Sicherstellung der Einhaltung von Kriech- und Luftstrecken durch 3D-Analyse von Konstruktions- und Leiterplattendaten mit NEXTRA

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Sicherstellung der Einhaltung von Kriech- und Luftstrecken durch 3D-Analyse von Konstruktions- und Leiterplattendaten mit NEXTRA

Krebs, Thomas / Schimanek, Ernst

Leiterplatten (Printed Circuit Boards, PCBs) innerhalb einer elektromechanischen Konstruktion, die höhere Spannungen tragen, wie dies im Bereich der Elektromobilität nötig ist, müssen Anforderungen hinsichtlich nationaler oder internationaler Standards zur Vorgabe von Kriech- und Luftstreckenmindestabständen einhalten. Es existiert eine Vielzahl solcher Normen, die für spezifische Anwendungsgebiete unterschiedliche Varianten von Vorgaben und Methoden erlauben. Es lassen sich jedoch fundamentale Prinzipien erkennen, die ein grundlegendes Konzept zur Überprüfung sinnvoll erscheinen lassen. Die bislang in der Industrie eingesetzten Überprüfungsmethoden sind rein heuristisch und weitgehend manuell ausgeprägt. In diesem Beitrag beschreiben und analysieren wir die Probleme der niedergelegten Anforderungen, beispielhaft an der DIN EN 60664 (VDE 0110) und den dieser Norm assoziierten Unternormen. Im Gegensatz zu den in der Industrie angewendeten manuellen Testmethoden zeigen wir, wie mit Hilfe eines 3D-Leiterplatten-CAD-Systems Kriech- und Luftstreckenabstände automatisiert geprüft und eine elektromechanische Baugruppe damit hinsichtlich vorgegebener Normen analysiert werden kann. Ein Vergleich hinsichtlich Zuverlässigkeit und Effizienz zu den bisher möglichen manuellen Methoden werden an Hand eines Beispiels aus der Produkteinführung eines großen Automobil-Zulieferers gezeigt.