全板硬金印刷電路板

高速背板及相關標準

背板 本身就是一種特殊印刷電路板，主要為系統中各種類型的子卡提供互連通道，包括訊號、電源、管理介面等。 該結構還對子卡起著支撐作用。

高速背板與普通背板的區別在於高速背板上的訊號互連速率高印刷電路板所使用的資料和背板連接器與高速相關。 下圖顯示了傳統的高速背板互連系統，主要由背板、子卡和連接器組成。

高速背板互連系統的無源高速效能主要受以下因素影響：

1.子卡和背板的層壓結構和佈線

2.背板連接器效能

3.交流電容和過孔

4.晶片封裝

現時，IEEE和OIF是背板互連結構的標準定義，我們在上一篇文章中介紹過。 IEEE中背板應用的標準是Kr，如40gbase-kr4。 OIF中背板應用的標準是LR，如cei-25g-LR。這兩個規範對背板互連系統都有更詳細的頻域參攷名額要求。

除了傳統 背板系統 ，還存在正交背板系統結構。 在正交背板結構中，兩側的服務卡和交換卡以垂直角度直接插入背板。 背板只能通過正交連接器連接多個服務卡和交換卡。 省略了中間背板的佈線連接，可以使總佈線長度更短，衰减更小。

但是，由於正交背板系統中兩側板的垂直角度，風道不易設計，囙此最大的問題是整機的通風散熱不良。 此外，背板上的通孔長度通常較長，阻抗不連續性嚴重，導致高速效能交叉。

為了解决上述問題，業界提出了直接正交架構科技，即沒有中央背板，名片和交換卡通過連接器直接連接，散熱效果更好。 同時，不再有背板通孔，提高了信號完整性的效能。

IEEE和OIF都只定義了背板互連應用的電力效能，沒有定義特定的背板架構標準，如標準背板連接器、背板尺寸、系統管理等。

ATCA是定義高速背板架構的標準之一。 ATCA（高級電信計算架構）由PICMG製定，主要針對電信運營級應用。 ATCA由一系列規範組成，包括定義結構、電源、散熱、互連和系統管理的覈心規範。

在背板結構方面，ATCA支持全網和雙星等多種拓撲結構。 在背板傳輸協定方面，它還支持以太網、PCIe和sRIO。最新版本支持100gbase-kr4應用，即單通道的最大速率為25gbps。

ATCA還定義了特殊的標準背板連接器adfplus和ADF++，分別對應10g和25g速率應用。

ATCA支持背板傳輸的多種協定，電力標準也可以參考相應的協定要求。 對於以太網10GBASE Kr/100gbase kr4等背板應用的傳輸，ATCA標準定義了嚴格的測試標準和流程，包括各種測試夾具的規範要求。

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