Clean Room
Sezione di Bologna
La clean room, classe di pulizia ISO 7, con un’estensione di 20 metri quadrati, è attualmente usata per cicli termici e test di sensori al silicio a pixel per ATLAS. All’interno della clean room è presente una camera climatica per cicli termici Binder MKFT 115, in grado di variare la temperatura della camera interna tra -70 °C e +180 °C, utilizzata per test di sensori al silicio o dispositivi elettronici a varie temperature, o per effettuare cicli termici ad intervalli di temperature programmabili. Sempre a disposizione della clean room si trovano una pistola miniaturizzata per raggi X Mini-X2, usata per verificare la risposta di sensori alla radiazione, e un termostato refrigeratore Lauda ECO RE 1050 con temperatura variabile nel range compreso -50º C e +200º C. Viene utilizzato per operare un circuito di raffreddamento per componenti meccanici.
Laboratorio Silici
Sezione di Bologna
Nel laboratorio “silici” è presente una camera climatica per cicli termici, Memmert CTC256, simile alla camera climatica della clean room, ma con un range operativo -40º C – +190º C, una Wire bonder TPT HB05 per microsaldature a ultrasuoni in alluminio o oro, con filo da 33 o 25 micron, un microscopio stereoscopico Leica S9i fino a 50 ingrandimenti con fotocamera integrata per ispezione ottica di sensori al silicio e componenti elettronici e una probe station MPI TS200 in grado di effettuare test a bassissimo rumore e a bassa capacità su dispositivi al silicio, con posizionatori micrometrici XY, per test di dispositivi elettronici.
Laboratorio di Criogenia
Sezione di Bologna
Il laboratorio criogenia dispone di una camera a vuoto con dito freddo, dotato di sistema di raffreddamento ad elio e regolatore di temperatura, per misure a temperature criogeniche a 20 gradi Kelvin.
Laboratorio lavorazione del Silicio
Sezione di Ferrara
Il laboratorio di lavorazione del silicio della sezione di Ferrara dispone di:
- Clean room, area complessiva 130 m2 divisa in 3 stanze a livello di pulizia crescente da ISO6 a ISO4.
- Macchina da taglio per wafer di materiali semiconduttori DAD 3220 Disco Automatic Dicing Saw per il taglio di materiali semiconduttori, vetri, ceramiche. La macchina raggiunge posizioni di posizionamento micrometriche.
- Lappatrice Logitech PM5: è una macchina per la lappatura e lucidatura di materiali semiconduttori, metalli, vetro. La macchina permette il controllo dello spessore di materiale rimosso con precisione ed accuratezza micrometrica.• Bonder Logitech 1WBS7: è una macchina per l’incollaggio di precisione tra substrati e campioni che verranno successivamente lavorati.
- Interferometro laser ad alta risoluzione Zygo HDX: si tratta di un interferometro operante in geometria Fizeau che permette di ricostruire la topologia di campioni con risoluzione del nanometro.
- Interferometro a infrarossi Fogale Tmap Dual IR 300M: utile per caratterizzare lo spessore di blocchetti di riferimento con precisione ed accuratezza sub-nanometrica
- Diffrattometro a raggi x ad alta risoluzione Panalytical X’Pert MRD (XL): si tratta di uno strumento per diffrazione di raggi-X ad alta risoluzione in grado di caratterizzare qualità cristallina di materiali semiconduttori, film epitassiali, caratterizzazione di spessori di film sottili.
- Fotolitografo Suss Microtec MA6 Mask Aligner: trattasi di un fotolitografo per la definizione di geometrie micrometriche su substrati in silicio.
- Unità di sintesi di materiali nanofasici: trattasi di una muffola opportunamente equipaggiata per trattamenti termici in atmosfera inerte.
