在眾多連接器的組件中，接觸件更是其中的核心零件，其作用類似于系統(tǒng)的橋梁，負(fù)責(zé)確保電流的順暢傳輸和信號(hào)的穩(wěn)定傳遞。這些接觸件的設(shè)計(jì)和制造必須考慮到各種環(huán)境因素，例如：溫度變化、濕度、振動(dòng)等，以確保其在各種條件下都能夠保持穩(wěn)定的性能。

當(dāng)電子產(chǎn)品受到振動(dòng)時(shí)，接觸件可能會(huì)面臨以下影響和潛在風(fēng)險(xiǎn)：

1. 電氣連接不良：振動(dòng)可能導(dǎo)致接觸件與插座之間的電氣連接不良，這會(huì)引發(fā)斷開連接、訊號(hào)遺失或電子產(chǎn)品性能下降，因此對(duì)于要求高穩(wěn)定性和可靠性的應(yīng)用非常重要，像是：軍事、醫(yī)療和航空領(lǐng)域。
2.?磨損和疲勞：頻繁的振動(dòng)可能導(dǎo)致接觸件的磨損和疲勞，特別是在連接和斷開插頭時(shí)，這可能導(dǎo)致連接器壽命縮短，最終導(dǎo)致設(shè)備故障。
3. 機(jī)械應(yīng)力：接觸件連接通常與電路板上的其他組件緊密相連，當(dāng)電子產(chǎn)品遭受沖擊或振動(dòng)時(shí)，接觸件可能承受機(jī)械應(yīng)力，可能導(dǎo)致它們斷裂或變形。
4. 導(dǎo)電性問題：振動(dòng)可能導(dǎo)致接觸件上的氧化或污染，進(jìn)而降低連接的導(dǎo)電性能，導(dǎo)致電阻升高，從而降低訊號(hào)質(zhì)量。

當(dāng)上述潛在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，可能導(dǎo)致電子產(chǎn)品發(fā)生故障或損毀，使得使用者不得不進(jìn)行報(bào)修的程序。在這個(gè)報(bào)修的過程中，使用者除了可能面臨金錢上的損失外，還可能因?yàn)樯钪械牟槐?，以及?duì)該產(chǎn)品的質(zhì)量和品牌產(chǎn)生負(fù)面的體驗(yàn)。

這樣的不良體驗(yàn)不僅對(duì)使用者個(gè)人造成了許多困擾，也直接地影響產(chǎn)品商的聲譽(yù)。使用者除了對(duì)于品牌的不信任感增加外，也會(huì)影響消費(fèi)者未來對(duì)同一品牌產(chǎn)品的購買意愿。同時(shí)，品牌在市場上的形象也可能因此受到損害，因?yàn)橄M(fèi)者對(duì)質(zhì)量不佳或故障頻繁的產(chǎn)品往往會(huì)保持謹(jǐn)慎的態(tài)度。

實(shí)際案例分享

百佳泰曾經(jīng)有過因執(zhí)行與振動(dòng)有關(guān)的項(xiàng)目時(shí)，發(fā)生接觸件出現(xiàn)遭擊穿的案例。曾經(jīng)執(zhí)行過的項(xiàng)目將DUT上電后，讓DUT持續(xù)接受0~55Grms的步進(jìn)隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力(下圖1)，當(dāng)達(dá)到DUT的振動(dòng)操作極限后，將DUT取出，會(huì)發(fā)現(xiàn)電源模塊的接觸件出現(xiàn)遭擊穿的痕跡(下圖2)。該缺失可以大致上歸納以下：

1. 接觸件在焊接過程中可能存在缺陷，導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度不足。
2. 接觸件在焊接過程中可能存在毛刺或其他雜質(zhì)，導(dǎo)致電流集中，造成局部過熱。
3. 接觸件在振動(dòng)過程中可能受到撞擊或扭曲，導(dǎo)致焊點(diǎn)斷裂或松脫。

百佳泰針對(duì)不同規(guī)格，提供最專業(yè)的解決方案！

百佳泰有不同規(guī)格的振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，能夠滿足不同尺寸的項(xiàng)目測試，從零部件的連接器到大型尺寸的服務(wù)器皆能夠提供服務(wù)。

