[SI-LIST] Re: flex crosshatch reference plane and LVDS differental pairs

  • From: Scott McMorrow <Scott@xxxxxxxxxxxxx>
  • To: "dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx" <dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx>, "alan@xxxxxxxxxxxxxxxxx" <alan@xxxxxxxxxxxxxxxxx>, "si-list@xxxxxxxxxxxxx" <si-list@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Sat, 8 Apr 2017 18:24:06 +0000

Secrets of cross-hatched flex design
        
1) Do not let a layout person or automated CAD process design the cross-hatch.

2) Design the cross-hatch holistically w.r.t. the traces.

3) Single-ended traces follow the lengthwise copper strips in the cross-hatch, 
keeping return path tight and continuous  Isolate adjacent single-ended traces 
with an additional lengthwise copper strip in between.

4) Design differential trace intrapair pitch to match cross-hatch lengthwise 
strip pitch, and align pairs with strips.  Differential pairs must be designed 
to be routed symmetrically w.r.t. the cross-hatch pattern.

5) If you would like wider trace metal for lower losses, align SE-traces with 
the center of the cross-hatch holes, so that the trace repetitively crosses 
copper/hole/copper/hole.  Center the trace so that the return path around the 
hole is symmetric.  For additional Xtalk isolation, keep at least one row of 
holes between adjacent traces.  Impedance of the trace will raise due to the 
open hole, allowing for wider copper in the trace.  A general 2D solver like 
Ansys 2D can be used to determine the trace impedance across the hole, with the 
left and right copper strips.  This can be cascaded with a model of the section 
that crosses over copper to determine the correct average impedance.  This 
forms a repetitive discontinuity filter (Bloch filter) that will have a 
resonance.  Keep holes small to push the resonance up.

6) Same technique can be used for differential pairs crossing holes, just align 
the trace symmetrically with holes under each trace and the lengthwise copper 
strip in the center.  Compute the cross-sections, concatenate and generalize.

It's been a good 10 years since my last flex design (I've moved to twin-ax), 
but the stuff works quite well if you actually engineer it, rather than phone 
in the design with a flex layout house.

Just sayin'

Scott

Scott McMorrow, CTO Signal Integrity Group
Samtec
Office 401-284-1827 | +1-800-726-8329
www.samtec.com

-----Original Message-----
From: si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On ;
Behalf Of Kai Keskinen
Sent: Saturday, April 8, 2017 2:00 PM
To: alan@xxxxxxxxxxxxxxxxx; si-list@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [SI-LIST] Re: flex crosshatch reference plane and LVDS differental 
pairs

A long time ago when working for Nortel, we measured the loss of flex with 
solid and cross-hatched ground planes and the loss curves diverged around a few 
hundred MHz with of course the solid reference plane having significantly less 
loss at even 500MHz. 



-----Original Message-----
From: si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On ;
Behalf Of Alan Hilton-Nickel
Sent: Saturday, April 8, 2017 12:43 AM
To: si-list@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [SI-LIST] Re: flex crosshatch reference plane and LVDS differental 
pairs

[Well replying from my phone did not work out at all.  :-(] Are you running 
multiple channels?
When you do your analysis, be careful to look at the effects of crosstalk on 
adjacent lines. The cross hatching will distort the return currents, pushing 
them closer together.

If you're running high enough data rates to be concerned about surface 
roughness or fiber weave, you won't be happy with the cross hatch.

BTW, I'm no thermal expert, but how does the cross hatch improve thermal 
issues? The hatch has less copper with a smaller, more restrictive profile, so 
it should act as a thermal resistor. Any thermal problem I've come across 
needed more copper, not less, but I suppose there could be instances where 
you'd want to restrict heat transfer.

Alan Hilton-Nickel


On 4/7/2017 6:43 PM, Bert Simonovich (Redacted sender bertsimonovich for
DMARC) wrote:

I agree with Ryan and Al on using a good field solver for accurate 
impedance and loss modeling over frequency. I recently benchmarked 
both Polar Si9000 Transmission Line Field Solver and Simbeor by 
applying my Cannonball modeling technique to the Huray roughness model 
and compared results against de-embedded measured data from Al's CMP28 
Wildriver modeling platform. Both tools gave excellent correlation to
~50GHz.

Bert Simonovich
Signal/Power Integrity Practitioner | Backplane Specialist | Founder 
LAMSIM Enterprises Inc.
Web Site: http://lamsimenterprises.com
Blog: http://blog.lamsimenterprises.com/

-----Original Message-----
From: si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx
[mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Alfred P. Neves
Sent: 7-Apr-17 8:09 PM
To: rdawson16@xxxxxxxxxxx
Cc: si-list
Subject: [SI-LIST] Re: flex crosshatch reference plane and LVDS 
differental pairs

Actually, the new Polar tools are pretty good at estimating impedance 
over frequency, some of the most popular EDA tools that you may have 
been
using
are horrid, however.     The data was taken using our Channel Modeling
platforms and speaks to the necessity of careful benchmarking even an 
EDA package that costs upwards of $100K.
As Ryan stated, we are also using Simbeor due its cost/performance and 
accurate loss modeling.

- Al





        





Products for the Signal Integrity Practitioner



Alfred P. Neves
Chief Technologist

  

Office: 503-679-2429

www.wildrivertech.com <http://www.wildrivertech.com/>
  2015 Best In Design&Test Finalist








On Apr 7, 2017, at 4:26 PM, Randy Dawson <rdawson16@xxxxxxxxxxx> wrote:

I am looking for SI articles on this and not finding much.  I have 
heard
from a few engineers that impedance calculators (Polar) are not so
accurate.
I am also reading that I should expect some attenuation GHz 
frequencies.  I am forced into crosshatch vs solid due to thermal issues.
I do have the Sigrity field solver and will experiment and let you 
know
what I find.

What are you're experiences with this?


Randy

------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
             //www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
             http://www.qsl.net/wb6tpu



------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
                http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
              //www.freelists.org/archives/si-list
  
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
              http://www.qsl.net/wb6tpu
   


---
This email has been checked for viruses by AVG.
http://www.avg.com

------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
                http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
              //www.freelists.org/archives/si-list
  
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
              http://www.qsl.net/wb6tpu
   






------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

Other related posts: