高加速寿命试验、高加速应力筛选和高加速应力审核诠释：加速可靠性技术（第2版） [Halt,Hass,and Hasa Explained Accelerated Reliability Techniques] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 哈利·W.迈克莱恩（Harry W.McLean） 著，光电控制技术重点实验室 译

图书标签:

• 可靠性工程
• 加速寿命试验
• HALT
• HASS
• HASA
• 应力筛选
• 质量工程
• 产品可靠性
• 失效分析
• 电子产品可靠性

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787516506134

版次：2

商品编码：11620720

包装：平装

外文名称：Halt,Hass,and Hasa Explained Accelerated Reliability Techniques

开本：16开

出版时间：2014-12-01

用纸：胶版纸

页数：116

字数：2060

内容简介

　　加速可靠性试验正在迅速取代低效、耗时和高成本的传统可靠性试验。《高加速寿命试验、高加速应力筛选和高加速应力审核诠释：加速可靠性技术（第2版）》诠释的HALT、HASS和HASA，正是许多具有前瞻性发展眼光的研发和生产单位，近年来引进后大力推行并已取得辉煌成果的加速可靠性试验技术。HALl、适用于产品研制初期，其目的是在当前的技术能力极限条件下，获取产品所能经受应力的工作极限和破坏极限。HASS适用于生产阶段产品的全数筛选，其中，析出筛选和检测筛选应力设计的依据，正是由上述HAIJT获取的破坏极限和工作极限。而HASA则适用于成熟期的大批量生产。HASA是结合HASS剖面设计的一种统计系统，它通过对产品进行样本受控的抽样，使用户能够审核产品的出厂质量。加强产品生产过程和现场使用信息的统计控制是执行HASA的必要条件。
　　《高加速寿命试验、高加速应力筛选和高加速应力审核诠释：加速可靠性技术（第2版）》通俗易懂，工程适用性很强，既可作为高加速应力试验的经典教材，又可作为从事可靠性工作的工程设计和试验人员的重要参考资料。

作者简介

　　哈里·W迈克莱恩，（HarryW.Mcleaan）在1993年离开惠普（HP）公司之前，为该公司服务了25年之久。在他受聘惠普期间，曾任职于生产、研发（R&D;），以及质量和可靠性工程的不同岗位。他的技术专长包括医疗电子产品以及个人打印机领域的广博知识。在其惠普公司的最后5年里，他曾经参与点阵撞击和热喷墨打印机的可靠性改进。其间，他发现了一种方法：使用这种方法，通过将超越传统环境和鉴定方法的使用转换成HALT和HASS的使用，客户有可能在室内模拟有缺陷产品的现场经验。在惠普期间，他设计并执行了本书中介绍的HASA过程。哈里著有许多涉及这一主题的论文，并撰写了若干计算机程序的文章，以更好地管理生产设备部。
　　在离开惠普公司之后，哈里加盟霍尔马克（QualMark）公司，并在那里工作了4年，在成功地应用.HALT和HASS的工作中，为许多公司提供了咨询。在霍尔马克期间，他是项目研究和开发的管理者，他还为HALT和H_ASS培训班授课。
　　在霍尔马克的任期内，他还加盟位于华盛顿州雷德蒙德（Redmond）的。AT&TWireless;服务公司，并且作为其可靠性工程管理者工作了5年。
　　在加盟位于英国哥伦比亚的伯纳比（Burnaby）的森瑞克斯（Xantrex）技术公司之前的两年时间内，哈里作为独立的咨询专家，负责管理可靠性团队直到2007年。
　　在2007年，他加盟了位于科罗拉多州福德·柯林斯的先进能源工业有限公司。他是技术部的成员，并负责开发HALT和HlASS的可靠性团队。他还报告了他的寿命试验工作。
　　他被马萨诸塞州波士顿的东北大学授予电气工程学位。哈里的葡萄牙语很流利，并且曾在巴西教授HALT、HASS和HASA技术。
　　哈里还被授予涉及夹具设计的美国6491528号专利，还有三项专利（即7120566、7149673和7260509号专利），涉及用于根据HALT的结果导出精确的MTBF估值的数学模型。他正在从事第五项专利的工作，该专利将能够根据正确执行的HALT的结果，精确地估算产品的现场故障率。

内页插图

目录

第1章 高可靠产品在市场进入中的重要性——为何和如何进行HALT
1.1 引言
1.2 HALT的综述
1.3 产品有无HALT的比较
1.4 HALT过程
1.4.1 冷、热步进应力
1.4.2 快速温度转换
1.4.3 振动步进应力
1.4.4 HALT中的综合应力
1.4.5 其他HALT应力和特殊情况
1.5 HALT验证
1.6 对作为HALT的结果而实施的纠正措施的透视
1.6.1 对HALT极限和问题的管理建议
1.6.2 该过程的使用
1.6.3 振动
1.6.4 与不同振动台有关的评论
1.7 结论
1.8 HALT汇总
1.9 HALT价值的说明
1.10 在HALT前与强化产品有关的一些想法
1.11 记录故障和纠正措施
1.12 在应力条件下发现并排除产品故障
1.13 结论

