Induzioni su INMAPS 3x3
• 20/5/2013: aggiun9 risulta9 su 3x3 con pad sub connesse su tuAe le matrici del chip (chip43)
• 12/7/2013: aggiun9 risulta9 su 3x3 con back
metallizzato e pad sub connesse a massa su tuAe le
matrici del chip (chipBMET1)
Prove di s9molo delle piste digitali su INMAPS 3x3, prima matricina il alto a destra sul die
Condizioni di test:
-‐ AVDD e DVDD 1.8V
-‐ Vrif_mir regolata per avere 15us di ritorno in baseline -‐ s9molo piste 0-‐1.8V
Usata l’idea di G.na (ora ci sono due G. e bisogna dis9nguere) di mandare un treno di impulsi con numero, periodo e durata dell’impulso programmabili.
Abbiamo constatato che:
-‐ esiste un fenomeno di “risonanza” per cui il livello delle induzioni e’ massimo per periodo di ripe9zione dell’impulso di 25-‐30ns.
-‐ viene innescato un fenomeno per cui nei primi impulsi l’uscita analogica del pixel mostra una tensione in salita esponenziale 9po carica di condensatore fino a raggiungere un massimo, poi lentamente comincia una discesa (gli impulsi sono sempre a\vi) che raggiunge la baseline in circa 15 us, quindi c’e’ un minimo undershoot ma molto lungo e, al termine del treno di impulsi, appare una grossa induzione nega9va con ritorno in baseline in circa 30 us
-‐ in sostanza abbiamo due impulsi: il primo (posi9vo) innescato dalla partenza del treno e sensibile alla frequenza di ripe9zione degli impulsi, il secondo (nega9vo) di ampiezza pari al primo, innescato dall’interruzione del treno di impulsi
-‐ se si diminuisce il livello dello s9molo scende di pari passo il livello dell’induzione -‐ il fenomeno e’ indipendente dalla pista s9molata
Resta da capire cosa siano queste “induzioni”.
chip42_HR_3000cyc_wdt15ns_period30ns_pista1
Pixel 22 (centrale) effeAo con un treno di impulsi molto lungo. Accorciandolo, i due impulsi si avvicinano fino a creare un solo impulso posi9vo, come si vede nelle slide seguen9 nel caso
di treno corto
Con gli stessi s9moli l’effeAo e’ ridoAo di un faAore ~2 su un pixel della 3x3 non centrale (non 22)
chip42_HR_3000cyc_wdt15ns_period30ns_pista1_zoom3
cosa accade all’inizio del treno di impulsi, periodo 30 ns, effeAo maggiore
chip42_HR_3000cyc_wdt15ns_period50ns_pista1_zoom1
cosa accade all’inizio del treno di impulsi, periodo 50ns, effeAo minore
chip42_HR_3000cyc_wdt15ns_period50ns_pista1_zoom1
cosa accade alla fine del treno di impulsi, impulso di ampiezza pari a quello
iniziale ma di segno opposto
chip42_HR_30cyc_wdt15ns_period30ns_switchOFF_shortGND
gli switch che selezionano la pista da s9molare sono tu\ off, cortocircuito manuale (non perfeAo e stabile) a gnd delle uscite degli switch. La presenza di segnale con gli swith off e’ un effeAo che appare per alte frequenze di s9molo, dovuto
alla capacita’ residua tra i due capi degli switch di selezione della pista da s9molare. Con un po’ di fa9ca si riesce a meAere a gnd tu\ i pin e si vede che non passa piu’ nulla o quasi (nel momento del print screen)
chip42_HR_30cyc_wdt15ns_period30ns_pista1
ecco l’effeAo se usiamo un treno di impulsi corto
chip1_LR_30cyc_wdt15ns_period30ns_pista1
il chip 1 presumibilmente e’ quello guardato all’inizio dei test in lab con Stefano Z.
Non abbiamo provato in queste cond. di s9molo, ma notare come il livello di induz.
e’ meno della meta’ del chip 42: quindi i LowRes sono meno sensibili?
chip32_LR_30cyc_wdt15ns_period30ns_pista1
questo fa come il 42 e invece Stefano B. mi dice che e’ LowRes
chip53_LR_30cyc_wdt15ns_period30ns_pista1
questo e’ una via di mezzo, e’ LowRes
chip55_LR_30cyc_wdt15ns_period30ns_pista1
questo e’ come il 42 ma e’ LowRes
chip43_HR_3000cyc_wdt15ns_period30ns_pista1
Uscita del Pixel 22 (centrale): TuAe le pad sub delle matrici del chip sono connesse a massa, s9molo come in slide 2 per il chip 42à L’induzione si e’ ridoAa di circa un faAore 2.5 rispeAo al chip 42
chip43_HR_3000cyc_wdt15ns_period30ns_pista1_pix11 Uscita del Pixel non 22 (non centrale):
TuAe le pad sub delle matrici del chip sono connesse a massa s9molo come in slide 3 per il chip 42. L’induzione si e’ ridoAa di circa un faAore 3 rispeAo al chip 42
chipBmet1_HR_3000cyc_wdt15ns_period30ns_pista1_pix22 CHIP con back metallizzato connesso a massa
Uscita del Pixel 22 (centrale): TuAe le pad sub delle matrici del chip sono connesse a massa, s9molo come in slide 14 per il chip 43à L’induzione si e’ ridoAa di circa un faAore 2 rispeAo al chip 43 , e di circa un faAore 4 rispeAo al chip 42 (da 110 mV a 25 mV)
chipBmet1_HR_3000cyc_wdt15ns_period30ns_pista1_pix22 CHIP con back metallizzato connesso a massa
Uscita del Pixel non 22 (non centrale):
TuAe le pad sub delle matrici del chip sono connesse a massa s9molo come in slide 15 per il chip 43. L’induzione si e’ solo leggermente rispeAo al chip 43 e di un faAore 5 rispeAo al chip 42 (da 50 mV a 10 mV)
Chip 42 high res, pix 22: 110 mV Chip 43 high res, all sub bonds connected pix22: 40 mV
Chip BMET1 high res, back metalized connected to ground & all sub bonds connected pix22: 25 mV
Chip 42 high res, pix 23: 50 mV Chip 43 high res, all sub bonds connected pix23: 15 mV
Chip BMET1 high res, back metalized connected to ground & all sub bonds connected pix23: 10 mV
