為醫療設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點。電阻器容限低至0.01%，電阻溫度系數(TCR)低至5ppm，有利于放大器、收發電路及配電的精確調整。對于醫療應用而言，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

　　對醫療設備應用來說，避免無源元件的災難性失效和漂移失效是頭等注意事項。歸根結底，產品可靠性預測是建立在供應商測試數據和醫療設備制造商規定的、在定義時間范圍內的應用工作溫度的基礎上的。無源元件供應商的工藝控制是實現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療設備應用。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歷內部合格性和定期維護試驗。對于關鍵應用，鉭電容器的設計、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鍵醫療應用的合格試驗。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

　　借助于小型醫療設備可使手術更簡單并降低其侵入性，從而方便醫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來提高元件的質量。新型小尺寸無源元件的供應商可能需要加大設備和自動化投入，從而獲得醫療設備制造商要求的工藝能力。依照客戶要求和行業標準進行合格試驗和可靠性測試是開發過程的要求。