第2章 高加速应力筛选-HASS
2.1 引言
2.2 构建健壮产品初步
2.3 生产产品应力筛选-HASS
2.4 为什么要开展HASS工作？
2.5 振动
2.6 温度变化率
2.7 多大的应力量值是适当的？
2.8 析出筛选和检测筛选
2.8.1 析出筛选
2.8.2 检测筛选
2.8.3 有关HASS剖面或筛选的评论
2.9 筛选验证
2.9.1 夹具特性
2.9.2 HASS剖面
2.9.3 缺陷检测
2.9.4 筛选验证中的寿命确定
2.10 筛选调整
2.11 用于HASS的电缆
2.12 HASS总结
2.13 HASS的一些成功的案例
2.14 忠告
2.15 结论

第3章 超出环境应力筛选的范例-HASA的使用
3.1 引言
3.2 背景
3.3 统计过程综述
3.4 统计学——系统
3.4.1 情况1
3.4.2 情况2
3.5 HASA过程控制图
3.6 监控系统问题
3.7 通过HASA暴露的问题
3.8 使用式（3-1）时的观察
3.9 结论

第4章 对高加速应力审核的改进
4.1 引言
4.2 背景和假设
4.3 统计学的应用
4.4 检测缺陷水平变化的图形工具
4.5 结论
4.6 改进HASA过程入门
4.7 HASA过程流程
4.8 典型批接收抽样方案
4.9 HASA接收抽样方案

第5章 实施有效加速可靠性试验所需的设备
5.1 概述
5.2 系统方块图
5.3 温度
5.4 紊流
5.5 加热
5.6 冷却
5.7 用于HALT和HASS的液氮系统与压缩机系统的比较
5.8 振动
5.9 控制系统
5.10 试验箱
5.10.1 产品可达性
5.10.2 管道空气
5.10.3 工作区的音频噪声水平
5.10.4 可用性
5.10.5 服务
5.10.6 系统最大能力
5.10.7 售后保障
5.11 辅助设备、操作人员安全性和ESD
5.12 故障分析实验室
5.12.1 为什么要开发单位内部的故障分析能力？
5.12.2 初步分析
5.12.3 金相样本制备
5.12.4 先进的技术
5.12.5 故障分析结论
5.12.6 结论

第6章 如何向管理层推销新理念
6.1 引言
6.2 概述
6.3 当前情况
6.4 推荐的大纲
6.5 指出潜在的管理问题
6.6 开支节省
6.7 结论

第7章 常见问题及解答
7.1 如何比较ESS和HASS？
7.2 简单说，HALT是什么？
……
附录
名词术语和缩略词
参考文献
参考文献增补
商标和服务标志
作者简介

