Forum: Platinen Norm für Abstand von Pins


von veno (Gast)


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Hi Forum,

gibt es eine Norm, die den Mindestabstand für Pads festlegt? Was ich 
jetzt oft gelesenen habe ist für Leiterbahn. Da ist jedoch noch der 
Schutzlack da, was (denke ich) ja noch einen Unterschied macht. Bei mir 
geht es jedoch um die offenen Löt-Pads. Im genaueren handelt es sich um 
ein Relais (230V), wo ich Pads für ein ähnliches Relais nachrüsten 
möchte. Es wird dann entweder da eine, oder das andere Relais verbaut. 
Die Pins sind sehr nah beieinander. Es wird da sicherlich eine Norm 
geben, an der ich mich Orientieren kann, oder?

Danke schonmal für die Mühe und bleibt gesund!

Mfg veno

von Zero V. (Firma: Freelancer) (gnd)


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Wenn du die entsprechende Produktnorm (Electrical Safety) für dein 
Produkt kennst und weiß welcher Verschmutzungsgrad anzuwenden ist und 
welche RMS und PEak Spannungen auftreten usw .... dann kann man in die 
Tabelle in der Norm schauen.

von Falk B. (falk)


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veno schrieb:
> gibt es eine Norm, die den Mindestabstand für Pads festlegt? Was ich
> jetzt oft gelesenen habe ist für Leiterbahn.

Das ist doch das gleiche! In beiden Fällen gibt es Kupferstrukturen mit 
einer Spannungsdifferenz.

> Da ist jedoch noch der
> Schutzlack da, was (denke ich) ja noch einen Unterschied macht.

Du meinst sicher den Lötstoplack. Der gilt offiziell nicht als 
Schutzlack zur Kriechwegverlängerung. Praktisch tut er das aber.

> Die Pins sind sehr nah beieinander. Es wird da sicherlich eine Norm
> geben, an der ich mich Orientieren kann, oder?

Nö. Siehe oben und Leiterbahnabstände.
Es gibt auch einen praktischen Mindestabstand zwischen Bohrungen, damit 
diese nicht zu nah sind und der Steg zwischen beiden zu dünn wird. Denn 
dann könnte der Bohrer bei der Platinenherstellung brechen.

von MaWin (Gast)


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veno schrieb:
> gibt es eine Norm, die den Mindestabstand für Pads festlegt

Schon, aber nicht immer derselbe Abstand.

Es kommt auf die Spannung an, den Einbauort (CAT II oder CAT III), die 
Verschmutzungsklasse und den CTI des Basismaterials.

DIN EN 50178 (VDE 0160) 5.2.15.1

Siehe https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6.4

Nun, das hängt von vielen Faktoren ab, der Spannung, der Verschmutzung, 
der Isolationsklasse, dem Land, der Höhe über NN des Einsatzortes, ob 
ein homogenes oder inhomogenes Feld vorliegt, daher gibt es keine 
einfache Antwort. IPC2221A (mehr als nötig), UL60950-1, DIN EN IEC 60664 
und TC 109 sagt:

http://www.ieee802.org/3/ad_hoc/isolation/public/IEC%2060664-1%20ED3%20Insulation%20coordination.pdf
http://www.wecogroup.com/_en/themen/techdat/techdat_kriech.htm 
(Impulsspannungsfestigkeit DIN EN 60664-1=VDE 0110-1)
  Nennspannung des Stromversorgungssystems nach IEC 60038
  |                   Spannung Leiter zu Neutralleiter
  |                   |      Bemessungsstoßspannung in Volt
  |                   |      Überspannungskategorie laut DIN VDE 0110-1
  | | IIIIIIIV
  |                   50     330    500    800   1500
  |                   100    500    800   1500   2500
Für Netze mit 2 Leitern symmetrisch zum Nullleiter wie in Japan und den 
USA:
  120/240V: 150 800 1500 2500 4000
Für Netze mit 3 Leitern, auch wenn nur eine Phase genutzt wird, (wie 
Europa):
  230/400 V-277/480 V: 300 1500 2500 4000 6000
  400/690V: 600 2500 4000 6000 8000
  1000 V: 1250 4000 6000 8000 12000
                     1600   6000   8000  10000  15000
Benötigter Abstand damit es bei transienter Überspannung zu keinem 
Überschlag in Luft kommt bis 2000m Höhe über NN:
330 V 0,01 mm
400 V 0,02 mm
500 V 0,04 mm
600 V 0,06 mm
800 V 0,1 mm
1200 V 0,25 mm
1500 V 0,5 mm
2000V 1mm
2500 V 1,5 mm
3000V 2mm
4000V 3mm
5000 V 4 mm
6000 V 5,5 mm
8000V 8mm
10000V 11mm
12000 V 14 mm
Höhe in m über NN Multiplikationsfaktor für Luftstrecken
    2000               1
    3000               1.14
    4000               1.29
    5000               1.48
    6000               1.7
    7000               1.95
    8000               2.25
    9000               2.62
   10000               3.02
   15000               6.67
   20000              14.5
Überspannungskategorie I: Betriebsmittel, bestimmt zur Anwendung in 
Geräten oder Teilen von Anlagen, in denen keine Überspannungen auftreten 
können. Die Betriebsmittel dieser Überspannungskategorie werden 
vorwiegend mit Kleinspannung betrieben. Aber auch wenn zwischen den 2 
Leitern ein Bauelement sitzt, welches bei Überschreitung einer 
Maximalspannung durchbricht (VDR, Halbleiter).
Überspannungskategorie II: Betriebsmittel, bestimmt zur Anwendung in 
Anlagen oder Teilen von diesen, in denen Blitzüberspannungen nicht 
berücksichtigt werden müssen, jedoch Überspannungen durch Schaltvorgänge 
auftreten. Hierunter fallen z. B. elektrische Haushaltsgeräte, Geräte 
mit Netzstecker.

