Максимально допустимое напряжение между дорожками печатной платы

У меня есть некоторая путаница в отношении рекомендаций по зазору между поверхностными дорожками печатной платы без покрытия (в частности, контактными площадками компонентов). В руководствах IPC-2221 и других руководствах и стандартах указываются интервалы, которые, кажется, не имеют особого смысла.

Я намеревался использовать разъем с 48 В постоянного тока, пока не понял, что он рассчитан на максимальное напряжение 30 В. Пытаясь понять, почему это так, я понял, что контактные площадки имеют шаг 1,25 мм, что оставляет между контактными площадками менее 0,6 мм. тем самым нарушая указания IPC-2221. Сами контакты разъема расположены на расстоянии 2,5 мм, в противном случае остается достаточно места.

Эти показания меняются от 0,1 мм для V<=30 В до минимума 0,6 мм для 30 В < V < 150 В (другие стандарты указывают 0,4 мм для V <50 В, у меня нет доступа к EN 60664-1). Такие прыжки кажутся излишними.

Я понимаю, что воздух может выдержать поле 3 кВ/мм (т. е. 300 В при 0,1 мм), поэтому очевидно, что это должно быть требование поверхностного загрязнения и утечки, а не требование зазора. Или, возможно, это также предназначено для учета увеличения поля из-за углов 90 °. Но я даже нашел документ о военных испытаниях , в котором рекомендуется всего 0,13 мм для 100 В на высоте <3000 футов.

Я почти уверен, что многие производители идут ниже рекомендаций IPC (например, я использую преобразователь постоянного тока, рассчитанный на входное напряжение 60 В, в корпусе BGA с шагом шарика 1 мм и максимальным размером шарика 0,7 мм, что приводит к <0,3 мм). расстояние между платами), производитель даже не предлагает использовать герметик для нижней стороны микросхемы.

Помимо того, что собранная плата подвергается (дорогостоящему) тестированию, есть ли способ ответственно указать меньшее расстояние между дорожками?


Некоторые связанные вопросы:

Ответы (2)

Я провел много исследований по этому вопросу, и, к сожалению, это не так просто, как вы думаете. Все ссылаются на IPC2221A, потому что это стандарт де-факто, но тесты, проведенные UL, были ограничены, и последующие тесты показали, что различия между внешним и внутренним слоями в основном незначительны, несмотря на то, что стандарт показывает большую разницу.

Степень загрязнения и тип изоляции платы играют огромную роль и могут варьировать значения зазора примерно в 6 раз в совокупности. Согласно первой таблице ниже, 0,5 мм рассчитаны на 150 В. Другие таблицы говорят другое (см. вторую таблицу). Кроме того, имейте в виду, что когда вы проектируете плату для работы при напряжении 150 В, UL проводит испытания при гораздо более высоком напряжении, чтобы обеспечить соответствие требованиям. В эти стандарты заложен огромный запас прочности. Последнее испытание, в котором я участвовал, проводилось при 1000 В плюс удвоенное рабочее напряжение пикового значения 138 В, что дает около 1280 В. Основная причина, по которой они проводят эти тесты, - это случай сильного скачка напряжения на линии из-за взрыва трансформатора или чего-то подобного. Они не хотят убивать того, кто держит устройство. Если ваше устройство никому не причинит вреда, вам не о чем беспокоиться.

Я считаю, что с этим разъемом все в порядке, если вам не нужно соответствовать каким-либо основным стандартам.

В конце концов, вам необходимо протестировать устройство в среде, в которой вы планируете его использовать, чтобы определить, будет ли оно работать.

Таблица зазоров для 150/300В

Таблица IPC (не согласуется с первой таблицей)

На самом деле я должен принять самые строгие правила, которые применяются к неимплантированным медицинским устройствам. 60601-1 и -2. Тот факт, что нигде нет разумного стандарта для этого, и производители деталей делают все, что им нравится, мягко говоря, раздражает.

Машины, производящие дорожки, колодки и т. д., не обладают 100-процентной точностью. У них есть допуски, вероятно, указанные как +/- d, где d - некоторое расстояние. Эти допуски, вероятно, учтены в консервативных цифрах зазоров. Я не думаю, что это полный ответ на вопрос, но это один из факторов для рассмотрения.

Технология, позволяющая использовать дорожки толщиной 0,1 мм с шагом 0,1 мм, не будет иметь проблем с шагом 0,2 мм, нет необходимости переходить на 9,6 мм, как указано в рекомендациях.