在高压PCB设计中，绝缘（高压隔离）至关重要，需从材料、结构、间距、工艺四方面综合保障安全。以下是关键点总结：

一、核心设计原则

1. 爬电距离（Creepage）与电气间隙（Clearance）

   • 电气间隙：最短直线空气距离（参考IEC 60664标准）

     ? 例：1kV交流电需 ≥3.2mm 间隙

   • 爬电距离：沿绝缘表面的最短路径
     • 材料CTI值越高，爬电距离可缩小（CTI>600为佳）
     • 开槽（Slot）可强制增加爬电路径长度

2. 板材选择

   • 优选 高CTI材料（CTI ≥ 600）：
     • Isola 370HR（CTI=600）
     • Rogers RO4350B（高频/高压场景）
   • 避免 标准FR-4（CTI仅175-250）

二、关键结构优化

1. 隔离槽设计
   • 槽宽 ≥1mm（切断碳化通道）
   • 槽内填充 环氧树脂/硅胶 防积尘
2. 层间屏蔽
   • 内部添加 接地铜层（隔离高压层）
3. 保护边界
   • 高压区外围加 2mm以上禁布区（防表面放电）

三、表面防护工艺

1. 三防漆涂层：
   • 聚氨酯（UR）耐高压 > 聚对二甲苯（Parylene C）真空镀膜
   • 涂敷厚度 ≥0.1mm（需均匀覆盖）
2. 阻焊层优化
   • 选 高耐压阻焊油墨（如Taiyo PSR-4000）
   • 覆盖铜箔边缘（消除毛刺放电）

四、安全冗余策略

1. 多重隔离屏障
   • 高压/低压区间隔 ≥ 2倍安全距离
   • 双重开槽 + 屏蔽层
2. 测试验证
   • Hipot测试电压 ≥ 2倍工作电压 + 1kV
   • EMI测试（高压开关噪声抑制）

️ 常见陷阱

• 污染风险：板面离子残留降低绝缘性 → 加强清洗工艺
• 热失控：高压区载流不足 → 铜厚 ≥2oz + 散热过孔
• 振动失效：器件松动导致间距缩小 → 灌封固定高压元件

实用建议：
对于 >5kV设计，优先选用 陶瓷基板/AlN基板（导热系数>150W/mK），并采用 三重绝缘线（TIW） 布局。量产前必须通过 IEC 60950-1 或 UL 61010 认证测试。

高压PCB是系统性工程，需协同结构、电气、热管理设计。建议使用 Ansys Q3D Extractor 进行电场仿真，提前规避边缘放电风险。