為醫(yī)療設(shè)備選擇小巧可靠的無源元件

　　電阻器選型標準

　　標準的薄膜和厚膜表面貼裝電阻器的外殼尺寸在0402~2512之間。電阻器選型標準包括脈沖處理能力、工作電壓、工作溫度及長期穩(wěn)定性。打線式電阻器的尺寸范圍為0.015in×0.015in×0.010in(額定功率為125mW)至0.055in×0.055in×0.010in(最大電阻值為30MΩ;工作電壓為100V)。

　　薄膜電阻器支持密集的電路布置，同時可提供高可靠電阻器膜的優(yōu)點。電阻器容限低至0.01%，電阻溫度系數(shù)(TCR)低至5ppm，有利于放大器、收發(fā)電路及配電的精確調(diào)整。對于醫(yī)療應用而言，這些片式電阻器可涵蓋任何標準的電阻值(10Ω~25MΩ)。

　　高可靠性測試

　　對醫(yī)療設(shè)備應用來說，避免無源元件的災難性失效和漂移失效是頭等注意事項。歸根結(jié)底，產(chǎn)品可靠性預測是建立在供應商測試數(shù)據(jù)和醫(yī)療設(shè)備制造商規(guī)定的、在定義時間范圍內(nèi)的應用工作溫度的基礎(chǔ)上的。無源元件供應商的工藝控制是實現(xiàn)高可靠性的一項重要因素。通過在額定或更高電壓下抬高溫度，進行規(guī)定時長的壽命測試，可以確定無源元件的可靠性，并保證元器件可以用于重要醫(yī)療設(shè)備應用。無源元件測試是基于客戶要求和美國軍用標準(MIL)規(guī)范(若適用)進行的。

　　無源元件的可靠性預測可使用基于MIL-217手冊或IEC863的在線建模程序來進行。以下是供應商可靠性模擬示例

　　固鉭測試標準基于MIL-PRF-55365.固鉭電容器在抬高的溫度和電壓下經(jīng)歷內(nèi)部合格性和定期維護試驗。對于關(guān)鍵應用，鉭電容器的設(shè)計、制造和試驗是依照可滿足客戶定制要求的限值來進行的。

　　下表顯示了基于固鉭電容器韋伯(Weibull)測試的失效率預測。

　　依照MIL-PRF-55342對電阻器進行針對關(guān)鍵醫(yī)療應用的合格試驗。電阻器失效分為兩類：致命失效(例如，電阻器開路或短路)和漂移失效(導致電路工作狀況不佳)。

　　可將試驗得到的電阻器性能與MIL-PRF-55342限值進行對比，如下表所示。

　　定制磁性元件的內(nèi)可靠性試驗基于MIL-PRF-27標準。所進行的試驗包括可焊性、耐溶劑性、端子強度、沖擊和振動、防潮性及熱沖擊等。這些試驗詳載于MIL-STD-202和其他ASTM或JEDEC標準中。

　　總結(jié)

　　借助于小型醫(yī)療設(shè)備可使手術(shù)更簡單并降低其侵入性，從而方便醫(yī)生操作并減輕患者痛苦。隨著更小更新的無源元件的推出，相應地也需要更好的制造和試驗技術(shù)來提高元件的質(zhì)量。新型小尺寸無源元件的供應商可能需要加大設(shè)備和自動化投入，從而獲得醫(yī)療設(shè)備制造商要求的工藝能力。依照客戶要求和行業(yè)標準進行合格試驗和可靠性測試是開發(fā)過程的要求。