為可植入醫(yī)療設(shè)備選擇小巧可靠的無(wú)源元件.doc

《為可植入醫(yī)療設(shè)備選擇小巧可靠的無(wú)源元件.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、為可植入醫(yī)療設(shè)備選擇小巧可靠的無(wú)源元件為可植入醫(yī)療設(shè)備選擇小巧可靠的無(wú)源元件　　近些年來(lái)，醫(yī)療設(shè)備一直朝著體積越來(lái)越小的趨勢(shì)發(fā)展；小型可植入設(shè)備在植入過(guò)程中能夠讓患者感覺(jué)更舒適，對(duì)身體的擾亂也更小。為滿足可植入醫(yī)療設(shè)備對(duì)更小型混合元件的需求，人們不斷改進(jìn)微控制器（MCU）——或?qū)Ｓ眉呻娐罚ˋSIC）——及電源系統(tǒng)的混合布局與封裝技術(shù)。本文探討了無(wú)源元件的選型過(guò)程，目的是縮小醫(yī)療設(shè)備中的混合元件和電路板空間?！　　　∫浴　o(wú)源元件在大規(guī)模制造設(shè)施內(nèi)生產(chǎn)，并通過(guò)優(yōu)異的工藝控制來(lái)減小不同批次間的差異。相

2、對(duì)于商用元件，醫(yī)療元件要求在更小的尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的可靠性和性能水平。在元器件制造方法上，可以采取多種方案縮小混合元件和電路板占用的空間，同時(shí)提高可靠性?！　‰娙萜鬟x型標(biāo)準(zhǔn)　　每種電容器技術(shù)都有自身獨(dú)特的屬性，在針對(duì)最終應(yīng)用進(jìn)行產(chǎn)品選型時(shí)應(yīng)將這些屬性視為具體參考標(biāo)準(zhǔn)的一部分?！　∮糜诳芍踩朐O(shè)備、外殼尺寸為0201（0.024in&TImes;0.012in）的多層陶瓷電容器（MLCC），用于為無(wú)線電/遙測(cè)系統(tǒng)提供去耦或調(diào)諧功能。最大的MLCC尺寸為2225（0.22in&TImes;0.25in），通常

3、作為諧振電容器用于體外醫(yī)療設(shè)備?！　♂t(yī)療設(shè)備用固體鉭電容器的外殼尺寸為0402（0.045in&TImes;0.026in&TImes;0.024in），其低高度有助于節(jié)省空間。此外，還有1210T外殼尺寸（0.138in×0.11in×0.063in）的可靠、大容量固鉭電容器?！　　　」杌娙萜饕延谐叽鐬?0mil×20mil、最大電容值為1000pF的產(chǎn)品推出。硅電容器可以通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂或低共熔芯片黏著，并且是打線式的。另外還有0402外殼尺寸、最大電容值27pF的表面貼裝“倒裝貼片”硅基電容器。硅

4、基電容器技術(shù)支持可靠的寬帶操作（20GHz），具有高Q值、低直流電阻（DCR）和高自諧振頻率（SRF）等特點(diǎn)?！　　　〈判栽x型標(biāo)準(zhǔn)　　大多數(shù)磁性元件都是為適配特定醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用的有限空間、由醫(yī)療設(shè)備制造商和磁性元件公司的工程師合作而定制設(shè)計(jì)的。針對(duì)可植入設(shè)備定制的磁性元件一般由骨架式變壓器、環(huán)形線圈變壓器、模壓電感器以及具有獨(dú)特性能和形狀的天線構(gòu)成。此外，可以采用各種各樣的磁芯材料和形狀優(yōu)化性能，以滿足不同應(yīng)用的需求。　　在討論了尺寸、價(jià)格和性能的權(quán)衡后，即可將目標(biāo)鎖定在與空間要求相匹配的最具成本效

5、益和性能最佳的元件上。設(shè)計(jì)工作一經(jīng)完成，即可制定嚴(yán)格的制造流程、控制及測(cè)試程序，從而確保產(chǎn)品在尺寸和磁性能方面達(dá)到最高的質(zhì)量水平并實(shí)現(xiàn)最佳的可靠性。小型設(shè)計(jì)通常需要進(jìn)行3DCAD仿真，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的元件布局和原型設(shè)計(jì)。　　在定制磁性元件的制造過(guò)程中，會(huì)用到各種各樣專(zhuān)用空心線圈、骨架及環(huán)形線圈繞制設(shè)備。這種設(shè)備具有嚴(yán)格受控的關(guān)鍵電氣性能要求。關(guān)鍵尺寸的測(cè)量會(huì)使用光學(xué)測(cè)量?jī)x器等檢驗(yàn)設(shè)備。定制設(shè)計(jì)的測(cè)試臺(tái)和夾具可以監(jiān)控和測(cè)試電氣參數(shù)。利用這些自動(dòng)測(cè)試臺(tái)可進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而確保設(shè)計(jì)的可制造性?！　〔煌t(yī)療設(shè)備所

6、使用的磁性元件尺寸和形狀大不相同，依據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景而定。0402小尺寸電感器（0.040in×0.020in）用于遙測(cè)/通信應(yīng)用。這些電感器可以是打線式的，采用陶瓷芯制成，最大電感值可達(dá)150nH.　　高頻打線式RF螺旋電感器有兩種尺寸可選：（0.030in×0.030in×0.020in）和（0.050in×0.050in×0.020in）。這些電感器在RF頻帶中性能優(yōu)異，適合偏置、調(diào)諧及集總元件濾波器應(yīng)用?！　‰娮杵鬟x型標(biāo)準(zhǔn)　　標(biāo)準(zhǔn)的薄膜和厚膜表面貼裝電阻器的外殼尺寸在0402~2512之間。電

7、阻器選型標(biāo)準(zhǔn)包括脈沖處理能力、工作電壓、工作溫度及長(zhǎng)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）?！　　　”∧る娮杵髦С置芗碾娐凡贾?，同時(shí)可提供高可靠電阻器膜的優(yōu)點(diǎn)。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(duì)于醫(yī)療應(yīng)用而言，這些片式電阻器可涵蓋任何標(biāo)準(zhǔn)的電阻值（10Ω~25MΩ）?！　「呖?/p>

8、靠性測(cè)試　　對(duì)醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用來(lái)說(shuō)，避免無(wú)源元件的災(zāi)難性失效和漂移失效是頭等注意事項(xiàng)。歸根結(jié)底，產(chǎn)品可靠性預(yù)測(cè)是建立在供應(yīng)商測(cè)試數(shù)據(jù)和醫(yī)療設(shè)備制造商規(guī)定的、在定義時(shí)間范圍內(nèi)的應(yīng)用工作溫度的基礎(chǔ)上的。無(wú)源元件供應(yīng)商的工藝控制是實(shí)現(xiàn)高可靠性的一項(xiàng)重要因素。通過(guò)在額定或更高電壓下抬高溫度，進(jìn)行規(guī)定時(shí)長(zhǎng)的壽命測(cè)試，可以確定無(wú)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(yīng)用。無(wú)源元件測(cè)試是基于客戶要求和美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)（MIL）規(guī)范（若適用）進(jìn)行的。　　無(wú)源元件的可靠