外观
PCB设计中的安全间距
在PCB设计中,考虑到可制造性、电气安全性、可使用性等方面,会有各类间距要求需要遵守;包括导线到导线、导线到焊盘、过孔到导线、过孔到焊盘、电源爬电距离、铜皮到板框距离等等;
下方是嘉立创EDA设计规则中默认的安全间距要求;在日常器件不密、板框较大的场合,通常都不需要修改规则;但当板框较小、器件较多且密集的适合,默认的间距规则就会成为设计阻碍,导致拉不出来线、产生drc报错。此时,可以尝试减少设计规则中安全间距、导线默认线宽等规则。注意,此时的修改一定是要在板厂的生产要求内,且留有一定余量,否则最终设计出来不能生产或次品率过高。
对于不同的板厂,极限生产工艺是不一样的,此处以嘉立创PCB板厂为例给大家介绍;
- 常规PCB通常是2层、4层且铜厚1oz居多,此时最小线宽线距为4mil或3.5mil;注意,这里是“最小”,在实际项目设计过程中,不应挑战工艺极限,通常≤6mil;已经足够满足绝大多少项目设计需求了;
- 常规PCB设计中,常用过孔孔径有,8/16mil,10/20mil,12/24mil,11.8/19.7mil,13.8/27.6mil,23.6/39.4mil;在实际项目实际过程中,不建议随意改变过孔尺寸,因为工厂钻头都是有固定大小的,当设计尺寸不符合实际钻头尺寸时,切割就会有误差,可能影响不良率;同时免费打样过孔应大于11.8/17.7mil。
- 20H规则:将电源层相对于地层内缩,使电场只只在接地层的范围内传导。其中,一个 H(电源和地之间的介质厚度)为单位,内缩 20H 可将 70%的电场 限制在接地层边沿内。若内缩 100H 则可将 98%的电场限制在内。一般,在 PCB 设计时把电源层比地层内缩 1mm,或者必须≥20mil,优先 40mil,基本就可以满足 20H 的原则。当然,这是建立在内缩后GND平面仍然完整的前提下,若内缩后导致GND平面不完成或有割裂,则需减少内缩距离。
- 电气间隙是沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径;爬电距离是导体周围的绝缘材料被电极化,导致绝缘材料呈现带电现象的半径。在实际项目设计中,应该将强电(例如AC220V)和弱电(例如DC12V、5V)分割在一个安全距离内,防止互相干扰。
- 下面给出几张IEC60335-1规范中要求的爬电距离&电气间隙的设置要求,注,可以通过开槽增加爬电距离,当电路板空间有限时可以将强弱电区域使用挖槽隔离开,实际开槽距离需自行计算和测试。