PCB設計中的電氣間距：電壓安全與可靠性保障

在PCB設計中，電壓與間距是確保電路安全運行的關鍵因素。不同電氣間距類型包括走線間距、走線到焊盤間距、走線到通孔間距、焊盤到焊盤間距、板邊間距以及電源平面間距，這些參數(shù)需要根據(jù)實際電壓等級進行規(guī)劃。電壓等級對間距的影響遵循一個基本原則：電壓越高，所需間距越大。這一關系由IPC-2221等標準規(guī)范，明確規(guī)定了不同電壓范圍下的最小間距要求。

高壓設計有特殊考慮，需要區(qū)分爬電距離（沿表面測量的最短路徑）和電氣間隙（空氣中的最短直線距離），并建立適當?shù)陌踩綦x區(qū)域。影響電氣間距的因素多樣，包括環(huán)境條件（如海拔高度、濕度、污染等級、溫度波動）、PCB材料特性（如介電常數(shù)、介電強度、CTI值、表面處理）以及應用標準要求（如工業(yè)、醫(yī)療、汽車或航空航天標準）。

——///?實際設計中?///——

低電壓設計（0-50V）通常最小間距3-8mil足夠，信號完整性考慮可能比安全間距更為重要。

中等電壓設計（50-300V）間距一般在10-60mil，可考慮使用保形涂層減小間距要求。

高電壓設計（300V以上）可能需要特殊走線技術，如圓角、柵格屏蔽等，并考慮使用槽口或挖空增加爬電距離。實用技巧包括高壓走線避免90°拐角、使用物理隔離、在關鍵區(qū)域使用阻燃槽或TVS保護，以及考慮使用埋入式走線減少外層高壓風險。

在PCB設計軟件中創(chuàng)建規(guī)則時，應基于網絡電壓等級設置間距，為不同區(qū)域創(chuàng)建相應規(guī)則集，設置規(guī)則檢查優(yōu)先級，并記錄特殊例外情況。合理的電壓與間距設計不僅確保電氣安全，也有助于提高PCB的可靠性、減少電磁干擾問題，并滿足國際安全認證要求。對于特殊應用場景，如超高頻電路、極端環(huán)境等，可能需要進行額外的電場仿真和實際測試驗證，以確保設計的可靠性和安全性。

為昕Mars PCB 間距規(guī)則設置