Der bisherige Klebstoff (Silberepoxid-Kleber) hat zwei Nachteile: erstens benoetigt er sechs Stunden Trockenzeit, was die Massenproduktion erschwert, zweitens hat er durch das Silber eine hohe Aktivierung. Letzteres ist bedingt durch die Silberpartikel und sollte leicht zu eliminieren sein, ersteres kann behoben werden durch die Verwendung von waerme- oder UV-haertenden Klebstoffen oder Klebefolie.

Alle sechs Kandidaten für UV-härtende Klebstoffe sind eingetroffen:

Polytec UV 2133

Loctite 3525

Loctite 3504

DYMAX 3013

DYMAX 3025

DYMAX 6-621

Dazu werden demnächst (laut Ankündigung) zwei bis drei weitere kommen, zusammen mit einer UV-Lampe.Bis dahin muss sichergestellt sein, dass wir genug Glas, Chips und Hybrids bereit haben, um alle nötigen Klebvorgänge durchführen zu können.

Von jedem sollten wir (hoffentlich) zwei bis drei Proben haben, sodass der Arbeitsplan wie folgt aussehen könnte:

0. Test auf Aluminium: greift der Klebstoff Aluminium an?

1. Test auf Glas: mit allen Klebstoffen (sowie der bisher verwendete Silber-Epoxid-Kleber als Vergleichsprobe) werden mindestens zwei Chips auf ein Substrat geklebt, um zu testen, ob

a) bei der Verwendung unserer Klebetools der Kleber verwendet werden kann und

b) ob er unter UV-Bestrahlung vollständig durchhärtet.

c) Die Ausdehnung des Klebers während des Trockenvorgangs wird gemessen.

Die Klebstoffe, die bei dem Test auf Glas für geeignet befunden wurden, werden

2. verwendet, um echte Chips auf einen echten Hybrid zu kleben, die dann außerdem gebondet werden.

a) muss die Verträglichkeit des Klebstoffs mit der Alu-Rückseite der Chips getestet werden.

b) wird der beklebte Hybrid den Belastungen ausgesetzt, denen er später widerstehen muss:

1. Wärme: da UV-Kleber üblicherweise eine schlechte Wärmeleitfähgkeit hat, muss (im Wärmebad) getestet werden, ob die Wärme in ausreichendem Maß von den Chips abgeleitet wird. Dazu muss der Chip gebondet sein. nur, wenn wir den Chip unter Belastung Testen wollen - im Wärmebad kommt der Wärmefluss dann ja aus der Flüssigkeit, nicht direkt aus dem Chip

2. Strahlung: Aufgrund der hohen Strahlungsdosis im inneren Detektor muss der Kleber auf Strahlenfestigkeit getestet werden, wie genau und mit welcher Strahlung genau muss noch festgelegt werden. Die Endcap-Streifendetektoren müssen eine Strahlungsdosis von 8*10^14 NE/cm^2 aushalten; Neutronenstrahlung ist dafür geeignet. Wichtig ist, dass dabei die ungefähre spätere Arbeitstemperatur der Module herrscht, da die Strahlungseffekte in Polymeren (Aufspaltung oder Verbindung zu einem größeren Netz) stark temperaturabhängig sind.

3. Alterungstests (wiederholte extreme Temperaturaenderungen ueber einen laengeren Zeitraum), müssen noch spezifiziert werden. Einige der Klebstoffe wurden bereits vom Hersteller Alterungstests unterzogen, die als Vorlage für die Tests nach der Bestrahlung herangezogen werden können.

c) Nach den Belastungstests muss die Festigkeit des Klebstoffs überprüft werden, dazu müssen zwei verschiedene Belastungsarten überprüft werden; der genaue Versuchsablauf ist noch unklar, Hinweise fuer den Versuchsablauf haben wir von Liv Wiik von der Uni Freiburg.

1. Zugbelastung

2. Scherbelastung

Sollten sich diese Klebstoffe alle als ungeeignet erweisen, haben wir bereits vier Vorschläge für wärmehärtende Klebstoffe.

Falls ein (oder mehrere) geeignete Klebstoffe gefunden werden können, können diese danach auf die Tauglichkeit für den Klebvorgang Hybrid auf Sensor überprüft werden, andernfalls kann für diesen Klebvorgang ebenfalls nach einer Alternative gesucht werden.

Bisherige Tests dazu wurden von Liv Wiik (Uni Freiburg) durchgefuehrt, wobei sich herausstellte, dass eines der Hauptprobleme beim Kleben auf den Sensor die entstehende Oberflaechenspannung beim Trocknen des Klebers ist. Da UV-haertende Klebstoffe im Gegensatz zu lufttrocknenden Klebstoffen waehrend des Trockenvorgangs ihr Volumen nur minimal veraendern, koennte das auch hier die Loesung sein.