靜電放電實驗室檢驗電子裝置特性變化的關鍵環節

靜電放電會嚴重影響患者在臨床應用領域的差異│₪•·，甚至破壞醫療機械╃☁·。因此│₪•·，靜電放電的抗干擾（ESD）檢測屬於電磁相容性標準中的抗干擾檢測報告╃☁·。在具體的電磁相容性試驗中│₪•·，靜電放電實驗的一次透過率很低│₪•·，大部分產品都需要整改╃☁·。本文簡要介紹了靜電干擾.以眼科裝置驗光儀為例│₪•·，闡述了靜電的原因及危害│₪•·，並制定了合理的整改措施╃☁·。

1.靜電干擾概述

隨著科學技術的飛速發展│₪•·，電子產品已廣泛應用於各行各業│₪•·，導致周圍電磁環境複雜│₪•·，必須考慮靜電放電產生的磁場效應╃☁·。靜電放電實驗是用來類比電子裝置日常使用中可能出現的放電現象╃☁·。在這種情況下│₪•·，瞬時放電電流會產生短而高強度的磁場│₪•·，導致計算機等電子產品的應用.智慧終端.診療電子裝置導致誤操作│₪•·，甚至立即導致裝置電路透過破壞╃☁·。積體電路在電子工業的高效發展過程中得到了廣泛的應用╃☁·。其典型特點是電子元件中線變小│₪•·，抗壓水平降低│₪•·，佈線面積降低╃☁·。然而│₪•·，這種高度整合的設計顯著降低了電子裝置抵抗靜電干擾的能力╃☁·。靜電干擾引起的放電電流與磁場直接關係到高密度元件的使用壽命╃☁·。為了解決這些問題│₪•·，積體電路採用了各種高絕緣材料│₪•·，但絕緣產品的特點導致日常組裝.靜電[1]在調整和使用時更容易產生╃☁·。對醫療器械裝置進行登記檢查時│₪•·，需要透過相關要求進行檢查╃☁·。靜電放電實驗是檢驗電子裝置特性變化的關鍵環節╃☁·。

靜電放電標準在破壞醫療機械電子元件方面具有以下特點▩•₪：秘密│₪•·，除靜電放電標準外│₪•·，不易被人體直接感知╃☁·。累積性│₪•·，當電子元件受到靜電干擾時│₪•·，特性可能保持一致│₪•·，如果裝置在使用過程中多次受到靜電放電的影響│₪•·，累積效應會對系統造成重大隱患│₪•·，提高敏感性╃☁·。偶然性│₪•·，使用診斷和治療電氣裝置.調整.使用時可能會受到靜電干擾│₪•·，產生靜電的路徑多種多樣╃☁·。靜電釋放一般是瞬間造成的│₪•·，不能立即維持╃☁·。靜電放電可能對電氣裝置的診斷和治療造成的危害:電磁干擾,導致機械故障和錯誤的操作,降低診斷和治療的準確性,加速部件的老化,降低裝置的可靠性和使用壽命;透過積體電路和精密電子元件,改善診斷和治療裝置的安全風險╃☁·。

2.靜電放電的原因

靜電放電在生活中很常見│₪•·，在乾燥和狂躁的環境中很容易產生╃☁·。靜電需要由各種原因引起╃☁·。電荷的累積使物體之間出現電位差╃☁·。在觸控或接近過程中│₪•·，會產生電荷瞬移│₪•·，導致靜電放電[2]╃☁·。摩擦和插入▩•₪：材料由原子組成│₪•·，分子的基本結構是質子.中子和電子╃☁·。通常│₪•·，正質子和負電子的數量是相同的╃☁·。正負電平衡│₪•·，物體不帶電╃☁·。然而│₪•·，自然條件的變化會使分子的正負電不平衡╃☁·。上述摩擦本質上是一個連續接觸和分離的過程╃☁·。感應外掛▩•₪：靜電放電標準不是由摩擦引起的│₪•·，而是由感應靜電放電引起的╃☁·。帶電體的電場會導致靠近物體的電荷分離╃☁·。只要物體被插入│₪•·，電場就會在周圍引起│₪•·，當它靠近物體的瞬間╃☁·。

3.靜電放電對主動醫療器械的影響

電荷運動會影響主動醫療裝置的電子元件│₪•·，甚至導致主動醫療裝置的靜電故障╃☁·。當發生靜電放電時│₪•·，靜電釋放會導致大量電荷瞬態│₪•·，導致高壓電流瞬間越過電子元件│₪•·，破壞絕緣層│₪•·，立即損壞電子元件的內部電路╃☁·。根據對主動醫療器械的嚴重危害│₪•·，有兩種情況▩•₪：①永久性損壞│₪•·，根據立即放電│₪•·，裝置中的電子產品損壞│₪•·，如瞬時壓力引起的靜電放電│₪•·，表明電源開關透過；②磁場的變化是由於立即放電或間接放電造成的│₪•·，導致裝置誤動作│₪•·，檢測結果不能滿足基本特性╃☁·。

