CASOS PRÁCTICOS

PRODUCTO ESPECIAL PARA UNA NECESIDAD ESPECIAL

Nuevo circuito detector de Alto Voltaje

Antecedentes

La placa de HV (Alto Voltaje) fue desarrollada para el instituto Nikhef en Amsterdam. Se utiliza en el detector de partículas del LHCb ((Large Hadron Collider beauty) ) para amplificar la señal de una partícula capturada.

HV-board

Las mediciones se llevan a cabo en alta tensión, mientras que la fiabilidad, la duración y la relación señal / ruido desempeñan un papel importante en la detección de las partículas.

Nuestros Objetivos

  • Desarrollo de un circuito detector estable
  • Entregas de prototipos de los circuitos HV
  • Entrega de 2.000 circuitos HV

Desafíos

  • Alto voltaje (ruptura a 3 kV)
  • Miniaturización (para mejorar la resolución)
  • Fiabilidad / duración al envejecimiento
  • Relación de señal a ruido y corriente de fuga
  • Volumen (2000 circuitos con 64k condensadores)

Nikhef Amsterdam fue responsable del montaje y los tests.

Procesos de montaje

Para este proyecto, no se pudo utilizar el método habitual de encapsular los circuitos impresos con componentes en el exterior debido a la posibilidad de que haya burbujas de aire. Tarde o temprano, la ruptura ocurriría en estos puntos debido a la alta tensión (3 kV).

El proceso de producción se modificó para garantizar una protección óptima de los condensadores. Fueron montados dentro de la placa de circuito impreso.

Incrustar los componentes de esta forma evita el envejecimiento de los componentes. Este es un requisito muy importante para garantizar que el circuito del detector continúe funcionando bien durante un largo período de tiempo.

Debido a los estrictos requisitos de tolerancia de los condensadores, se optó por integrar los componentes físicos y no buscar una solución mediante la cual el material del condensador quede grabado.

Circuit BoardCircuit Board

Nuestra filial holandesa - Q.P.I. - ha desarrollado un nuevo proceso para integrar los componentes físicos dentro de la placa de circuito impreso. Este nuevo proceso implica presionar los condensadores en el material base del circuito impreso.

Al presionar así, es fundamental no dañar los condensadores cerámicos. El resultado fue que los condensadores quedan bien protegidos de la humedad, el estrés mecánico y el envejecimiento.

Resultados

El proyecto fue un gran éxito y Q.P.I. fué premiado con el LHCB Industry Award concedido por el CERN LHCb Collaboration.

Nikhef:
“La placa HV ha mejorado la relación señal-ruido en una escala que es comparable a la mejora hecha al pasar del LP al CD de audio“