關(guān)于PCB設(shè)計(jì)中都有哪些間距需要考慮？

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

　　1.電氣相關(guān)安全間距：

　　導(dǎo)線之間間距

　　據(jù)主流PCB生產(chǎn)廠家的加工能力，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的間距不得低于4mil。線距，也是線到線，線到焊盤的距離。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(guī)在10mil比較常見。

　　焊盤孔徑與焊盤寬度

　　據(jù)主流PCB生產(chǎn)廠家的加工能力，焊盤孔徑如果以機(jī)械鉆孔方式，不得低于0.2mm，如果以鐳射鉆孔方式，不得低于4mil。而孔徑公差根據(jù)板材不同略微有所區(qū)別。一般能管控在0.05mm以內(nèi)內(nèi)。焊盤寬度不得低0.2mm。

　　焊盤與焊盤之間的間距

　　據(jù)主流PCB生產(chǎn)廠家的加工能力，焊盤與焊盤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板邊的間距不小于0.3mm。如上圖所示，在Design-Rules-Board outline頁面來設(shè)置該項(xiàng)間距規(guī)則。

　　如果是大面積鋪銅，通常也是與板邊需要有內(nèi)縮距離，一般設(shè)為20mil。在PCB設(shè)計(jì)以及制造行業(yè)，一般情況下，出于電路板成品機(jī)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(duì)于板邊內(nèi)縮20mil，而不是一直將銅皮鋪到板邊沿。這種銅皮內(nèi)縮的處理方法有很多種。比如板邊繪制keepout層，然后設(shè)置鋪銅與keepout的距離。此處介紹一種簡便的方法，即為鋪銅對(duì)象設(shè)置不同的安全距離，比如整板安全間距設(shè)置為10mil，而將鋪銅設(shè)置為20mil。即可達(dá)到板邊內(nèi)縮20mil的效果。同時(shí)也去除了器件內(nèi)可能出現(xiàn)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）以下的字符線條寬度都會(huì)加粗到0.22mm。即字符線條寬度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(dāng)文字小于以上標(biāo)準(zhǔn)時(shí)加工印刷出來會(huì)模糊不清。

　　過孔到過孔間距（孔邊到孔邊）

　　過孔（VIA）到過孔間距（孔邊到孔邊）大于8mil。

　　絲印到焊盤距離

　　絲印不允許上焊盤。因?yàn)榻z印若蓋上焊盤，在上錫的時(shí)候絲印處將不能上錫，從而影響元器件裝貼。一般板廠要求預(yù)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(qiáng)可以接受。如果絲印在設(shè)計(jì)時(shí)不小心蓋過焊盤，板廠在制造時(shí)會(huì)自動(dòng)消除留在焊盤上的絲印部分以保證焊盤上錫。

　　當(dāng)然在設(shè)計(jì)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的，因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)焊盤靠的很近的時(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(dāng)別論。

　　機(jī)械結(jié)構(gòu)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(jī)械結(jié)構(gòu)有沖突。因此在設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)上的適配性，為各目標(biāo)對(duì)象預(yù)留安全間距。該間距以保證它們?cè)诳臻g上不發(fā)生沖突為度自行考慮。

　　如何解決間距不足的問題？

　　間距是在空氣（視線）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。通過使用絕緣材料并且在可能的情況下通過雙側(cè)組裝可以實(shí)現(xiàn)間隔的顯著減小。絕緣材料可以是高壓節(jié)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(duì)側(cè)上。處于相同電位的相同高電壓電路內(nèi)的節(jié)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(jiān)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題？

　　我們知道，爬電距離是絕緣表面上的電節(jié)點(diǎn)之間的間隔。在我們的討論中，這意味著PCB表面或內(nèi)部層上的導(dǎo)體之間的空間。但是進(jìn)一步擴(kuò)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)滿足所需的爬電距離。

　　計(jì)算各電壓等級(jí)下導(dǎo)線間距的標(biāo)準(zhǔn)

　　PCB走線之間的適當(dāng)距離對(duì)于避免電導(dǎo)體之間的短路至關(guān)重要。不幸的是，這個(gè)問題沒有單一的解決方案。存在各種工業(yè)和安全標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)電壓，應(yīng)用和其它因素規(guī)定不同的間隔要求。這里我提供一些注意事項(xiàng)，幫助您確定PCB導(dǎo)線之間的適當(dāng)距離。

　　當(dāng)產(chǎn)品必須通過某個(gè)安全機(jī)構(gòu)時(shí)，各安全檢測機(jī)構(gòu)都有一系列用以滿足特定的絕緣要求的標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，找到所需的間距是很方便的。例如，在美國，對(duì)于大多數(shù)市電或電池供電的信息技術(shù)設(shè)備，允許PCB間距應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(jí)的所謂安全間距和“爬電距離”。

　　所需的等級(jí)取決于所在電路的位置。當(dāng)考慮給定設(shè)計(jì)的間距和爬電要求時(shí)，要考慮污染程度和絕緣類型的組合。污染程度通常指，周圍空氣中或高壓節(jié)點(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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了功能性，基本，補(bǔ)充，雙重和加強(qiáng)絕緣。這些絕緣定義相當(dāng)復(fù)雜。爬電距離的標(biāo)準(zhǔn)也跟這些絕緣等級(jí)的不同而不同。如下圖所示為標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1所要求的爬電距離。在不同電壓等級(jí)下所需要的滿足的爬電距離。下表的數(shù)據(jù)使用與基本絕緣等級(jí)，如果是雙重或者加強(qiáng)絕緣等級(jí)，數(shù)據(jù)需要翻倍。