PCB防火设计不止靠材料！这几个设计技巧能大幅提升安全性

问 1：PCB 布局布线中，哪些设计会影响防火安全性？

1. 大功率器件的散热设计

    

   这是最容易被忽略的防火隐患！比如电源模块的 MOS 管、变压器、电阻等大功率器件，工作时会产生大量热量，如果散热不好，温度会持续升高，超过基材的耐热性，就算是 V-0 级基材，也会被 “烤焦” 起火。

    

   设计技巧：① 大功率器件要分散布局，避免集中发热形成 “高温区”；② 给 MOS 管、整流桥等器件加装散热片，或者在 PCB 上设计散热敷铜，增大散热面积；③ 器件之间预留足够的间距（至少 2mm 以上），防止热量传导。
    
2. 高压线路与低压线路的隔离

    

   高压线路（比如 AC220V 输入、DC400V 电池线路）和低压线路（比如 3.3V、5V 控制线路）如果靠得太近，容易发生爬电或击穿，引发短路起火。

    

   设计技巧：① 高压区和低压区要物理隔离，中间预留至少 5mm 的 “隔离带”，隔离带内不要走线、不要放器件；② 高压线路要加粗线宽（比如 2mm 以上），并在周围设计接地敷铜，降低电场强度；③ 高压线路的阻焊漆要加厚，避免露铜导致爬电。
    
3. 导线的载流量与线宽匹配

    

   很多工程师为了节省 PCB 空间，用很细的导线走大电流，这是非常危险的！导线的载流量和线宽直接相关，线宽太细，电流过大时会发热，温度升高引燃周边材料。

    

   设计技巧：① 参考 PCB 线宽载流量表，比如 1oz 铜厚的 PCB，1mm 线宽的载流量约为 1A，2mm 线宽约为 2A，大电流线路（比如电源输入、电池输出）一定要加粗线宽；② 大电流线路尽量走表层，表层散热比内层好；③ 多根导线并联走大电流，比单根细导线更安全。
    

问 2：PCB 的阻焊漆和丝印，对防火有帮助吗？怎么选？

1. 阻焊漆的防火作用

    

   阻焊漆覆盖在 PCB 表面，能隔绝氧气和湿气，防止导线氧化短路。同时，优质的阻焊漆本身也有阻燃性（UL94 V-0 级），能进一步阻止火焰蔓延。

    

   选择技巧：① 选无卤阻燃阻焊漆，避免燃烧释放有毒气体；② 阻焊漆的厚度要适中（一般 20-30μm），太厚会影响散热，太薄则防护效果差；③ 高压区和大功率器件周边，阻焊漆要全覆盖，不要留露铜区域。
    
2. 丝印的注意事项

    

   丝印油墨一般是有机材料，阻燃性较差，如果丝印覆盖在大功率器件或高压线路上，遇高温容易燃烧，成为火灾的 “导火索”。

    

   设计技巧：① 丝印不要覆盖在大功率器件的焊盘和散热敷铜上，避免影响散热；② 高压区和防火关键区域，尽量不要印丝印；③ 选阻燃型丝印油墨，降低燃烧风险。
    

问 3：PCB 的过孔和焊盘设计，有哪些防火要点？

1. 过孔的设计

    

   大电流线路的过孔，如果孔径太小、数量太少，会导致过孔电阻过大，发热严重。

    

   设计技巧：① 大电流过孔要增大孔径（比如 0.8mm 以上），并增加数量（比如 2-3 个并联）；② 过孔要做金属化处理，保证导电性能；③ 内层过孔要开窗，方便散热。
    
2. 焊盘的设计

    

   大功率器件的焊盘如果太小，焊接时容易虚焊，虚焊处的接触电阻大，会产生局部高温，引燃周边材料。

    

   设计技巧：① 大功率器件的焊盘要增大面积，并设计散热焊盘（比如方形焊盘，周围加散热孔）；② 焊盘与导线的连接要平滑过渡，避免出现尖角，防止电场集中；③ 焊接时要保证焊锡饱满，避免虚焊。
    

问 4：PCB 的接地设计，对防火安全有什么影响？

1. 单点接地 vs 多点接地

    

   对于大功率 PCB（比如电源板），建议采用单点接地，避免不同回路的电流在接地线上叠加，导致接地线发热。

    

   设计技巧：① 电源地、信号地、机壳地要分开设计，最后在单点汇接到一起；② 接地线要加粗，尽量走直线，减少电阻；③ 机壳地要与 PCB 的接地敷铜连接，增强散热和防雷击能力。
    
2. 接地敷铜的作用

    

   接地敷铜能增大 PCB 的散热面积，降低局部温度；同时，敷铜能吸收静电，防止静电放电引燃易燃材料。

    

   设计技巧：① PCB 表层和内层尽量设计大面积接地敷铜；② 敷铜要与导线、焊盘良好连接；③ 敷铜上要开适量的散热孔，方便空气流通散热。