Überspannungskategorie III: Betriebsmittel, bestimmt zur Anwendung in 
Anlagen oder Teilen von diesen, bei denen Blitzüberspannungen nicht 
berücksichtigt werden müssen, aber an die im Hinblick auf die Sicherheit 
und Verfügbarkeit des Betriebsmittels oder davon abhängenden Netzen 
besondere Anforderungen gestellt werden. Hierunter fallen Betriebsmittel 
für feste Installationen, z. B. Schutzeinrichtungen, Schütze, Schalter 
und Steckdosen.

Überspannungskategorie IV: Betriebsmittel, bestimmt zur Anwendung in 
Anlagen oder Teilen von diesen, bei denen Blitzüberspannungen zu 
berücksichtigen sind. Hierunter fallen Betriebsmittel zum Anschluss an 
Freileitungen, z. B. Rundsteuerempfänger, Zähler. In internen 
Stromkreisen oder Teilen davon innerhalb eines Betriebsmittels dürfen 
Luftstrecken unmittelbar nach den zu erwartenden Überspannungen bemessen 
werden. Sind die zu erwartenden Überspannungen keine Stoßspannungen, 
sondern Gleich- oder Wechselspannungen, so ist als 
Bemessungs-Stoßspannung für Luftstrecken sowohl für das homogene als 
auch für das inhomogene Feld der Größtwert dieser Spannungen zu 
ermitteln.

Normal für Geräte die an Steckdosen angeschlossen werden ist Kategorie 
II, also 2.5kV Prüfspannung. Nur wenn ein Überspannungsschutz 
entsprechender Spannung vorgeschaltet ist kann man von Kategorie I 
ausgehen. Festinstallierte Geräte, also z. B. zur Montage auf 
Hutschiene, fallen in Kategorie III und vom Zähler in Richtung Netz in 
Kategorie IV.

Für Funktionsisolierung die höchste an der Luftstrecke zu erwartende 
Stoßspannung Für Basisisolierung die transienten Überspannungen aus dem 
Niederspannungsnetz Für Basisisolierung zu anderem als dem 
Niederspannungsnetz die höchste Stoßspannung die im Stromkreis auftreten 
kann Für verstärkte Isolierung siehe EN60664-1:2007 Für Aufteilung in 
mehrere Abstände siehe Isolationskoordination IEC 60664-1, Beispiel 9 
bis 11 Isolierstoffgruppe IIIb liegt bei CTI<175, manches FR4 ist 
schlechter, anderes besser http://www.bungard.de/downloads/IPC4101D.pdf

