FOM netwerkdag electronica 10-05-20051 van 23 Printed circuit boards.

Presentatie over: "FOM netwerkdag electronica 10-05-20051 van 23 Printed circuit boards."— Transcript van de presentatie:

1 FOM netwerkdag electronica 10-05-20051 van 23 Printed circuit boards

2 FOM netwerkdag electronica 10-05-20052 van 23 Printed circuit boards “standaard elektronica” 400 x 366mm 12 - laags 3500 componenten 15.000 verbindingen Productie omvang: 200 stuks

3 FOM netwerkdag electronica 10-05-20053 van 23 Printed circuit boards PCB’s als Zwitsers zakmes?

4 FOM netwerkdag electronica 10-05-20054 van 23 Printed Circuit Boards Montage componenten en chips Multilayers PCB’s / Flex / Flex-rigid Substraten: FR4 & polyimide Miniaturisering eist hoge nauwkeurigheid PCB- fabricage …

5 FOM netwerkdag electronica 10-05-20055 van 23 Printed Circuit Boards Montage componenten en chips Multilayers PCB’s / Flex / Flex-rigid Substraten: FR4 & polyimide Miniaturisering eist hoge nauwkeurigheid PCB- fabricage Nauwkeurige fabricage en reproduceerbaarheid ook te gebruiken voor andere toepassingen.

6 FOM netwerkdag electronica 10-05-20056 van 23 PCB’s: andere toepassingen 4 Voorbeelden : Electrische en mechanische koppeling detector Hoogspannings ontkoppeling detector Geïntegreerde High Voltage delay-line Vacuüm compatible flexibele transmissie kabel Voordelen: Massafabricage Reproduceerbaarheid. Kostprijs

7 FOM netwerkdag electronica 10-05-20057 van 23 Principe drift tube

8 FOM netwerkdag electronica 10-05-20058 van 23 Feedtrough PCB’s LHC-b outertracker 50.000 drifttubes (diameter= 5mm / lengte = 5 m) PCB functie: mechanische en electrische verbinding hoogspanningsdraden (dikte= 20 µm) met buitenwereld.

9 FOM netwerkdag electronica 10-05-20059 van 23 Feedtrough PCB’s LHC-b outertracker 3 laags multilayer PCB maattolerantie: std: +/-200 µm op 320mm vereist: +/-50µm op 320mm..

10 FOM netwerkdag electronica 10-05-200510 van 23 Feedtrough PCB’s LHC-b outertracker 3 laags multilayer PCB maattolerantie: std: +/-200 µm op 320mm vereist: +/-50µm op 320mm PCB-fabrikage Microcorrectie: 0.9996 op PCB data -> print 100 µ m kleiner. Prepreg in juiste weefrichting glasvezels stapelen.

11 FOM netwerkdag electronica 10-05-200511 van 23 Embedded HV condensatoren LHC-b outertracker 50.000 Muon drift tubes: 5mm pitch 2 kV DC 1 HV condensator / tube Oppervlakte montage: probleem: HV-isolatie, & vervuiling Oplossing: condensatoren in PCB.

12 FOM netwerkdag electronica 10-05-200512 van 23 HV-board met 32 embedded condensatoren 3-laags PCB dikte: 3.2mm 32 stuks SO1810 condensatoren 330pF – 3kV Loodvrij gesoldeerd Geen luchtinsluitingen Zeer goede HV isolatie kruipstroom <0.5nA/cond.

13 FOM netwerkdag electronica 10-05-200513 van 23 Twin tube configuratie – Atlas Muon detector Overlap uitgangssignalen

14 FOM netwerkdag electronica 10-05-200514 van 23 Twin tube met delayline Delay line voorkomt overlap uitgangssignalen

15 FOM netwerkdag electronica 10-05-200515 van 23 High voltage delay line - prototype

16 FOM netwerkdag electronica 10-05-200516 van 23 High voltage delay line - prototype Delay: 11 ns Stijgtijd: 0.5ns HV: 3KV Zo = 300ohm 22 oppervlakte spoelen met exact berekende inductie en parasitaire capaciteit 4-layer PCB Goed reproduceerbaar

17 FOM netwerkdag electronica 10-05-200517 van 23 12 geïntegreerde delay lines in endplate Twin tube configuratie in Atlas muon drifttube testopstelling Endplate: 6 layer PCB - dikte 4.5 mm - 12 delaylines

18 FOM netwerkdag electronica 10-05-200518 van 23 LHC-b vertex flexibele detector kabels 100 silicium detectors 100 cablesets 4 cables/set

19 FOM netwerkdag electronica 10-05-200519 van 23 Proto 3-layer polyimide (kapton) flex Lengte: 700mm Breedte: 30mm / kabel Dikte: 340 µm Aantal bewegingen: Verwacht: 10.000 x Getest: 70.000 x

20 FOM netwerkdag electronica 10-05-200520 van 23 Proto 3-layer polyimide (kapton) flex 22 diff. Pairs Zo ~ 100 ohm Data: 80Mhz Analoog: 40Mhz Fmax (1Ghz @ demping 10db) Vacuüm compatible Kapton neemt water op. Uitgassen in vacuüm: Uren tot maanden

21 FOM netwerkdag electronica 10-05-200521 van 23 Proto 3-layer polyimide (kapton) flex 22 diff. Pairs Zo ~ 100 ohm Data: 80Mhz Analoog: 40Mhz Fmax (1Ghz @ demping 10db) Vacuum compatible Kapton neemt water op. Uitgassen in vacuüm: Uren tot maanden

22 FOM netwerkdag electronica 10-05-200522 van 23 Proto 3-layer polyimide (kapton) flex Poreuze kopervlakken

23 FOM netwerkdag electronica 10-05-200523 van 23 Printed circuit boards

24 FOM netwerkdag electronica 10-05-200524 van 23 Printed circuit boards