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您的位(wèi)置:網(wǎng)站(zhàn)首頁(yè) > 技術(shù)文(wén)章(zhāng) > 《試(shì)驗箱在智(zhì)能醫療(liáo)設備芯片領(lǐng)域的(dí)安全性測試》 
高(gāo)低溫衝擊試(shì)驗(yàn)箱(xiāng)(HT-CJ-1000)
電(diàn)磁兼(jiān)容(róng)(EMC)測試(shì)係統(HT-EMC-800Pro)
電(diàn)源瞬(shùn)態(tài)測試係統(tǒng)(HT-DY-600)
機(jī)械(xiè)應(yīng)力(lì)測(cè)試(shì)台(tái)(HT-JL-750)
濕熱循環(huán)試(shì)驗(yàn)箱(HT-SR-900)
半導(dǎo)體參數分析(xī)儀(測(cè)試(shì)精(jīng)度(dù) ±0.01%,支(zhī)持(chí) 1fA 級(jí)電流(liú)測量)
紅(hóng)外熱(rè)像儀(yí)(分(fēn)辨(biàn)率 640×512,測(cè)溫範圍 - 20℃~150℃)
絕緣電阻測試儀(yí)(測試(shì)電壓 100V~1000V,量(liáng)程(chéng) 10⁴~10¹⁴Ω)
示(shì)波器(帶寬 2GHz,采(cǎi)樣率 10GS/s,支持眼(yǎn)圖分析(xī))
生(shēng)命(mìng)體征(zhēng)監測芯片(樣(yàng)品(pǐn) X):集(jí)成(chéng)心率,血(xiě)氧,體(tǐ)溫(wēn)檢(jiǎn)測模塊,輸(shū)出數據(jù)直接影(yǐng)響(xiǎng)臨床診(zhěn)斷(duàn)。
控(kòng)製(zhì)芯(xīn)片(樣(yàng)品 Y):負(fù)責(zé)胰島素注(zhù)射(shè)劑量計(jì)算(suàn)與電(diàn)機驅(qū)動(dòng),需(xū)具備(bèi)高(gāo)的(dí)運算精度(dù)和抗(kàng)幹(gān)擾能力。
心(xīn)髒(zàng)放電(diàn)控製(zhì)芯片(樣品 Z):控製高壓(yā)脈衝輸(shū)出時機與(yǔ)強度,其(qí)安(ān)全(quán)性直(zhí)接關係患者生(shēng)命。
影(yǐng)像處理(lǐ)芯(xīn)片(樣品(pǐn) W):用於(yú)超聲(shēng),內窺鏡(jìng)設(shè)備,處(chǔ)理圖(tú)像(xiàng)信號(hào)並(bìng)傳輸至顯示終(zhōng)端,需保(bǎo)證(zhèng)數(shù)據完整性(xìng)。
絕緣(yuán)電阻與(yǔ)漏電流測(cè)試
電源瞬態抗擾度(dù)測試
電(diàn)壓跌落:幅度(dù) 70%,持(chí)續 20ms,重(zhòng)復(fù) 100 次;
浪(làng)湧:綫(xiàn) - 綫 ±1kV,綫(xiàn) - 地(dì) ±2kV,正(zhèng)負(fù)極性(xìng)各 10 次(cì);
高(gāo)低溫(wēn)衝(chōng)擊(jī)測試(shì)
高(gāo)溫區 125℃(保(bǎo)持 30min),低(dī)溫(wēn)區(qū) - 40℃(保持 30min),轉換時(shí)間≤5s;
電磁(cí)幹擾(rǎo)測試
輻射抗擾(rǎo)度:80MHz~2.5GHz,電場(cháng)強度(dù) 30V/m,調製 1kHz 正(zhèng)弦(xián)波;
靜(jìng)電(diàn)放(fàng)電(diàn):接觸放電 ±8kV,空氣(qì)放電 ±15kV,每個(gè)放電點(diǎn) 10 次(cì);
樣品 Z(控(kòng)製芯(xīn)片(piàn))
高壓耐(nài)受測(cè)試:模擬除顫(chàn)脈衝(2kV,10ms),重(zhòng)復(fù) 1000 次,測試(shì)芯(xīn)片高(gāo)壓隔離層是(shì)否(fǒu)擊穿,控製邏(luó)輯是否(fǒu)紊(wěn)亂(luàn)。
樣(yàng)品 Y(芯(xīn)片(piàn))
劑量精(jīng)度測(cè)試(shì):在(zài)振(zhèn)動環境(jìng)(10Hz~500Hz,加(jiā)速(sù)度(dù) 5g)下(xià),連(lián)續運行(háng) 100 小時(shí),記錄(lù)芯片計算(suàn)的注射劑(jì)量與實際(jì)劑量(liáng)偏(piān)差(chà)(要求(qiú)≤±2%)。
樣品(pǐn) X(監(jiān)護儀芯(xīn)片(piàn))
信(xìn)號完(wán)整性(xìng)測試(shì):在(zài)電磁輻(fú)射(1GHz,20V/m)環(huán)境下(xià),輸入標準生理(lǐ)信號(如(rú)心(xīn)率 60 次 / 分(fēn)鐘,血(xiě)氧(yǎng) 98%),測(cè)試芯片輸(shū)出信號的(dí)信噪比(要(yào)求(qiú)≥60dB)。
樣品(pǐn) W(影像(xiàng)處(chǔ)理芯片)
