PCB走线间距与制造概述

PCB 走线间距的设计目标，最终需通过制造工艺实现 —— 若制造精度无法满足设计的间距要求，再合理的设计也会沦为 “纸上谈兵”。不同制造工艺（如蚀刻、阻焊、钻孔）对走线间距的实现能力不同，且存在明确的工艺限制；同时，制造过程中的偏差（如蚀刻过度、阻焊偏移）也可能导致实际间距与设计值不符，引发质量问题。

一、核心制造工艺对走线间距的影响

1. 蚀刻工艺：决定走线间距的 “最小精度”

蚀刻是通过化学溶液去除 PCB 基材上多余铜箔，形成走线的过程，其精度直接决定最小走线间距。蚀刻工艺的关键参数 “蚀刻公差”，会导致实际走线宽度与设计值存在偏差，进而影响间距 —— 若设计间距 0.1mm，蚀刻公差 ±0.01mm，实际间距可能缩小至 0.08mm（两侧走线均蚀刻不足，宽度增加 0.01mm）或扩大至 0.12mm（两侧走线均蚀刻过度，宽度减少 0.01mm）。

不同蚀刻工艺的精度与适用间距范围：

• 普通化学蚀刻：精度较低，蚀刻公差 ±0.02mm，适合最小间距≥0.15mm 的 PCB（如家电、普通工业设备）；若设计间距 < 0.15mm，易出现走线粘连（短路）或间距过大（浪费空间）。

• 精细化学蚀刻：通过优化蚀刻液浓度（如氯化铁溶液浓度 38-42Be'）、温度（45-50℃）、喷淋压力（2-3kg/cm²），将公差控制在 ±0.01mm，适合最小间距 0.1-0.15mm 的 PCB（如消费电子、小型传感器）。

• 激光蚀刻：精度最高，公差 ±0.005mm，可实现最小间距 0.05mm 的超细走线（如毫米波雷达、微型医疗设备 PCB），但成本较高，仅用于高端产品。

2. 阻焊层工艺：影响 “实际绝缘间距”

阻焊层（绿油）覆盖在 PCB 表面，起到绝缘、防氧化的作用，其涂覆精度会影响走线的 “有效间距”—— 若阻焊层偏移，覆盖了部分走线间距，会导致实际可利用的绝缘间距缩小；若阻焊层存在气泡、针孔，会暴露部分铜箔，增加短路风险。

阻焊层工艺对间距的要求：

• 阻焊层偏移量需≤0.05mm：设计时需在走线两侧预留 “阻焊边距”（≥0.05mm），避免阻焊偏移后覆盖间距。比如设计间距 0.1mm，需确保阻焊层与走线边缘的距离≥0.05mm，即使偏移 0.05mm，实际间距仍能保持 0.05mm 以上。

• 阻焊层厚度需均匀：厚度通常为 15-30μm，过厚可能导致相邻走线的阻焊层粘连，过薄则绝缘效果不足。对于高压 PCB（≥250V），阻焊层厚度需≥25μm，且无针孔（可通过 “高压测试” 检测，施加 1.5 倍工作电压，持续 1 分钟无击穿）。

3. 钻孔工艺：避免 “过孔与走线” 的间距违规

过孔是连接 PCB 不同层的导体，其位置精度会影响与相邻走线的间距 —— 若过孔钻孔偏移，可能导致过孔与走线的间距小于设计值，引发短路或信号干扰。

钻孔工艺的间距控制要求：

• 过孔与走线的最小间距≥0.1mm（普通工艺）、≥0.08mm（精细工艺），钻孔公差需≤±0.02mm（确保偏移后仍满足间距）。

• 对于高密度 PCB（如 BGA 封装区域），过孔直径小（0.1-0.2mm），需采用 “机械钻孔 + 激光修孔” 组合工艺，将钻孔精度控制在 ±0.01mm，避免过孔与周边细走线（0.08-0.1mm）的间距违规。

二、制造工艺的间距限制：设计需 “留足余量”

不同制造水平的厂商，其工艺能实现的最小间距不同，设计时需参考厂商的 “工艺能力表”，避免超出限制。目前行业主流的工艺限制范围：

• 低端厂商（中小批量、低成本）：最小走线间距≥0.15mm，蚀刻公差 ±0.02mm，不支持 0.1mm 以下细间距。

• 中端厂商（批量消费电子）：最小走线间距 0.1-0.15mm，蚀刻公差 ±0.01mm，可支持部分 0.08mm 间距（需额外收费）。

• 高端厂商（高端设备、精密电子）：最小走线间距 0.05-0.1mm，蚀刻公差 ±0.005mm，支持激光蚀刻和超细间距。

设计时需 “留足工艺余量”：比如厂商宣称最小间距 0.1mm，设计时应将实际间距设为 0.12mm（增加 0.02mm 余量），抵消蚀刻、阻焊的偏差；若设计间距恰好为厂商的工艺下限，出现不良品的概率会大幅增加（如某厂商 0.1mm 间距的 PCB 不良率约 5%，0.12mm 则降至 0.5%）。

三、制造过程的质量控制：确保间距达标

1. 首件检测（First Article Inspection）

每批次 PCB 生产前，需制作首件，通过 “光学检测（AOI）” 和 “手动测量” 检查间距：

• AOI 检测：通过高分辨率相机（2000 万像素以上）扫描 PCB，自动对比设计文件与实际产品的间距，识别间距过小、粘连等问题，检测精度可达 0.001mm。

• 手动测量：对 AOI 疑似违规的区域，用显微镜（50-100 倍）配合千分尺测量实际间距，确认是否符合设计要求（如设计 0.1mm，实际需≥0.09mm，避免低于下限）。

2. 批量抽检

批量生产中，按 5%-10% 的比例抽检 PCB，重点检查：

• 高压走线、高频走线的间距（这些区域对间距更敏感，偏差易引发故障）。

• 边缘区域的走线间距（PCB 边缘易出现蚀刻不均，导致间距偏差）。

• 过孔与走线的间距（钻孔偏移多发生在批量生产的中后期）。

3. 异常处理

若抽检发现间距违规（如实际间距 0.08mm < 设计 0.1mm），需立即停机，分析原因：

• 若为蚀刻过度：调整蚀刻液浓度（降低 5%-10%）、缩短蚀刻时间（减少 10%-15%），重新制作首件确认。

• 若为阻焊偏移：调整阻焊网版的对位精度（偏差控制在 0.02mm 以内），更换损坏的网版。

• 若为钻孔偏移：校准钻孔机的定位系统（精度校准至 ±0.005mm），更换磨损的钻头。

​PCB 走线间距的实现依赖制造工艺的精度与质量控制，设计时需 “了解工艺限制、留足余量”，制造时需 “严格检测、及时纠偏”，才能确保最终产品的间距符合可靠性要求。