? ? ?上次拆解了華為一款通信設備產品,這是一個典型的模塊化設計的通訊產品(類似的還有刀片服務器),可以模塊化的更換部件,以更方便的維護、升級確保產品的絕對穩定可靠。阿昆拆解華為設備,這是通訊產品模塊化設計的學習典范,值得硬件工程師膜拜學習!
? ? ?一般的高復雜性、高穩定性要求的電子系統(最多的就是服務器上或一些通訊產品電子系統產品上)不會將所有電路都設計在一個電路板了,他們會由不同功能的我PCBA組件組成,比如上圖拆解看到的散熱模塊、電源模塊、主板模塊、控制模塊等等。? ? ?如果有見過一些通信機房或數據中心,也可以看到一些一排排機架,每個機架又有好多層機框,這些機框里插著一排排的PCBA電路板組件。
? ? 而這些單板PCBA組件就是通過安裝在機框背后的“基板“,也就今天要聊的“背板”進行互相連接(下圖就是華為一款通迅產品上的背板)。
? ? 當然和大的通訊基站的復雜性比,這個的背板的設計會相對簡單點。不過這款產品作為背板設計的了解仍然是非常有代表性。

? ? 這就是背板,有人也會叫它是主板或者底板,但專業性的話還是會叫”背板",其次是底板,主板就有點牽強了。
? ? 這樣看是不是可以很好的理解“背板”的含義!!
? ? ?一般背板的作用就是像一個地基一樣,他就是把所有單板PCBA往上懟,然后連接在一起完成功能。所以背板上面一般全是各種連接器,幾乎不會有源器件的存在,當然不排除個別確實有需要,如下圖背板上有個IIC存存芯片。

? ?不要小看這種背板PCBA,像通信基站用的PCB板都高達10-60多層的都有,就這次拆解的這一塊PCB都應該有20多層。
? ? ?看這厚度,背板一般非常厚,就是為了滿足多層與強度的需求。? ? ?PCB工程師、甚至是產品項目負責人,對背板的設計非常不重視,他們認為 這是一個非常簡單的設計,上面全是一堆連接器,和主板一比,上面也沒有幾個連接器,無非就是連連看,把線路連通就好了,所以對于這類的PCB的設計不屑一顧,甚至直接讓一些剛來公司的新人用來“練手”,結果導致不關注阻抗,不關注等長、不關注敏感信號,結果導致出現讓人頭痛的不穩定異常現象。
? ? 先來說一個早期遇到的一個實際案例,是一個非常簡單的背板設計,如下圖


這是個雙層板,就是兩個連接器將主板和另一個設備進行連接。
? ? ??但就是顯示HDMI 4K上出了問題,雖然可以正常顯示畫面,但再高的刷新總是達不到。后面改成四層設計(增加地層),才得到改善,這顯然說明是傳輸線路上出了問題,雖然有阻抗要求,但如果地平面不好,受到干擾。那就不好說了,所以說背板設計絕不是簡單的把線連通就完了,這個背板是最容易被忽略,工程師不愿花太多心思在上面的一個環節。
? ?背板質量好壞,不但影響整個系統功能,而且和整機電磁兼容也存在密切關系,甚至會影響整機工作的穩定性。所以背板在整機的設計中的重要地位絕不會低于其它單板。尤其在是時鐘越來越高的現代電子,高速信號、大電流、背板設計的隱蔽性問題都需要特別關注?!
