HALT실험과 목적(Highly Accelerated Life Testing, Highly Accelerated Stress Screening, HASS)

 

목차

 

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HALT실험(What is HALT)이란?

HALT 챔버

 

Highly Accelerated Life Testing (HALT)는 제품 설계와 개발 단계에서 사용되는 중요한 테스트 방법 중 하나입니다. 이 방법의 주요 목적은 제품의 운영 한계와 파괴 한계를 신속하게 파악하여, 이러한 한계에 도달하는 경우를 최소화하는 것입니다. HALT는 일반적인 사용 조건보다 훨씬 극단적인 환경을 제품에 적용하여, 잠재적인 실패 모드를 빠르게 드러내는데 목적이 있습니다.

 

HALT 과정에서, 제품 프로토타입은 다양한 고강도 스트레스 하중에 노출됩니다. 예를 들어, 극도의 온도 변화, 진동, 충격 등이 이에 해당합니다. 이러한 극한 조건은 제품의 잠재적인 약점을 드러내고, 이를 통해 엔지니어는 제품 설계를 개선할 수 있는 기회를 얻습니다.

 

중요한 점은 HALT가 전통적인 '합격/불합격' 테스트가 아니라는 것입니다. 즉, 제품이 특정 기준을 충족하는지를 평가하는 것이 아니라, 제품의 한계를 발견하고 이를 통해 제품을 개선하는 데 초점을 맞춥니다. 이 방법을 통해 엔지니어는 제품의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 중요한 인사이트를 얻을 수 있습니다.

 

HALT는 제품 개발 초기 단계에서 매우 유용하며, 이를 통해 추후 생산 및 시장 출시 단계에서 발생할 수 있는 비용과 시간 소모를 크게 줄일 수 있습니다. HALT를 통해 조기에 문제를 발견하고 해결함으로써, 최종 제품의 품질과 신뢰성을 높일 수 있습니다.

 

 

 

Step-stress Tests

HALT챔버 진동 테이블

 

Step-stress 테스트는 HALT (Highly Accelerated Life Testing) 프로세스의 핵심 부분입니다. 이 방법은 제품의 한계를 찾아내고 개선하기 위해 일련의 단계별로 증가하는 스트레스를 제품에 적용합니다. 이 과정에서, 각 단계는 점차적으로 스트레스 수준을 높이거나 낮추며, 각 단계 사이에 일정 시간 동안 스트레스를 유지합니다.

 

Step-stress 테스트의 주요 특징은 다음과 같습니다.

 

 

1. 단계별 스트레스 적용: 이 방법에서는 온도, 습도, 진동 등의 스트레스를 단계적으로 증가시킵니다. 예를 들어, 온도는 점차적으로 올라가며, 각 단계에서 일정 시간 동안 유지됩니다.
2. 복합 스트레스: Step-stress 테스트는 다양한 종류의 스트레스를 동시에 또는 연속적으로 적용할 수 있습니다. 이는 제품이 실제 환경에서 겪을 수 있는 다양한 조건을 모방하기 위함입니다.
3. 가속화된 환경: HALT는 운영 환경에서 예상되는 수준을 초과하는 스트레스 수준을 사용합니다. 이는 제품이 실제 사용 환경에서 겪게 될 스트레스보다 훨씬 더 극단적인 조건을 경험하게 함으로써, 잠재적인 약점을 빨리 드러내는 데 도움이 됩니다.
4. 피로 축적 목표: Step-stress 테스트의 목적은 제품에 피로를 축적시켜 잠재적인 실패점을 찾아내는 것입니다. 증가된 스트레스 수준은 이러한 피로를 가능한 빠르게 달성하도록 돕습니다.
5. 개발 기준 제공: HALT의 목적은 제품이 실제로 겪게 될 운영 환경을 정확히 모방하는 것이 아니라, 제품 개발의 기준선을 제공하는 것입니다. 이를 통해 엔지니어는 제품의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 중요한 인사이트를 얻을 수 있습니다.

 

이러한 Step-stress 테스트를 통해, 제품 개발자는 제품의 약점을 조기에 발견하고, 이를 개선하여 최종 제품의 품질과 신뢰성을 높일 수 있습니다.

 

 

 

Highly Accelerated Stress Screening (HASS)

 

Highly Accelerated Stress Screening (HASS)은 제조 과정 이후, 특히 제품이 시장에 출시되기 전에 수행되는 가속 테스트 방법 중 하나입니다. HALT가 제품 설계 및 개발 단계에서 주로 사용되는 반면, HASS는 제조 후 단계에서 사용되며, 제품이 최종 사용자에게 전달되기 전에 잠재적 결함을 식별하고 해결하는 데 중점을 둡니다.

 

HASS의 주요 목표는 제품 내의 숨겨진 결함이나 약점을 빠르게 드러내어, 이들이 실제 사용 중에 문제를 일으키기 전에 수정할 수 있도록 하는 것입니다. 이를 통해 제품의 신뢰성을 높이고, 장기적으로는 보증 기간 내의 수리 비용과 고객 불만을 줄일 수 있습니다.

 

HASS 과정에서는 제품에 다양한 스트레스(예: 온도, 진동, 습도 등)를 가하여, 제품이 이러한 조건에서도 정상적으로 작동할 수 있는지를 확인합니다. 이러한 테스트는 제품이 실제 사용 환경에서 겪을 수 있는 극한 상황을 모사하기 위해 설계되었습니다.

 

HASS의 중요한 특징 중 하나는, 이 테스트의 강도가 HALT에서 얻은 데이터를 기반으로 설정된다는 점입니다. HALT 과정에서 발견된 제품의 한계와 실패 시점을 참고하여, HASS에서 적용할 스트레스 수준을 결정합니다. 이렇게 함으로써, HASS는 제품의 실제 내구성을 반영하는 동시에 과도한 스트레스로 인한 불필요한 손상을 방지할 수 있습니다.

 

HASS는 특히 대량 생산 환경에서 중요한 역할을 합니다. 모든 제품 단위가 일관된 품질을 유지하도록 보장하며, 제조 과정에서 발생할 수 있는 미세한 변화나 오류가 최종 제품의 성능에 영향을 미치지 않도록 합니다. 이러한 방식으로 HASS는 제품의 전반적인 신뢰성을 향상시키는 데 기여합니다.

 

 

 

 

 

HALT실험 목적

• Identifying
  • Operating limits
  • Failure modes
  • Manufacturing flaws
• Combining multiple step stresses
• A/B comparisons
• Product screening