PCB 走线间距设计规范
来源：捷配
时间: 2025/10/13 10:09:11
阅读: 82
PCB 走线间距的设计不能 “凭感觉”，需遵循明确的标准（如 IPC-2221、IPC-6012）与场景要求，通过量化参数确保电气安全、信号完整性与可制造性。不同行业（消费电子、工业、汽车、医疗）的标准差异显著，若忽视规范，轻则导致 PCB 无法通过认证，重则引发安全事故。本文聚焦通用设计规范，分电压等级、信号类型、制造能力三大维度，给出量化的间距要求与实操案例，帮你建立规范设计思维。?
一、基于电压等级的间距规范（核心依据 IPC-2221）?
IPC-2221 是 PCB 设计的通用标准，明确了不同电压下走线间距的最小要求，需结合 “清洁度等级”（反映环境污染程度）调整：?
1. 清洁度等级 1（洁净环境：如医疗设备、消费电子内部，无粉尘 / 油污）?
- ≤30V DC/AC：最小间距 0.1mm（4mil），若线宽≤0.1mm，间距需≥线宽（避免细线条间距过小导致制造困难）；?
- 应用场景：手机、电脑的 3.3V/5V 信号走线（如 MCU 引脚、传感器信号线）；?
- 30V~75V：最小间距 0.15mm（6mil），且需满足爬电距离≥0.1mm/V（如 50V 电路爬电距离≥5mm，同层走线间距需≥5mm）；?
- 应用场景：工业传感器的 24V 供电走线；?
- 75V~150V：最小间距 0.25mm（10mil），爬电距离≥0.12mm/V；?
- ＞150V：最小间距 = 电压 ×0.001mm/V（如 220V 为 0.22mm，但实际需结合安全标准取更大值，如 AC 220V 按国标需≥6mm）。?
2. 清洁度等级 2（一般环境：如工业车间、汽车舱内，少量粉尘）?
间距需比等级 1 增大 20%~30%：?
- ≤30V：最小间距 0.12mm（5mil）；?
- 30V~75V：最小间距 0.18mm（7mil）；?
- ＞75V：最小间距 = 等级 1 值 ×1.3。?
3. 清洁度等级 3（恶劣环境：如户外、油污车间，多粉尘 / 化学污染）?
间距需比等级 1 增大 50%~100%：?
- ≤30V：最小间距 0.15mm（6mil）；?
- 30V~75V：最小间距 0.22mm（9mil）；?
- ＞75V：最小间距 = 等级 1 值 ×1.5~2.0。?
二、基于信号类型的间距规范（避免串扰）?
不同信号类型对串扰的容忍度不同，需通过间距控制串扰在可接受范围（通常串扰衰减≥-30dB）：?
1. 模拟信号（如传感器、音频、射频）?
- 低频模拟信号（≤1MHz，如温度传感器 0~5V 信号）：与数字信号间距≥0.2mm，与高频信号间距≥0.5mm；?
- 高频模拟信号（＞1MHz，如射频 2.4GHz 信号）：与数字信号间距≥0.5mm，与其他射频信号间距≥1mm，且避免平行布线（平行长度＜10mm）；?
- 案例：某音频 PCB 的麦克风信号线（低频模拟）与 USB 数据线（数字）间距 0.15mm，串扰导致音频有杂音；调整为 0.25mm 后，杂音消除。?
2. 数字信号（如 MCU、总线、时钟）?
- 低速数字信号（≤10MHz，如 I2C、UART）：与模拟信号间距≥0.2mm，与其他数字信号间距≥0.1mm；?
- 高速数字信号（10MHz~100MHz，如 SPI、CAN）：与模拟信号间距≥0.3mm，与其他高速信号间距≥0.2mm，且等长布线（误差＜10%）；?
- 超高速数字信号（＞100MHz，如 DDR、PCIe）：与模拟信号间距≥0.5mm，与其他超高速信号间距≥0.3mm（为线宽的 2~3 倍），且需包地屏蔽（屏蔽地与信号线间距≥0.1mm）；?
- 案例：某 DDR4 内存 PCB 的数据线间距 0.15mm（线宽 0.2mm，不足 2 倍），串扰导致数据传输误码率 10??；调整为 0.4mm 后，误码率降至 10?¹²。?
3. 电源信号（供电走线）?
- 低压电源（≤30V，如 3.3V、5V）：与信号走线间距≥0.2mm，避免电源噪声耦合；?
- 高压电源（＞30V，如 24V、48V）：与信号走线间距≥0.5mm，与低压电源间距≥0.3mm；?
- 大电流电源（＞1A，如电机驱动供电）：走线宽（≥1mm/A），与信号走线间距≥0.5mm，避免电流噪声干扰信号。?
三、基于制造能力的间距规范（确保可生产）?
PCB 制造商的工艺能力决定了最小可生产间距，若设计间距小于制造极限，会导致短路、断线等问题：?
- 常规 FR-4 PCB（批量生产）：最小间距 0.1mm（4mil），线宽≤0.1mm 时，间距需≥线宽（如线宽 0.08mm，间距≥0.08mm）；?
- 柔性 PCB（FPC）：最小间距 0.12mm（5mil），因柔性基材易变形，间距需比刚性 PCB 大 20%；?
- 高密度 PCB（HDI，如手机主板）：最小间距 0.08mm（3mil），需采用激光钻孔、精细蚀刻工艺，成本比常规 PCB 高 30%~50%；?
- 注意事项：设计时需向制造商确认 “最小可生产间距”，避免设计与工艺脱节（如某厂商设计 0.08mm 间距，但制造商最小能力为 0.1mm，需返工调整）。?
四、特殊场景的附加规范?
1. 安全认证场景（如 CE、UL、FDA）?
- UL 认证（北美安全标准）：AC 120V 走线间距≥3mm，AC 240V≥6mm；?
- CE 认证（欧盟标准）：高压电路（＞50V）间距需满足 EN 61010 标准，如 AC 220V 间距≥6mm；?
- FDA 认证（医疗设备）：生物相容性要求高，间距需比常规值大 20%，且基材需无卤素。?
2. 高温场景（如汽车发动机舱、工业烤箱）?
- 温度＞125℃时，基材绝缘性能下降，间距需比常温增大 30%，如常温 0.1mm 间距，高温下需 0.13mm。?
规范设计的核心是 “量化参数 + 场景适配”—— 例如某工业 PLC PCB 的 24V 供电走线（清洁度等级 2），按 IPC-2221 规范，间距需≥0.18mm，同时与 5V 信号走线间距≥0.3mm，若仅按 0.1mm 设计，会导致爬电风险与信号串扰。可见，遵循规范是确保 PCB 性能与安全的关键。
微信公众号
微信小程序
抖音视频号
浙公网安备 33010502006866号