PCB焊盘寄生电容的计算公式与设计标准

PCB焊盘：元件通过PCB上的引线孔，用焊锡焊接固定在PCB上，印制导线把焊盘连接起来，实现元件在电路中的电气连接。引线孔及周围的铜箔称为焊盘。

焊盘种类

方形焊盘——印制板上元器件大而少、且印制导线简单时多采用。在手工自制PCB时，采用这种焊盘易于实现。

圆形焊盘——广泛用于元件规则排列的单、双面印制板中。若板的密度允许，焊盘可大些，焊接时不至于脱落。

岛形焊盘——焊盘与焊盘间的连线合为一体。常用于立式不规则排列安装中。比如收录机中常采用这种焊盘。

泪滴式焊盘——当焊盘连接的走线较细时常采用，以防焊盘起皮、走线与焊盘断开。这种焊盘常用在高频电路中。

多边形焊盘——用于区别外径接近而孔径不同的焊盘，便于加工和装配。

椭圆形焊盘——这种焊盘有足够的面积增强抗剥能力，常用于双列直插式器件。

开口形焊盘——为了保证在波峰焊后，使手工补焊的焊盘孔不被焊锡封死时常用。

PCB盘寄生电容的计算

PCB焊盘大小为4.29平方mm，焊盘所在层（TOP）到最近的平面层（GND）的距离为4mil，板材（FR4）的介电常数为4.3。

这个可以用平面电容的计算公式，由于距离非常接近，近场效应明显，因此，

可以等效于两个4.29平方毫米的平面导电板构成的电容。

公式是：

C=ε *ε0* S/d; 全部采用国际标准单位制主单位；

式中：电容C，单位F；相对介电常数为4.3；

ε0真空介电常数8.86×10^（-12）单位F/m；

面积S，单位平方米；极板间距d，单位米 ；记得40mil为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设计焊盘设计标准

一、PCB设计中焊盘的形状和尺寸设计标准

▪　应调用PCB标准封装库。

▪　所有焊盘单边最小不小于0.25mm，整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。

▪　应尽量保证两个焊盘边缘的间距大于0.4mm。

在布线较密的情况下，推荐采用椭圆形与长圆形连接盘。单面板焊盘的直径或最小宽度为1.6mm；双面板的弱电线路焊盘只需孔直径加0.5mm即可，焊盘过大容易引起无必要的连焊。

▪　孔径超过1.2mm或焊盘直径超过3.0mm的焊盘应设计为菱形或梅花形焊盘

▪　对于插件式的元器件，为避免焊接时出现铜箔断现象，且单面的连接盘应用铜箔完全包覆；而双面板最小要求应补泪滴；如图：

▪　所有机插零件需沿弯脚方向设计为滴水焊盘，保证弯脚处焊点饱满。

▪　大面积铜皮上的焊盘应采用菊花状焊盘，不至虚焊。如果PCB上有大面积地线和电源线区（面积超过500平方毫米），应局部开窗口或设计为网格的填充（FILL）。如图：

二、PCB制造工艺对焊盘的要求

▪　贴片元器件两端没连接插装元器件的应加测试点，测试点直径等于或大于1.8mm，以便于在线测试仪测试。

▪　脚间距密集的IC脚焊盘如果没有连接到手插件焊盘时需要加测试焊盘，如为贴片IC时，测试点不能置如贴片IC丝印内。测试点直径等于或大于1.8mm，以便于在线测试仪测试。

▪　焊盘间距小于0.4mm的，须铺白油以减少过波峰时连焊。

▪　贴片元件的两端及末端应设计有引锡，引锡的宽度推荐采用0.5mm的导线，长度一般取2、3mm为宜。

▪　单面板若有手焊元件，要开走锡槽，方向与过锡方向相反，宽度视孔的大小为0.3MM到1.0MM；（孔径的50-70%）如下图：

▪　导电橡胶按键的间距与尺寸大小应与实际的导电橡胶按键的尺寸相符，与此相接的PCB板应设计成为金手指，并规定相应的镀金厚度。

▪　焊盘大小尺寸与间距要与贴片元件尺寸相同（1：1）。

▪　对于在同一直线上焊盘（焊盘个数大于4）间的距离小于0.4mm的焊点，在加白油的基础上，元件长边与波峰方向尽量平行的，则在末尾那个焊盘处增加一个空焊盘或将末尾那个焊盘加大，以便吃下拖尾焊锡减少连焊。