Respuesta directa
Las reglas de fuga y separación de PCB protegen a los usuarios y al equipo cuando hay voltajes peligrosos presentes. Los controles de espacio libre forman arcos en el aire. La fuga controla el seguimiento a lo largo de una superficie aislante. Los valores correctos provienen de la norma de seguridad del producto aplicable, no de una tabla de capacidad genérica del fabricante de PCB.
Utilice el diseño DRC para imponer el espaciado preliminar, pero trate al DRC como una barandilla. La Calculadora de separación y fuga de PCB puede evaluar el margen de diseño inicial, pero la aprobación final requiere verificar el voltaje de trabajo, el voltaje transitorio, la categoría de aislamiento, el grado de contaminación, el grupo de materiales, la altitud, los supuestos de recubrimiento y el diseño del gabinete. Para conocer el contexto de fabricación, combine esta página con Problemas comunes de DFM y cómo evitarlos en el diseño de PCB.
Principios de ingeniería
El primer principio es el camino al fracaso. El aire puede descomponerse cuando la intensidad del campo eléctrico es lo suficientemente alta, por lo que el espacio libre se mide como el camino directo más corto a través del aire. Las superficies contaminadas pueden conducir con el tiempo, por lo que la fuga se mide a lo largo del tablero o de la superficie aislante. El polvo, la humedad, los residuos de fundente, las partículas conductoras y la contaminación iónica hacen que la fuga sea más importante.
El segundo principio es el alcance de la certificación. Un espaciado que funcione en un laboratorio limpio puede no pasar una revisión de seguridad si el producto se utiliza en un ambiente contaminado o en altitud. Un espacio que es válido para aislamiento funcional puede no ser válido para aislamiento reforzado. No copie el espaciado de otra placa a menos que el voltaje, el entorno, el estándar y la función de aislamiento sean los mismos.
Fórmula de diseño
Utilice estas definiciones durante la revisión del diseño:
espacio libre = distancia más corta a través del aire entre dos partes conductoras
creepage = distancia más corta a lo largo de la superficie aislante entre dos partes conductoras
Un ejemplo práctico útil es un límite de primario a secundario en una fuente de alimentación aislada. Si la ubicación inicial de la PCB no puede cumplir con la fuga requerida a lo largo de la superficie de la placa, una ranura fresada puede alargar el recorrido de la superficie. Pero la ranura debe mantener suficiente espacio entre el cobre y el borde, no debe atrapar contaminación y debe sobrevivir a la tolerancia del enrutamiento. La ranura es parte del diseño del aislamiento, no un recorte decorativo.
Tabla de comparación
| Item | Clearance | Fugaz |
|---|---|---|
| Path measured | Through air | Along an insulating surface |
| Main failure mode | Arc or flashover | Tracking and surface leakage |
| Strongly affected by | Voltage transient, altitude, air gap | Pollution, material group, moisture, residues |
| PCB design lever | Component spacing, barriers, keepouts | Surface distance, slots, coating, routing path |
| DFM risk | Copper too close to board edge or slot | Contaminated slots, mask assumptions, flux residue |
DFM y detalles de ensamblaje
El espaciado de alto voltaje es fácil de dañar al final del diseño. La serigrafía, las almohadillas de prueba, los accesorios de montaje, los cuerpos de los conectores, los disipadores de calor y las barreras de revestimiento conformal pueden reducir la ruta práctica de aislamiento. Si un ensamblador deja residuos de flujo cerca de un límite de alto voltaje, una distancia de fuga matemáticamente correcta aún puede tener un rendimiento inferior. Es por eso que el proceso de limpieza y el plan de inspección pertenecen a la misma conversación que el espaciado del diseño.
Las tragamonedas necesitan atención especial. Puede resultar difícil enrutar limpiamente una ranura estrecha. Una ranura demasiado cerca del cobre crea riesgo de fabricación. Una ranura debajo de un componente alto puede acumular residuos. Si el diseño utiliza ranuras de aislamiento, indíquelas en las notas de fabricación e inclúyalas en el contorno del tablero o en la capa mecánica sin ambigüedades.
Lista de verificación de liberación
Antes del lanzamiento de Gerber, marque las redes de alto voltaje y los límites de aislamiento. Confirme el estándar de seguridad vigente con el equipo del producto. Definir si cada límite es aislamiento funcional, básico, suplementario o reforzado. Verifique la fuga y la holgura en la herramienta de PCB y nuevamente en un contexto mecánico 3D con conectores y piezas del gabinete instalados.
Si la placa también tiene impedancia controlada o enrutamiento denso, aísle esas decisiones con anticipación. La conveniencia de alta velocidad no puede anular el espacio de seguridad. Consulte Reglas de diseño de PCB de impedancia controlada y Capacidades de fabricación de PCB para conocer el lado de fabricación de esas compensaciones.
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