Ceramic multilayer packages for detectors of alpha particles fabricated by thick film technology

• Autorzy: Kulawik J. , Gröger B. , Szwagierczak D. , Węgrzecki M. , Bar J.

Warianty tytułu

PL

Ceramiczne wielowarstwowe obudowy do detektorów cząstek alpha wytworzone technologią grubowarstwową

• Konferencja: 31 International Conference and Exhibition IMAPS Poland 2007 ; 23-26.09.2007 ; Rzeszów - Krasiczyn, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes design and manufacturing of multilayer ceramic packages for new silicon detectors used in detection &#alpha particles. Multistage procedure of developing suitable package involving precise cutting and polishing of alumina substrates, printing, stacking and firing at various temperature conditions was applied to meet the requested specifications. A few patterns and types of thick film pastes based on Au, Ag Pt and low melting sealing glass were used. They were destined for deposition of electrical contact areas, contacts between top and bottom layer metallizations, as well as for pads for wire bonding, dielectric layers and sealing stacked alumina ceramic substrates. Many problems had to be overcome, among other things: leaktightness, mechanical strength, reliability during operation under temperature gradient (from room temperature to liquid nitrogen), lack of bare (not covered) regions of noble metals outside the detector structure. New silicon p+ - v - n+ detector structures as well as a new type of ceramic packages and technology for detectors' assembly were developed in the Institute of Electron Technology. In the Paul-Scherrer Institute in Villingen in Switzerland, 32 sandwiched pairs of such new structures were assembled in the Cryo-On-Line-Detector (COLD) unit.

PL

Opisano projektowanie i wytwarzanie wielowarstwowych ceramicznych obudów nowych krzemowych detektorów cząstek alpha. W celu spełnienia stawianych wymagań zastosowano wieloetapową procedurę obejmującą precyzyjne cięcie i szlifowanie podłoży z tlenku glinu, drukowanie, układanie elementów obudowy i wypalanie w różnych warunkach temperaturowych. Dobrano odpowiednie wzory sit i rodzaje past na bazie Au, AgPt i niskotopliwego szkliwa, przeznaczonych do nanoszenia powierzchni pól kontaktów elektrycznych, kontaktów pomiędzy górnymi i dolnymi warstwami metalizacji, pól do połączeń utrakompresyjnych, warstw dielektrycznych i sklejania ułożonych elementów ceramicznej obudowy. Do problemów, których pokonanie było konieczne, należało: zapewnienie szczelności, wytrzymałości mechanicznej i odporności na pracę w gradiencie temperatur (od temperatury pokojowej do ciekłego azotu), a także uniknięcie pozostawienia odsłoniętych obszarów metali szlachetnych poza strukturą detektorową. Struktury p+ - v - n+ detektorów krzemowych, wielowarstwowa obudowa ceramiczna i sposób montażu zostały opracowane w Instytucie Technologii Elektronowej. W Pau--Scherrer Institut w Villingen w Szwajcarii 32 pary nowych struktur detektorowych wmontowano w matrycę detektora Cryo-On-Line-Detector (COLD).

Słowa kluczowe

EN

thick film technology; multilayer ceramic package; detector of particles

PL

technologia grubowarstwowa; wielowarstwowa obudowa ceramiczna; detektor cząstek alfa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 12
• Strony: 17--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., il.

Twórcy

autor

Kulawik J.

autor

Gröger B.

autor

Szwagierczak D.

autor

Węgrzecki M.

autor

Bar J.

• Institute of Electron Technology, Cracow Division

Bibliografia

• [1] Węgrzecki M., Bar J., Węgrzecka I., Słysz W., Grodecki F., Grabiec P., Krzemiński S., Budzyński T., Zaborowski M., Panas A., Cież M., Kulawik J., Gröger B.: Nowe krzemowe detektory promieniowania - opracowania Instytutu Technologii Elektronowej. Elektronika, 12 (2006) 40.
• [2] Węgrzecki M., Bar J., Węgrzecka I., Słysz W., Grodecki F., Grabiec P., Krzemiński S., Budzyński T., Zaborowski M., Panas A., Cież M., Kulawik J., Gröger B.: Detektory cząstek α do matryc chromatograficznych opracowane w ITE. IX Konferencja Naukowa "Technologia elektronowa ELte 2007", Kraków 4-7.9.2007.
• [3] Eichler R., et al.: Confirmation of the Decay of 283112 and Fir Indication for Hg-like Behavior of Element 112. Nuclear Physic A, 787 (2007) 373.
• [4] Eichler R., et al.: Chemical characterization of element 112, Nature, 447 (2007) 72.