PCB电气间隙和走线宽度要求

描述

很多工程师常常是根据经验和之前工程师的范例来处理PCB走线铜箔电气间隙和铜箔走线的宽度,缺少依据和理论支持,对设计的可靠性往往不确定。本文主要参考IPC-2221b和IPC-2512,是电子行业普遍接受的印刷电路板的标准,讲清楚这两个问题。

01

PCB的电气间隙

安规距离要求在不同产品对应的安规标准中有明确规定,不在本文范围。

PCB的电气间隙要求主要参考IPC-2221b (印刷电路板设计通用标准)。IPC-2221b文件中还提供了海拔>3050m应用的PCB电气间隙要求,不在通常应用范围,本文删除了这部分。保留常用的B1,B2,B4部分(海拔<3050m的应用)。

B1-PCB内层电气间隙要求

B2-PCB外层无涂层电气间隙要求

B4-PCB外层有涂层的电气间隙要求

有两个注意事项:1. 表中是最小电气间隙要求,实际应用需要保留余量,例如PCB工艺的精度偏差。2. 表中电压是直流,如果对于>200V的脉冲和交流电压,需要考虑PCB铜箔间的寄生电容参数。

交流电压

02

PCB走线和载流能力

PCB载流能力相关的因素:

a.温升

b.线宽

c.铜箔厚度

IPC-2152(印刷电路载流能力)原文铜箔横截面积和电流的关系如FigureA,

交流电压

其中面积是平方mil,换算成不同铜厚的宽度如Figure B, 宽度单位是英寸

交流电压

PCB常用单位换算:

1oZ≈1. 4mil或35um

1mil=25.4um

1英寸(inch)=25.4毫米(mm)=1000mil

1mm=39.37mil

例如1OZ铜厚,2mm线宽,铜箔温升20℃,可以通过的电流?

1OZ铜厚=1.4mil,2mm线宽=78.74mil,横截面积≈110平方mil(计算或查表Figure B),然后查表Figrue A,允许的温升20℃的曲线,110平方mil面积,查找载流值约5A。

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