Thử nghiệm HALT và HASS để cải thiện chất lượng sản phẩm

HASS là từ viết tắt của Highly Accelerated Stress Screen. HASS sử dụng các tác nhân cường độ rất cao (vượt quá thông số kỹ thuật của sản phẩm và được xác định là phù hợp bằng thử nghiệm HALT trước đó) để phát hiện lỗi sản phẩm trong sản xuất.

Để tìm hiểu cụ thể hơn, thử nghiệm HALT và HASS là gì, xin vui lòng xem tại đây!

Quá trình HALT:

Trong HALT, mọi kích thích có thể tính đến như: nhiệt độ, rung sốc toàn trục, độ ẩm, tia cực tím, bức xạ, v.v., đều có thể được sử dụng trong các điều kiện thử nghiệm gia tốc cao trong giai đoạn phát triển của sản phẩm để tìm ra các liên kết yếu trong quá trình thiết kế và chế tạo.

Biểu đồ dưới đây cho thấy những sai sót thiết kế được phát hiện ở đâu trong quá trình HALT và tại sao thử nghiệm rung sốc động lực học tất cả các trục lại quan trọng:

Như bạn có thể thấy, thử nghiệm rung sốc động lực học theo tất cả các trục (màu tím) phát hiện ra 43% khuyết tật, trong khi thử nghiệm Nhiệt độ và rung sốc kết hợp phát hiện ra 31% khuyết tật (màu xanh lam). Do đó, 74% sai sót sẽ được bỏ qua nếu không thử nghiệm rung sốc động lực học đồng thời, tất cả các trục.

Các bước cơ bản trong quy trình phát hiện lỗi khi thử nghiệm HALT / HASS:

Làm cho lỗi xuất hiện có nghĩa là thay đổi một khuyết tật tiềm ẩn hoặc không thể phát hiện được thành một khuyết tật có thể phát hiện được. Một mối hàn kém là một ví dụ như vậy. Khi ở dạng tiềm ẩn, nó có thể không được phát hiện bằng điện trừ khi nó cực kỳ kém. Quá trình làm cho lỗi xuất hiện sẽ chuyển khuyết tật bên trong mối hàn thành có thể phát hiện được, tức là vết nứt. Các bài thử nghiệm được sử dụng cho sự biến đổi có thể là rung sốc động lực học kết hợp với chu kỳ nhiệt độ.

Phát hiện có nghĩa là xác định rằng một lỗi tồn tại. Giả sử rằng qua kiểm tra kết hợp hoặc kiểm tra bên ngoài có thể phát hiện ra lỗi, thì chúng ta có thể tiến hành bước khó khăn nhất, đó là phân tích lỗi.

Phân tích lỗi có nghĩa là xác định lý do tại sao lỗi xảy ra. Trong trường hợp mối nối hàn, chúng ta cần xác định lý do tại sao mối nối bị hỏng. Nếu thực hiện HALT, mối nối không thành công có thể do lỗi thiết kế; nghĩa là, ứng suất cực hạn tại mối nối do rung sốc hoặc có thể do hệ số giãn nở nhiệt không phù hợp. Khi thực hiện HASS, thiết kế được cho là đạt yêu cầu (có thể không đúng nếu xảy ra thay đổi) và trong trường hợp đó, mối hàn có thể bị lỗi. Nó bị lỗi theo cách nào và tại sao nó bị lỗi cần phải được xác định đầy đủ chi tiết để thực hiện bước tiếp theo, đó là hành động sửa chữa.

Hành động khắc phục có nghĩa là thay đổi thiết kế hoặc các quy trình thích hợp để không xảy ra lỗi nữa. Bước này là hoàn toàn cần thiết để thành công. Trên thực tế, hành động khắc phục là mục đích chính của việc thực hiện HALT hoặc HASS. Một trong những sai lầm lớn đang xảy ra trong ngành là các nhà sản xuất “làm HALT” và phát hiện ra những điểm yếu và sau đó loại bỏ chúng do điều kiện hoạt động quá mức.

Việc xác minh hành động khắc phục cần được thực hiện để xác định rằng sản phẩm đã thực sự được khắc phục và lỗ hổng gây ra sự cố không còn nữa.

Ngoài ra, một lỗi khác có thể được gây ra bởi các hoạt động trên sản phẩm và điều này đòi hỏi phải lặp lại các điều kiện khiến lỗi hiển thị rõ ràng. Một phương pháp kiểm tra bản sửa lỗi trong giai đoạn HALT là thực hiện lại HALT và xác định rằng sản phẩm ít nhất vẫn mạnh mẽ như trước và nó sẽ tốt hơn một chút. Nếu trong giai đoạn HASS, việc thực hiện HASS một lần nữa trên sản phẩm là theo thứ tự. Nếu lỗ hổng được sửa một cách chính xác, thì lỗi tương tự sẽ không xảy ra nữa.

Bước cuối cùng của sáu bước là đưa bài học đã học vào một cơ sở dữ liệu để từ đó người ta có thể trích xuất những kiến ​​thức quý giá bất cứ khi nào một sự kiện tương tự xảy ra một lần nữa. Các công ty thực hành đúng HALT và sử dụng cơ sở dữ liệu được lưu giữ tốt sẽ sớm trở nên rất thành thạo trong việc thiết kế và xây dựng các sản phẩm rất mạnh mẽ với độ tin cậy cao tương xứng.

Các bước cơ bản của HALT

Xác định các giới hạn hoạt động và phá hủy đối với nhiệt độ và độ rung là một phần quan trọng của HALT.

Hình bên dưới cho thấy mức độ vận hành và mức độ bị phá hủy liên quan đến đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm.

Thông thường, điểm khởi đầu cho thử nghiệm HALT là bắt đầu với mỗi ứng suất được áp dụng riêng biệt, theo kiểu từng bước và sau đó kết hợp với nhau. Yêu cầu IPC-9592A đối với thiết bị chuyển đổi nguồn cho ngành Máy tính và công nghiệp Viễn thông cũng đưa ra khuyến nghị tương tự. Một tiến trình điển hình của HALT sẽ là:

• Thử nghiệm ở nhiệt độ rất thấp (xem biểu đồ bên dưới từ IPC-9592A)

• Thử nghiệm ở nhiệt độ cao
• Thử nghiệm sốc nhiệt
• Thử nghiệm rung sốc động lực học
• Thử nghiệm kết hợp rung sốc và nhiệt độ

Tổng kết:

Mọi điểm yếu được tìm thấy trong HALT đều mang lại cơ hội để cải thiện. Tỷ suất lợi nhuận lớn chuyển thành độ tin cậy cao và điều đó có thể dẫn đến tỷ suất lợi nhuận được cải thiện. Ngày nay, HALT được yêu cầu ngày càng nhiều trong các chương trình thương mại và quân sự. Nhiều công ty hàng đầu đang sử dụng thành công các kỹ thuật HALT và HASS; tuy nhiên, hầu hết các nhà lãnh đạo đang im lặng về nó vì những cải tiến đáng kinh ngạc về độ tin cậy và tiết kiệm chi phí lớn đã đạt được.

Nguồn: CSZ Industrial