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Le test HALT (Highly Accelerated Life Testing)

Le test HALT (Highly Accelerated Life Testing) fait référence à une technique de test de fiabilité qui vise à exposer les faiblesses d’un produit. L’objectif principal est d’exposer le produit à des contraintes incrémentielles, afin de découvrir les failles et les défauts. Un test HALT doit être réalisé au cours des premières étapes du processus de conception du produit. Le test HALT a été utilisé à l’origine dans l’industrie électronique, mais il est désormais beaucoup plus répandu. Il a également été appliqué dans les industries médicales, militaires et de défense.

Les contraintes appliquées au produit au cours d’un test HALT standard sont les suivantes : thermique, vibratoire, cycle rapide, choc et combinaison de thermique et vibratoire.

Le test HALT n’est pas évalué en termes de réussite ou d’échec. Au contraire, il est souhaitable qu’un programme HALT produise des échecs.

Les modes de défaillance se produisent généralement en raison des niveaux de stress élevés, mais ils sont toujours considérés comme légitimes parce qu’ils sont classés comme des modes de défaillance valides qui seraient observés sur le terrain.

Normes de test HALT

Il n’y a pas de norme globale HALT qui s’applique à tous les produits, dispositifs et industries. HALT est souvent effectué selon les demandes spécifiques d’un client ou d’un fabricant, selon le produit.

Par exemple, la norme à laquelle il est souvent fait référence pour le test HALT dans les dispositifs de conversion de puissance pour les industries de l’informatique et des télécommunications, est IPC 9592A. En termes de test HALT, cette norme spécifie que le système de test est capable d’un niveau de vibration minimum de 50 gRMS, une gamme de température minimum de -80°C à 170°C, avec un taux de changement thermique de 40°C par minute.

Les détails de l’équipement de base et auxiliaire nécessaire pour installer un laboratoire HALT, dans le contexte de cette norme particulière, sont également notés. Le laboratoire doit disposer de thermocouples, d’accéléromètres et de multimètres étalonnés pour la collecte et le contrôle des données.

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Une autre pratique recommandée utilisée comme ligne directrice générale pour les tests HALT est IEST-RP-PR003.

Comment planifier et réaliser un programme de test HALT ?

Un programme de test HALT doit être composé de a :

  • Une session séparée d’étapes à haute température et une session séparée d’étapes à basse température.
  • Séance de stress vibratoire
  • Séance sur les cycles thermiques rapides
  • Session d’approche combinée (température et chocs, température et vibrations)

Les sessions de température devraient révéler les faiblesses du produit telles que le gauchissement, la fonte et les problèmes de conception et de processus. Les sessions de contrainte vibratoire devraient révéler des problèmes tels que des joints faibles, des problèmes de structure et de soudure et le relâchement des échantillons. Les sessions de cycle thermique rapide devraient révéler des problèmes tels que les décalages d’expansion, les problèmes de conception des circuits imprimés et les défauts de fabrication. L’approche combinée devrait induire différents modes de défaillance qui dévoilent les zones problématiques associées aux limites de fonctionnement et aux limites de destruction.

Il est essentiel, lors de la planification d’un test HALT, d’établir d’abord le type de contraintes auxquelles le produit sera exposé, et les paramètres associés à chaque phase. Au moins quatre échantillons doivent être testés afin d’identifier le plus grand nombre possible de modes de défaillance.

Pour chacune des contraintes appliquées, il faut établir un point de départ clairement défini, les incréments par lesquels la contrainte va être augmentée, la période d’application et la limitation du dispositif ou de l’équipement pour la contrainte en question.

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Chambre d’essai HALT

Le programme d’essai HALT doit être réalisé dans une chambre HALT. La chambre HALT est définie comme une chambre qui doit avoir la capacité de fournir les contraintes thermiques, vibratoires, de cycle rapide et de combinaison nécessaires indépendamment et dans le même environnement en même temps.

La chambre doit avoir des caractéristiques telles que des vibrations à six degrés de liberté, des marteaux à chocs répétitifs, un refroidissement à l’azote liquide, des options de chauffage à haute température et différentes gammes de fréquences. De nombreuses chambres d’essai HALT actuellement sur le marché sont équipées d’enregistreurs numériques de température et d’analyseurs de spectre de vibration.

Si une entreprise ne dispose pas d’installations de test en interne, il est conseillé de faire appel à des laboratoires de test HALT accrédités. Comme un produit peut avoir des exigences de test spécifiques, il est recommandé de contacter directement le laboratoire accrédité et d’obtenir un devis pour les coûts des tests HALT.

Logiciel de test HALT

Il existe des vendeurs qui fournissent des logiciels de test HALT pour l’analyse des résultats. La norme industrielle utilisée pour l’analyse des résultats HALT est actuellement ReliaSoft Weibull++ et ReliaSoft Alta. Cependant, les logiciels de test de durée de vie accélérée tels que JMP sont également utilisés de manière intensive.

Les principaux objectifs d’un programme de test HALT

Les principaux objectifs d’un programme de test HALT consistent à identifier le plus grand nombre possible de faiblesses potentielles du produit et les causes profondes de ces faiblesses. Cela permet aux ingénieurs et aux concepteurs du système d’améliorer et d’optimiser la conception du produit avant qu’il n’arrive sur le marché. Idéalement, le produit devrait être soumis à des contraintes excessives, de manière itérative, au-delà de ses spécifications de conception initiales.

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