Pengembangan perangkat lunak keras (PCB) memerlukan pemahaman tentang standar minimum spacing yang harus digunakan. Salah satu standar yang paling umum digunakan adalah IPC-2221, yang ditetapkan oleh Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits (IPC). Standar ini menentukan jarak minimum antara konduktor internal dan eksternal, serta kemunculan pelapis koreksi (seperti maska solder) pada PCB.
Standar lainnya yang relevan dalam desain PCB adalah IPC-9592. Standar ini lebih konservatif daripada IPC-2221, terutama untuk jalur tegangan tinggi internal layer. Standar ini tidak membedakan antara konduktor internal dan eksternal, altitude, atau kemunculan pelapis koreksi.
IEC-60950-1 (edisi kedua) juga perlu dipertimbangkan, karena standar ini menentukan syarat keselamatan untuk produk IT yang menggunakan tenaga listrik AC atau baterai. Standar ini sangat penting untuk produk yang akan dijual secara internasional.
Tipe Konduktor dan Jarak Minimum
IPC-2221 membagi konduktor menjadi dua tipe: internal dan eksternal. Internal konduktor berbeda dengan eksternal konduktor dalam hal jarak minimum yang diperlukan. Untuk internal konduktor, jarak minimum adalah 0,25 mm, sementara untuk eksternal konduktor, jarak minimum adalah 1,27 mm.
Kemunculan Pelapis Koreksi
Pelapis koreksi dapat mempengaruhi jarak minimum antara konduktor. Jika tidak ada pelapis koreksi, jarak minimum harus lebih besar daripada jika menggunakan pelapis koreksi.
Altitude
Altitude juga berpengaruh pada jarak minimum antara konduktor. Jarak minimum akan meningkat dengan kenaikan altitude.
Component Lead vs Copper Pad
Jarak minimum antara komponen lead dan copper pad juga perlu dipertimbangkan. Jarak minimum harus lebih besar daripada panjang komponen lead plus 1,27 mm.
Tipe Spacing
Ada dua tipe spacing yang umum digunakan: creepage dan clearance. Creepage digunakan untuk mengurangi jarak antara konduktor/traces pada PCB, sementara clearance digunakan untuk memastikan bahwa tidak ada koneksi langsung antara konduktor.
Contoh Spacing
Misalkan kita memiliki tegangan 5 kV yang dialirkan ke PCB. Jarak minimum pelapis coated gap adalah 14,53 mm, sedangkan jarak minimum uncoated gap adalah 25 mm. Jika menggunakan connector coated dengan tidak ada potensi terbuka, kita dapat mengurangi jarak antara connector menjadi 14,53 mm. Untuk jalur internal, jarak minimum dapat dipendekkan menjadi 11 mm antara jalur.
Penggunaan Slots/Cutouts
Slots/cutouts sering digunakan dalam desain PCB untuk mengurangi kemungkinan kontaminasi surface board yang menyebabkan koneksi antara dua area copper atau traces. Slots juga dapat digunakan sebagai visual separation antara bagian PCB yang berbeda.
Simpanan
Dalam sintesis, standar minimum spacing yang relevan dalam desain PCB adalah IPC-2221 dan IEC-60950-1. Jarak minimum harus dipertimbangkan dengan mempertimbangkan tipe konduktor, kemunculan pelapis koreksi, altitude, dan komponen lead vs copper pad. Dengan menggunakan Altium Designer, kita dapat menyiapkan desain PCB yang aman dan efektif dengan memprogram aturan desain dan fitur dokumentasi.