ＨＡＬＴ／ＨＡＳＳ試験

• HALT(Highly Accelerated limit Test)は、製品に強いストレスをかけ壊れるまで試験することで、数日程度で製品の弱点を明らかにし、弱点を改善することで、結果的に信頼性の向上ができる定性的な加速試験方法です。
• HASS(Highly Accelerated Stress Screen)は、製品の製造・検査工程の品質維持、管理を行うための試験で、試験条件は、HALTで得られた結果を基に決定します。

決められた試験での合否判定ではなく、どのくらい仕様に対する余裕があるかを見極める。 温度＋振動のストレスを加える装置のため、湿度、腐食ガス等は評価できない。

＜不具合の短期再現、未然防止＞

高速温度変化＆6軸ランダム振動を同時に印加できる高加速試験装置（米国QualMark社製 Typhoon2.5）

1. 温度：-100～200℃(60℃/分以上)
   冷却：液体窒素をガス化して噴射
   加熱：40Kｗニクロム型ヒータ
   
   
2. 6軸ランダム振動：
   最大50Grms(10～5000Hz)
   加振：エアシリンダ(8機)のハンマーで振動盤を叩き、インパルス状衝撃を連続発生

対象の弱点を顕在化し開発期間の短縮に貢献

5つのステップストレス試験や複合振動試験などで、製品の弱点 を見つけ出し、改良・対策の後、再試験で良い結果が得られれば、 製品の仕様に反映し、従来型の信頼性試験での確認を行います。 長時間の信頼性試験を再度行うリスクが低減でき、コスト及び 開発期間の短縮に貢献します。
また、不具合の内容によっては、従来型の信頼性試験では再現が難しいトラブルも、HALTで短時間で再現できる場合もあります。

＜ステップストレス試験＞

ストレス(温度、振動)をステップ状に変化させて加え、その都度、機能確認によりOK又はNGをチェックします。

＜複合振動連続試験＞

連続で50Grmsのランダム振動の強いストレスを加えることで、はんだやカシメなどの接続部の不具合を短時間で顕在化します。

【事例１： コネクタの接触不良】

製品中に使用されていたコネクタの接触不良が原因の不具合が発生したので、使用されていたNon-ZIFタイプと変更予定のZIFタイプをHALTにて比較した事例です。

• 試験試料：FFC(Flexible Flat Cable)　ハウジング10極

• HALTへの取付け

• 試験条件

• 試験結果

【事例２ ： はんだ接続部評価の加速検討】

ヒートショック試験(以下、HSTと記す)に対するHALTのはんだクラックの加速性を調査した事例です。

• 試験条件

• 試験試料（基板）

1. 部品：7.92mmピッチ4ピンコネクタ雄
2. 鉛フリーはんだ：2種類
   ・Sn3.0Ag0.5Cu（以下、3Agと記す）
   ・Sn0.7CuNi（以下、Ag無と記す）
3. 基板：ガラスエポキシ，紙フェノール ２種類
   ・面積比R（ランド，ホール寸法の組み合せ）を12種類

• はんだ量と耐クラック性、及びHSTとHALTの加速性考え方

• 試験：試験実施状況

• HALTとHSTのはんだクラック例

• 試験結果：HSTとHALTの比較

• 結果まとめ

1. 本試験条件に於いてはHSTとHALTとの強い加速性が認められた。
   ⇒時間換算で約100倍
2. HALTの加速性には振動ストレスが効果的に寄与している。
   ⇒繰り返し振動応力がはんだクラック生成に大きく影響している。

【事例３： 車載用USBコネクタの堅牢性評価】

USBコネクタの電気的接続部が、温度変化や振動の影響を大きく受ける自動車や屋外機器で使用される場合、その影響で微摺動磨耗による接触抵抗が上昇し、導通不良に至る可能性をHALTによって評価し、各種試料の堅牢性を比較した事例です。

＜微摺動摩耗による接触不良とHALT＞

微摺動摩耗による接触不良は、一般に温度ストレス環境下でも振動環境下でも発生し、両者を組み合せたHALTでは、短時間で発生しやすい。
微摺動摩耗による接触不良は、 HALTの6軸ランダム振動により機器内の接合の方向性を問わず、発生しやすい。

• 試験試料:USBコネクタ(車載用含む4種)

• 試験結果：USBコネクタの種類によっては、微摺動磨耗による接触抵抗の変化を確認

今回評価したUSBコネクタの接触抵抗安定性の順位付け

この接触抵抗安定性は、「Au(又はPd)めっきの厚み」や「コネクタの接触圧」が影響していると推定されます。

USBコネクタ以外にも車載用途の機構部品や機械的なストレスの影響を受け易い機器を対象として、HALTは脆弱部の優劣を短期間で検出できます。既存製品や他社製品とのベンチマーク評価にも活用可能です。

【事例４： ねじ締結部の信頼性評価】

自動搬送装置に使用している『ねじの緩み』を評価した事例です。

＜ねじの緩みの主な原因＞

外部からの振動や衝撃で、下記①～➂により軸力が低下することで、ねじの緩みが発生
します。

HALT振動は、振動試験で加振されるX,Y,Z軸方向の直線運動に加え、回転運動により、ねじ締結部の限界点抽出を効果的に評価できます。

＜振動試験とHALTの加振状態比較＞

このようにHALTを用いることで、ねじの緩みを短時間で顕在化します。