在臨床環境中│₪•·，有源醫療器械已經精密化.一體化.電子資訊化.隨著晶片的發展│₪•·，靜電放電的形成會對主動醫療器械的正常啟動造成嚴重威脅│₪•·，甚至破壞靜電損傷╃☁·。這在臨床上是不可接受的│₪•·，會影響患者的診斷和治療│₪•·，甚至威脅到醫護人員和患者的人身安全╃☁·。主動醫療器械應採取相應對策│₪•·，避免因靜電消除而造成不可預測的破壞│₪•·，這需要兩種型別.根據電磁相容靜電抗擾性│₪•·，對三類有源醫療器械進行檢驗╃☁·。

4.電氣裝置靜電放電試驗整改例項

以某型驗光儀在靜電放電實驗中遇到的困難及相關解決方案為例│₪•·，詳盡如下▩•₪：

問題描述:根據醫療器械行業標準│₪•·，某類眼科裝置驗光儀YY0505-2012以及國標GB-T17626.2-2012標準的相關規定和試驗方法進行靜電放電材料試驗╃☁·。在實驗過程中│₪•·，驗光儀進行觸控放電±6kV.水平藕合板±6kV.氣體放電±8kV試驗不符合規定│₪•·，危害性特徵│₪•·，延誤診斷╃☁·。具體表現為相機斷開╃☁·。.滑鼠故障及顯示屏狀態│₪•·，不能正常工作│₪•·，必須重新啟動才能恢復工作狀態╃☁·。

相機斷開的主要原因是▩•₪：根據實驗現象│₪•·，首先要分析相機斷開╃☁·。相機是靜電敏感部分╃☁·。當結構接觸放電時│₪•·，±6kV容易斷開│₪•·，從整體結構分析│₪•·，相機USB線路與內部主機介面連線╃☁·。重新插入後│₪•·，相機可以重新插上電源進行維修│₪•·，仔細觀察USB發現線路途徑│₪•·，USB線路部分接觸構造金屬框架│₪•·，金屬框架接地╃☁·。觸控放電時│₪•·，根據觸控部分串擾施工現場USB線上內│₪•·，敏感相機斷開╃☁·。

整改措施1▩•₪：更改釋放電阻值│₪•·，選擇電阻值較大的電阻╃☁·。

雷電屏的主要原因▩•₪：氣體放電系統顯示屏±8kV│₪•·，當顯示器產生時│₪•·，靜電電荷根據間隙與內部電路連線│₪•·，危害表明異常╃☁·。原因是靜電電荷不能根據地線立即成功匯出│₪•·，影響工作特點╃☁·。

整改措施2▩•₪：擴大顯示接地面積│₪•·，提高顯示接地效果│₪•·，成功引導靜電電荷╃☁·。

結果清楚:上述整改後│₪•·，驗光儀重新進行靜電放電檢查│₪•·，其中接觸放電±6kV.水平藕合板±6kV.氣體放電±8kV在實驗過程中│₪•·，裝置不再斷開相機.滑鼠故障│₪•·，顯示屏破圖情況│₪•·，無其他不良試驗情況│₪•·，整改規範│₪•·，也證明整改方案合理有效│₪•·，加工過程可實現連續生產╃☁·。

整改措施3▩•₪：相機通道USB線上磁環阻塞干擾訊號損壞相機│₪•·，此外│₪•·，線上磁環阻塞干擾訊號損壞相機USB儘量減少接地金屬框架╃☁·。

滑鼠故障的主要原因▩•₪：裝置級蓮藕板±6kV間接放電│₪•·，滑鼠容易斷開│₪•·，滑鼠介面插入外部後無法修復│₪•·，內部主機斷開USB轉接板連線│₪•·，再次插上電源即可修復│₪•·，可以推斷出靜電耦合USB介面卡板導致介面卡板卡住╃☁·。根據對介面卡板電路圖的解讀│₪•·，發現構造地板與地板之間的電阻太小│₪•·，容易從金屬底殼串聯到介面卡板│₪•·，導致總電壓極高│₪•·，危及介面卡板的特性╃☁·。

簡而言之│₪•·，自電磁相容性規範實施以來│₪•·，主動醫療器械電磁相容性靜電放電試驗的基本率非常低╃☁·。提高靜電放電的綜合抗干擾特性是理論與實踐相結合│₪•·，運用理論解決問題的過程╃☁·。本文闡述了靜電放電.對醫療機械的影響.討論了電磁相容靜電放電試驗標準和靜電整改對策的規定╃☁·。在介紹靜電放電實驗的前提下│₪•·，在商品研發階段引入了電磁相容技術規範│₪•·，並進行了規劃.在生產醫療器械時│₪•·，要了解靜電放電的影響│₪•·，防止電磁相容的風險╃☁·。