STATO dei RIVELATORI a MICROSTRISCE di SILICIO per

STATO dei RIVELATORI a MICROSTRISCE di SILICIO per JLAB 12 [F. Meddi]

INDICE: 1) Rivelatore: disegni finali 2) Piani X, Y 3) BUS di KAPTON verso F. E. : Fulvio De Persio 4) 4) Simulazioni con PSPICE del sistema: Fulvio De Persio 5) 5) MECCANICA: Maurizio Zullo (Sez. INFN-Roma) 6) 6) Assemblaggio Piani X, Y 7) 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 Fase 1 - Definizione e ottimizzazione del rivelatore e dei piani XY. - Acquisto rivelatori Completato In corso Fase 2 Definizione e ottimizzazione della meccanica di supporto e dei cavi flessibili per le interconnessioni Da definire Fase 3 Aspetti di sistema

Promemoria per la costruzione del piano xy di microstrip [01] Simulazione con Pspice: det+(wire-bond)+kapton+(zif )+p. A [02] Definizione del disegno del Rivelatore a microstrip nuovo [03] Test con Set-Up realistico: strip ex WA 97 -NA 57+AMPLEX+CRAMs+VME [04] Test prototipo scheda APV 25 per. JLAB 12 Fase 1: COMPLETATA! Fase 1: In corso… [05] Progetto meccanico del Piano di Sostegno in G 10 (FR 4) o in Fibra di Carbonio (? ) [06] Disegno del Bus flessibile in kapton [07] Disegno dei Jig necessari per posizionamento e incollaggio delle varie parti: Silicio + {G 10 (FR 4) o Fibra di Carbonio (? )} Kapton + {G 10 (FR 4) o Fibra di Carbonio (? )} [08] Disegno di una Cornice Meccanica in Al per il piano in {G 10 (FR 4) o Fibra di Carbonio (? )} e per le schede APV 25 [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 x 4) e per elettronica di front-end (APV 25 x 80) [12] DAQ (h/w+s/w) [13] Ricostruzione (s/w) Fase 2: In corso… Fase 3: Da definire

Concatenazione tra le operazioni Silicio G 10 (FR 4) Jig BUS Kapton F. E. boards [APV 25] Cornice in Alluminio Incollaggio Silicio su G 10 (FR 4) o su Fibra di carbonio Tempo Test fattibilita’ entro il 2010 Incollaggio BUS kapton su G 10 (FR 4) o su Fibra di carbonio Wire-Bonding tra Silicio e Kapton 1 -mo TEST Piano XY Produzione entro 2011 -2012 (Test di 1 Piano entro 2011)

6. 5 mm 10 mm 8. 5 mm A 5 mm B Disegno custom per JLAB 12 da un wafer di 6” (152 mm) D A 103500 10 mm C B D C

DC PAD for bonding (200 x 40) Guard Ring PAD (500 x 90)

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

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

21 cmx 9. 7 cm S#ch. = 2070 x 2=4140 10. 5 cm 6. 5 mm 20. 7 cmx 10. 5 cm S#ch. = 2070 x 2=4140 15 mm 10. 35 cm 8. 5 mm 860 mm 10. 5 cm Tot. 4140 ____ 8280 860 mm 8. 5 mm 9. 7 cm 6. 5 mm 10. 35 cm HP. A

X Vista “dall’ato” Y Wire bond Zif connector p. A board …Vedere talk di Fulvio De Persio per BUS Kapton Silicon microstrip Kapton cable Aluminium frame Vista “di profilo” G 10 (or FR 4) holder or Carbon fiber holder

maurizio. zullo@roma 1. infn. it

. . . Disegno inviato a Ditte esterne per offerta lavorazione G 10 (FR 4) maurizio. zullo@roma 1. infn. it

1° studio di un Jig per il posizionamento delle varie parti da incollare . . . entro il 2010 test di incollaggio maurizio. zullo@roma 1. infn. it

Confronto tra G 10 e Fibra di Carbonio G 10 X=5 mm [(x/X 0)G 10 / (x/X 0)CF] 3. 6!!! C. F. X=200 mm Rapporto 2. 5!!

K&S 4526 Wedge Bonder 2070 x 5 Si =10350 fili di W. B. 76% @ d << 4 mm. . Y motorizzata 24% @ d 4 ÷ 15 mm. . . Y manuale

- Saldatrice ad Ultrasuoni in prestito da ISS a INFN-Sez. Roma 1 . . . OK! - Revisione Saldatrice ad Ultrasuoni . . . OK! - Test prime saldature a ultrasuoni con filo in Al = 50 mm . . . OK! - Disponibilita’ utilizzo Camera Pulita della Sezione (CL 10000) . . . OK! - Trasporto da ISS a CL 10000 INFN-Sez. Roma 1 . . . Entro Giugno 2010 - Acquisto Tool per Wire Bonding con Filo in Al = 25 mm. . . Entro 2010 (? ) [“wedge bonding”: 25 mm x 1. 4(schiacciamento) = 35 mm < 40 mm pad su Si] - Upgrading microscopio Saldatrice per “fine pitch” . . . OK Entro 2010 (? ) - Stima tempo necessario per tutto il lavoro di saldatura (10350 fili) hp. 50 fili / giorno/ uomo 210 giorni/ uomo - Richiesta contratto per lavoro di produzione (FAI e/o art. 2222) . . . 2011 e 2012 - Sotto studio ipotesi di motorizzare la movimentazione X della Saldatrice. . . 2011 (? ) - Elettronica di r/o identica a quella per le GEM di P. Musico . . . Costo in 2 anni