無源元件在大規(guī)模制造設(shè)施內(nèi)生產(chǎn),并通過優(yōu)異的工藝控制來減小不同批次間的差異。相對于商用元件,醫(yī)療元件要求在更小的尺寸內(nèi)實現(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,同時提高可靠性。
電容器選型標準
每種電容器技術(shù)都有自身獨特的屬性,在針對終應用進行產(chǎn)品選型時應將這些屬性視為具體參考標準的一部分。
用于可植入設(shè)備、外殼尺寸為0201(0.024in×0.012in)的多層陶瓷電容器(MLCC),用于為無線電/遙測系統(tǒng)提供去耦或調(diào)諧功能。大的MLCC尺寸為2225(0.22in×0.25in),通常作為諧振電容器用于體外醫(yī)療設(shè)備。
醫(yī)療設(shè)備用固體鉭電容器的外殼尺寸為0402(0.045in×0.026in×0.024in),其低高度有助于節(jié)省空間。此外,還有1210 T外殼尺寸(0.138in×0.11in×0.063in)的可靠、大容量固鉭電容器。
硅基電容器已有尺寸為20mil×20mil、大電容值為1000pF的產(chǎn)品推出。硅電容器可以通過環(huán)氧樹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、大電容值27pF的表面貼裝“倒裝貼片”硅基電容器。硅基電容器技術(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。
磁性元件選型標準
大多數(shù)磁性元件都是為適配特定醫(yī)療設(shè)備應用的有限空間、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)計的。針對可植入設(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,以滿足不同應用的需求。
在討論了尺寸、價格和性能的權(quán)衡后,即可將目標鎖定在與空間要求相匹配的具成本效益和性能佳的元件上。設(shè)計工作一經(jīng)完成,即可制定嚴格的制造流程、控制及測試程序,從而確保產(chǎn)品在尺寸和磁性能方面達到高的質(zhì)量水平并實現(xiàn)佳的可靠性。小型設(shè)計通常需要進行3D CAD仿真,以實現(xiàn)準確的元件布局和原型設(shè)計。