Aislamiento y línea de fuga en PCB: separaciones para tensiones más altas
Para la tensión de red u otras tensiones más altas, la separación entre zonas de cobre es una cuestión de seguridad, no solo un límite de fabricación.
Distancia de aislamiento y línea de fuga
La distancia de aislamiento (clearance) es la distancia más corta entre dos conductores a través del aire. La línea de fuga (creepage) es la distancia más corta a lo largo de la superficie del material aislante entre ellos. La línea de fuga es siempre igual o mayor que la distancia de aislamiento, porque un camino por la superficie no puede ser más corto que la línea recta. Una placa debe cumplir ambas.
Qué fija la distancia
- La tensión entre los dos conductores: una tensión más alta necesita más distancia.
- El grado de contaminación: el polvo, la humedad o la condensación en el aparato reducen el aislamiento a lo largo de la superficie, por lo que un entorno sucio necesita más línea de fuga.
- El grupo de material (CTI): los laminados difieren en su resistencia al trazado superficial; un material mejor permite una línea de fuga más corta.
- El tipo de aislamiento: el aislamiento básico, suplementario o reforzado tiene cada uno sus propios valores exigidos.
- La altitud y la categoría de sobretensión del equipo, para la distancia de aislamiento.
Los números proceden de la norma de su producto, por ejemplo IEC 60664-1 o la norma de producto como IEC 62368-1, y de la tabla de separaciones de IPC-2221. Tome los valores de ellas; esta guía no sustituye a la norma, y la última palabra la tiene un laboratorio de certificación.
El mínimo de fabricación no es un valor de seguridad
La separación más pequeña del proceso, 0,15 mm, solo indica lo que se puede grabar de forma fiable (reglas de diseño). No dice nada de la tensión que puede soportar. Para una tensión más alta, tome la separación de la norma y use el mínimo solo para señales de baja tensión.
Cómo ganar línea de fuga
- Aumente la separación entre las dos zonas de cobre, incluidas las partes del diseño que no son evidentes, como los pads de dos componentes o los dos lados de un optoacoplador.
- Corte una ranura en la placa entre las dos zonas: el camino por la superficie tiene que rodear la ranura. Dibuje la ranura en la capa de contorno como cualquier recorte interno (lista de comprobación DFM) y consulte con nosotros el ancho mínimo de ranura.
- Use un material mejor (CTI más alto) cuando la norma permita para él una distancia más corta.
- Barnice la placa: un barniz de protección (conformal coating) adecuado puede cambiar el grado de contaminación considerado, pero solo según la norma.
No cuente con la máscara de soldadura sola como aislamiento salvo que la norma la acepte, y mantenga el cobre y las aberturas de máscara alejados del borde de la placa.
Capas internas y espesor
La distancia entre capas la da el espesor del laminado entre ellas (guía de stackup); para tensiones más altas, un dieléctrico más grueso es la solución habitual. Las vías y los agujeros con cobre también deben mantener la distancia exigida a los conductores de otra red (vías y tamaños de agujero).
Pida sus placas
Marque claramente las ranuras en los archivos, escriba la clase de tensión en las notas de la solicitud y suba el archivo en la calculadora de precios.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre distancia de aislamiento y línea de fuga?
La distancia de aislamiento es la distancia más corta a través del aire entre dos conductores; la línea de fuga es la distancia más corta a lo largo de la superficie de la placa entre ellos.
¿Basta una separación de 0,15 mm para la tensión de red?
No. 0,15 mm es solo el mínimo de fabricación. Para la tensión de red, la distancia debe salir de la norma del producto y es muchas veces mayor.
¿Cómo puedo aumentar la línea de fuga sin una placa mayor?
Corte una ranura en la placa entre las dos zonas de cobre, de modo que el camino por la superficie sea más largo, o elija un laminado con mejor CTI cuando la norma lo permita.
¿Cuenta la máscara de soldadura como aislamiento?
No confíe solo en ella. Que se pueda contar depende de la norma de su producto, así que compruébelo antes de acortar una distancia.
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