私は大学の最初のインターンシップでPCB沿面およびクリアランス基準に初めて触れることができました。 私は、2つの電極の間に電気火花を作るために120Vを取り、それを20kVに変換する必要がある火花点火回路の開発を任されました。 私は若かったし、「沿面」や「クリアランス」という言葉もまだ知らなかったので、protoboard回路に接続すると、入ってくる電力が軒並み弧を描いて爆発しました。 私の青年の間違いから学びたいと思えば心の表面漏れそして整理のあなたの板を設計する必要がある。 これらの2つの属性は、高電圧ボード上の導体間の距離を指定します。 クリアランスと沿面の要件は、IEC60601およびIPC2221を含むいくつかの規格によって管理されています。 これらの基準を満たすために使用できる設計方法はいくつかありますので、回路と顧客を安全に保つことができます。
沿面とクリアランスとは何ですか？
主に低電圧回路を設計する場合、沿面やクリアランスを頻繁に処理する必要がない可能性があります。 だから、沿面とクリアランスは正確に何であり、いつそれらについて考え始める必要がありますか？
クリアランス-クリアランスは、二つの導体間の空気中の最短距離です。 これは、2つの山頂の間の視線距離と考えることができます。 あなたはジェットパックを持っていた場合、私はしばしば私がしたいように、あなたは直線で他のピークに直接飛ぶことができます。
沿面-沿面は、PCBの絶縁材料の表面に沿った別の導体までの最短距離です。 この時間は、ジェットパックなしで、トップに到達するために谷を通って、山の側面を下にすべての方法を歩いて、他の山を登る必要があります。
これら二つの定義は、”高電圧”ボードを設計するときに重要になります。 あなたのボードが30VACまたは60VDC以上を使用している場合は、間隔に注意を払う必要があります。 あなたがしない場合は、あなたのPCBは、以前から私のようになってしまう可能性があります,焼かれ、喫煙. これは、より高い電圧では、導体が互いに接近しすぎると、導体が互いにまたは他の部品にアークする可能性があるためです。 ボードがアナログ回路とデジタル回路と高電圧回路を混在させるにつれて、沿面とクリアランスについて学ぶ必要があります。
PCBの沿面および整理の標準は何ですか。
直接の経験から沿面とクリアランスの重要性について学びたくない私たちのために、私たちを助けるためのいくつかの基準があります。 主に、IEC60601とIPC2221を調べる必要があります。 これらの2つの規格は、異なる電圧とシナリオのための導体間の間隔を詳述しています。
時には、標準が問題を解決したり、導体をレイアウトする方法を正確に教えてくれない灰色の領域があります。 しかし、あなたのCMのDFMの規則はmanufacturabilityを保障する表面漏れおよび整理のための安全要求事項が満たされることを保障するためにあなたの板をテスト 最もよく知られたテストサービスはあなたの板を認可し、あなたの顧客に信任を与え、関連の不測の事態に対して保護を与える引受人の実験室(UL)で 一日の終わりには、沿面とクリアランスの設計の原則を知ることが重要であり、ボードが準拠していることを確認することができます。
沿面およびクリアランスの設計
沿面およびクリアランスの問題に対する最も明白な解決策は、部品または導体をさらに離すことです。 この戦略は、フォームファクタの縮小と高密度Pcbの必要性の高まりでは、もはや実際には機能しません。 沿面とクリアランスの両方のためのいくつかの具体的な戦略を見て、あなたが考慮する必要がありますいくつかの他の要因を調べてみましょう。
クリアランス-クリアランスを見るときは、導体またはノード間の空気中の最短距離であることを覚えておく必要があります。 一つの良い解決策は、問題の二つの点の間に絶縁障壁を追加することが多いです。 両面ボードを使用している場合、これを行う簡単な方法の1つは、上部に高電圧部品を配置し、下部に低電圧部品を配置することです。 同じ電圧にある高電圧導体は、互いに過度のクリアランスを必要としないことがありますが、低電圧導体から分離する必要があります。 それがあなたの板のための事実ならPCBの基質の絶縁材は優秀な障壁を作ります。
沿面-沿面に関しては、常にボードの反対側に物を貼り付けることはできません。 沿面は、絶縁体の表面に沿ったノード間の距離であることに注意してください。 山頂の比喩に戻って考えると、沿面を増やす一つの方法は、ピークの間に谷を作ることです。 沿面を増加するためにPCBの基質に溝かたらいを切ることができます。 また時々間隔を増加するために絶縁体を通ってスロットをずっと切ることができます。 これは、電力線上の高電圧絶縁体で使用されるのと同じ戦略であり、それらの絶縁体は沿面距離を増加させるためにその長さを下に尾根を有する。
材料-沿面を扱うときあなたが選ぶ絶縁材料はまた重要である。 これは、電圧が絶縁体の表面に沿って導電性経路を形成すると、絶縁体の表面を破壊する可能性があり、その結果、部品間のより導電性経路が生じるから これを測定する特性は、CTI（Comparative Tracking Index）と呼ばれます。 材料のCTIが高いほど、絶縁性が高くなります。 ボード上に導電性パスを作成する沿面について心配している場合は、より高いCTI材料を選択してください。
境界面-沿面とクリアランスは、PCBのエンクロージャとその導体に適用されます。 これは、エンクロージャを設計するために機械エンジニアと協力しているときに、沿面とクリアランスを考慮する必要があることを意味します。 多くの場合、この要件を処理するために先に説明したのと同じ戦略を使用できます。
私の上司はかつて、回路を揚げることは問題ではないと言っていましたが、同じ間違いを三つ以上作り始めると問題になります。 高圧板のための沿面そして整理の標準に続くことはあなたのPCBの安全承諾を保障し、吹くことからの保ちます。 IEC60601とIPC2221を見て、どの規格を満たす必要があるかを確認できることに注意してください。 特定の問題を解決する方法に迷っている場合は、CMに助けを求めてみてください。 最後に、pcbが出荷されたときに安全であることを確認できるように、クリアランスと沿面のためのいくつかの設計技術を知る必要があります。