PCB設計中必須考慮的8個安全距離

有很多安全距離考慮因素 PCB設計包括走線間距、字元間距、焊盤間距等等。這裡我們將其分為兩類:電氣相關的安全距離和非電氣相關的安全距離。

01 電氣相關安全距離

走線間距

就主流PCB製造商的加工能力而言,線材之間的最小間距不得小於0.075毫米。最小線材間距是指線材與線材之間、線材與焊盤之間的最小距離。從製造角度來看,線材間距越大越好。較常見的值是0.127毫米。

電氣相關安全距離

焊盤孔直徑和焊盤寬度

對主流PCB廠商來說,焊盤若採用機械鑽孔,最小孔徑不得小於0.2mm;若採用雷射鑽孔,最小孔徑不得小於0.1mm。孔徑公差會根據材料不同而略有不同,但一般控制在0.05mm以內。最小焊盤寬度不得小於0.2mm。

焊盤間距

對於主流PCB廠商來說,焊盤之間的最小距離不應小於0.2mm。

銅邊間距

帶電銅與 PCB 邊緣之間的最小距離理想情況下不得小於 0.3 mm。此距離可在「設計規則」>「電路板輪廓」頁面中設定。

對於大面積覆銅,通常會從板邊緣向內減少覆銅面積,通常設定為0.2毫米。在PCB設計和製造業中,為了避免諸如板邊緣銅暴露導致翹曲或電氣短路等潛在問題,工程師通常會將覆銅面積向內減少8密耳,而不是將其一直延伸到邊緣。

實現這種銅箔偏移的方法有很多,例如在電路板邊緣繪製禁區 (keep-out layer),並設定覆銅區域與禁區之間的距離。更簡單的方法是為覆銅物件設定不同的安全距離,例如將電路板整體安全距離設定為 0.25 毫米,覆銅距離設定為 0.5 毫米,這樣就能使覆銅物件與電路板邊緣偏移 0.5 毫米,同時消除元件中潛在的死銅區域。

02 非電氣相關安全距離

字元寬度、高度和間距

若採用網版印刷,則不得對字體進行任何修改。任何線寬 (D-CODE) 小於 0.22 毫米(8.66 密耳)的字元都應將其線條加粗至 0.22 毫米。字元整體寬度 (W) 應為 1.0 毫米,字元高度 (H) 應為 1.2 毫米。字元間距 (D) 應至少為 0.2 毫米。如果字元小於這些規格,列印時會顯得模糊。

通孔間距

過孔之間的間距(過孔到過孔、中心到中心)應至少為 8 mil。

絲網到焊盤間距

網版印刷層不應與焊盤重疊。如果網版印刷層覆蓋焊盤,則會妨礙焊盤在組裝過程中正確焊接。建議的間隙至少為 8 mil。如果 PCB 面積有限,4 mil 的間隙是可以接受的,但應盡可能避免。如果網版印刷層在設計過程中不小心與焊盤重疊,製造商通常會移除焊盤區域的網版印刷層,以確保正確焊接。

在某些情況下,設計人員可能會故意將網版印刷層放置在靠近焊盤的位置,尤其是在兩個焊盤非常靠近的情況下。在這種情況下,網版印刷層可以有效防止焊盤之間發生短路,但這需要根據具體情況具體分析。

機械 3D 高度和水平間距

在 PCB 上放置元件時,必須考慮它們在高度和水平間距方面是否會與其他機械結構發生衝突。在設計階段,請務必確保元件、PCB、產品外殼以及其他結構元件之間留出足夠的間距,以避免物理衝突。必須留出適當的間隙,以確保不會發生幹擾。

以上數值僅供參考,可在設計中定義安全裕度時提供指導,但並非嚴格的業界標準。具體要求可能因 PCB 製造商或產品的設計約束而異。

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