PCB焊盤寄生電容的計算公式與設計標準

PCB焊盤：元件通過PCB上的引線孔，用焊錫焊接固定在PCB上，印製導線把焊盤連接起來，實現元件在電路中的電氣連接。引線孔及周圍的銅箔稱為焊盤。

焊盤種類

方形焊盤——印製板上元器件大而少、且印製導線簡單時多採用。在手工自製PCB時，採用這種焊盤易於實現。

圓形焊盤——廣泛用於元件規則排列的單、雙面印製板中。若板的密度允許，焊盤可大些，焊接時不至於脫落。

島形焊盤——焊盤與焊盤間的連線合為一體。常用於立式不規則排列安裝中。比如收錄機中常採用這種焊盤。

淚滴式焊盤——當焊盤連接的走線較細時常採用，以防焊盤起皮、走線與焊盤斷開。這種焊盤常用在高頻電路中。

多邊形焊盤——用於區別外徑接近而孔徑不同的焊盤，便於加工和裝配。

橢圓形焊盤——這種焊盤有足夠的面積增強抗剝能力，常用於雙列直插式器件。

開口形焊盤——為了保證在波峰焊後，使手工補焊的焊盤孔不被焊錫封死時常用。

PCB盤寄生電容的計算

PCB焊盤大小為4.29平方mm，焊盤所在層（TOP）到最近的平面層（GND）的距離為4mil，板材（FR4）的介電常數為4.3。

這個可以用平面電容的計算公式，由於距離非常接近，近場效應明顯，因此，

可以等效於兩個4.29平方毫米的平面導電板構成的電容。

公式是：

C=ε *ε0* S/d; 全部採用國際標準單位制主單位；

式中：電容C，單位F；相對介電常數為4.3；

ε0真空介電常數8.86×10^（-12）單位F/m；

面積S，單位平方米；極板間距d，單位米 ；記得40mil為1mm，因此4mil就是0.1mm

折合10^（-4）米；

代入可得：

C=4.3*8.86*10^（-12）*4.29*10^（-6）/10^（-4）=1.63*10（-12） 法拉；

也就是1.63pF（皮法）

PCB設計焊盤設計標準

一、PCB設計中焊盤的形狀和尺寸設計標準

▪　應調用PCB標準封裝庫。

▪　所有焊盤單邊最小不小於0.25mm，整個焊盤直徑最大不大於元件孔徑的3倍。

▪　應儘量保證兩個焊盤邊緣的間距大於0.4mm。

在布線較密的情況下，推薦採用橢圓形與長圓形連接盤。單面板焊盤的直徑或最小寬度為1.6mm；雙面板的弱電線路焊盤只需孔直徑加0.5mm即可，焊盤過大容易引起無必要的連焊。

▪　孔徑超過1.2mm或焊盤直徑超過3.0mm的焊盤應設計為菱形或梅花形焊盤

▪　對於插件式的元器件，為避免焊接時出現銅箔斷現象，且單面的連接盤應用銅箔完全包覆；而雙面板最小要求應補淚滴；如圖：

▪　所有機插零件需沿彎腳方向設計為滴水焊盤，保證彎腳處焊點飽滿。

▪　大面積銅皮上的焊盤應採用菊花狀焊盤，不至虛焊。如果PCB上有大面積地線和電源線區（面積超過500平方毫米），應局部開窗口或設計為網格的填充（FILL）。如圖：

二、PCB製造工藝對焊盤的要求

▪　貼片元器件兩端沒連接插裝元器件的應加測試點，測試點直徑等於或大於1.8mm，以便於在線測試儀測試。

▪　腳間距密集的IC腳焊盤如果沒有連接到手插件焊盤時需要加測試焊盤，如為貼片IC時，測試點不能置如貼片IC絲印內。測試點直徑等於或大於1.8mm，以便於在線測試儀測試。

▪　焊盤間距小於0.4mm的，須鋪白油以減少過波峰時連焊。

▪　貼片元件的兩端及末端應設計有引錫，引錫的寬度推薦採用0.5mm的導線，長度一般取2、3mm為宜。

▪　單面板若有手焊元件，要開走錫槽，方向與過錫方向相反，寬度視孔的大小為0.3MM到1.0MM；（孔徑的50-70%）如下圖：

▪　導電橡膠按鍵的間距與尺寸大小應與實際的導電橡膠按鍵的尺寸相符，與此相接的PCB板應設計成為金手指，並規定相應的鍍金厚度。

▪　焊盤大小尺寸與間距要與貼片元件尺寸相同（1：1）。

▪　對於在同一直線上焊盤（焊盤個數大於4）間的距離小於0.4mm的焊點，在加白油的基礎上，元件長邊與波峰方向儘量平行的，則在末尾那個焊盤處增加一個空焊盤或將末尾那個焊盤加大，以便吃下拖尾焊錫減少連焊。

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