STATO dei RIVELATORI a MICROSTRISCE di SILICIO per JLAB12 [F. Meddi]

INDICE: 1) Rivelatore: disegni finali 2) Piani X,Y 3) BUS di KAPTON verso F.E.:  Fulvio De Persio 4) Simulazioni con PSPICE del sistema:  Fulvio De Persio 5) MECCANICA: Maurizio Zullo (Sez. INFN-Roma) 6) Assemblaggio Piani X, Y 7) Wire Bonding: K&S 4526 (“prestito” da ISS)

Proposed new Silicon plane Detector JLAB-Hall A

Promemoria per la costruzione del piano xy di microstrip Fase1 Fase1  - Definizione e ottimizzazione del rivelatore e dei piani XY. - - Acquisto rivelatori Fase2 Fase2  Definizione e ottimizzazione della meccanica di supporto e dei cavi flessibili per le interconnessioni Fase3 Fase3  Aspetti di sistema In corso Completato Da definire

Promemoria per la costruzione del piano xy di microstrip [01] Simulazione con Pspice: det+(wire-bond)+kapton+(zif )+pA [02] Definizione del disegno del Rivelatore a microstrip nuovo et-Up [03] Test con Set-Up realistico: strip ex WA97-NA57+AMPLEX+CRAMs+VME APV25 [04] Test prototipo scheda APV25 perJLAB12 [05] Progetto meccanico del Piano di Sostegno in G10 (FR4) o in Fibra di Carbonio (?) [06] Disegno del Bus flessibile in kapton Jig [07] Disegno dei Jig necessari per posizionamento e incollaggio delle varie parti: Silicio + {G10 (FR4) o Fibra di Carbonio (?)} Kapton + {G10 (FR4) o Fibra di Carbonio (?)} [08] Disegno di una Cornice Meccanica in Al per il piano in {G10 (FR4) o Fibra di Carbonio (?)} e per le schede APV25 [09] Raffreddamento / flussaggio + schermo luce + gabbia Faraday contro accoppiamenti spuri [10] Slow Control del sistema (h/w+s/w) [11] Sistema di alimentazione per i silici (HVbias x4) e per elettronica di front-end (APV25 x80) [12] DAQ (h/w+s/w) [13] Ricostruzione (s/w) Fase 1: COMPLETATA! Fase 2: In corso… Fase 3: Dadefinire Fase 1: In corso…

Concatenazione tra le operazioni Silicio G10 (FR4) Cornice in Alluminio Incollaggio Silicio su G10 (FR4) o su Fibra di carbonio BUS Kapton Incollaggio BUS kapton su G10 (FR4) o su Fibra di carbonio Wire-Bonding tra Silicio e Kapton Jig F.E. boards [APV25] 1-mo TEST Piano XY Tempo Test fattibilita’ entro il 2010 Produzione entro (Test di 1 Piano entro 2011)

5mm 10mm 8.5mm 6.5mm A A B B C C D D Disegno custom per JLAB12 da un wafer di 6” (152mm)

Guard Ring PAD (500x90) DC PAD for bonding (200x40)

180° 90° Y X a b a b b a a b b a X X X Dal rivelatore (Hamamatsu) ai Piani X e Y

Y X Solo X Solo Y Solo X I due Piani X e Y sovrapposti

21cmx9.7cm  ch.= 2070x2= mm 9.7cm 10.5cm 10.35cm 6.5mm 20.7cmx10.5cm  ch.= 2070x2= cm 10.35cm 860  m 6.5mm 8.5mm 15mm  Tot ____8280 HP.A

G10 (or FR4) holder or Carbon fiber holder Silicon microstrip Wire bond Kapton cable pA board Zif connector Aluminium frame X Y  Vista “dall’ato” Vista “di profilo”   …Vedere talk di Fulvio De Persio Fulvio De Persio per BUS Kapton per BUS Kapton

inviato a Ditte esterne per offerta lavorazione G10 (FR4) per offerta lavorazione G10 (FR4)

1° studio di un Jig per il posizionamento delle varie parti da incollare ... entro il 2010 test di incollaggio

G10 X=5mm C.F. X=200  m [(x/X 0 ) G10 / (x/X0) CF ]  3.6!!! Confronto tra G10 e Fibra di Carbonio Rapporto  2.5!!

K&S 4526 Wedge Bonder x 5 Si =10350 fili di W.B.  d << 4mm.... Y motorizzata  d  4 ÷15mm... Y manuale

prestito - Saldatrice ad Ultrasuoni in prestito da ISS a INFN-Sez.Roma1... OK! Revisione - Revisione Saldatrice ad Ultrasuoni... OK! Test - Test prime saldature a ultrasuoni con filo in Al  =  50  m... OK! Camera Pulita - Disponibilita’ utilizzo Camera Pulita della Sezione (CL10000)... OK! Trasporto - Trasporto da ISS a CL10000 INFN-Sez.Roma1... Entro Giugno 2010 Tool - Acquisto Tool per Wire Bonding con Filo in Al  =  25  m... Entro 2010 (?) [“wedge bonding”: 25  m x 1.4(schiacciamento) = 35  m < 40  m pad su Si] microscopio - Upgrading microscopio Saldatrice per “fine pitch”... OK Entro 2010 (?) tempo - Stima tempo necessario per tutto il lavoro di saldatura (10350 fili) hp. 50 fili / giorno/ uomo  210 giorni/ uomo contratto - Richiesta contratto per lavoro di produzione (FAI e/o art.2222) e 2012 motorizzare - Sotto studio ipotesi di motorizzare la movimentazione X della Saldatrice (?) Elettronica - Elettronica di r/o identica a quella per le GEM di P. Musico... Costo in 2 anni