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技術(shù)專題
層之間的PCB間隙和走線間距規(guī)則
大多數(shù)設(shè)計(jì)人員習(xí)慣在同一層上走線之間的PCB間隙規(guī)則。但是，層之間的PCB間隙是設(shè)計(jì)中經(jīng)常被忽略的因素。但是，如果您十年前從事該行業(yè)，那么您可能就不必?fù)?dān)心了。
如果您現(xiàn)在正在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，則不能說(shuō)相同的話。如今，單電源設(shè)計(jì)在同一基板上存在電源和控件的情況已變得越來(lái)越普遍。盡管這樣做的風(fēng)險(xiǎn)是在低壓信號(hào)附近有高壓走線。
當(dāng)兩個(gè)電位差很大的導(dǎo)體彼此靠近放置時(shí)，就有發(fā)生電弧的危險(xiǎn)。換句話說(shuō)，火花可能會(huì)通過絕緣層跨過高壓走線到達(dá)信號(hào)走線。瞬間，低壓組件的端口可能會(huì)遭受災(zāi)難性損壞。
如果您在PCB上的電壓為30VAC或60VDC及以上，則應(yīng)該研究各層之間的走線間隙。同樣，在描述高壓導(dǎo)體之間的分隔時(shí)，術(shù)語(yǔ)“爬電”而不是“間隙”更為準(zhǔn)確。
電氣間隙是指暴露于空氣中沿直線測(cè)量時(shí)導(dǎo)體之間的距離。同時(shí)，爬電距離是指在絕緣材料的表面上測(cè)量時(shí)導(dǎo)體之間的距離。
規(guī)范PCB電氣間隙的標(biāo)準(zhǔn)
盡管通常討論相似層上的跡線之間的間隙，但很少提及將跡線放在不同層上時(shí)將它們分開。在這件事上，PCB設(shè)計(jì)者可以參考任何標(biāo)準(zhǔn)嗎？是!
IPC2221B
IPC2221B是PCB設(shè)計(jì)中的通用參考標(biāo)準(zhǔn)。它可能涵蓋設(shè)計(jì)過程的每個(gè)方面，包括電氣間隙。
在其中，您將能夠發(fā)現(xiàn)有關(guān)板形狀，輪廓和安裝孔的各種設(shè)計(jì)思想的必要間隙。影響制造限制的電路板形狀，確定電路板和組件的機(jī)械支撐或連接的安裝孔以及確定放置和組裝能力的輪廓都可能影響間隙的決定。考慮可以將您的組件放置得多么緊密，以實(shí)現(xiàn)最佳的可制造性。
您可以在表6.1中找到PCB之間間隙的特定值。B1列顯示內(nèi)部導(dǎo)體之間的間距值：
高壓走線應(yīng)如何在層之間分開？
防止高壓信號(hào)走線與低壓信號(hào)過于接近的最佳方法是不要將它們放在同一PCB上。但是，隨著現(xiàn)代產(chǎn)品變得越來(lái)越緊湊，對(duì)于某些人來(lái)說(shuō)，這被證明是不可能的選擇。
與同一層上的跡線分隔不同，您的選擇非常有限。您不能通過添加插槽或?qū)E線之間的絕緣區(qū)域進(jìn)行v刻痕來(lái)增加爬電距離。任何實(shí)際的調(diào)整都是增加分隔跡線的襯底的厚度。
因此，IPC-2221B可作為在中間層分隔導(dǎo)體的預(yù)浸料厚度的良好參考。例如，對(duì)于100V的走線，您需要0.1 mm的間距。
另外，您將要考慮所用PCB的比較跟蹤指數(shù)（CTI）。CTI是施加電壓時(shí)材料擊穿點(diǎn)的指示性測(cè)量。CTI的范圍從0到5，最低的數(shù)字表示最堅(jiān)固的材料。
FR4通常用于PCB，屬于CTI值為175V至249V的類別3。如果使用更高的電壓，則使用具有更高CTI值的PCB材料是有意義的。