Prueba de vida altamente acelerada

Una prueba de vida acelerada ( HALT , por sus siglas en inglés) es una metodología de prueba de estrés para mejorar la confiabilidad del producto , en la que los prototipos se someten a un estrés mucho mayor que el esperado en su uso real, con el fin de identificar debilidades en el diseño o la fabricación del producto. ^{[ 1 ]} Las organizaciones de fabricación e investigación y desarrollo en las industrias electrónica, informática, médica y militar utilizan HALT para mejorar la confiabilidad del producto.

HALT puede utilizarse eficazmente varias veces a lo largo del ciclo de vida de un producto. Durante el desarrollo del producto, permite detectar debilidades de diseño en una etapa temprana del ciclo de vida, cuando los cambios son mucho menos costosos. Al detectar debilidades y realizar cambios precoces, HALT puede reducir los costos de desarrollo del producto y acortar el tiempo de comercialización . Cuando se utiliza HALT al momento de la introducción de un producto en el mercado, puede revelar problemas causados ​​por nuevos procesos de fabricación. Una vez que el producto se ha introducido en el mercado, HALT puede utilizarse para auditar la confiabilidad del producto ante cambios en componentes, procesos de fabricación, proveedores, etc.

Las técnicas de pruebas de vida aceleradas (HALT) son fundamentales para descubrir muchos de los puntos débiles de un nuevo producto. Estas pruebas detectan rápidamente las debilidades mediante condiciones de estrés aceleradas. El objetivo de HALT es encontrar proactivamente las debilidades y corregirlas, aumentando así la fiabilidad del producto. Debido a su naturaleza acelerada, HALT suele ser más rápido y menos costoso que las técnicas de prueba tradicionales.

HALT es una técnica de prueba denominada "prueba hasta el fallo" , en la que un producto se prueba hasta que falla. HALT no ayuda a determinar ni demostrar el valor de fiabilidad ni la probabilidad de fallo en condiciones reales. Muchas pruebas de vida acelerada son de tipo "prueba hasta el éxito" , lo que significa que se utilizan para demostrar la vida útil o la fiabilidad del producto.

Se recomienda encarecidamente realizar la metodología HALT en las fases iniciales del desarrollo del producto para descubrir los puntos débiles del mismo, de modo que haya más posibilidades y más tiempo para modificarlo y mejorarlo.

HALT utiliza diversos factores de estrés (determinados por un ingeniero de pruebas de confiabilidad) o combinaciones de varios factores. Los factores de estrés más comunes para productos electrónicos y mecánicos son la temperatura, la vibración y la humedad. Otros factores pueden incluir voltaje, corriente, ciclos de encendido y apagado, y combinaciones de estos.

En un procedimiento HALT, se aplican tensiones ambientales ^{[ 2 ]} que eventualmente alcanzan un nivel significativamente superior al esperado durante el uso. Las tensiones utilizadas en HALT suelen ser temperaturas extremas (altas y bajas), ciclos de temperatura, vibraciones aleatorias, fluctuaciones de potencia y ciclos de potencia. El producto bajo prueba está en funcionamiento durante HALT y se monitorea continuamente para detectar fallas. Cuando se producen fallas inducidas por las tensiones, se debe determinar la causa y, de ser posible, reparar el problema para que la prueba pueda continuar detectando otras debilidades.

El resultado de HALT es el siguiente:

1. Múltiples modos de fallo en el producto antes de que se someta a pruebas de demostración.
2. Límites de funcionamiento del producto (superior e inferior). Estos pueden compararse con el margen del diseñador o las especificaciones del proveedor.
3. Límites de destrucción del producto (límite a partir del cual se pierde la funcionalidad del producto y no se puede recuperar).

Se requiere una cámara ambiental especializada para HALT. Una cámara adecuada también debe ser capaz de aplicar vibración pseudoaleatoria con un perfil apropiado en relación con la frecuencia. La cámara HALT debe ser capaz de aplicar energía de vibración aleatoria de 2 a 10 000  Hz en 6 grados de libertad y temperaturas de -100 a +200 °C. ^{[ 3 ]} A veces, las cámaras HALT se denominan cámaras de choque repetitivo porque se utilizan martillos neumáticos para producir vibración. La cámara también debe ser capaz de cambios rápidos de temperatura; 50 °C por minuto debe considerarse una tasa de cambio mínima. Generalmente se utilizan elementos calefactores resistivos de alta potencia para el calentamiento y nitrógeno líquido (LN₂ ₎ para el enfriamiento.

Los dispositivos de prueba deben transmitir vibraciones al elemento bajo prueba. Además, deben tener un diseño abierto o utilizar circulación de aire para producir cambios rápidos de temperatura en los componentes internos. Estos dispositivos pueden utilizar canales sencillos para fijar el producto a la mesa de la cámara, o bien, en ocasiones, se fabrican dispositivos más complejos.

El equipo sometido a prueba debe ser monitoreado para detectar cualquier falla durante la misma. El monitoreo generalmente se realiza con sensores de termopar , acelerómetros de vibración , multímetros y registradores de datos . Las causas comunes de fallas durante las pruebas HALT son un diseño deficiente del producto, mano de obra inadecuada y mala fabricación. Las fallas en componentes individuales como resistencias , condensadores , diodos y placas de circuito impreso ocurren debido a estos problemas. Los tipos de fallas que se encuentran durante las pruebas HALT están asociados con la región de mortalidad infantil de la curva de la bañera . ^{[ 1 ]}

La prueba HALT se realiza antes de las pruebas de calificación. Al detectar los fallos a tiempo, se encuentran los defectos en una etapa temprana del proceso de aceptación, lo que elimina las revisiones repetitivas en etapas posteriores.

• Prueba de estrés altamente acelerada ( HAST )
• Ingeniería de confiabilidad §  Pruebas aceleradas
• Pruebas de vida aceleradas : proceso de prueba de un producto. 
• Inyección de fallos

• Gray, Kirk (2016). Next Generation HALT and HASS: Robust Design of Electronics and Systems . John James Paschkewitz. Chichester, Reino Unido. ISBN 978-1-118-70020-4OCLC 933211556​​ {{cite book}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )

• HALT AND HASS: El paradigma aceptado de calidad y fiabilidad
• ¿Qué son las pruebas HALT/HASS?
• Guía para principiantes de HALT