戶的預期需求。

加速試驗是一種在給定的試驗時間內獲得比正常情況下（可能的信息）更多信息的方法。這是通過使用比設備在正常使用中更嚴格的試驗環境來實現的。由于應力較高，在加速試驗中必須注意不引入正常使用中不會發生的故障模式。加速因子應單獨或綜合使用，主要包括：

功率循環頻率較高；
振動水平較高；
高濕度；
溫度循環較嚴重；
溫度較高。

加速試驗分類

加速試驗主要分為兩類，

(1)加速壽命試驗-估計壽命；

(2)加速應力試驗-確定(或確認)和糾正薄弱環節。

雖然這兩種加速試驗之間的差異很小，但它們之間的差異主要體現在以下幾個方面：作為試驗的基本假設、構建試驗中使用的模型、試驗設備和地點、試驗實施方法、分析和解釋試驗數據的方法。表1比較了這兩種主要的加速試驗。

產品層次加快試驗

明確加速試驗的產品級別（級別）是設備級還是零部件級是非常重要的。有些加速方法只適用于零件級試驗，有些方法只適用于更高級別的組件（設備），只有少數方法同時適用于零件級和組件（設備）級。在測試更高級別的設備時，可能根本無法建立非常適合零件級的基本假設和建模方法，反之亦然。表2列出了兩個主要級別（設備級和零件級）的測試信息。

先進的加速試驗

過去，大多數加速試驗采用單應力和固定應力譜進行。包括固定周期性應力（如規定上下限之間的溫度循環、溫度上下限和溫度變化率恒定）。然而，在加速試驗中，應力譜不需要恒定，也可以使用各種應力的組合。常見的非恒定應力譜和組合應力包括：

步進應力試驗；
漸進應力試驗；
高加速壽命試驗（HALT）(設備級)；
高加速應力篩選（HASS）(設備級)；
高加速溫和濕度應力試驗（HAST）(零件級)。

高加速試驗系統地使用環境激勵，遠遠超出了產品使用的預期水平，因此需要詳細了解試驗結果。高加速試驗用于確認相關故障，并確保產品有足夠的強度來承受正常的使用環境。高加速試驗的目的是大大減少暴露缺陷所需的時間。該方法可用于開發試驗或篩選。

HALT(高加速壽命試驗)是一種開發工具HASS(高加速應力篩選)是一種篩選工具。它們經常相互使用。這兩種相對較新的方法不同于傳統的加速試驗方法。HAL與THASS具體目標是改進產品設計，盡量減少制造偏差和環境效應對產品性能和可靠性的影響。通常，定量壽命或可靠性預計與高加速試驗無關。

步進應力譜試驗。使用步進應力譜，試驗樣本首先在給定的應力水平測試一段時間，然后在較高的應力水平下測試一段時間。繼續提高應力水平，直到測試樣本失效或測試達到最大應力水平。該方法可以更快地使產品失效，以便進行分析。然而，很難正確地建立加速模型，因此很難定量地預測產品在正常使用條件下的壽命。

每個步驟中應增加的應力值與許多變量有關。然而，允許在設計中進行此類測試的一個常見規則是，假設產品沒有缺陷，如果應力最終超過預期的使用環境，則可以確保整體每個人都能承受使用環境和篩選環境。（以提高產品的壽命或可靠性）漸進應力譜試驗。漸進應力譜或"梯度試驗"試驗中的應力水平隨著時間的推移而不斷提高，這是另一種常見的方法。其優缺點與步進試驗相同，但另一個困難是難以準確控制應力增加的速率。

加速試驗-圖1

HALT(高加速壽命試驗)。HALT一詞是GreggK.Hobbs提出于1988年。HALT有時指應力增長壽命試驗（STRIFE），它是一種開發試驗，是一種步進應力試驗的強化形式。一般用于確認設計的薄弱環節和制造過程中存在的問題，增加設計強度的豐富性，而不是定量預測產品的使用壽命或可靠性。

HASS(高速應力篩選)試驗。HASS它是加速環境應力篩選的一種形式。它代表了產品經歷的最惡劣的環境，但通常持續有限的時間。HASS是為達到"技術的根本極限"而設計。此時，應力的小幅增加會導致失效數的大幅增加。這種基本極限的例子之一是塑料的軟化點。

HAST（高加速溫度和濕度應力試驗）。隨著近年來電子技術的快速發展，幾年前剛剛出現的加速試驗可能不再適應今天的技術，特別是那些專門針對微電子產品的加速試驗。例如，由于塑料集成電路包的發展，現在使用了傳統和普遍接受的85℃/85%RH新型集成電路的故障檢測需要數千小時的溫度/濕度試驗。在大多數情況下，試驗樣本在整個試驗中沒有失效。無故障試驗不能解釋任何問題。產品在使用中偶爾會失效。因此，有必要進一步改進加速試驗。HSAT這是一種取代舊溫濕度試驗的方法。

加速試驗中應注意的問題

加速試驗模型是在正常應力水平和一個或多個加速應力水平下測試產品的關鍵因素。在使用加速環境時，必須非常注意識別和正確確認正常使用中的故障和一般不會發生的故障。由于加速環境一般使用遠高于現場使用時預期的應力水平，加速應力會導致實際使用中不可能出現的錯誤故障機制。例如，當受試產品的溫度上升到超過材料性能變化的溫度點或休眠激活門限溫度時，就會導致正常使用中不會發生的故障。在這種情況下，解決這種故障只會增加產品的成本，但可靠性不會完全提高。了解真正的故障機制來消除故障的根本原因是非常重要的。