PCB Tecnico - Quale spaziatura dovrebbe essere considerata nella progettazione del PCB

Ci sono molte aree nella progettazione PCB che devono essere prese in considerazione per una spaziatura sicura. In questo, può essere temporaneamente classificato in due categorie: una è la spaziatura di sicurezza relativa all'elettricità, una è la spaziatura di sicurezza relativa non elettrica.

1. Spaziatura di sicurezza elettrica:

Distanza tra fili

La distanza tra i conduttori non deve essere inferiore a 4mil in base alla capacità di elaborazione del produttore principale di PCB. La distanza linea è anche linea a linea, linea a pad distanza. Dal punto di vista della produzione, più grande, meglio è se le condizioni sono disponibili. Generalmente, 10mil è più comune.

Apertura del pad e larghezza del pad

Secondo la capacità di elaborazione dei produttori principali di PCB, l'apertura dei pad non deve essere inferiore a 0,2 mm se forato meccanicamente e 4mil se forato dal laser. La tolleranza dell'apertura è leggermente diversa a seconda della piastra. Generalmente può essere controllato entro 0.05mm. La larghezza del cuscinetto non deve essere inferiore a 0.2mm.

La spaziatura tra le pastiglie

Secondo la capacità di elaborazione dei produttori di PCB tradizionali, la distanza tra i pad non dovrebbe essere inferiore a 0,2 mm.

La distanza tra la pelle di rame e il bordo della piastra

La distanza tra la pelle di rame carica e il bordo della scheda PCB non deve essere inferiore a 0,3 mm. Impostare la regola di spaziatura nella pagina Design-rules-Board Outline, come mostrato nella figura precedente.

Se si tratta di una grande area di rame, di solito con il bordo della piastra devono avere una distanza di restringimento, generalmente impostata a 20mil. Nella progettazione di PCB e nell'industria manifatturiera, generalmente, per la considerazione dei macchinari finiti del circuito stampato, o per evitare l'avvolgimento o il cortocircuito elettrico causato dalla pelle di rame esposta al bordo della scheda, gli ingegneri spesso diffondono il blocco di rame in una grande area rispetto al bordo della scheda si restringono 20mil, piuttosto che fino al bordo della scheda. Ci sono molti modi per trattare questa pelle di rame frastagliata. Ad esempio, disegnare uno strato di keepout sul bordo della tavola, quindi impostare la distanza tra il rame e keepout. Qui viene introdotto un metodo semplice, cioè impostare la distanza di sicurezza differente per l'oggetto di posa in rame, ad esempio, la distanza di sicurezza dell'intera piastra è impostata a 10mil e la posa in rame è impostata a 20mil. Può raggiungere l'effetto del restringimento del bordo 20mil. Allo stesso tempo, viene rimosso anche il rame morto che può apparire nel dispositivo.

2. Spaziatura di sicurezza non elettrica:

Larghezza caratteri Altezza e spaziatura

Non possono essere apportate modifiche al film di testo durante l'elaborazione, tranne che la larghezza di riga dei caratteri con codice D inferiore a 0.22mm (8.66mil) sarà aumentata a 0.22mm. larghezza della linea dei caratteri L0,22 mm (8,66 mil). La larghezza dell'intero carattere è W1,0 mm. L'altezza dell'intero carattere è H1,2 mm. La spaziatura tra i caratteri è D0,2 mm. Quando il testo è inferiore al precedente standard di elaborazione la stampa sarà sfocata.

Attraverso il foro a attraverso la spaziatura del foro (bordo del foro a bordo del foro)

La distanza tra foro passante (VIA) e foro passante (bordo a bordo) è maggiore di 8mil.

Distanza da schermo a pad

La stampa serigrafica non è consentita sul pad. Perché se la serigrafia è coperta dal pad, quando lo schermo di latta non sarà sullo stagno, in modo da influenzare l'installazione dei componenti. I requisiti generali della fabbrica del piatto hanno riservato anche la spaziatura 8mil. Se la scheda PCB è solida in un'area limitata, la spaziatura di 4mil è appena accettabile. Se lo schermo dello schermo copre accidentalmente il pad durante la progettazione, il produttore della scheda rimuoverà automaticamente la parte dello schermo lasciata sul pad durante la produzione per garantire lo stagno sul pad.

