電氣安全間距?是指在各種工況條件下，帶電導(dǎo)體與附近接地的物體、地面、不同相帶電導(dǎo)體以及工作人員之間必須保持的最小距離或最小空氣間隙。這個(gè)間隙不僅應(yīng)保證在各種可能的最大工作電壓或過(guò)電壓的作用下不發(fā)生閃絡(luò)放電，還應(yīng)保證工作人員在對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢查、操作和檢修時(shí)的絕對(duì)安全，并且不對(duì)工作人員的身體健康產(chǎn)生影響?。

電氣安全間距的目的和重要性

?防止觸電事故?：通過(guò)保持一定的安全距離，可以防止人體觸及或過(guò)分接近帶電體，從而避免觸電事故的發(fā)生。

?防止設(shè)備損壞?：避免車(chē)輛或其他物體碰撞帶電體，防止電氣短路、過(guò)電壓放電和火災(zāi)事故。

?保障操作安全?：確保工作人員在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)、檢修和試驗(yàn)時(shí)，能夠在一個(gè)安全的環(huán)境中進(jìn)行操作，減少意外發(fā)生的可能性?。

電氣安全間距的分類(lèi)

電氣安全間距可以根據(jù)不同的設(shè)備和工況條件進(jìn)行分類(lèi)：

?線路安全間距?：指導(dǎo)線與地面、桿塔構(gòu)件、跨越物之間的最小允許距離。

?變配電設(shè)備安全間距?：帶電體與其他設(shè)施、設(shè)備之間的最小允許距離。

?檢修安全間距?：工作人員在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)檢修時(shí)與設(shè)備帶電部分間的最小允許距離?。

一、電氣安全間距

1、導(dǎo)線之間間距：最小線距，也是線到線，線到焊盤(pán)的間距不得低于4MIL。從生產(chǎn)角度出發(fā)，有條件的情況下當(dāng)然是越大越好。一般常規(guī)的10MIL比較常見(jiàn)。

2、焊盤(pán)孔徑與焊盤(pán)寬度：根據(jù)PCB廠家情況，焊盤(pán)孔徑如果以機(jī)械鉆孔方式，最小不得低于0.2mm;如果以鐳射鉆孔方式，最小不得低于4mil。而孔徑公差根據(jù)板材不同略微有所區(qū)別，一般能管控在0.05mm以內(nèi);焊盤(pán)寬度最小不得低于0.2mm。

3、焊盤(pán)與焊盤(pán)之間的間距：根據(jù)PCB廠家加工能力，其間距不得小于0.2MM。

4、銅皮與板邊之間的間距：最好不小于0.3mm。如果是大面積鋪銅，通常與板邊有內(nèi)縮距離，一般設(shè)為20mil。

二、非電氣安全間距

1、字符的寬度和高度及間距：關(guān)于絲印的字符一般使用常規(guī)值如：5/30、6/36 MIL等。因?yàn)楫?dāng)文字太小時(shí)，加工印刷出來(lái)會(huì)模糊不清。

2、絲印到焊盤(pán)的距離：絲印不允許上焊盤(pán)。因?yàn)榻z印若蓋上焊盤(pán)，在上錫的時(shí)候絲印處將不能上錫，從而影響元器件裝貼。一般PCB廠家要求預(yù)留8mil的間距。如果一些PCB板面積很緊密，做到4MIL的間距也是可以接受的。如果絲印在設(shè)計(jì)時(shí)不小心蓋過(guò)焊盤(pán)，PCB廠家在制造時(shí)會(huì)自動(dòng)消除留在焊盤(pán)上的絲印部分以保證焊盤(pán)上錫。

3、機(jī)械結(jié)構(gòu)上的3D高度和水平間距：PCB上器件在裝貼時(shí)，要考慮到水平方向和空間高度會(huì)不會(huì)與其他機(jī)械結(jié)構(gòu)有沖突。因此設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮元器件之間，以及PCB成品與產(chǎn)品外殼之間，在空間結(jié)構(gòu)上的適配性，為各目標(biāo)對(duì)象預(yù)留安全間距。

