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F. Marchetto – INFN- Torino GigaTracKer: status report 25 Maggio 2012 1.Update su infra-structures 2. Stato del cooling 3.Bump-bonding e thinning 4. Stato.

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1 F. Marchetto – INFN- Torino GigaTracKer: status report 25 Maggio Update su infra-structures 2. Stato del cooling 3.Bump-bonding e thinning 4. Stato dell’ASIC ToT Versione 1.0

2 Sviluppo ASIC con architettura CFD Lo sviluppo del prototipo basato su architettura CFD è continuato a Torino ( tesi dottorato di Sara Garbolino e lavoro di Luca Toscano). Lo studio si è concentrato principalmente sul disegno del front- end analogico ed in particolare del CFD, per minimizzare l'effetto sulle misura temporale delle variazioni in forma del segnale. (Sara) Le simulazioni post-layout con segnali realistici indicano che una risoluzione temporale attorno ai 70 ps rms dovrebbe essere possibile. Si è inoltre investigata la possibilità di ridurre le dimensioni della parte digitale del TDC che sta a bordo del pixel. Il lavoro ha attratto l'interesse di industrie leader nel settore della strumentazione di misura di alta precisione. Sono in corso trattative tra l'INFN e le ditte interessate per definire un protocollo di collaborazione che porterà allo sviluppo di un chip dedicato derivato dagli studi svolti.

3 3 Detector layout not to scale Three same Si-pixel stations: each station (60x27)mm 2 pixel dimensions: (300x300)  m 2 ; thickness: 200  m To measure the following quantities of the beam particles: direction (  RMS ~16  rad) momentum (  RMS ~ 0.15 GeV/c, or  RMS /p ~ 0.2% ) track time (  RMS ~ 200 ps/station -> ~ 150 ps/track) Introduction : detector generalities and specifications (1)

4 4 Mounted inside the vacuum tube Dimensions of the stations to match the beam shape Sensor technology: p-in-n pixels/ station -> pixels grand total Each sensor is read-out via 10 chips which are bump-bonded Introduction : detector generalities and specifications (2)

5 Meccanica: disegno di GTK1 e 2 Infrastrutture - 1 beam

6 Scheda di interfaccia In corso di implementazione il test trasmissione dati attraverso 300 mt di fibra ottica a 3.2 Gbit/sec

7 Prototipo scheda DAQ 24 Feb. 2012

8 Measured jitter: < 10 psec Test trasmissione clock

9 Stato del cooling Scelta la tecnologia del micro-channel cooling Outsourcing della struttura in sinergia con LHCb C 6 F  m 70  m 200  m 50  m

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11 Assemblies produced at IZM using dummy sensors from FBK and dummy chip thinned to 50  m (IZM) 1.Single chip assemblies 2.Full assemblies (nominal sensor + 10 chip) Single chip assemblies

12 Inspection with optical microscope Planarity Measurements

13 Side sensor (500  m) Side chip (50  m)

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17 Feb. 6 th, 2012 May 22 nd, 2012


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