正如船只的設(shè)計(jì)將決定其在水上運(yùn)動(dòng)中的用途一樣，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方式也將決定它們是否可用于醫(yī)療應(yīng)用。具體來說，有一些電磁干擾（EMI）標(biāo)準(zhǔn)必須經(jīng)過測試才能滿足醫(yī)療設(shè)備的電磁兼容性（EMC）要求。保持醫(yī)療設(shè)備不受其他電子設(shè)備（例如手機(jī)）的操作干擾非常重要，這些標(biāo)準(zhǔn)確保了這一點(diǎn)。以下是有關(guān)醫(yī)療設(shè)備的EMI和EMC標(biāo)準(zhǔn)的更多信息，以及這將如何影響您設(shè)計(jì)和制造醫(yī)療設(shè)備印刷電路板。

醫(yī)療設(shè)備的EMI / EMC標(biāo)準(zhǔn)是什么？

電子醫(yī)療設(shè)備和系統(tǒng)中EMI和EMC的主要標(biāo)準(zhǔn)是IEC 60601-1-2。這是一系列通用標(biāo)準(zhǔn)，旨在定義在存在電磁干擾的情況下醫(yī)療電子設(shè)備的基本性能和安全要求。作為美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）提交要求的一部分，您需要由認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室根據(jù)IEC 60601-1-2要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行測試。

還建議醫(yī)療設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)中應(yīng)用針對(duì)汽車和救護(hù)車的EMI輻射和抗擾性要求。取決于應(yīng)用，制造商還應(yīng)考慮通用航空和醫(yī)用直升機(jī)以及鐵路環(huán)境的EMI標(biāo)準(zhǔn)。這些要求可在以下標(biāo)準(zhǔn)中找到：

lCISPR 25

lISO 7637-2

lISO 7137

lRTCA DO-160

lEUROCAE ED-14

醫(yī)療設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是用于無線系統(tǒng)設(shè)備共存的ANSI C63.27。這可以控制具有彼此靠近的RF發(fā)射器的醫(yī)療設(shè)備（例如手機(jī)，Wi-Fi和生物遙測技術(shù)）的正確操作。

遵循這些標(biāo)準(zhǔn)的目的是設(shè)計(jì)您的醫(yī)療設(shè)備印刷電路板，以通過FDA提交的IEC 60601-1-2測試。為此，您需要確保在設(shè)計(jì)中納入良好的EMC規(guī)范。

防止EMI的PCB設(shè)計(jì)技術(shù)

有很多不同的設(shè)計(jì)技術(shù)可以控制PCB設(shè)計(jì)上的電磁干擾，從而使其與醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)兼容。其中一些包括以下內(nèi)容：

l多層堆疊：為了最好地屏蔽高速傳輸線，最好在多層板上使用帶狀線層配置。通過在地平面之間路由敏感走線，您將能夠減少與其他層上的信號(hào)發(fā)生寬邊串?dāng)_的可能性，并限制布線產(chǎn)生的輻射。

l旁路電容：將這些電容器靠近電路板上有源組件上的每個(gè)電源引腳放置。這些電容為正在開關(guān)的IC緩沖電流，從而減少了從整個(gè)電路板上快速吸收尖峰電流的需求。

l隔離不同的電路：在模擬電路和數(shù)字電路之間保持隔離很重要，以防止一個(gè)電路影響另一個(gè)電路。您還需要確保電路的每個(gè)區(qū)域都有自己的專用接地層。這些接地點(diǎn)可以全部連接在一起，但是您希望最大程度地減少數(shù)字返回路徑最終穿過模擬接地層的機(jī)會(huì)。

l最小化走線長度：長的走線可能會(huì)無意間產(chǎn)生會(huì)輻射噪聲的天線。對(duì)于信號(hào)完整性而言，保持整個(gè)信號(hào)路徑與驅(qū)動(dòng)器之間，通過其組件之間的距離并在其終止時(shí)盡可能短也是很重要的。您必須避免延長必須匹配其長度的信號(hào)的走線，但要使所有其他走線盡可能短。

l接地平面：除了帶狀線配置和用于電路不同區(qū)域的單獨(dú)平面的優(yōu)點(diǎn)之外，接地平面還可以幫助屏蔽敏感電路。在有噪聲的元件周圍使用金屬區(qū)域填充以及縫合過孔可以幫助控制EMI。但是請(qǐng)記住一個(gè)警告：如果必須將內(nèi)部平面劃分為不同的接地或電壓，則切勿通過敏感信號(hào)越過該平面劃分。信號(hào)的返回路徑在試圖通過分離平面返回源時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多噪聲。

這些是您可以將EMI控制設(shè)計(jì)到PCB中的一些方法，還有許多其他方法可能對(duì)您的特定應(yīng)用有所幫助。