Naturalmente, nella progettazione di circostanze specifiche analisi specifiche. A volte lo schermo è intenzionalmente vicino al pad, perché quando i due pad sono vicini tra loro, lo schermo nel mezzo può efficacemente impedire il cortocircuito del collegamento della saldatura durante la saldatura. Questo caso e' un'altra questione.

Altezza 3D e spaziatura orizzontale su strutture meccaniche

I componenti PCB dovrebbero essere installati in direzione orizzontale e l'altezza dello spazio non sarà in conflitto con altre strutture meccaniche. Pertanto, nella progettazione, dovrebbe essere data piena considerazione all'idoneità della struttura spaziale tra i componenti, nonché tra i prodotti finiti PCB e le coperture del prodotto, e la distanza di sicurezza dovrebbe essere riservata a ciascun oggetto bersaglio. La spaziatura è considerata per garantire che non entrino in conflitto nello spazio.

Come risolvere il problema della spaziatura insufficiente?

La distanza viene misurata in aria (linea di vista), in modo da poter essere correttamente posizionata a livello del layout per ridurre la distanza richiesta. Una riduzione significativa della distanza può essere ottenuta utilizzando l'isolamento e, ove possibile, mediante assemblaggio bilaterale. L'isolamento può essere una barriera dello strato tra nodi ad alta tensione. Poiché le parti alte sono montate in superficie, i circuiti che richiedono spaziatura possono essere posizionati sui lati opposti della scheda. I nodi nello stesso circuito ad alta tensione con lo stesso potenziale di solito devono essere accuratamente distanziati dal circuito a bassa tensione. Un buon metodo è quello di posizionare un circuito ad alta tensione nella parte superiore della scheda e un circuito a bassa tensione nella parte inferiore per il controllo e il monitoraggio. I circuiti a bassa tensione generalmente non hanno i requisiti di strisciamento della superficie di confine (alloggiamento) richiesti dai circuiti ad alta tensione.

Come risolvere il problema della distanza di strisciamento insufficiente?

Sappiamo che la distanza di strisciamento è la distanza tra nodi elettrici su una superficie isolante. Nella nostra discussione, questo significa lo spazio tra i conduttori sulla superficie o sullo strato interno del PCB. Tuttavia, un'ulteriore espansione dei componenti sarà limitata dal volume della confezione del prodotto, quindi sarà necessaria un'altra strategia per soddisfare la distanza di strisciamento richiesta consentendo al contempo una maggiore densità della confezione.

Standard per il calcolo della distanza del conduttore a vari livelli di tensione

Una corretta distanza tra i cavi PCB è essenziale per evitare il cortocircuito tra i conduttori. Purtroppo, non esiste una soluzione unica a questo problema. Esistono diversi standard industriali e di sicurezza che specificano diversi requisiti di spaziatura a seconda della tensione, dell'applicazione e di altri fattori. Ecco alcune considerazioni per aiutarti a determinare la distanza corretta tra i cavi PCB.

Quando un prodotto deve passare attraverso un impianto di sicurezza, ogni impianto di sicurezza ha una serie di norme per soddisfare requisiti specifici di isolamento. In questo caso, è conveniente trovare la spaziatura desiderata. Ad esempio, negli Stati Uniti, per la maggior parte delle apparecchiature informatiche alimentate da rete o a batteria, la distanza PCB consentita dovrebbe essere determinata in base alle tabelle 2K, 2L, 2M o 2N dello standard UL IEC60950-1, edizione 2. Queste tabelle specificano le cosiddette distanze di sicurezza e le "distanze di strisciamento" per varie classi di isolamento.

Il livello richiesto dipende dalla posizione del circuito. Quando si considerano i requisiti di spaziatura e strisciamento di un dato progetto, considerare la combinazione di livelli di inquinamento e tipi di isolamento. I livelli di inquinamento di solito si riferiscono alla quantità di polvere, umidità e altri particolato nell'aria circostante o su superfici tra nodi ad alta pressione. La norma specifica isolamento funzionale, di base, complementare, doppio e rinforzato. Queste definizioni di isolamento sono piuttosto complesse. Gli standard di distanza di strisciamento variano anche con queste classi di isolamento. La figura seguente mostra la distanza di strisciamento richiesta da IEC60950-1. La distanza di strisciamento richiesta per diversi livelli di tensione. I dati riportati nella tabella seguente sono utilizzati per le classi di isolamento di base. se si tratta di una classe di isolamento doppia o rinforzata, i dati devono essere raddoppiati.