シリコン・ピクセル検出器の設計,開発

硅像素探测器的设计与开发

• 批准号: 05854017
• 负责人: 坪山 透
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: National Laboratory for High Energy Physics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05854017/
• 关键词: シリコンピクセル検出器; Bファクトリ; 異方性電導性接着剤; PIN型ピクセル

本研究の目的は(1)シリコン基盤の厚み(300mum)がほとんど空乏層化をしている、(2)2次元の位置測定が可能である、薄型シリコン検出器の方式についての検討をすることである。現在計画が進行中の非対称Bファクトリのパーテックス検出器として用いることも念頭に置いた。1.シリコンの表面を100mum^*100mum程度の区画に分離したPIN型ピクセル検出器センサは(1)、(2)に適した性能を持つ。実際にBファクトリで用いる場合、多くの荷電粒子がシリコンを「斜め」に通過するため、これより大幅にピクセルの大きさを小さくする必要はない。2.この面積と全く同じサイズの前置増幅器を現在のLSI技術で作ること自身には問題がない。全体の制御回路を含めてセンサとほぼ同じ大きさの読み出し回路を作ることはできるだろう。今回の検討けはこうした回路を具体的に検討するのではなく信号処理のための電子回路との接続の方法の検討を行った。3.センサと読み出し回路は「向き合わせて張り付ける」ことになる。100mum間隔のピクセルの場合3cm^*3cmの検出器を作ろうとするときおよそ10万の接続が必要になる。4.接続方式としては、現在「バンプボンディング法」、「マイクロバンプボンディング法」、「異方性電導性接着剤」などがある。5.初めの二方式はバンプ(岡のような構造)をセンサ上に作り、そのバンプによりセンサと回路を接続する。信頼性は高いが、特別な工程が必要である。最後の方式は接着剤自身がバンプの役割を果たすので工程が減る。6.どちらの場合にも、検出器として用いる場合は接続する数が非常に大きいため、最終的な接続の信頼度を評価する必要がある。

这项研究的目的是研究薄硅探测器的方法，其中（1）硅底物（300mum）的厚度大部分是耗尽的，并且（2）在两个维度中可以进行位置测量。还要牢记，当前的计划被用作不对称B因素的Partex探测器。 1。针型像素检测器传感器将硅的表面分为约100MUM^*100MUM的部分，其性能适用于（1）和（2）。当在B属性中使用时，无需显着降低像素的大小，因为许多带电的颗粒“以不同的方式”通过硅。 2。使用当前的LSI技术制作与该区域完全相同的前置放大器没有问题。可以创建一个与传感器大小大致相同的读取电路，包括整体控制电路。这项研究是在本研究中进行的，而不是专门检查此类电路，而是研究如何将它们连接到电子电路以进行信号处理。 3。传感器和读数电路将“朝向和粘贴”。对于具有100MUM间隔的像素，尝试制作3cm^*3cm检测器时需要大约100,000个连接。 4。目前，连接方法包括“凸起键”，“微气象键键”和“各向异性导电粘合剂”。 5。前两种方法涉及在传感器上创建一个凸起（与OKA相似的结构），并使用凸起将传感器连接到电路。这是高度可靠的，但需要特殊的步骤。在最终方法中，粘合剂本身充当颠簸，因此该过程减少了。 6。无论哪种情况，当用作检测器时，连接的数量都非常大，因此有必要评估最终连接的可靠性。