GigaTracKer: status report 25 Maggio 2012
Versione 1.0
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4.
Update su infra-structures
Stato del cooling
Bump-bonding e thinning
Stato dell’ASIC ToT
F. Marchetto – INFN- Torino
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 frontend 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.
Introduction : detector generalities and
specifications (1)
Detector
layout
not to scale
• Three same Si-pixel stations: each station (60x27)mm2
• pixel dimensions: (300x300) mm2 ; thickness: 200 mm
To measure the following quantities of the beam particles:
• direction (sRMS ~16 mrad)
• momentum (sRMS ~ 0.15 GeV/c, or sRMS/p ~ 0.2% )
• track time (sRMS~ 200 ps/station -> ~ 150 ps/track)
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Introduction : detector generalities and specifications (2)
Mounted inside the vacuum tube
Dimensions of the stations to match the beam shape
Sensor technology: p-in-n
18000 pixels/ station -> 54000 pixels grand total
Each sensor is read-out via 10 chips which are bump-bonded
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Infrastrutture - 1
Meccanica: disegno di GTK1 e 2
Scheda di interfaccia
In corso di implementazione il test trasmissione dati attraverso 300
mt di fibra ottica a 3.2 Gbit/sec
Prototipo scheda DAQ
24 Feb. 2012
Test trasmissione clock
Measured jitter: < 10 psec
Stato del cooling
Scelta la tecnologia del micro-channel cooling
30 mm
70 mm
200 mm
50 mm
Outsourcing della struttura in sinergia con LHCb
C6 F14
Assemblies produced at IZM using dummy sensors from FBK and dummy
chip thinned to 50 mm (IZM)
1. Single chip assemblies
2. Full assemblies (nominal sensor + 10 chip)
Single chip assemblies
Inspection with optical
microscope
Planarity Measurements
Side sensor (500mm)
Side chip (50 mm)
Feb. 6th , 2012
May 22nd , 2012