简化医疗器械中使用的小型电阻器、电容器及磁性元件的选型和提高其可靠性

作者：PatGormally时间：2014-11-27来源：电子产品世界收藏

编者按：　　摘要：多年来，医疗器械变得越来越小，小型可植入器械在植入过程中让患者感觉更舒适，对身体的损伤也更小。为满足对用于可植入医疗器械的小型混合元件的需求，人们不断改进微控制器 (MCU)——或专用集成电路 (ASIC)——和功率系统的混合元件布局与封装技术。本文讨论了无源元件的选型过程，目的是减小医疗器械中的混合元件和电路板空间。　　引言　　无源元件在大规模制造设施内生产，并通过优异的过程控制来减小不同产品批次间的差异。与商业元件相比，医疗器械要求元件

　　业界提供 (0.030'' ×0.030''× 0.020'') 和 (0.050'' ×0.050'' ×0.020'') 两种尺寸的高频打线式RF螺旋电感器。这些电感器在RF频带中表现优异，适合偏置、调谐和集总元件滤波器应用。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/266045.htm

　　电阻器选型标准

　　Vishay提供外壳尺寸为0402 ~ 2512的标准薄膜和厚膜表面贴装电阻器。电阻器选型标准包括脉冲处理能力、工作电压、工作温度及长期稳定性。打线式电阻器的尺寸范围为0.015 '' ×0.015 '' ×0.010''(125 mW额定功率)至0.055''×0.055'' ×0.010''(最大阻值30 MΩ，工作电压100 V)。

　　薄膜电阻器支持密集的电路布置，同时提供高可靠电阻器膜的优点。Vishay电阻器提供低至 0.01 %的阻值容差和低至5 ppm的TCR来支持放大器、Tx / Rx电路及功率分配的精调。对于医疗应用，这些片式电阻器可提供任何标准阻值(10 Ω ~ 25 MΩ)。

　　高可靠性试验

　　对医疗器械应用来说，避免无源元件的致命失效和漂移失效是首要关心的事情。最终，产品可靠性预测是建立在供应商试验数据和医疗器械制造商规定的在定义时间范围内的应用工作温度的基础上。无源元件供应商的过程控制是实现高可靠性的一个重要因素。无源元件的可靠性和用于重要医疗器械应用的合格性的建立是通过在抬高的温度和额定或更高电压条件下进行规定时长的寿命试验来未完成的。无源元件试验基于客户要求和MIL规范(若适用)。

　　无源元件的可靠性预测可使用基于 MIL 手册 217 或 IEC863 的在线建模程序来进行。

　　固钽试验标准基于MIL-PRF-55365。固钽电容器在抬高的温度和电压下经历内合格性和定期维护试验。对于重要应用，钽电容器的设计、制造和试验是依照可满足定制要求的限值来进行的。

　　依照MIL-PRF-55342对电阻器进行针对重要医疗应用的合格试验。电阻器失效分为两类：致命失效(如电阻器开路或短路)和漂移失效(导致电路工作状况不佳)。

　　可将试验得到的电阻器性能与MIL-PRF-55342限值进行比较，如表1所示。

　　定制磁性元件的内可靠性试验基于MIL-PRF-27标准。所进行的试验包括可焊性、耐溶剂性、端子强度、冲击和振动、防潮性及热冲击等。这些试验详载于MIL-STD-202和其他ASTM或JDEC标准。

　　总结

　　较小的医疗器械可使手术更简单并降低其侵入性，从而方便医生操作和减轻患者痛苦。随着更小更新的无源元件的推出，相应地也需要更好的生产及试验技术来提高元件的质量。新型小尺寸无源元件的供应商可能需要进行设备和自动化投资来获得医疗器械制造商要求的工艺能力。依照客户要求和行业标准进行合格试验和可靠性试验是开发过程的要求。