- Forni per trattamenti termici: trattasi di forni in grado di raggiungere la temperatura di 1100 gradi. Possono essere usati per trattamenti termici in condizioni di ultra-alto vuoto per simulare cicli termici di degassamento (bake-out)
- Cappe per processi chimici: trattasi di dispositivi di protezione individuale utilizzabili per la realizzazione di processi chimici in ambiente controllato e protetto.
- Macchine per la pulizia approfondita di wafers e materiali semiconduttori: trattasi di una linea composta da una vasca a “megasuoni” ed una “lavatrice” per wafers di silicio ed altri materiali semiconduttori. La strumentazione assicura il raggiungimento di elevati standard di pulizia dei substrati trattati.
- • Macchina per deposizione serigrafica a controllo numerico: trattasi di una strumentazione serigrafica idonea alla deposizione di “paste” semiconduttori idonee alla realizzazione di contatti elettrici
- • Banchi di caratterizzazione elettrica ed ottica di materiali micro e nanofasici: articolato setup sperimentale per lo studio delle proprietà elettriche e delle performance di sensori di gas in modalità termo- e foto-attivata. Il setup include un bonder a termo-compressione per il packaging dei sensori, 15 linee gas gestiste da un sistema di flussimetri di massa e opportuni controller, due camere per test in atmosfera controllata, uno spettrometro a spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR) in configurazione DRIFT per misure operando su sensori di gas
Servizio elettronico
Sezione di Ferrara
Il Servizio elettronico fornisce supporto alle attività di ricerca condotte in Sezione e presso il Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra di Uni-Fe attraverso lo sviluppo, la produzione (per lo più a cura di fornitori esterni), il collaudo, l’installazione e la messa in opera di sistemi di acquisizione dati e la collaborazione allo sviluppo di sensori di radiazione ionizzante, fisiologica e ambientale.
L’attrezzatura in dotazione al Servizio è costituita da:
- da personal computers, workstations e licenze d’uso per l’esecuzione di CAD elettronico per progettazione di schede elettroniche, FPGA ed ASIC e per la simulazione elettromagnetica 3D di interconnessioni ad alto data/rate in PCB e package di circuiti integrati.
- tavoli da lavoro attrezzati con strumentazione standard per collaudo e rilavorazione schede elettroniche.
- Sistema di ispezione ottica stereoscopica LYNX/S/4/R/10P con accessorio per visione laterale (anno di acquisizione: 2004) utilizzato per montaggio e rilavorazione di schede elettroniche.
- Wire bonder termosonica TPT modello HB16 semi automatica per wedge-bonding, ball-bonding con filo in oro e bump-bonding (anno di acquisizione 2016) utilizzata per l’installazione di dispositivi e circuiti integrati in die su package e circuiti stampati.
- Sistema di produzione di prototipi e piccole serie di circuiti stampati (PCB) costituito da:
- Microfresatrice a controllo numerico LPKF modello ProtoMat S103.
- Cella LPKF modello MiniContac RS per la metallizzazione galvanica dei fori passanti di prototipi di PCB.
- LPKF MultiPress S incluso compressore idraulico elettrico.
- SistemaLPKF modello Multipress S per la produzione di PCB multilayer fino a 8 strati.
- Forno I-tronik modello Minilab per saldatura di schede SMD con Galden in fase vapore (Vapor Phase) (anno di acquisizione 2020).
- Camera climatica WEISS TECHNIK modello LabEvent L C/64/40/3 per cicli termici e burn-in di schede elettroniche e componenti (anno di acquisizione 2018).
- Microscopio binoculare Lynx EVO Sistema base con ingrandimento fino a 240x corredato di telecamera e software ViCapture (anno di acquisizione: 2016) utilizzato per montaggio e rilavorazione di schede elettroniche.
- Oscilloscopi di fascia medio-alta:
- Tektronix modello TDS6124C con banda passante di 12 GHz, frequenza di campionamento di 20 GS/s (40GS/s su 2 canali) e memoria di canale da 32Msamples (64Msamples su 2 canali) dotato di sonda differenziale con banda passante di 12GHz (anno di acquisizione: 2012).