PCB設(shè)計(jì)中有諸多需要考慮到安全間距的地方，包括導(dǎo)線間距、字符間距、焊盤(pán)間距等。在此，暫且歸為兩類(lèi)：一類(lèi)為電氣相關(guān)安全間距，一類(lèi)為非電氣相關(guān)安全間距。01電氣相關(guān)安全間距 1、導(dǎo)線間間距就主流PCB制造商的加工能力來(lái)說(shuō)，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的間距最小不得低于0.075mm。最小線距，指板子線到線，線到焊盤(pán)的最小距離。從生產(chǎn)角度來(lái)看，線距是越大越好，比較常見(jiàn)的是0.127mm。2、焊盤(pán)孔徑與焊盤(pán)寬度就主流PCB制造商的加工能力來(lái)說(shuō)，焊盤(pán)如果是機(jī)械鉆孔，那孔徑最小不得低于0.2mm;如果是鐳射鉆孔，孔徑最小不得低于0.1mm。而孔徑公差根據(jù)板材不同略微有所區(qū)別，一般能管控在0.05mm以內(nèi)，焊盤(pán)寬度最小不得低于0.2mm。3、焊盤(pán)與焊盤(pán)的間距就主流PCB制造商的加工能力來(lái)說(shuō)，焊盤(pán)與焊盤(pán)之間的間距不得低于0.2mm。4、銅皮與板邊的間距帶電銅皮與PCB板邊的間距最好不小于0.3mm?？稍贒esign-Rules-Board outline頁(yè)面來(lái)設(shè)置該項(xiàng)間距規(guī)則。如果是大面積鋪銅，通常與板邊需要有內(nèi)縮距離，一般設(shè)為0.2mm。在PCB設(shè)計(jì)以及制造行業(yè)，一般情況下，出于電路板成品機(jī)械方面的考慮，或者為避免由于銅皮裸露在板邊可能引起卷邊或電氣短路等情況發(fā)生，工程師經(jīng)常會(huì)將大面積鋪銅塊相對(duì)于板邊內(nèi)縮8mil，而不是一直將銅皮鋪到板邊沿。這種銅皮內(nèi)縮的處理方法有很多種，比如板邊繪制keepout層，然后設(shè)置鋪銅與keepout的距離。此處介紹一種簡(jiǎn)便的方法，即為鋪銅對(duì)象設(shè)置不同的安全距離，比如整板安全間距設(shè)置為0.25mm，而將鋪銅設(shè)置為0.5mm，即可達(dá)到板邊內(nèi)縮0.5mm的效果，同時(shí)也去除了器件內(nèi)可能出現(xiàn)的死銅。

PCB電氣間距設(shè)計(jì)規(guī)則

PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則有很多，以下為大家介紹有關(guān)電氣安全間距的舉例。電氣規(guī)則設(shè)置是設(shè)計(jì)電路板在布線時(shí)必須遵守的規(guī)則，包括安全距離、開(kāi)路、短路方面的設(shè)置。這幾個(gè)參數(shù)的設(shè)置會(huì)影響所設(shè)計(jì)PCB的生產(chǎn)成本、設(shè)計(jì)難度及設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待。

1、安全間距規(guī)則

PCB設(shè)計(jì)有相同網(wǎng)絡(luò)間距、不同網(wǎng)絡(luò)的安全間距、其他、線寬都需要進(jìn)行設(shè)置，線寬和間距默認(rèn)都是6mil，間距默認(rèn)6mil即可，線寬最小值設(shè)置為6mil，建議值(默認(rèn)布線的寬度)設(shè)置為10mil，最大值設(shè)置為200mil。具體設(shè)置根據(jù)板子布線的難易度設(shè)置。

設(shè)置的線寬、間距還需要和PCB生產(chǎn)廠家事先協(xié)商好，因?yàn)橛行S家因?yàn)橹瞥棠芰Φ膯?wèn)題不一定能做到設(shè)置的線寬和間距，而且線寬和間距越小，成本越高。