除此之外，百佳泰更具備以下的優(yōu)勢(shì)：

Faster 更快速

• 除了完整的測試設(shè)備跟環(huán)境，百佳泰還能提供客制化治具設(shè)計(jì)，滿足一站式的測試服務(wù)。

Easier 更便利

• 百佳泰擁有專業(yè)的人才提供測試建議，依產(chǎn)品特性及應(yīng)用環(huán)境，打造最合適的環(huán)境試驗(yàn)，達(dá)到事半功倍之效。
• 百佳泰也提供不同國際試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(MIL-STD、IEC、EIA…)專業(yè)顧問咨詢。

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• 利用高倍率的放大鏡觀察失效原因。
  
• 過去的豐富的測試經(jīng)驗(yàn)提供研發(fā)人員修改設(shè)計(jì)或更換零件的方向。

若您對(duì)于可靠度相關(guān)的顧問服務(wù)有進(jìn)一步需求，歡迎與我們聯(lián)系，百佳泰服務(wù)團(tuán)隊(duì)將誠摯為您服務(wù)！

承接上篇 “ 高頻治具設(shè)計(jì)的現(xiàn)況與未來”文章之后，接下來接續(xù)的此篇文章將會(huì)對(duì)測試時(shí)所遇到的實(shí)際案例來與大家分享，藉以說明PCB治具設(shè)計(jì)過程中有可能被忽略掉的細(xì)節(jié)以及所需考慮的要點(diǎn)，驗(yàn)證百佳泰在高頻治具設(shè)計(jì)上所積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，而上一篇的高頻治具設(shè)計(jì)的現(xiàn)況與未來文章中有提到百佳泰依據(jù)經(jīng)驗(yàn)在高頻測試時(shí)最常發(fā)生的五點(diǎn)Potential Risks:

百佳泰高頻治具測試實(shí)際案例：

為協(xié)助您的產(chǎn)品從開發(fā)初期到上市都能擁有良好的質(zhì)量，百佳泰搜集了實(shí)際測試中最常發(fā)生問題的以下三個(gè)Potential Risks，以此作為分享:

–Impedance not matching 阻抗不匹配

–Attenuation衰減

–Crosstalk 串音干擾

案例 1: A公司的HDMI 2.1 Receptacle Connector測試時(shí)，Receptacle端的CLK Trace阻抗就算為809Ω，但Insertion Loss表現(xiàn)不見得為佳。

Impedance: 95.809Ω（改善前）:??

?Insertion Loss（改善前）：

測試儀器: Keysight E5071C ENA

解決方案: 如同上一篇文章所說過的第2點(diǎn)，客戶連接器加工方式所造成的Insertion Loss影響，重新檢視Receptacle端的焊接問題,即有所改善,所謂眼見不一定為憑，即為此例。

Insertion Loss（改善后）:

測試儀器: Keysight E5071C ENA

案例? 2: B公司的USB3.0 Type A Receptacle connector 其D+ & D- pin SMD pad面積大，焊接時(shí)更要注意阻抗匹配的問題，否則容易造成接觸面Impedance偏低的狀況發(fā)生。

D+ & D- connector pin:

改善前:

測試儀器: Tektronix DSA8200 TDR

解決方案: 此例的焊錫量要少，并確保connector pin與PCB pad平貼，才能減低connector pin與PCB pad接觸面 阻抗不匹配的情況發(fā)生。

改善后:

測試儀器: Tektronix DSA8200 TDR

案例 3: C公司的TBT3的 Receptacle connector其RX2_P & RX2_N IRL(Integrated Return Loss)在標(biāo)準(zhǔn)附近未過，PCB阻抗設(shè)計(jì)或是connector內(nèi)部設(shè)計(jì)都有可能是原因之一。

未達(dá)標(biāo)準(zhǔn):

改善前:

測試儀器: Keysight E5071C ENA

解決方案: 經(jīng)過比對(duì)確認(rèn),此案例雖然Trace設(shè)計(jì)阻抗為50Ω，但實(shí)際狀況下阻抗卻不見得會(huì)落在50Ω左右，故設(shè)計(jì)時(shí)可提高PCB設(shè)計(jì)阻抗以避免此風(fēng)險(xiǎn)。

改善后:

測試儀器: Keysight E5071C ENA

案例 4: D公司的0 Type A Receptacle connector 設(shè)計(jì)為pin腳為深入鐵殼內(nèi)的設(shè)計(jì)，測試過后此設(shè)計(jì)會(huì)造成Near End Crosstalk(SS：TX/RX)超過協(xié)會(huì)規(guī)范(3.6mV)而fail。

B 公司的連接器:

改善前: 4.1906mV

測試儀器: Keysight E5071C ENA

解決方案: 經(jīng)過驗(yàn)證，其問題點(diǎn)為鐵殼內(nèi)部的GND所造成，加強(qiáng)內(nèi)外部鐵殼與PCB GND連接其信號(hào)完整性才會(huì)提高而通過規(guī)范。

改善后: 3.5948mV

測試儀器: Keysight E5071C ENA

全方位高頻治具設(shè)計(jì)與測試服務(wù)

通過以上所舉例出的的四個(gè)案例，都顯示出高頻設(shè)計(jì)上的一些不能輕忽的要點(diǎn)，從設(shè)計(jì)規(guī)劃、治具焊接、再到加工方式，每一步的操作都會(huì)影響到高頻性能。尤以焊接部分為例，輕則影響信號(hào)表現(xiàn)，重則阻抗不匹配或是IL 以及RL不佳而使高頻信號(hào)失真，這是在高頻版設(shè)計(jì)上所不能輕忽的。百佳泰全方位的高頻治具設(shè)計(jì)與測試服務(wù)，能協(xié)助客戶從圖樣設(shè)計(jì)、驗(yàn)證改善、到取得證書一站式到位，使得您的產(chǎn)品高效、快速、高質(zhì)量上市！

若您有關(guān)高頻治具需求請(qǐng)聯(lián)系百佳泰或是參照下列網(wǎng)址來討論或獲得進(jìn)一步的信息: http://wsmcp.cn/fixture-usb-type-c/

患有慢性心血管疾病的患者可以通過醫(yī)院的心電圖 (Electrocardiography, ECG，亦稱EKG) 量測儀檢測急性心臟病的特征，如仍難以被及早發(fā)現(xiàn)的室性早搏 (Premature Ventricular Contractions, PVCs)，一般來說，高血壓為PVCs好發(fā)族群，頻繁的PVCs可能會(huì)導(dǎo)致猝死。因此，對(duì)于患者而言，使用可穿戴設(shè)備獲取精確的健身及心臟健康數(shù)據(jù)對(duì)其有十分大的幫助。雖然ECG在病理特征領(lǐng)域中以電信號(hào)執(zhí)行較光學(xué)精確，但通過光學(xué)式體積描記圖 (Photoplethysmography, PPG)，心率量測相對(duì)簡單。隨著穿戴式產(chǎn)品的普及化，穿戴式裝置應(yīng)用于ECG/PPG等相關(guān)生理量測系統(tǒng)也成為一種日益增長的需求，本文將通過對(duì)可穿戴式裝置實(shí)現(xiàn)實(shí)用，精確的ECG/PPG進(jìn)行解說，并延伸說明信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)測試的重要性。

心電圖重要特征（第一導(dǎo)程心電圖為例）

經(jīng)由上述過程，心臟就能完成一次周期性的收縮和舒張，以電信號(hào)的觀點(diǎn)來看就是去極化、再極化的過程，將電信號(hào)復(fù)合并記錄在心電圖紙上，就是一份心電圖 (Figure 1a)。

Figure 1a – ECG (Electrocardiogram)

心電圖的12導(dǎo)聯(lián)分析

導(dǎo)聯(lián) (Lead)指的是2個(gè)ECG電極之間的假想線，12導(dǎo)聯(lián)心電圖 (Figure 1b)會(huì)產(chǎn)生12個(gè)獨(dú)立的圖形，但實(shí)際上人體上只接了10個(gè)物理電極，標(biāo)準(zhǔn)心電圖中的12個(gè)導(dǎo)聯(lián)分為：

1. 標(biāo)準(zhǔn)肢體導(dǎo)聯(lián)：I，II，III
2. 加壓導(dǎo)聯(lián)：aVR，aVL，aVF
3. 胸前導(dǎo)聯(lián)：V1，V2，V3，V4，V5，V6

有些心電圖機(jī)可多聲道錄音并記錄單個(gè)節(jié)拍的所有導(dǎo)聯(lián)，能更好地分析復(fù)雜的心律異常。

Figure 1b – 12-Lead ECG (Electrocardiogram)

底下的12導(dǎo)聯(lián)心電圖Figure 1c為實(shí)際案例，一名48歲無嚴(yán)重病史的男子被送往急診室，患有嚴(yán)重的呼吸困難和頭暈。他敘述過去4個(gè)月的類似癥狀，經(jīng)心電圖顯示，37毫秒時(shí)出現(xiàn)明顯的室性早搏 (PVCs)，進(jìn)而診斷出主動(dòng)脈尖瓣心律過速等癥狀。