- Tektronix modello MSO64 6-BW-2500, 4 canali FlexChannel™ inputs, 25 GSa/s di campionamento su tutti i canali, Banda 2.5GHz (upgradabile fino a 8GHz), 12 BIT ADC.
- Tektronix modello MSO70404C, 4 canali analogici + 16 canali digitali, 25GSa/s di campionamento per canale con 62.5MSamples di memoria per canale, con pacchetti DPOJet, SR-EMBD – trigger/decode I2C-SPI, ST6G – 8b/10b Serial Protocol, Trigger and Decode up to 6.25 GBaud.
- LeCroy modello WaveRunner 640zi, 4 canali, 40 GSa/s di campionamento su tutti i canali, Banda 4GHz, pacchetti Trigger/Decodifica 8b/10b, jitter e matematica estesa inclusi.
- Analizzatori (2) di stati logici Tektronix basati su mainframe TLA700 (102 ingressi, campionamento a 250MHz per 1Msamples / 2GHz per 2000samples; 32 uscite di pattern generation a 50MHz);
- Generatori di segnale di fascia medio-alta:
- Generatore Keysight modello M8190A in chassis AXIe a 2 canali, 12bit 12GSample/s, 2GSample di memoria per canale (anno di acquisizione 2019).
- Impulsatore Pulse Rider Active Technologies PG1072 fornito da Rohde Schwarz a due canali con durata di impulso da 5ns a 8s, ampiezza da 10mV a 5V, risoluzione temporale 10ps e pulse jitter 4ns.
- Digital delay programmabile a 5ps di risoluzione SRS DG535
- Sistema di alimentazione e misura modulare e programmabile Keithley SEMICONDUCTOR SWITCHING MAINFRAME con relative 6 schede 8X12 SEMICONDUCTOR MATRIX CARD (Keithley 707B + 6 Keithley 7072) e con relativi cavi di collegamento LOW NOISE TRIAXIAL CABLE (Keithely 7078-TRX-12) – il sistema comprende 3 stazioni di misura SOURCEMETER (Keithley 2450) unitamente ad una unita’ 5kV POWER SUPPLY (Keithley 2290E-5).
Servizio Progettazione ed Officina Meccanica
Sezione di Ferrara
Per la progettazione sono disponibili:
- un pacchetto software NX della ditta Siemens
- un pacchetto Autodesk Product Design & Manufacturing Collection
- Pacchetto ANSYS multiphysics
- Pacchetto FEM PROSAP
- 5 stazioni CAD/CAE installate su PC ad elevate prestazioni
- un plotter A0.
- Presso l’officina meccanica sono presenti:
- centro di lavoro a controllo numerico a 5 assi CB Ferrari
- fresatrice a controllo numerico a 4 assi Bridgeport con controllo Heidenhein
- fresatrice a controllo numerico a 3 assi Dekel con controllo Siemens
- tornio a controllo numerico Gildemeister con controllo Heidenhein
- elettroerosione a filo Charmilles con controllo Charmilles
- trapani manuali
- sistema di saldatura TIG manuale ed automatico
- saldatura ad arco
- brasatura
- saldatrice a punti unitek 250 DP
- forno per trattamento termico dei materiali in atmosfera protettiva
- Lapidello con base magnetica
- Trapano radiale Bergonzi
- Trapano fresa
- Sega a nasto verticale Opus
- Sega a nastro orizzontale Pedrazzoli
- Squadratrice a sega circolare falegnameria
- Pressa idraulica
- 2 mole per affilatura
- mola per lucidatura
- Sabbiatrice
- Affilatore per punte elicoidali e utensili hss
- Taglio Plasma
- Saldatrice a filo continuo 220v
- Carteggiatrice/smussatrice per sbavatura
- Centro di misura tridimensionale a controllo numerico Poli Sky VI
- Stampante 3D FDM STRATASYS
