Sunto riunione 3/5/01 (#22)

Presenti: Roberto Cereseto, Stefano Cuneo, Flavio Gastaldo, Claudia Gemme, Polina Netchaeva, Leonardo Rossi, Ettore Ruscino, Franco Vernocchi.

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La prossima riunione sarà Lunedì 28 Maggio alle ore 9.30 in sala videoconferenze.

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Si continua la discussione sulle attività relative alla meccanica (produzione prototipi di stave, strumenti necessari per i test dei flex, dei moduli e la manipolazione dei moduli, sui problemi d’incollaggio (m).

Si considerano inoltre le attività relative a (b) preparazione di moduli e (c) tests di elettronica (MCC) e flex.

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a) Meccanica

1) Preparazione staves per il PRR (Off. Mecc, SC, PN, AP, FG):

Stefano è stato al meeting di Berkeley sulla meccanica: riporta su alcune misura fatte a LBNL su 2 staves con tubo di Al irraggiati. Non si sono notate grosse differenze sulla conducibilità termica prima e dopo l’irraggiamento. Sui settori si è provato a riscaldare un modulo fino a 160 C e non si sono visti effetti sui moduli adiacenti. Questa stessa prova verrà fatta anche su uno stave. Gli stave saranno inoltre sottoposti a cicli termici (RT, -32 C) e a cicli di pressione.

Al meeting si è inoltre discusso sull’isolamento elettrico degli stave dalla shell.

Attrezzature: si è lavorato per rendere i supporti della cold box piani.

Produzione stave: intorno a metà maggio saranno assemblati circa 6 nuovi stave con tubo di Al. In almeno uno di questi si richiede che ci sia un difetto (per esempio mancanza di grasso) per vedere se le nostre misure sono in grado di identificarlo. Stefano si occuperà di ordinare peak rinforzato in vetro e il materiale per le omega. Si decide di fare un nuovo stampo per la formatura delle omega in modo da poter fabbricare due omega in contemporanea (ridurrà sostanzialmente il prezzo della produzione delle omega). Si ridiscute la possibilità di produrre in casa le viti per bloccare gli stave; l’utilizzo dell’acciaio sembra improponibile (in tutto sono circa 100 grammi), la possibilità di produrle in Al dovrà essere tenuta in conto.

Test sugli stave: i test da eseguire per la qualifica di uno stave sono la valutazione del contatto termico con effetto Joule, cicli in pressione, cicli termici, misure geometriche per misurare la planarità e la deformazione a freddo. I prossimi prototipi dovranno servire a definire un’appropriata procedura di test.

Sull’unico stave che abbiamo a disposizione sono state eseguiti 20 cicli termici (-16 C, +20 C) e non si è avuta alcun cambiamento nella sua conducibilità termica (misurata sempre con effetto Joule). Si prevede di proseguire con le misure geometriche ed eseguire poi i cicli in pressione. Nuove misure geometriche hanno confermato che il piano centrale è ragionevolmente piano.

Nel Production Database i test ci sono già e bisogna quindi iniziare ad inserire i risultati sui prototipi prodotti.

3) Impregnazioni (FG):

Nessuna impregnazione in vista.

4) Cicli termici (+20C; -15C) su moduli dummy (FV, CG):

Due campioni vetro-flex sono stati preparati da Franco utilizzando la Eccobond45 stendendola solo sul flex (mentre prima era stesa sul modulo). Bisogna sottoporli a cicli termici in atmosfera (flussata) di azoto (Claudia). Questi test sono per il momento sospesi: riteniamo inutile provare l’interfaccia modulo-flex prima di aver concluso i test per la scelta della colla modulo-stave. Inoltre abbiamo una colla per questa interfaccia che per adesso ci soddisfa (Dow Corning 734).

5) Prove sulle colle (FV, PN):

Franco ha preparato 6 campioni di colla con Eccobond45 flessibile (2 in forno a 1000C, 2 mantenuti a temperatura ambiente, 2 in freezer a —200C), 2 con Dow Corning 734, 2 MasterBond. Franco ha eseguito i test di shearing per i 2 campioni Eccobond riscaldati a 1000C, i 2 con Dow Corning 734 e i 2 MasterBond. Un’ulteriore misura con Dow Corning 734 e uno con MasterBond sono stati rifatti e rimisurati, infatti per entrambe le colle si erano avuti risultati discordanti tra i due campioni già testati. Polina ha mostrato alcuni risultati (spostamento/spessore vs forza applicata/superficie): i due campioni riscaldati a 1000C sono gli unici a presentare una deformazione permanente dopo aver rimosso il peso applicato. Si prevede di finire i test per la Pixel week di giugno e di presentare i risultati alla sessione sui moduli (non ci sarà il meeting della meccanica durante la prossima PW).

