Note sur les caractéristiques du ruban TAB monté sur les modules de la première échelle
Les photos de cette page sont des vignettes. En cliquant sur chacune d'elles, l'image pleine taille est accessible

Mesures sur les 16 modules

  • Vues de profile de la connexion TAB
  • La première vue montre la connexion de la face N d'un module à gauche et la connexion de la face P du module voisin à droite. Les petits rectangles brillants au centre sont les bords du silicium. La zone sombre que l'on voit en dessous du silicium à gauche est le kapton du ruban. Manifestement, il sort du détecteur. En ajoutant la courbure des pistes après le kapton, on arrive à une extension totale de 800 microns à l'extérieur du silicium.  La connexion de la face P du module voisin semble correcte (seulement 400 microns de débordement) mais on peut constater que la face supérieure du ruban (coté hybride) est légement au dessus de celle du module d'à coté malgré le fait que les silicium soit apparemment à la même altitude.










    La légende de la seconde vue est identique à la première, mais le pliage des rubans est différent. Le pliage au niveau du silicium de la face N semble convenir (seulement 530 microns) de débordement mais pour compenser, le ruban semble être légèrement relevé au niveau de deuxième pliage (coté hybride). Coté P, la situation est pire. Le pliage coté silicium à l'air correct mais coté hybride, ça ne va plus du tout. Le ruban déborde très nettement et le coude est surélevé par rapport à l'altitude de l'hybride.  L'espace entre le silicium et le raidisseur est supérieur à celui du module de la face N. Le silicium ne repose probablement pas sur la marche du raidisseur.







  • Vues de dessus de la connexion TAB
  • La vue ci-dessous est une vue du dessus des rubans de TAB entre deux module. Le TAB du dessus (au centre de la photo) correspond à une connexion à la face N d'un silicium. Le TAB du dessous correspond à la connexion à une face P.  Le schéma sous la photo donne la légende de la photo et contient des cotes mesurées avec la machine 3D.
    Les deux rectangles blanc à droite et à gauche de la photo correspondent au Kapton des deux rubans. La petite zone très brillante en haut et au centre est un morceau du silicium visible entre les deux rubans et qui permet de déterminer l'extension du ruban par rapport au bord du détecteur. Sur le dessin, j'ai représenté les plots de bonding visible sur les deux silicium mais qui n'apparaissent pas sur la photo (la zone couverte par la photo est symbolisé par un rectangle en pointillés sur le dessin).






    Légende similaire à la photo précédente (une connexion coté N en haut et une connexion coté P en bas) mais prise cette fois sur le bord de deux modules permettant de voir distinctement le silicium. Les mêmes défauts apparaissent à savoir : une largeur de Kapton d'au moins 1.4 mm qui déborde de plus de 400 microns du bord du silicium. L'extension du ruban hors du silicium est ici supérieure à 800 microns. Un défaut supplémentaire apparait sur cette photo. Le ruban n'est pas strictement parallèle au bord du silicium sur toute sa largeur. L'extension du ruban hors du silicium est plus importante au centre que sur le bord (là ou les deux pistes sont connectées aux anneaux de garde et de polarisation). On peut le voir en suivant le bord du Kapton qui se trouve à la verticale (et donc vue par la tranche).  Cette caractéristique est particulièrement visible sur la connexion face P où l'image du kapton croise le réticule du zoom contrairement au silicium dont le bord semble parallèle au réticule. Cette caractéristique à une conséquence importante : les cotes relevées sur les photos précédentes où le ruban est vu de profile sont des cotes minimales. En réalité, la situation est donc pire au centre du module.

    Mesures sur un prototype, une puce A128 tabée et un hybride

     
  • Cotes mesurées sur un hybride
  • Sur cette figure sont reportés certaines cotes permettant de déterminer le jeu de positionnement possible des A128 tabées sur un hybride. La valeur importante semble être les 700 microns de longueur des plages de bonding de l'OLB situées au centre de l'hybride.



     
     
     
     
     
     
     
     
     
  • Cotes mesurées sur une puce A128 tabée
  • Mesure des cotes du ruban coté silicium des parties contenant du Kapton et des fenêtres de pliage. La largeur du kapton se trouvant en position finale à la verticale entre l'hybride et le silicium est de 1.2 mm se qui est en contradiction avec une cote minimale de 1.4 mm (à la largeur près du kapton cachée par la resine) mesurée sur les rubans utilisés sur les 20 modules de pré-série assermblés sur la première échelle. La réference du ruban de cette photographie est 4184-013D350.


     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
  • Cotes mesurées sur une des prototypes

  • Vue du dessus de la connexion de la face N. Les dimensions du ruban sont identiques à celles observées sur la photographie précedente. Le positionnement du ruban par rapport au silicium semble correcte. Le Kapton ne "déborde" du silicium que de 125 microns se qui est conforme au spécification. Cette valeur pourrait être légerement plus faible si la fenêtre de connexion au silicium était centrée par aux plots de bonding du détecteur. Par contre le pliage du ruban n'est pas bon. Il se fait au niveau de la deuxième partie en Kapton (celle qui se trouve par la suite à la verticale) et non pas au niveau de la première zone (au ras du détecteur). Ce mauvais pliage induit un débordement du TAB par rapport au bord du silicium de 950 microns, ce qui est bien supérieur aux 400 microns nominaux et aux 500 microns acceptables.
     
     
     
     
     
     
     

    Conclusions

    Il y a deux causes principales qui ont conduit à des caractéristiques de module non conformes (extension du ruban hors du silicium) :