背板通常采用FR4-TG170級別以上的板材，與一般的FR4-TG130相比，玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度更高，耐燃性更好，通常選取介電常數(shù)ε(Dk)不大于4.4的板材，以減少信號間的串?dāng)_。

高速板材選型

背板的疊層設(shè)計

大電流背板的疊層設(shè)計

如果PCB的層數(shù)允許，使用地平面將各個電源層隔開，在保證信號線有良好參考平面的同時，能夠保障整個PCB具有良好的屏蔽性。

背板的關(guān)鍵信號走線

背板存在3類信號線：時鐘總線、管理總線和高速信號線。

時鐘總線

時鐘總線信號均為差分信號，如M-LVDS電平的多點低電壓差分信號，可以使多個驅(qū)動器或接收器共享同一個物理鏈路，時鐘總線設(shè)計遵循以下原則 ：

• 時鐘總線源端及末端就近擺放100Ω端接電阻，最大限度地吸收反射信號。

• 時鐘總線的走線長度不能超過芯片的驅(qū)動能力。

• 時鐘總線經(jīng)過的過孔盡量不要超過 2 個，減少過孔帶來的寄生電容，過孔附近就近打接地過孔，為交流信號提供最短的回流路徑，每個過孔的出現(xiàn)都會使信號阻抗出現(xiàn)不連續(xù)的現(xiàn)象。

• 時鐘總線間距需采取3W原則，最大程度地減少信號間的串?dāng)_。

• 總線的走線需伴隨有完整的參考平面，保證總線信號回流路徑最短，同時特征阻抗不會發(fā)生突變。

• 差分線的特征阻抗為100Ω。

管理總線

管理總線信號均為單端信號，物理接口形式為I2C，管理總線設(shè)計遵循以下原則：

• 管理總線源端及末端采用就近端接上拉4.7K電阻，提高總線的驅(qū)動能力并吸收一部分反射。

• 管理總線的走線長度不能超過芯片的驅(qū)動能力。

• 單端信號線的特征阻抗設(shè)計為65Ω。

高速信號線

高速信號線主要是業(yè)務(wù)板和交換板之間的數(shù)據(jù)交換總線和友鄰業(yè)務(wù)板之間的數(shù)據(jù)總線，均為高速差分信號線，高速信號線遵循以下設(shè)計原則：

• 差分線經(jīng)過的過孔盡量不要超過 2個，減少由過孔帶來的寄生電容，并在過孔附近就近打接地過孔，為交流信號提供最短的回流路徑。

• 差分線需和其他網(wǎng)絡(luò)間距采取3W原則，最大程度減少串?dāng)_。

• 差分線的走線需伴隨完整的參考平面，保證總線信號回流路徑最短及特征阻抗不發(fā)生突變。

• 差分線對采用嚴(yán)格等長的走線方式，保證差分線對內(nèi)信號時序穩(wěn)定。

• 差分線的特征阻抗設(shè)計為100Ω。

當(dāng)我們設(shè)計好背板，在機(jī)箱里面和業(yè)務(wù)板跑業(yè)務(wù)測試出現(xiàn)速率跑不上去或者更嚴(yán)重的丟包問題時，我們往往會關(guān)注業(yè)務(wù)板與背板之間的連接器，導(dǎo)致阻抗不連續(xù)，出現(xiàn)信號完整性問題。但大多時候，阻抗的不連續(xù)實際源自過孔。

電鍍通孔(PTH)會讓給高速信號帶來抖動、衰減，產(chǎn)生更高的誤碼率。信號速率越高，電鍍通孔(PTH)帶來的信號失真越大。PTH過孔在6.25Gb/s時的失真通常比在3.125Gb/s時產(chǎn)生的失真大兩倍以上。

背鉆橫截面示意圖