Figure 1c – PVCs shows on 37msec

穿戴式裝置具備心率量測功能已成為趨勢(shì)

簡單的說，ECG的量測主要利用通過心臟兩極的電位差來輸出圖形，相對(duì)于光學(xué)式手環(huán)/手表，PPG (Figure 2)光體積描記圖的量測簡單快速，雖然病理特征上光體積描記圖波形仍缺乏對(duì)疾病驗(yàn)證，但其心率量測功能已大量用在運(yùn)動(dòng)手表及穿戴式裝置上 (Figure 3)。

Figure 2 – PPG (Photoplethysmography) – from PhysioNet

Figure 3 – Wearable Devices with Heart Rate Detection

ECG/PPG 信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)測試

市面上利用PPG來量測心率的穿戴式裝置百家爭鳴，廠商皆宣稱自家健康手環(huán)/手表功能強(qiáng)大，但信號(hào)波形每家都不同，而且微小的生理信號(hào)在量測上需要至少經(jīng)過2層以上的放大器，才有可能得到比較清楚的信號(hào)，故產(chǎn)品端失真的情況時(shí)常發(fā)生，百佳泰預(yù)計(jì)導(dǎo)入ECG/PPG信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)測試 (Figure 4, 5)，協(xié)助客戶產(chǎn)品通過IEC 60601-2-47, China YY0885規(guī)范之前期驗(yàn)證，就IEC 60601-2-47標(biāo)準(zhǔn)測項(xiàng)里第201.12.4.4 Incorrect output來看，用AECG4.0的標(biāo)準(zhǔn)測試儀器就有下列Table 1的10個(gè)測項(xiàng)要做：

Table 1 12 test items in IEC 60601-2-47

Figure 4 – ECG Signal define GUI

以ECG信號(hào)為例，一般都以R波的間距來判斷心率，正常人的R波的頻率會(huì)落在0.5Hz~4Hz之間，換算心率為兩秒1下到一秒4下之間，若產(chǎn)品量測的心率落在此區(qū)間才判定為通過，PPG的產(chǎn)品心率也是同樣的道理。

Figure 5 – PPG Signal define GUI

ECG/PPG 穿戴式裝置驗(yàn)證 盡在百佳泰

百佳泰實(shí)驗(yàn)室可分別針對(duì)醫(yī)規(guī)之心電圖機(jī)及運(yùn)動(dòng)用心率表做IEC60601-27及深圳市智能穿戴產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)所訂定之基于 ECG/PPG技術(shù)的智能穿戴產(chǎn)品的測試方法做量測。以市面上的醫(yī)規(guī)ECG心電圖機(jī) (Figure 6a) 及PPG心率表 (Figure 6b) 來做測試樣品，可正確的藉由儀器的發(fā)射Sensor，打出標(biāo)準(zhǔn)ECG/PPG信號(hào)，來量測測試樣品的穩(wěn)定度及精準(zhǔn)度，同樣的，對(duì)于穿戴式產(chǎn)品, 驗(yàn)證時(shí)嚴(yán)格規(guī)范產(chǎn)品的基本波形，后續(xù)的心臟疾病判斷才有意義。

Figure 6a – ECG Device Sample Tested by CMRR

Figure 6b – PPG Watch Tested by AECG

根據(jù)2018年資策會(huì)對(duì)ICT (Information and Communication Technology，簡稱ICT) 品牌業(yè)者健康照護(hù)穿戴裝置發(fā)展分析一文，ICT業(yè)者持續(xù)與醫(yī)療單位合作,試圖建立解決方案，甚至Apple, Samsung, Garmin已導(dǎo)入保險(xiǎn)應(yīng)用；不僅是高階的醫(yī)療體系照護(hù)服務(wù)及符合醫(yī)療規(guī)范的產(chǎn)品，到低階的操作性便利的心率、步數(shù)、卡路里手環(huán)，消費(fèi)性的運(yùn)動(dòng)裝置，甚至藍(lán)牙?，Wi-Fi通訊的測試也要經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)， 才能確保消費(fèi)者的權(quán)益。百佳泰致力于提供穿戴式裝置全方位的解決方案，協(xié)助客戶在驗(yàn)證及檢測上有效提升產(chǎn)品的信賴度及產(chǎn)品質(zhì)量，想了解相關(guān)的信息，請(qǐng)聯(lián)系cn_service@allion.com.cn。