Mindestkriechstrecke  Gedruckte Schaltung    Andere
Verschmutzungsgrad    1         2            1      2 
3
Isolierstoffgruppe    Alle      ausser IIIb  Alle   I      II     III 
I      II     III
10 Vrms 0,025 0,040 0,080 0,400 0,400 0,400 1,000 1,000 1,000
12.5                  0.025       0.040      0.090  0.420  0.420  0.420 
1.050  1.050  1.050
16                    0.025       0.040      0.100  0.450  0.450  0.450 
1.100  1.100  1.100
20                    0.025       0.040      0.110  0.480  0.480  0.480 
1.200  1.200  1.200
25                    0.025       0.040      0.125  0.500  0.500  0.500 
1.250  1.250  1.250
32                    0.025       0.040      0.140  0.530  0.530  0.530 
1.300  1.300  1.300
40                    0.025       0.040      0.160  0.560  0.800  1.100 
1.400  1.600  1.800
50                    0.025       0.040      0.180  0.600  0.850  1.200 
1.500  1.700  1.900
63                    0.040       0.063      0.200  0.630  0.900  1.250 
1.600  1.800  2.000
80                    0.063       0.100      0.220  0.670  0.950  1.300 
1.700  1.900  2.100
100                   0.100       0.160      0.250  0.710  1.000  1.400 
1.800  2.000  2.200
125                   0.160       0.250      0.280  0.750  1.050  1.500 
1.900  2.100  2.400
160                   0.250       0.400      0.320  0.800  1.100  1.600 
2.000  2.200  2.500
200                   0.400       0.630      0.420  1.000  1.300  2.000 
2.500  2.800  3.200
250                   0.560       1.000      0.560  1.250  1.800  2.500 
3.200  3.600  4.000
320                   0.750       1.600      0.750  1.600  2.200  3.200 
4.000  4.500  5.000
400                   1.000       2.000      1.000  2.000  2.800  4.000 
5.000  5.600  6.300
500                   1.300       2.500      1.300  2.500  3.600  5.000 
6.300  7.100  8.000
630                   1.800       3.200      1.800  3.200  4.500  6.300 
8.000  9.000  10.00
800                   2.400       4.000      2.400  4.000  5.600  8.000 
10.00  11.00  12.50
1000                  3.200       5.000      2.500  5.000  7.100  10.00 
12.50  14.00  16.00
1250                                         4.200  6.300  9.000  12.50 
16.00  18.00  20.00
1600                                         5.600  8.000  11.00  16.00 
20.00  22.00  25.00
2000                                         7.500  10.00  14.00  20.00 
25.00  28.00  32.00
2500                                         10.00  12.50  18.00  25.00 
32.00  36.00  40.00
https://www.ptr.eu/fileadmin/template/ptr/media/images/informationen/Kriechstrom_Tab_4.jpg
Mindestluftstrecken in mm für Höhen bis 2000m:
Verschmutzungsgrad  1    2    3    4       1    2    3    4
Stossspannung       inhomogenes Feld       homogenes Feld
330 V 0,01 0,2 0,8 1,6 0,01 0,2 0,8 1,6
400                 0.02 0.2  0.8  1.6     0.02 0.2  0.8  1.6
500                 0.03 0.2  0.8  1.6     0.04 0.2  0.8  1.6
600                 0.06 0.2  0.8  1.6     0.06 0.2  0.8  1.6
800                 0.1  0.2  0.8  1.6     0.1  0.2  0.8  1.6
1000                0.15 0.2  0.8  1.6     0.15 0.2  0.8  1.6
1200                0.25 0.25 0.8  1.6     0.2  0.2  0.8  1.6
1500                0.5  0.5  0.8  1.6     0.3  0.3  0.8  1.6
2000                1    1    1    1.6     0.45 0.45 0.8  1.6
2500                1.5  1.5  1.5  1.6     0.6  0.6  0.8  1.6
3000                2    2    2    2       0.8  0.8  0.8  1.6
4000                3    3    3    3       1.2  1.2  1.2  1.6
5000                4    4    4    4       1.5  1.5  1.5  1.6
6000                5.5  5.5  5.5  5.5     2    2    2    1
8000                8    8    8    8       3    3    3    3
10000               11   11   11   11      3.5  3.5  3.5  3.5
12000               14   14   14   14      4.5  4.5  4.5  4.5
15000               18   18   18   18      5.5  5.5  5.5  5.5
20000               25   25   25   25      8    8    8    8

von P. S. (namnyef)


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Da gibt es ganz viele Normen. Als "first guess" kann man mal mit 
IPC-2221 ins Rennen gehen, wo Abstände anhängig von der Spannung und 
Betriebshöhe über NN definiert werden. Dafür sollten sich online auch 
diverse Rechner und Tabellen finden lassen.
Aber je nach Anwendung musst du vielleicht ganz andere Abstände 
einhalten, wo dann Dinge wie der erwartete Verschmutzungsgrad rein 
spielen.

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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P. S. schrieb:
> wo Abstände anhängig von der Spannung und
> Betriebshöhe über NN definiert werden

Ja, aber das sind NICHT die Abstände der Pins, sondern die Abstände 
zwischen leitenden Strukturen, in dem Fall der Pads - und die sind 
logischerweise immer grösser als die Pins, m.a.W. die Pinabstände müssen 
entsprechend grösser sein als in solchen Tabellen angegeben.

Georg

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