Les décharges électrostatiques : une menace invisible pour les dispositifs médicaux

On estime que 60 % des pannes d'appareils médicaux sont dues aux ESD et aux surcharges électriques, ce qui représente un coût annuel de plusieurs millions de dollars pour l'industrie.

Les décharges électrostatiques (ESD) constituent un danger insidieux pour les cartes de circuits imprimés (PCB) qui alimentent les dispositifs médicaux critiques. On estime que 60 % des pannes d’appareils médicaux sont dues aux ESD et aux surcharges électriques, ce qui représente un coût annuel de plusieurs millions de dollars pour l’industrie.

Les décharges électrostatiques : une menace invisible

Les décharges électrostatiques (DES) constituent une menace sérieuse mais invisible pour les cartes de circuits imprimés (PCB) alimentant les dispositifs médicaux critiques tels que les moniteurs patients, les pompes à perfusion et les stimulateurs cardiaques. Selon une étude parue dans Semiconductor Reliability News, on estime que 60 % des pannes d’appareils sont causées par des ESD et des surcharges électriques (EOS), ce qui coûte chaque année des millions à l’industrie électronique en pièces endommagées et dégradées. À mesure que les appareils électroniques deviennent plus rapides et que les circuits deviennent plus petits, la sensibilité aux décharges électrostatiques augmente.

En traitant de manière proactive les vulnérabilités grâce à des protocoles de nettoyage et de mise à la terre, les fabricants de dispositifs médicaux peuvent améliorer la fiabilité et réaliser des gains d’efficacité en empêchant les pannes de dispositifs liées aux décharges électrostatiques. Cela garantit des performances fiables tout au long des cycles de vie des produits ciblés, renforçant ainsi l’importance de la sécurité des patients.

Risques ESD dans l’électronique médicale

L’ESD est le flux soudain d’électricité entre deux objets chargés électriquement provoqué par un contact, un court-circuit électrique ou une panne diélectrique. Dans les PCB, les décharges électrostatiques peuvent être préjudiciables et provoquer ce que l’on appelle une défaillance « catastrophique », endommageant immédiatement les composants électroniques. Cependant, les pannes catastrophiques sont souvent détectées grâce aux tests de performances. Le PCB cesse complètement de fonctionner et les dommages sont apparents, nécessitant souvent un remplacement ou des réparations importantes.

La forme problématique de l’EDD est l’échec « latent », qui est moins évident et se manifeste au fil du temps. Des dommages latents se produisent lors d’une décharge électrostatique, mais leurs effets peuvent ne pas être immédiatement apparents lors des inspections ou des tests initiaux. Le PCB endommagé peut réussir les vérifications initiales et sembler fonctionnel, mais il est sujet à un dysfonctionnement ou à une panne plus tard au cours de sa durée de vie.

Dans la production de dispositifs médicaux, le principal moteur des événements ESD provient des techniciens qui exécutent des procédures d’assemblage et de test standard. Se déplacer entre les pièces ou les postes de travail peut générer jusqu’à 35 000 volts d’électricité statique. Tout mouvement des employés, depuis l’ajustement des vêtements jusqu’à la recherche d’outils, produit une accumulation supplémentaire d’électricité statique. Sans mesures d’atténuation en place, toucher par inadvertance le PCB d’un dispositif médical peut transmettre suffisamment de tension pour endommager les composants sensibles. Les points problématiques aggravants dans la production comprennent les machines non mises à la terre, les surfaces synthétiques, les vêtements et les décharges d’air comprimé lors des routines de nettoyage.

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