 

b) Preparazione moduli

1) Tools per manipolazione flex e moduli (FV, CG):

Bonn ha preparato una serie di tool per la manipolazione del flex, il montaggio del flex sul modulo e la manipolazione del modulo vestito. In particolare il modulo sarà vincolato su una cornice (frame) tramite il flex fino al taglio a misura del flex stesso. Il frame è sviluppato in parallelo alla versione 3 del flex, è quindi importante verificare che questo sia compatibile con la lavorazione sotto tutte le nostre macchine (test con probe card, incollaggio modulo-flex, Wirebonding..) Abbiamo ricevuto da Bonn 3 frame e abbiamo verificato che le sue dimensioni non danno fastidio sotto la probe station e alla macchina del wire-bonding. Dobbiamo iniziare a sviluppare i tool che ci servono per potere manipolare il flex sul frame (test sotto punte, incollaggio sul modulo, test del modulo, incollaggio del pig-tail).

2) Costruzione modulo (CG, FV, ER):

È stato montato il primo modulo (flex#2 più modulo FE-B). Durante il montaggio e le successive manipolazioni, si è verificato un danno sulle pad si ingresso dell’MCC e si è quindi proceduto alla sua sostituzione (per fortuna la Mipot ha incollato male gli MCC sul flex, per cui vengono via facilmente…)

Il FE#1 non risponde all’iniezione analogica (ma passa i test digitali), sul FE#3 si è verificato un corto tra le pad 2 e 3, il FE#10 scrive nei registri globali ma non riesce a scrivere la maschera on/off nei singoli pixel. I risultati dei test sui 13 FE funzionanti si trovano alla pagina

http://www.ge.infn.it/ATLAS/Test/Modules/fh_ge4/fh_ge4.html.

La soglia media è di 4200 elettroni ed il rumore medio di ~ 280 elettroni. Questi valori sono tipici delle device con bump-bonding AMS.

Si sospetta che i danni verificati su due chip (MCC e FE#3) possano esser dovuti al tasso di umidità della camera pulita mentre si eseguiva il wire-bonding.

Altri test devono essere fatti perché il FE#10 assorbe molta corrente e staccandogli le alimentazioni si trova un rumore globale del modulo molto più elevato (~600 elettroni).

Il prossimo modulo sarà montato con la procedura tradizionale, ma bisogna iniziare a sviluppare i tool per la manipolazione del flex sul frame in modo da poter fare un modulo che sia vincolato solo alla cornice.

3) Montaggio moduli multipli:

Incominciamo a montarne uno poi si vedrà….

4) Prove di wirebonding semiautomatico (FV, ER):

Chiederemo alla ditta che ha installato la macchina se è possibile cambiare completamente l’elettronica: appare infatti che questa dia i maggiori problemi per l’utilizzo della macchina.

5) Sensori irraggiati (CG, MC):

Mario ha completamente automatizzato la misura della depletion voltage dei sensori irraggiati (comanda cioè via software il frequenzimetro e l’alimentatore del bias del rivelatore).

La misura su un paio di sensori sarà fatta nei prossimi giorni e ripetuta tra circa un mese per vedere se si riesce a misurare la variazione prevista dalla simulazione (~20-30V).

c) Test di elettronica (flex-MCC)

1) Probe cards e tests sotto punte (ER, GD, MC, CG, PM):

Lo schema della scheda di Ettore per la gestione dei segnali è quasi terminato; dopo un ultimo controllo Ettore procederà nel layout (circa due settimane).

Per la parte software, abbiamo sviluppato le routine che controllano lo scanner, il power-supply e la movimentazione della probe-station. A questo punto mancano l’intefaccia grafica, il controllo della scheda di Ettore via parallela e l’integrazione del software per la gestione dell’MCC-Exe (già completo). Queste parti saranno probabilmente integrate una volta che la scheda sarà disponibile.

Per quanto riguarda gli strumenti per fare i test, Ettore ha cambiato il FE-B sulla schedino che viene inserito sulla probe-card. Un test completo di questo schedino potrà essere completato quando avremo i nuovi flex. Questo schedino sarà utilizzato per il test funzionale del flex fino a che non sarà disponibile la scheda di Ettore.

2) Montaggio flex (ND,CG,ER,FV):

I nuovi 15 flex prodotti dalla Mipot arriveranno entro il 20 Maggio.

3) Test MCCD2 (GD,PMo, RB):

bisogna completare i test e fare un report alla prossima pixel week. Si è verificato che l’Event Builder funziona a 20 MHz.

4) MCC-DSM (Nanni et al):

La sottomissione di questo nuovo chip dovrebbe avvenire ai primi di Giugno. Una prima versione del nuovo chip è stata congelata: su questa versione sono iniziati i test funzionali. Paolo Mo. E Carlo si occuperanno della scrittura dei vettori di test. Dettagli più approfonditi sullo stato corrente sono disponibili nelle minute della riunione settimanale che viene fatta da chi collabora più direttamente a questo progetto.

5) FE-D2 (Leonardo):

2 moduli e 4 single chip FE-D2static sono stati prodotti dall’AMS e arriveranno intorno al 15 Maggio. Daremo priorità ai test sui single-chip per acquisire dimestichezza con la nuova elettronica prima di montare un modulo completo.

6) Macchina a raggi-x (Leonardo):

Affaire a suivre.