高度加速寿命試験

高度加速寿命試験（HALT ）は、製品の信頼性を高めるためのストレステスト 手法であり、製品の設計や製造における弱点を特定するために、実際の使用で予想されるよりもはるかに高いストレスをプロトタイプに与えます。^{[1]エレクトロニクス、コンピューター、医療、軍事業界の}製造および研究開発組織は、製品の信頼性を向上させるためにHALTを使用しています。

HALT は、製品の寿命を通じて複数回効果的に使用できます。製品開発中は、変更にかかるコストがはるかに少ない製品ライフサイクルの早い段階で設計上の弱点を見つけることができます。弱点を見つけて早期に変更することで、HALT は製品開発コストを削減し、市場投入までの時間を短縮できます。製品が市場に投入されるときに HALT を使用すると、新しい製造プロセスによって発生する問題を明らかにすることができます。製品が市場に投入された後に使用すると、HALT は、コンポーネント、製造プロセス、サプライヤーなどの変更によって発生する製品の信頼性を監査するために使用できます。

高度加速寿命試験 (HALT) 技術は、新製品の多くの弱点を発見する上で重要です。これらの発見テストでは、加速ストレス条件を使用して弱点を迅速に発見します。HALT の目標は、弱点を積極的に発見して修正し、製品の信頼性を高めることです。加速特性があるため、HALT は通常、従来のテスト技術よりも高速で低コストです。

HALT は、製品が故障するまでテストされる、故障テストと呼ばれるテスト手法です。HALT は、現場での信頼性値や故障確率を決定または実証するのには役立ちません。多くの加速寿命テストは合格テストであり、製品の寿命や信頼性を実証するために使用されます。

製品開発の初期段階で HALT を実行して製品の弱点を明らかにし、製品を修正および改善する機会と時間を増やすことを強くお勧めします。

HALT では、複数のストレス要因 (信頼性テスト エンジニアが決定) やさまざまな要因の組み合わせが使用されます。電子機器や機械製品でよく使用されるストレス要因は、温度、振動、湿度です。その他の要因には、電圧、電流、電源サイクル、およびそれらの組み合わせなどがあります。

HALT手順では環境ストレスが適用され、^[2]最終的には使用中に予想されるレベルを大幅に超えるレベルに達します。HALTで使用されるストレスは、通常、高温と低温、温度サイクル、ランダム振動、電力マージン、および電力サイクリングです。テスト対象の製品はHALT中に動作しており、故障がないか継続的に監視されます。ストレスによる故障が発生した場合は、原因を特定し、可能であれば問題を修復して、テストで引き続き他の弱点を見つけられるようにする必要があります。

HALT の出力は次のようになります。

1. デモテストを受ける前の製品における複数の故障モード
2. 製品の動作限界（上限と下限）。これらは設計者のマージンまたはサプライヤーの仕様と比較できます。
3. 製品の破壊限界（製品の機能が失われ、回復不可能となる限界）

HALTには専用の環境チャンバーが必要です。適切なチャンバーは、周波数に関して適切なプロファイルで擬似ランダム振動を適用できる必要があります。HALTチャンバーは、6自由度で2～10,000Hzのランダム振動エネルギーと-100～+200°Cの温度を適用できる必要があります。^[3] HALTチャンバーは、振動を生成するために空気圧エアハンマーが使用されるため、反復衝撃チャンバーと呼ばれることもあります。チャンバーは温度の急激な変化にも対応でき、最小変化率は50°C/分と見なされます。通常、加熱には高出力の抵抗加熱素子が使用され、冷却には液体窒素（LN ₂）が使用されます。

テスト治具は、テスト対象物に振動を伝える必要があります。また、内部コンポーネントに急速な温度変化をもたらすために、オープン設計にするか、空気循環を使用する必要があります。テスト治具は、製品をチャンバー テーブルに取り付けるための単純なチャネルを使用することも、より複雑な治具が製造されることもあります。

試験中の機器は、試験中に故障した場合にその故障が検出されるように監視されなければならない。監視は通常、熱電対センサー、振動 加速度計、マルチメーター、データロガーを使用して実行される。HALT中の故障の一般的な原因は、製品の設計、仕上がり、製造の不良である。抵抗器、コンデンサ、ダイオード、プリント基板などの個々のコンポーネントの故障は、これらの問題が原因で発生する。HALT試験中に発見された故障タイプは、バスタブ曲線の早期故障領域に関連している。^[1]

HALT は認定テストの前に実施されます。障害を早期に発見することで、受け入れプロセスの早い段階で欠陥が発見され、後期段階での繰り返しレビューが不要になります。

• 高度加速ストレステスト（HAST）
• 信頼性工学 § 加速試験
• 加速寿命試験 – 欠陥や潜在的な故障モードを発見するために、通常の使用パラメータを超える過酷な条件に製品をさらして製品をテストするプロセスフォールバックとしてウィキデータの説明を表示するページ
• フォールト注入

• グレイ、カーク (2016)。次世代 HALT および HASS: 電子機器とシステムの堅牢な設計。ジョン・ジェームズ・パシュケヴィッツ。チチェスター、イギリス。ISBN 978-1-118-70020-4. OCLC  933211556.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク)

• HALTとHASS: 受け入れられた品質と信頼性のパラダイム
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