Maximal zulässige Spannung zwischen Leiterplattenspuren

Ich habe einige Verwirrung bezüglich der Richtlinien für den Abstand zwischen oberflächenunbeschichteten Leiterplattenspuren (insbesondere Komponentenpads). Die IPC-2221-Richtlinien und andere Richtlinien und Standards weisen auf Abstände hin, die wenig Sinn zu machen scheinen.

Ich hatte vor, einen Stecker mit 48 V DC zu verwenden, bis mir klar wurde, dass er für maximal 30 V ausgelegt war. Als ich versuchte herauszufinden, warum dies so war, stellte ich fest, dass die Pads einen Abstand von 1,25 mm hatten, wodurch weniger als 0,6 mm zwischen den Pads blieben. und damit gegen die Angaben von IPC-2221 verstoßen. Die Steckerstifte selbst haben einen Abstand von 2,5 mm und lassen ansonsten viel Freiraum.

Diese Angaben springen von 0,1 mm für V <= 30 V bis zu einem Minimum von 0,6 mm für 30 V < V < 150 V (andere Normen geben 0,4 mm für V < 50 V an, ich habe keinen Zugriff auf EN 60664-1). Solche Sprünge wirken eher übertrieben.

Ich verstehe, dass Luft einem Feld von 3 kV / mm (dh 300 V bei 0,1 mm) standhalten kann. Dies muss also eindeutig eine Oberflächenkontaminations- und Kriechanforderung sein und keine Abstandsanforderung. Oder vielleicht sollen auch Felderhöhungen durch 90°-Ecken berücksichtigt werden. Aber ich habe sogar ein militärisches Testdokument gefunden , das nur 0,13 mm für 100 V für Höhen von <3000 Fuß empfiehlt.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass viele Hersteller die IPC-Empfehlungen unterschreiten (z. B. verwende ich einen DC-DC-Wandler mit einer Nennspannung von 60 V in einem BGA-Gehäuse mit einem Kugelabstand von 1 mm und einer maximalen Kugelabmessung von 0,7 mm, was zu <0,3 mm führt Leiterplattenabstand), schlägt der Hersteller nicht einmal vor, eine Versiegelung für die Unterseite des ICs zu verwenden.

Abgesehen davon, dass die bestückte Platine einem (teuren) Test unterzogen wird, gibt es eine Möglichkeit, einen kleineren Abstand zwischen Leiterbahnen verantwortungsbewusst anzugeben?

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Antworten (2)

Ich habe viel darüber recherchiert und leider ist es nicht so einfach, wie Sie denken. Alle beziehen sich auf IPC2221A, weil dies der De-facto-Standard ist, aber die von UL durchgeführten Tests waren begrenzt und nachfolgende Tests haben ergeben, dass die Unterschiede zwischen Außen- und Innenschicht im Grunde vernachlässigbar sind, obwohl der Standard einen großen Unterschied aufweist.

Der Verschmutzungsgrad und die Art der Isolierung der Platte spielen eine große Rolle und können die Freigabezahlen in Kombination um den Faktor ~6x variieren. Gemäß der ersten Tabelle unten reichen 0,5 mm für 150 V. Andere Tabellen sagen etwas anderes aus (siehe zweite Tabelle). Denken Sie auch daran, dass UL-Tests bei einer viel höheren Spannung durchgeführt werden, wenn Sie eine Platine für den Betrieb bei 150 V entwerfen, um die Konformität sicherzustellen. In diese Standards ist eine enorme Sicherheitsmarge eingebaut. Der letzte Test, an dem ich beteiligt war, lief bei 1000 V plus der doppelten Betriebsspannung von 138 V Spitze, was etwa 1280 V ergibt. Der Hauptgrund, warum sie diese Tests durchführen, ist der Fall eines großen Spannungsstoßes auf der Leitung durch einen explodierenden Transformator oder ähnliches. Sie wollen niemanden töten, der das Gerät hält. Wenn Ihr Gerät niemanden in Gefahr bringt, müssen Sie sich weniger Sorgen machen.

Meiner Meinung nach ist dieser Anschluss für Sie in Ordnung, wenn Sie keine wichtigen Standards erfüllen müssen.

Am Ende des Tages müssen Sie Ihr Gerät in der Umgebung testen, in der Sie es verwenden möchten, um festzustellen, ob es funktioniert.

Abstandstabelle für 150/300 V

IPC-Tabelle (stimmt nicht mit der ersten Tabelle überein)

Ich muss tatsächlich die strengsten Vorschriften erfüllen, die für nicht implantierte Medizinprodukte gelten. 60601-1 & -2. Dass es dafür nirgendwo einen vernünftigen Standard gibt und die Teilehersteller machen was sie wollen, nervt gelinde gesagt.

Die Maschinen, die die Spuren, Pads usw. herstellen, sind nicht 100% genau. Sie haben Toleranzen, die wahrscheinlich als +/-d angegeben sind, wobei d ein gewisser Abstand ist. Diese Toleranzen sind wahrscheinlich in den konservativen Zahlen für Abstände berücksichtigt. Ich denke nicht, dass dies eine vollständige Antwort auf die Frage ist, aber es ist einer der Faktoren, die berücksichtigt werden müssen.

Eine Technologie, die 0,1-mm-Leiterbahnen mit 0,1-mm-Abständen zulässt, hätte kein Problem mit einem 0,2-mm-Abstand, es besteht keine Notwendigkeit, ganz auf 9,6 mm zu springen, wie die Empfehlungen zeigen.
Maximal zulässige Spannung zwischen Leiterplattenspuren
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