IPC-2221B 導体間隔:誰もが間違って読むテーブル

1つの電圧、5つの異なる回答

2 本の導体の間を 50 V にします。IPC-2221B にはどのくらいの間隔が必要ですか?

• B1、内部コンダクター: 0.1 ミリメートル
• B2、外側はコーティングなし、海抜3050 mまで: 0.6 mm
• B3、永久ポリマーコーティングを施した外装: 0.13 mm

同じ電圧、6倍の拡散。実際の範囲の大半では、電圧よりも、選択する列の方が重要です。

それが表の要点であり、ほとんどの間違いが起こるところです。設計はコーティングされたときにB2と照合され、最終的に必要な間隔の6倍になるか、ファブノートでコーティングが実際に指定されていない場合はB3と照合されます。

なぜコーティングはそんなに儲かるの？

コーティングされていない外部導体は空気中にとどまり、その上に着地したものにさらされます。通常、故障のメカニズムはエアギャップの絶縁破壊ではなく、表面トラッキングです。汚染や湿気によってラミネート表面全体に導電膜が形成され、放電は隙間を飛び越えずにその膜に追従します。

これが、B2がB1よりもはるかに要求が厳しい理由です。内部導体は硬化したラミネートで覆われているため、汚染物質が付着する表面や湿気の経路がありません。残っている唯一のメカニズムはバルク誘電破壊で、これによって必要な距離ははるかに短くなります。

そのほとんどを永久ポリマーコーティング (B3) で修復できます。表面を密閉するので、かさばるメカニズムに近い状態に戻ることができます。コンフォーマルコーティング (B4) はさらに進化しています。

その結果、コーティングされていない基板では、空気ではなく表面が弱点になります。組み立て後の清浄度は、形状と同じくらい重要です。洗浄しないプロセスで残留したフラックスは、完全にリフローしないと導電性汚染物質になります。

高度

空気は薄くなり、破壊強度はそれに伴って低下します。3050 m を超えると、IPC はコーティングされていない外部間隔にディレーティング係数を適用します。

これにより、航空電子工学機器や高高度機器だけでなく、加圧されていない貨物室に空輸されるすべての機器や、高度で適格となるすべての機器が対象となります。製品仕様で稼働高度が 3 km を超えると記載されている場合、表の B2 番号は必要な数値ではありません。

このメカニズムはもはや空気による表面放電ではないため、コーティングされた導体の影響ははるかに少なくなります。多くの場合、基板上のすべての隙間を空けるよりも、高度の要件に対する解決策としてコーティングする方が安価です。

テーブルにはないもの

IPC-2221Bを使うと、基板の沿面距離とクリアランスを確保し、素板の上で機能絶縁を実現できます。これは安全基準ではありません。

基板上に主電源がある場合や、危険な電圧とユーザーがアクセスできる回路との間に強化絶縁や基本絶縁が必要な場合には、IEC 60664-1および関連する製品規格が適用され、その数ははるかに多くなります。また、汚染度、物質グループ（CTI）、沿面距離とクリアランスの区別も別々の量として取り入れています。

IPC-2221B は、これらを 1 つの目的で 1 つの数値にまとめています。安全基準が適用される場所でこれを使用することは、コンプライアンス違反であり、保守的な近似ではありません。

実践的なガイダンス

ルートの後にではなく、ルートの前にコーティングを決めてください。クリアランスを4倍以上変更し、ファブノートに何も書かれていなければ役に立たないと想定していたデザインにコーティングを改造しても効果はありません。 ファブノートに条件を明記してください。「IPC-CC-830準拠のコンフォーマルコート」は仕様です。「コーティング済み」ではありません。 定格電圧ではなく、ワーストケースの電圧に対して間隔を設定してください。 ロードダンプまたは誘導キック中の48 Vレールは公称値の何倍にもなることがあり、その間隔は過渡状態でも耐えなければなりません。 ビアの両側をチェックしてください。 高電圧ネットを流すビアには、各層に環状のリングがあり、隣接する銅線との間隔も内層で維持する必要があります。この場合、B1番号が適用され、チェックツールが見えないことがあります。 コーティングとしてソルダーマスクに頼らないでください。 ソルダーマスクは IPC-2221B の意味での永久ポリマーコーティングではありません。多孔質で導体エッジが薄いため、用途には適していません。 最小導体間隔計算ツールは、特定の電圧におけるすべての IPC-2221B 条件を高度ディレーティング付きで並べて返すので、決定する前に各選択肢のコストを確認できます。