數據傳(chuán)輸(shū)測試:在(zài)溫度循(xún)環(-20℃~70℃)下(xià),連續傳輸 1000 幀(zhēn)標準圖(tú)像(xiàng),統(tǒng)計數(shù)據丟包(bāo)率(要(yào)求(qiú)≤0.01%)。
關(guān)鍵(jiàn)安(ān)全指標(biāo)記錄(lù)
電氣安全:絕(jué)緣電阻(zǔ),漏電流,電(diàn)源(yuán)瞬態(tài)下(xià)的功(gōng)能失效(xiào)次數(shù);
環境測試:高(gāo)低溫(wēn)衝(chōng)擊(jī)後(hòu)的(dí)參數偏(piān)移(yí)量(liáng),電磁幹(gān)擾下的(dí)誤(wù)動作率(shuài);
專項測試(shì):高(gāo)壓耐受次數,劑(jì)量偏(piān)差值,信號(hào)信(xìn)噪比,數據丟(diū)包率。
風險等級(jí)評(píng)估
RPN = 嚴(yán)重(zhòng)度(S)× 發(fā)生概率(shuài)(O)× 探測度(dù)(D);
嚴(yán)重度 S:1(無影響(xiǎng))~10(致命(mìng)風險);
樣品(pǐn) Z:高壓耐(nài)受測試 800 次後(hòu),隔離層(céng)漏電(diàn)流(liú)增至 50μA(標準≤10μA),RPN=80(需改進);
樣(yàng)品 Y:振動環(huán)境下(xià)劑量偏差達(dá) 3.5%(超(chāo)標),RPN=75(需改進(jìn));
樣(yàng)品(pǐn) X:電(diàn)磁幹擾(rǎo)下(xià)血(xiě)氧測量誤(wù)差增至 4%,RPN=65(需改進(jìn));
樣品 W:高(gāo)低溫(wēn)衝擊 50 次後,數(shù)據丟包率(shuài) 0.005%(達標(biāo)),RPN=30(可接受(shòu))。
智(zhì)能醫療(liáo)設(shè)備(bèi)芯(xīn)片的(dí)安(ān)全性(xìng)短板(bǎn)集中(zhōng)在:高(gāo)壓隔(gé)離可靠(kào)性(樣(yàng)品 Z),振動(dòng)環境下的(dí)精度(dù)保(bǎo)持(樣(yàng)品 Y),電磁(cí)抗擾度(dù)(樣(yàng)品 X);
東(dōng)莞(guān)皓天的 EMC 測試係統和高低(dī)溫衝擊(jī)試驗箱(xiāng)可(kě)有效(xiào)暴(bào)露芯片(piàn)在環境(jìng)下的安全(quán)隱(yǐn)患,其中電(diàn)源(yuán)瞬態(tài)測(cè)試對(duì)芯(xīn)片電源(yuán)防(fáng)護設計的驗證尤為關(guān)鍵;
樣品 W(影像(xiàng)處(chǔ)理芯片)整體安(ān)全(quán)性表現(xiàn)優(yōu)異,其(qí)餘(yú)三類(lèi)芯(xīn)片需針(zhēn)對(duì)性(xìng)改進(jìn)。
樣(yàng)品(pǐn) Z:高(gāo)壓隔離層(céng)采用普通環氧(yǎng)樹脂(zhī)封(fēng)裝(zhuāng),耐溫性不足(Tg=120℃),高(gāo)溫(wēn)衝(chōng)擊(jī)後(hòu)絕緣性(xìng)能下降;
樣品 Y:內(nèi)部晶振(zhèn)頻率(shuài)受(shòu)振(zhèn)動(dòng)影響漂移(±50ppm),導致(zhì)劑(jì)量計算(suàn)偏差;
樣(yàng)品 X:信號輸入端未設(shè)計(jì)多級濾(lǜ)波電(diàn)路(lù),電磁幹(gān)擾易(yì)耦(ǒu)合至(zhì)測(cè)量信(xìn)號;
樣(yàng)品 W:采用(yòng)陶瓷封裝和(hé)差分信號傳輸設計(jì),抗(kàng)幹(gān)擾(rǎo)能力(lì)較(jiào)強。
材料(liào)與(yǔ)結構優(yōu)化(huà)
樣(yàng)品(pǐn) Z:改(gǎi)用(yòng)耐高溫(wēn)聚(jù)酰(xiān)亞(yà)胺隔(gé)離層(Tg=250℃),增(zēng)加金屬(shǔ)屏(píng)蔽(bì)罩接(jiē)地設計(jì);
樣品 Y:選(xuǎn)用(yòng)溫(wēn)補(bǔ)晶振(zhèn)(頻率(shuài)穩(wěn)定度 ±10ppm),內部電(diàn)路(lù)增加(jiā)減振灌(guàn)封膠(硬(yìng)度 Shore A 60)。
電路(lù)設計(jì)升級(jí)
樣品 X:信(xìn)號輸入端增加 π 型濾波網(wǎng)絡(luò)(包(bāo)含 TVS 管(guǎn)和(hé)磁(cí)珠),電(diàn)源(yuán)端采用(yòng) LDO + 瞬態(tài)抑(yì)製電路(lù);
所有芯片(piàn):增加(jiā) watchdog 定時(shí)器和(hé)硬件復(fù)位電路,確保(bǎo)異(yì)常時快速(sù)恢(huī)復安全狀(zhuàng)態。
測試(shì)流程強(qiáng)化(huà)
以(yǐ)上方案僅供參(cān)考,在實際試驗過(guò)程中(zhōng),可根據具體(tǐ)的(dí)試驗需(xū)求,資源條件以及產品的(dí)特性(xìng)進(jìn)行(háng)適(shì)當(dāng)調整與優化。