PCB設計中都有哪些間距需要考慮？

　　PCB設計中有諸多需要考慮到安全間距的地方。在此，暫且歸為兩類(lèi)：一類(lèi)為電氣相關(guān)安全間距，一類(lèi)為非電氣相關(guān)安全間距。

　　1.電氣相關(guān)安全間距：

　　導線(xiàn)之間間距

　　據主流PCB生產(chǎn)廠(chǎng)家的加工能力，導線(xiàn)與導線(xiàn)之間的間距不得低于最小4mil。最小線(xiàn)距，也是線(xiàn)到線(xiàn)，線(xiàn)到焊盤(pán)的距離。從生產(chǎn)角度出發(fā)，有條件的情況下是越大越好，一般常規在10mil比較常見(jiàn)。

　　焊盤(pán)孔徑與焊盤(pán)寬度

　　據主流PCB生產(chǎn)廠(chǎng)家的加工能力，焊盤(pán)孔徑如果以機械鉆孔方式，最小不得低于0.2mm，如果以鐳射鉆孔方式，最小不得低于4mil。而孔徑公差根據板材不同略微有所區別。一般能管控在0.05mm以?xún)葍?。焊盤(pán)寬度最小不得低0.2mm。

　　焊盤(pán)與焊盤(pán)之間的間距

　　據主流PCB生產(chǎn)廠(chǎng)家的加工能力，焊盤(pán)與焊盤(pán)之間的間距不得低于0.2mm。

　　銅皮與板邊之間的間距

　　帶電銅皮與PCB板邊的間距最好不小于0.3mm。如上圖所示，在Design-Rules-Board outline頁(yè)面來(lái)設置該項間距規則。

　　如果是大面積鋪銅，通常也是與板邊需要有內縮距離，一般設為20mil。在PCB設計以及制造行業(yè)，一般情況下，出于電路板成品機械考慮，或者避免銅皮裸露在板邊可能引起的卷邊或電氣短路等情況發(fā)生，工程師經(jīng)常會(huì )將大面積鋪銅塊相對于板邊內縮20mil，而不是一直將銅皮鋪到板邊沿。這種銅皮內縮的處理方法有很多種。比如板邊繪制keepout層，然后設置鋪銅與keepout的距離。此處介紹一種簡(jiǎn)便的方法，即為鋪銅對象設置不同的安全距離，比如整板安全間距設置為10mil，而將鋪銅設置為20mil。即可達到板邊內縮20mil的效果。同時(shí)也去除了器件內可能出現的死銅。

　　2.非電氣相關(guān)的安全間距：

　　字符寬度高度及間距

　　文字菲林在處理時(shí)不能做任何更改，只是將D-CODE小于0.22mm(8.66mil)以下的字符線(xiàn)條寬度都會(huì )加粗到0.22mm。即字符線(xiàn)條寬度L0.22mm(8.66mil)。而整個(gè)字符的寬度W1.0mm。整個(gè)字符的高度H1.2mm。字符之間的間距D0.2mm。當文字小于以上標準時(shí)加工印刷出來(lái)會(huì )模糊不清。

　　過(guò)孔到過(guò)孔間距(孔邊到孔邊)

　　過(guò)孔(VIA)到過(guò)孔間距(孔邊到孔邊)最好大于8mil。

　　絲印到焊盤(pán)距離

　　絲印不允許上焊盤(pán)。因為絲印若蓋上焊盤(pán)，在上錫的時(shí)候絲印處將不能上錫，從而影響元器件裝貼。一般板廠(chǎng)要求預留8mil的間距為好。如果PCB板實(shí)在面積有限，做到4mil的間距也勉強可以接受。如果絲印在設計時(shí)不小心蓋過(guò)焊盤(pán)，板廠(chǎng)在制造時(shí)會(huì )自動(dòng)消除留在焊盤(pán)上的絲印部分以保證焊盤(pán)上錫。

　　當然在設計時(shí)具體情況具體分析。有時(shí)候時(shí)故意讓絲印緊貼焊盤(pán)的，因為當兩個(gè)焊盤(pán)靠的很近的時(shí)候，中間的絲印可以有效防止焊接時(shí)焊錫連接短路。此種情況另當別論。

　　機械結構上的3D高度和水平間距

　　PCB上器件在裝貼時(shí)要考慮到水平方向上和空間高度上會(huì )不會(huì )與其他機械結構有沖突。因此在設計時(shí)，要充分考慮到元器件之間，以及PCB成品與產(chǎn)品外殼之間，空間結構上的適配性，為各目標對象預留安全間距。該間距以保證它們在空間上不發(fā)生沖突為度自行考慮。

　　如何解決間距不足的問(wèn)題?

　　間距是在空氣(視線(xiàn))中測量的，因此在布局層面可以做到合理布局，以減少所需的間距。通過(guò)使用絕緣材料并且在可能的情況下通過(guò)雙側組裝可以實(shí)現間隔的顯著(zhù)減小。絕緣材料可以是高壓節點(diǎn)之間的片狀屏障。由于高的部件是表面安裝的，可以將需要間距的電路放置在板的相對側上。處于相同電位的相同高電壓電路內的節點(diǎn)通常需要注意與低電壓電路間距。一種好的方法是在電路板的頂部放置高壓電路，在底部放置低壓電路，用于控制和監測。低壓電路通常不具有高壓電路所所需的邊界表面(殼體)爬電要求。

　　如何解決爬電距離不足的問(wèn)題?

　　我們知道，爬電距離是絕緣表面上的電節點(diǎn)之間的間隔。在我們的討論中，這意味著(zhù)PCB表面或內部層上的導體之間的空間。但是進(jìn)一步擴展元件將受到產(chǎn)品包裝體積的約束，因此需要有一些其他策略，在允許更高的封裝密度情況下，同時(shí)滿(mǎn)足所需的爬電距離。

　　計算各電壓等級下導線(xiàn)間距的標準

　　PCB走線(xiàn)之間的適當距離對于避免電導體之間的短路至關(guān)重要。不幸的是，這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有單一的解決方案。存在各種工業(yè)和安全標準，根據電壓，應用和其它因素規定不同的間隔要求。這里我提供一些注意事項，幫助您確定PCB導線(xiàn)之間的適當距離。

　　當產(chǎn)品必須通過(guò)某個(gè)安全機構認證時(shí)，各安全檢測機構都有一系列用以滿(mǎn)足特定的絕緣要求的標準。在這種情況下，找到所需的間距是很方便的。例如，在美國，對于大多數市電或電池供電的信息技術(shù)設備，最小允許PCB間距應根據標準UL IEC60950-1第2版表2K，2L，2M或2N確定。這些表格指定了各種絕緣等級的所謂安全間距和“爬電距離”。

　　所需的等級取決于所在電路的位置。當考慮給定設計的間距和爬電要求時(shí)，要考慮污染程度和絕緣類(lèi)型的組合。污染程度通常指，周?chē)諝庵谢蚋邏汗濣c(diǎn)之間的表面上的灰塵，濕氣和其他顆粒物質(zhì)的含量。 該標準規定了功能性，基本，補充，雙重和加強絕緣。這些絕緣定義相當復雜。爬電距離的標準也跟這些絕緣等級的不同而不同。如下圖所示為標準IEC60950-1所要求的爬電距離。在不同電壓等級下所需要的最滿(mǎn)足的最小爬電距離。下表的數據使用與基本絕緣等級，如果是雙重或者加強絕緣等級，數據需要翻倍。