前言/序言

现代电子系统可靠性工程：从设计到维护的全面实践 内容简介： 本书是一部全面深入探讨现代电子系统可靠性工程实践的专著，旨在为工程师、项目经理和技术决策者提供一套系统化、实用的可靠性设计、分析、验证和管理框架。本书摒弃了过于侧重单一加速测试方法的局限性，而是着眼于构建一个贯穿产品生命周期的、多层次的可靠性保障体系。 第一部分：可靠性基础与设计哲学 本部分系统回顾了可靠性工程的基本原理和统计学基础。重点阐述了从“故障率”到“寿命分布”的理论演变，并详细解析了威布尔分布（Weibull Distribution）在电子产品寿命预测中的应用及参数解读。 我们深入探讨了“浴盆曲线”在现代复杂电子系统中的适用性与局限性，并引入了更贴合实际的“多阶段失效模型”。在此基础上，本书构建了基于可靠性指标的系统设计（Reliability-Driven Design, RDD）方法论。这不仅包括对关键元器件的规格选择，更强调了系统级架构对可靠性的影响。内容涵盖了冗余设计（如N+1架构、混合冗余）的方案选择、故障隔离机制的设计，以及热管理系统对电子设备寿命的决定性作用。我们详细分析了热应力与电应力耦合作用下的失效模式，并给出了具体的热设计指导，例如散热路径优化、热点控制和材料热膨胀失配的缓解策略。 第二部分：元器件级失效物理分析与预测 可靠性始于元器件的选择与理解。本部分聚焦于半导体器件、无源器件和机电元件的固有失效机制。 对于半导体器件，我们详细分析了芯片级失效的物理机制，包括电迁移（Electromigration）、热载流子注入（HCI）、负偏压温度不稳定性（NBTI）以及闩锁（Latch-up）现象。书中提供了如何利用半导体制造商提供的SOA（Safe Operating Area）图谱，并结合实际工作环境温度、电压和电流应力，进行精确的寿命预测。 对于MLCC（多层陶瓷电容器）和电解电容，本书阐述了介质击穿、机械应力导致的裂纹扩展（尤其是在回流焊过程中的影响），以及电解液蒸发导致的等效串联电阻（ESR）和电容漂移问题。我们提供了针对特定应用环境（如高湿、高振动）的元器件选型指南。 在互连与封装方面，本书重点讨论了BGA/CSP焊点的疲劳失效。通过有限元分析（FEA）的基本原理，解释了热循环和机械振动如何导致焊点塑性变形和微裂纹的产生。书中的案例分析了不同球焊膏（Solder Paste）配方和回流焊曲线对IMC（金属间化合物）形成和焊点强度的影响。 第三部分：系统级热-机-电耦合环境测试与验证 验证是可靠性工程中至关重要的一环。本部分着重于如何设计出有效、经济且具有预测能力的环境测试方案，而非仅仅依赖于标准的加速筛选。 我们阐述了环境应力筛选（Environmental Stress Screening, ESS）的科学构建，强调ESS的目的是暴露制造缺陷，而非预测固有寿命。书中区分了ESS、HALT（高加速寿命试验）和HASS（高加速应力筛选）的核心目标差异，并强调了在进行任何加速测试前，必须充分理解产品的失效物理机制（Failure Physics）。 详细介绍了热冲击（Thermal Shock）、温湿循环（Temperature Cycling）和振动疲劳试验的规范（如MIL-STD-810G/J的实际应用解读）。特别地，本书引入了“应力剂量”的概念，指导工程师如何根据实际使用配置文件（Usage Profile）设定合理的试验参数，确保加速因子（Acceleration Factor, AF）的合理性与可信度。 对于电子产品，电磁兼容性（EMC）也是重要的可靠性维度。本书包含了如何进行EMC裕度测试，以及如何通过屏蔽和滤波设计来抵抗外界干扰，确保系统在复杂电磁环境中持续稳定运行。 第四部分：制造过程质量控制与可制造性设计（DFM） 可靠性不仅设计出来，更要制造出来。本部分侧重于将可靠性要求转化为可量化的制造控制点。 详细讨论了PCB制造过程的质量控制，包括层压材料的吸湿性、钻孔质量（孔壁粗糙度）对可靠性的影响。在SMT（表面贴装技术）环节，重点分析了印刷锡膏量、贴装精度和回流焊炉温控的变异性如何直接导致了冷焊、虚焊或桥接等缺陷。本书提供了基于SPC（统计过程控制）的制造过程能力分析（Cp/Cpk）在可靠性监控中的应用方法。 对于装配和集成，我们讨论了线束的应力消除设计、连接器插拔寿命的验证，以及防护涂层（Conformal Coating）的选择与应用，以应对潮湿和腐蚀环境。 第五部分：现场数据分析与闭环反馈 可靠性工程是一个持续改进的过程。本书的最后一部分指导读者如何有效地收集、分析和利用产品在实际部署中的现场数据。 我们介绍了平均故障间隔时间（MTBF）的现场推算方法，以及如何处理不完整和截断的寿命数据。内容包括如何建立有效的故障报告、分析与纠正（FRAC）流程，确保从现场发现的失效模式能够反哺到设计和制造环节，形成可靠性设计的闭环改进。此外，本书还探讨了预测性维护（Predictive Maintenance, PdM）的基础框架，利用运行中的传感器数据（如温度、电压波动）来预警潜在的早期失效，从而在故障发生前进行干预，最大化系统可用性。 面向读者： 本书适合于电子、航空航天、汽车电子、工业控制等领域从事产品研发、质量保证、环境测试和维护的工程师。