Summary of Si Strip GroupQA Preparation&Schedule and Costs
Abhay Deshpande
Stony Brook University
PHENIX VTX Detector Readiness Review
Brookhaven National Laboratory
January 19, 2005
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
2
Overview
•You heard about the
–Strip Sensor from J. Tojo (RIKEN)
–Front End Electronics from V. Cianciolo (ORNL)
•This talk will cover
–Plans for Q/A for Si Strip Sensors
•Status of Three facilities: BNL, UNM and SBU
–Plans for assembly and tests for ladders onwards
•Collaboration: RIKEN, SBU, BNL-Chemistry
•Schedule & Costs
•Manpower for Q/A
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
3
QA & Assembly Plan
•Sensor QA
–Preproduction of Hamamatsu/SINTEF wafers:
•Resistance, doping tests, diced in to Sensors
–400 sensors start arriving BNL/RBRC Mid 2005
•Registration, visual inspection
•Divide them up in to three sets SBU, UNM, RBRC/BNL
• 1 or 2 wafers/day/site
–Current, Capacitance at full depletion Voltage
–Inter-strip current & capacitance (x-x, u-u, and a few x-u)
•Assembly of ladders and QA
–ROC+Sensor (SBU/RIKEN)
•Glue (6-8 hrs) + wire-bond (2 hrs) + test (1 hr)
–Ladder (5 ot 6 ROC+Sensors) (SBU/RIKEN)
•Glue + wire-bond (1 hrs) + test (1 hr)
•First one taken for bench & beam test, next only bench tests
•Construction of the barrel: BNL Chemistry/PHENIX
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
4
Laboratory Setups and Status
•RBRC/BNL
–Laboratory setup in the last three months
–Semi-Automatic probe station moved from instrumentationdivision and added equipment peripherals
–Activity started, fully functional facility
•Stony Brook University
–Stony Brook high energy physics facility for D0 to be given toPHENIX for 2-3 years starting Jan/Feb 2005
–Fully functional with clean room, semi-automatic probe stationand peripheral; plans to add bonding machine with off projectfunds
•University of New Mexico
–UNM high energy physics CDF facility to be used for PHENIXSVTX QA, fully equipped, software being installed and tested.Fully functional in the next few days/weeks
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
5
 New RBRC/BNL Laboratory Setup
IMG_0235
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
6
What is where in this lab?
IMG_0275
New clean room at BNL
The new clean room was setup at RBRC lab. room 2-205 in BNL in this October.
Fitting room
Wafer in thedesiccators
Semi-automaticprobe stationin the dark box
PC for DAQ
PC for Analysis
N2 gas fordesiccators
Keithley 7002switching system
HP 4263BLCR meter
Keithley 6487HV/Ammeter
The condition in the dark box is almost;temp: 25[oC]     hum : 15[%]
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
7
Semi-Automatic Probe Station
IMG_0148
Ribbon Cable
GPIB Cable
Probe station
IMG_0106
HV/Ammeter
Keithley 6487
Switch system
Keithley 7002
LCR Meter
Agilent 4263B
WindowsLabView
Windows LabView controlledAll device through GPIB cable.
Dark Box
Microscope
Movable stage
chuck
Probe positioner
for Guard Ring
Probe card
sensor
Probe stage
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
8
SINTEF measurements atRBRC/BNL
Good x strip              Bad u strip                       Good u strip
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
9
QA guidelines & criteria
•Mechanical properties: dimensions, thickness, widths, edgechipping, alignment of various components includingmetallization points etc.
–UNM,SBU already have facilities that do this
•Electrical properties: CV, IV curves, leakage current on strips,inter-strip resistance, inter strip capacitance)
–Key tests (every sensor, every ladder)
–Subset tests (defined fraction of sensors and ladders)Laser/source and observe basic response, CV/IV 1 u/x peractive area (4 per sensor)
–Diagnostic tests: to be performed on sensor/ladders taggedfor some abnormality
•All data to be stored in a dedicated database presently beingproduced by P. Steinberg et al (BNL/Chemistry)
–Extensive experience from PHOBOS will be preserved!
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
10
Strip Sensor
Presently [here] ==> Jan-Mar’05 QA of preproduction ==> Decision ==>ProductionSensors Arrive (7/19/05) ==> divide 400 in to 3 sets and ship to QA sites. ==>Three months for QA (130 wafers : 2 wafers/day = 65 days ~25 days contingency(38%) but that too is an under estimate since we need only 246 wafers as against400 assumed in this calculation and real start date may be much earlier than thepresumed (1/2/06).
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
11
Strip Sensor Budget
•Most of the work performed by students/post docs so no manpower cost toproject.
•Assume $2500/month for materials costs in laboratories, times 3 months +BNL overhead +  50% DOE contingency = TPC DOE
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
12
Strip System Tests
Presently [here] ==> next year for ROC+Sensor “module” development ==> start
assembly of  ladders for testing Oct’05 and continue until Oct.’06
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
13
Strip System Test Budget
•TPC DOE = (Man-hour estimates + Material costs + BNL overhead) + 50% DOE
                     contingency.
•Most work will be done by the post docs and students (see list later)
•Man-hour cost estimate: depends on technician help or engineering help
•Material cost $1500/ month times number of months
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
14
Strip Ladder Assembly
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
15
Strip Ladder Assembly Budget
•9 months of a technician assumed 5k/month
•Material costs: setting up of jigs, and later test equipment: engineering estimate
•TPC DOE = (Manpower + material cost + BNL overhead) + 50% DOE Contingency
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
16
Summary: FTEs, Cost &Contingencies
•All FTE-weeks calculated with 30-45% time contingencies
•Slide 10 ==> 60 FTE-weeks
•Slide 12 ==> 84 FTE-weeks
•Slide 14 ==> 224 FTE-weeks
•Total FTE-weeks for this part of the project: 368
•Most of this work will be done by Physicists (students/post docs)
•DOE Total Project Costs for this part of the project =  BNL overhead+ (additional overhead if applicable) + 50% DOE contingencies
•Total Project Cost (TPC) for this part of the project is: $343,478 =$88,750 (manpower) +  $141,322 (material + overhead) + $113,406(~50% contingency)
January 19, 2005
Abhay.Deshpande@StonyBrook.Edu
17
Person-power: QA, assembly & tests
•Stony Brook University
–Grad Students: K. Boyle, R. Bennett, S. Campbell , A. Dion, M.Nguyen, H. Themann, and more expected in future
–Post Doc to be appointed + J. Franz
–Technical/Electrical/Electronics: R. Hutter, C. Pancake, E. Shafto
–Faculty: A. Deshpande, A. Drees, V. Pantuyev
•RIKEN-BNL Research Center at BNL
–Post Doc: J. Asai
–Scientist: J. Tojo, Y. Goto, A. Taketani, Y. Akiba
•BNL Chemistry
–Scientsts: R. Noucier, R. Pak, P. Steinberg, M. Baker, B. Holzman,A. Sukhanov
–Post Doc: Z.W. Chai
•University of New Mexico
–Graduate students: R. Hobbs + future students
–Technical: M. Hoeferkamp
–Faculty: D. Fields
All Off Project!