Πρότυπα πλάτους γραμμής σχεδίασης και απόστασης για τεχνικές πλακέτες PCB

Ο βασικός σχεδιασμός πλάτους γραμμής και απόστασης των τεχνικών πλακών PCB πρέπει να ακολουθεί αυστηρά τις προδιαγραφές σχεδιασμού του βιομηχανικού προτύπου IPC-2221, ενώ ορίζει παραμέτρους αναφοράς με βάση τις συμβατικές δυνατότητες διεργασίας του εργοστασίου, λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση παραγωγής και την πρακτικότητα του σχεδιασμού. Το γενικό πρότυπο ασφάλειας για τις συνηθισμένες γραμμές σήματος πολιτικού και βιομηχανικού σήματος στη βιομηχανία είναι ότι το πλάτος και η απόσταση γραμμής δεν πρέπει να είναι μικρότερα από 0,15 mm (6 mil). Αυτή η παράμετρος είναι κατάλληλη για την παραγωγή της συντριπτικής πλειονότητας συνηθισμένων τεχνικών πλακών διπλής-και τεσσάρων στρώσεων, με ελεγχόμενες ανοχές και λιγότερο επιρρεπείς σε ελαττώματα διεργασίας, όπως θραύση σύρματος και σύνδεση κασσίτερου. Το ελάχιστο επιτρεπόμενο πλάτος γραμμής και απόσταση για τις συμβατικές πλακέτες επεξεργασίας ακριβείας είναι 0,10 mm (4 mil), το οποίο είναι κατάλληλο μόνο για σενάρια καλωδίωσης υψηλής πυκνότητας. Η λαμαρίνα υψηλής ακρίβειας βασίζεται σε διαδικασίες υψηλής ακρίβειας για την επίτευξη μέγιστου πλάτους γραμμής και σχεδίασης απόστασης 0,05 mm (2 mil), αλλά απαιτεί αποκλειστικές διαδικασίες παραγωγής και αυστηρό έλεγχο ποιότητας. Στον καθημερινό σχεδιασμό Ε&Α, συνιστάται η χρήση συντηρητικών παραμέτρων για μη ειδικές απαιτήσεις για να αποφευχθεί η αύξηση του ρυθμού ελαττωμάτων παραγωγής παρτίδας που προκαλείται από ακραίες διαστάσεις.

Ο σχεδιασμός πλάτους γραμμής των γραμμών μεταφοράς ρεύματος έχει σαφή πρότυπα που ταιριάζουν με τις συνθήκες εργασίας και ο πυρήνας προσαρμόζεται με βάση το πάχος του φύλλου χαλκού, το ρεύμα εργασίας και τις απαιτήσεις αύξησης θερμοκρασίας. Υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας, το κύριο φύλλο φύλλου χαλκού 1OZ στη βιομηχανία είναι κατάλληλο για κυκλώματα σήματος χαμηλού ρεύματος με πλάτος γραμμής άνω των 0,2 mm για 100 mA και πλάτος γραμμής όχι μικρότερο από 0,4 mm για κυκλώματα ρεύματος 500 mA. Το τυπικό πλάτος γραμμής για συμβατικές γραμμές τροφοδοσίας 1Α έχει οριστεί σε 0,6 mm ή περισσότερο, και για γραμμές υψηλού ρεύματος 2Α, πρέπει να διευρυνθεί σε 1,0 mm ή περισσότερο. Για κυκλώματα υψηλής ισχύος 5Α και άνω, συνιστάται η χρήση-χάλκινης τοποθέτησης μεγάλης επιφάνειας ή πολλαπλών παράλληλων σχεδίων καλωδίωσης. Τα παχιά φύλλα χαλκού μπορούν να μειωθούν κατάλληλα ως προς το μέγεθος του πλάτους της γραμμής και θα πρέπει να δεσμευτούν επαρκή περιθώρια ασφαλείας κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού για να αποφευχθεί η υψηλή άνοδος της θερμοκρασίας και η γήρανση του κυκλώματος και τα προβλήματα τήξης που προκαλούνται από-μακροπρόθεσμη λειτουργία πλήρους φορτίου του κυκλώματος. Ταυτόχρονα, η απόσταση μεταξύ των γραμμών τροφοδοσίας πρέπει να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από αυτή των συνηθισμένων γραμμών σήματος για να αποφευχθεί η παρεμβολή ηλεκτρομαγνητικής ζεύξης σε λειτουργία υψηλού ρεύματος και να διασφαλιστεί η σταθερή τροφοδοσία του κυκλώματος.

Ο σχεδιασμός της απόστασης γραμμών σε περιοχές μόνωσης υψηλής-τάσης είναι το βασικό σημείο των κανονισμών ασφαλείας και είναι απαραίτητο να γίνεται αυστηρή διάκριση του προτύπου της απόστασης εσωτερικού και εξωτερικού στρώματος ανάλογα με το επίπεδο τάσης. Τα κυκλώματα σήματος χαμηλής τάσης, τα συμβατικά κυκλώματα ελέγχου 5V, 12V, 24V και μια ασφαλής απόσταση γραμμής 0,15 mm μεταξύ των γραμμών μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις μόνωσης. Υπό τις κανονικές συνθήκες τάσης AC 220V, η ελάχιστη απόσταση γραμμής του κυκλώματος εσωτερικού στρώματος δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 0,2 mm και η απόσταση γραμμής του κυκλώματος εκτεθειμένου εξωτερικού στρώματος θα πρέπει να αυξηθεί σε 1,25 mm ή περισσότερο. Σε σενάρια χωρίς επίστρωση μεγάλου υψομέτρου, η απόσταση θα πρέπει να διευρυνθεί περαιτέρω. Για συνθήκες υψηλής τάσης 380V και άνω, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η απόσταση ερπυσμού και το ηλεκτρικό διάκενο σύμφωνα με τα πρότυπα και να ελέγχεται αυστηρά η απόσταση της οριακής γραμμής μεταξύ των ζωνών υψηλής και χαμηλής τάσης με διαβαθμισμένο τρόπο. Επιπλέον, η απόσταση μεταξύ του κυκλώματος, των μαξιλαριών συγκόλλησης και των αγωγών θα πρέπει επίσης να ακολουθεί ενοποιημένα πρότυπα για την εξάλειψη των κρυφών κινδύνων δημιουργίας τόξου, διαρροής και βραχυκυκλωμάτων που προκαλούνται από μικρές τοπικές αποστάσεις και να προσαρμόζεται πλήρως στα πρότυπα χρήσης ασφαλείας διαφόρων τεχνικών PCB, όπως βιομηχανικός έλεγχος, τροφοδοσία εξοπλισμού και ηλεκτρονικός έλεγχος ακριβείας.