2、線距3W規(guī)則

所有設(shè)計(jì)在時(shí)鐘走線、差分線、視頻、音頻、復(fù)位線以及其他系統(tǒng)關(guān)鍵線路等。多個(gè)高速信號(hào)線長(zhǎng)距離走線時(shí)，為了減少線與線之間的串?dāng)_，應(yīng)保證線間距足夠大，當(dāng)線中心間距不少于3倍線寬時(shí)，則可保持大部分電場(chǎng)不互相干擾，這就是3W規(guī)則。3W規(guī)則可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾，使用10W的間距時(shí)，可以達(dá)到98%的電場(chǎng)不互相干擾。

3、電源層20H規(guī)則

20H規(guī)則是指電源層相對(duì)地層內(nèi)縮20H的距離，當(dāng)然也是為抑制邊緣輻射效應(yīng)。由于電源層與地層之間的電場(chǎng)是變化的，在板的邊緣會(huì)向外輻射電磁干擾，稱(chēng)為邊沿效應(yīng)。解決的辦法是將電源層內(nèi)縮，使得電場(chǎng)只在接地層的范圍內(nèi)傳導(dǎo)。以一個(gè)H(電源和地之間的介質(zhì)厚度)為單位，若內(nèi)縮20H則可以將70%的電場(chǎng)限制在接地層邊沿內(nèi)，內(nèi)縮100H則可以將98%的電場(chǎng)限制在內(nèi)。

4、阻抗線間距的影響

由兩根差動(dòng)信號(hào)線組成的控制阻抗的一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)端輸入的信號(hào)為極性相反的兩個(gè)信號(hào)波形，分別由兩根差動(dòng)線傳送，在接收端這兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)相減，這種方式主要用于高速數(shù)模電路中以獲得更好的信號(hào)完整性及抗噪聲干擾。阻抗與差分線間距成正比，差分線間距越大，阻抗就越大。

5、電氣的爬電距離

在高壓開(kāi)關(guān)電源PCB設(shè)計(jì)中比較重要的是電氣間隙和爬電距離，如果電氣間隙和爬電間距過(guò)小的話，需要注意漏電的情況。爬電間距以及電氣間隙在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，電氣間隙可用布局來(lái)調(diào)整器件焊盤(pán)到焊盤(pán)的間距，當(dāng)PCB空間緊張時(shí)爬電間距可以通過(guò)挖槽增加爬電間距。

電氣相關(guān)安全間距

1、導(dǎo)線間間距

就主流PCB生產(chǎn)廠家的加工能力來(lái)說(shuō)，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的間距最小不得低于4mil。最小線距，也是線到線，線到焊盤(pán)的距離。從生產(chǎn)角度出發(fā)，有條件的情況下是越大越好，比較常見(jiàn)的是10mil。

2、焊盤(pán)孔徑與焊盤(pán)寬度

就主流PCB生產(chǎn)廠家的加工能力來(lái)說(shuō)，焊盤(pán)孔徑如果以機(jī)械鉆孔方式，最小不得低于0.2mm，如果以鐳射鉆孔方式，最小不得低于4mil。而孔徑公差根據(jù)板材不同略微有所區(qū)別，一般能管控在0.05mm以內(nèi)，焊盤(pán)寬度最小不得低于0.2mm。

3、焊盤(pán)與焊盤(pán)的間距

就主流PCB生產(chǎn)廠家的加工能力來(lái)說(shuō)，焊盤(pán)與焊盤(pán)之間的間距不得低于0.2mm。

4、銅皮與板邊的間距

帶電銅皮與PCB板邊的間距最好不小于0.3mm。在Design-Rules-Board outline頁(yè)面來(lái)設(shè)置該項(xiàng)間距規(guī)則。

如果是大面積鋪銅，通常與板邊需要有內(nèi)縮距離，一般設(shè)為20mil。在PCB設(shè)計(jì)以及制造行業(yè)，一般情況下，出于電路板成品機(jī)械方面的考慮，或者為避免由于銅皮裸露在板邊可能引起卷邊或電氣短路等情況發(fā)生，工程師經(jīng)常會(huì)將大面積鋪銅塊相對(duì)于板邊內(nèi)縮20mil，而不是一直將銅皮鋪到板邊沿。