它不仅提供了严谨的理论基础，更提供了大量工程实践中的案例分析和操作指导，是构建高性能、高可靠性电子产品的必备参考手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏把握得极为精准，它不像某些技术书籍那样枯燥乏味，而是带着一种严谨的探索精神在引导读者前行。我最喜欢的一点是它对于不同加速测试方法的辨析，那种细致入微的比较，让我彻底明白了HASS、HALT和HASA这三者之间看似相似实则迥异的哲学基础和适用场景。作者没有采取“一刀切”的介绍方式，而是分别深入剖析了每种方法的“灵魂”所在，比如HALT如何侧重于发现设计缺陷，而HASS又如何聚焦于量化寿命预测。读到关于应力阈值选择和加速因子推导的部分时，我感触尤深，作者并未给出僵硬的“标准答案”，而是强调了基于产品特性和失效机理的定制化思维，这无疑是提升可靠性工程水平的关键一步。这种强调思考过程而非仅仅结果呈现的写作手法，极大地激发了读者的主动学习能力，让人在阅读过程中持续处于一种高强度的脑力激荡状态中。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的深度要求读者必须具备一定的工程背景，它不是那种可以边喝咖啡边轻松翻阅的读物，它要求专注和投入。但正是这种要求，保证了阅读体验的纯粹性。它成功地将加速可靠性领域内那些分散的、零散的知识点系统化、结构化，形成了一个易于检索和应用的知识体系。特别是书中对“加速”这一概念的哲学探讨，让我对如何定义和控制测试的有效性有了更深层次的反思。它提出了许多发人深省的问题，例如在何种情况下，加速测试的结果反而会误导我们对产品寿命的判断？作者没有回避这些“灰色地带”，而是直面挑战，提供了基于严谨假设和验证流程的应对策略。对于任何希望将产品可靠性提升到世界级水平的组织或个人而言，这本书绝对是不可或缺的“路线图”，其价值将随着时间的推移而愈发凸显。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表设计也值得称赞，这在技术著作中往往是被忽视的一环。高质量的插图不仅是美观的点缀，更是理解复杂概念的有效工具。我发现，书中那些关于应力分布、累积损伤模型的示意图，精准地捕捉了现象的本质，使得原本抽象的数学关系变得具象化。文字的组织也很有层次感，从基础概念的建立，到方法的详细步骤，再到高级应用的拓展，环环相扣，逻辑流畅得如同一次精心策划的可靠性试验流程。在阅读那些关于极端环境下的材料响应部分时，我甚至能感受到作者在撰写过程中所付出的巨大心血，这种对细节的极致追求，反映出作者对自己专业领域的高度敬畏。它不仅仅是知识的传递，更是一种对“做正确的事”的工程精神的熏陶，让人在学习技术的同时，也内化了严谨细致的工作态度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计初看之下有些朴实，但一旦翻开，那种深邃的专业感便扑面而来，让人立刻意识到这不是一本泛泛而谈的入门读物。我特别欣赏作者在开篇就构建的那个宏大框架，它并非只是简单地堆砌公式和理论，而是将加速可靠性测试的整个生态系统——从前期规划到后期数据解读——都纳入其中。特别是对于那些在实际工程中摸爬滚打多年的工程师来说，书中关于如何平衡试验成本、周期与获取有效数据的艺术，简直是醍醐灌顶。我记得有一章节详细阐述了失效物理与加速应力水平设定的微妙关系，那种将理论深度与工程实践紧密结合的叙述方式，让我仿佛站在一位经验丰富的老前辈身旁，听他拆解那些曾经困扰我许久的难题。它没有回避那些复杂的统计学基础，但处理得极为巧妙，用大量的实例和图表辅助理解，使得那些原本让人望而却步的数学模型变得清晰易懂，真正体现了“深入浅出”的功力。这本书更像是一部技术圣经，随时可以翻阅，每次都会有新的领悟。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我多次停下来，重新审视自己过往的项目经验，发现许多在实际操作中走过的弯路，其实早就在这本书的某个角落被预警或提供了更优解。这本书的价值远超教科书的范畴，它更像是一本实战手册的“升级版”。尤其是在数据分析与解读方面，作者对不确定性的量化描述达到了教科书级别的严谨，但行文却保持着工程师偏爱的直截了当。例如，对于林登氏（Linden）等可靠性巨擘的理论引用，作者总是能巧妙地将其与现代的计算工具和实践挑战联系起来，使得那些经典理论焕发出新的生命力。书中对于如何处理多重加速因素交互作用的讨论，更是展现了作者深厚的功底，它没有用过于晦涩的数学语言搪塞过去，而是用逻辑严密的论证链条，展示了在复杂工程系统中，如何做出最明智的决策。这本书对于提升团队的整体可靠性素养有着立竿见影的效果。

评分☆☆☆☆☆

书在看，还不错

评分☆☆☆☆☆

可靠性试验必备，或许可以找到重大突破。

评分☆☆☆☆☆

专业书籍，值得一读。

评分☆☆☆☆☆

京东买书方便，给好评

评分☆☆☆☆☆

京东买书方便，给好评

评分☆☆☆☆☆

内容值得借鉴

评分☆☆☆☆☆

有用的书 还不错 需要认真研读

评分☆☆☆☆☆

粗略阅读一遍，有助于提高意识以及在实际工作中寻找应对产品可靠性的办法。

评分☆☆☆☆☆

送货快捷，质量不错，书籍多次购买了。