PCB设计中间距要求详解

PCB设计中的安全间距主要包括电气安全间距和非电气安全间距。‌

电气安全间距

‌导线之间间距‌：走线与走线之间的间距不得低于4MIL，常规值为10MIL。

‌焊盘孔径与焊盘宽度‌：机械钻孔方式不得低于0.2mm，镭射钻孔方式不得低于4MIL，焊盘宽度不得低于0.2MM。

‌焊盘与焊盘之间的间距‌：不得小于0.2MM。

‌铜皮与板边之间的间距‌：带电铜皮与PCB板边的间距不小于0.3MM，大面积铺铜与板边的内缩距离一般为20MIL。

‌3W规则‌：对于时钟走线、差分线、视频、音频等高速信号线，线中心间距不少于3倍线宽时，可保持大部分电场不互相干扰。

‌20H规则‌：电源层相对地层内缩20H的距离，以抑制边缘辐射效应。

非电气安全间距

‌字符的宽度和高度及间距‌：丝印字符一般使用5/30MIL、6/36MIL等常规值。

‌丝印到焊盘的距离‌：丝印与焊盘之间应保持8MIL的间距，最小可为4MIL。

‌机械结构上的3D高度和水平间距‌：需确保各元素间适配，预留安全间距，避免冲突。

电气相关安全间距

1、导线间间距

就主流PCB生产厂家的加工能力来说，导线与导线之间的间距最小不得低于4mil。最小线距，也是线到线，线到焊盘的距离。从生产角度出发，有条件的情况下是越大越好，比较常见的是10mil。

2、焊盘孔径与焊盘宽度

就主流PCB生产厂家的加工能力来说，焊盘孔径如果以机械钻孔方式，最小不得低于0.2mm，如果以镭射钻孔方式，最小不得低于4mil。而孔径公差根据板材不同略微有所区别，一般能管控在0.05mm以内，焊盘宽度最小不得低于0.2mm。

3、焊盘与焊盘的间距

就主流PCB生产厂家的加工能力来说，焊盘与焊盘之间的间距不得低于0.2mm。

4、铜皮与板边的间距

带电铜皮与PCB板边的间距最好不小于0.3mm。在Design-Rules-Board outline页面来设置该项间距规则。

如果是大面积铺铜，通常与板边需要有内缩距离，一般设为20mil。在PCB设计以及制造行业，一般情况下，出于电路板成品机械方面的考虑，或者为避免由于铜皮裸露在板边可能引起卷边或电气短路等情况发生，工程师经常会将大面积铺铜块相对于板边内缩20mil，而不是一直将铜皮铺到板边沿。

这种铜皮内缩的处理方法有很多种，比如板边绘制keepout层，然后设置铺铜与keepout的距离。此处介绍一种简便的方法，即为铺铜对象设置不同的安全距离，比如整板安全间距设置为10mil，而将铺铜设置为20mil，即可达到板边内缩20mil的效果，同时也去除了器件内可能出现的死铜。

非电气相关安全间距

1、字符宽度高度及间距

文字菲林在处理时不能做任何更改，只是将D-CODE小于0.22mm(8.66mil)以下的字符线条宽度都加粗到0.22mm，即字符线条宽度L=0.22mm(8.66mil)。

而整个字符的宽度W=1.0mm，整个字符的高度H=1.2mm，字符之间的间距D=0.2mm。当文字小于以上标准时，加工印刷出来会模糊不清。

2、过孔到过孔的间距

过孔(VIA)到过孔间距(孔边到孔边)最好大于8mil。

一、电气间隙

电气间隙定义为沿相邻两个导体或一个导体与相邻电机壳体表面的空气测量的最短距离。电气间隙的大小取决于工作电压和绝缘等级。例如：

1、一次侧交流部分：保险丝前L—N≥2.5mm，L.N至大地(PE)≥2.5mm。保险丝后可根据实际情况调整，但仍建议保持一定距离以避免短路。

2、一次侧交流对直流部分≥2.0mm。

3、一次侧直流地对大地≥2.5mm。

4、一次侧对二次侧部分≥4.0mm，对于跨越一二次侧之间的元器件，如光耦合器、Y电容等，如果脚间距≤6.4mm，则需要开槽处理。

5、二次侧部分之间的电气间隙≥0.5mm。

6、二次侧地对大地≥1.0mm。

二、爬电距离

爬电距离定义为两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝缘表面测量的最短距离。爬电距离同样取决于工作电压和绝缘等级。例如：

1、一次侧交流部分：保险丝前L—N≥2.5mm，L.N至大地≥2.5mm。

2、一次侧交流对直流部分≥2.0mm。

3、一次侧直流地对地≥4.0mm。

4、一次侧对二次侧≥6.4mm。

5、二次侧部分之间≥0.5mm。

6、二次侧地对大地≥2.0mm。

7、变压器两级间≥8.0mm。

三、绝缘穿透距离

绝缘穿透距离是指绝缘材料的最小厚度，应根据工作电压和绝缘应用场合来决定：

1、对于工作电压不超过50V(71V交流峰值或直流值)的情况，没有特定的厚度要求。

2、附加绝缘的最小厚度应为0.4mm。

3、加强绝缘的最小厚度在不受机械应力影响的情况下也是0.4mm。

特殊情况下的绝缘厚度要求可以放宽，只要满足以下条件之一：

1、使用至少两层材料，每层都通过附加绝缘的抗电强度试验。

2、使用三层材料构成的附加绝缘，其中任意两层材料的组合都能通过附加绝缘的抗电强度试验。

3、使用至少两层材料构成的加强绝缘，每层都通过加强绝缘的抗电强度试验。

4、使用三层绝缘材料构成的加强绝缘，其中任意两层材料的组合都能通过加强绝缘的抗电强度试验。

走线的间距：根据PCB生产厂家的加工能力，导线和导线之间、导线到焊盘之间的间距不得低于4mil。通常情况下，为了满足生产需要，一般常规间距在10mil左右。

走线的宽度：走线的宽度应根据电流的大小来确定。例如当铜厚1OZ时，1mm线宽可按电流1A来取值，在条件允许的情况下，走线应尽可能宽，以降低电阻并提高可靠性。

1、在设计过程中，要尽量减少线路的长度和弯曲度，以减少电阻和电感。

2、在可能的情况下，应尽量使用宽导线和大间距来提高可靠性。

3、避免导线交叉或重叠，以防止电磁干扰和热效应。

4、在需要高频信号传输的情况下，应使用屏蔽电缆或光纤传输，以减少干扰。

5、在需要高电流传输的情况下，应使用粗导线以减少电阻。

6、在可能发生机械应力的地方，应使用适当的外护套来保护导线。

7、在设计过程中要考虑线路的可维护性，以便于维修和更换元件。