Silizium Photomultiplier SiPM Steuerungsboard

[NuclearPhoenix]

Keinesfalls möchte ich als Meckerer erscheinen, ich hoffe das kommt nicht so rüber. Aber ein paar kleine Veränderungen würde ich mir wünschen - wenn ich dürfte

Alles gut, deswegen stell ich ja hier alles rein

Die Anschlüsse könnten besser an den Schmalseiten der Platine sein.

Alles klar

Wie lang braucht man vom vorhandenen Schaltplan bis zu den fertig angeordneten Bauteilen auf der Platine?

Die Widerstandsbauformen: Ich hab jetzt zwar einen gewissen Bestand an Bauteilen, aber das sind kaum SMD-Teile dabei. Ich würde mir also ein Sortiment Widerstände einer möglichst großen Bauform beschaffen müssen, das mit Pinzette und mit "Bastellötspitze" noch gut verarbeitbar ist, z.B. 1210 oder 1206. Auf jedenfall sollte möglichst nur eine Bauform vorkommen. Bei den Werten (die ja jetzt hier noch nicht klar sind) könnte man auch zusehen, einen bestimmten Wert möglichst mehrmals zu verbauen - natürlich nur, sofern das ohne große Kompromisse geht.

Ich hab jetzt noch nie bei PCBWAY oder JLCPCB Platinen bestellt, aber die bestücken ja auch. Hast Du da Erfahrung, ob das sinnvoll ist, sich auf deren eventuelle Einschränkungen oder Bauteile einzulassen?

Die beiden Punkte fasse ich gleich zusammen: So wie ich das entworfen habe, ist es natürlich nicht wirklich geeignet zum Zusammenbauen per Hand. Ich hab das gleich so optimiert, dass ich das bei JLCPCB komplett fertig herstellen lassen kann (wenn da nicht der globale Chipmangel wäre  ). Das erschien mir recht sinnvoll, weil hier zwangsweise sowieso SMD Bauteile dabei sein müssen (OPV, SiPM Spannungswandler, ...). Außerdem ist es dann natürlich wesentlich einfacher bei entsprechender Nachfrage in größeren Mengen billiger herstellen zu lassen. Das klappt von der Bauteil-Auswahl eigentlich sehr gut.

Das verstehe ich gerade nicht - meinst Du "zweiadrig abgeschirmtes Kabel" zum SiPM verwenden?

Das war ein bisschen unglücklich formuliert, aber ja genau, man kann zum Beispiel ein Koax-Kabel oder ein SMA-Kabel verwenden. Oder man nimmt einfach zwei Kupferschaltdrähte o.Ä. Ich habe für den SiPM noch ein eigenes kleines Trägerboard, da ist noch Decoupling mit drauf für das ich zusätzlich eine GND Verbindung brauche. Deswegen ist am Pin Header noch GND dabei (die 2 mittleren Pins am Header). Im Prinzip geht es einfach darum die Bias-Spannung an der Kathode anzulegen und Stromausgang an der Anode abzugreifen.

[DG0MG]

gleich so optimiert, dass ich das bei JLCPCB komplett fertig herstellen lassen kann

Ah, okay, das hast Du schon so im Auge, das ist sehr gut.

Ich stelle mir das mechanisch am Ende so vor, dass der SiPM hochkant zur Platine an die Stirnfläche des  Szintillators montiert wird und zwei oder drei kurze Drähte an die Pfosten oder die Lötpunkte gehen. Damit das mechanisch eine Einheit wird und nicht so ein Gewabbel ergibt, würde ich das Platinenmaterial nach links von den SiPM-Anschlüssen vergrößern, so dass man darauf den Szintillator befestigen kann, z.B. mit kleinen Kabelbindern oder Drahtschlaufen. Wer das "überschüssige" Platinenmaterial nicht braucht, kanns ja dann einfach absägen.
Als Größenorientierung wollt ich gerade einen kleinen russischen 15mm-NaJ(Tl)-Szintillator von ebay verlinken, aber es wird gar keiner mehr angeboten

[NuclearPhoenix]

Soo, jetzt in hochkant mit extra Platz für einen Szintillator. 3,5 mm Löcher für Schrauben gibts an jeder Ecke und an der Trennlinie zw. Elektronik und Szintillator-Teil, außerdem habe ich dort extra für Kabelbinder o.Ä. 2 x 4 mm Löcher auf beiden Seiten eingebaut.

Das ganze ist jetzt knapp 25 mm breit und 100 mm lang. Der Teil für den Szintillator macht davon 40 mm aus. Ich denke da lassen sich die meisten sinnvollen Teile drauf montieren. Falls man das nicht braucht, kann man es auch einfach an der Trennlinie abschneiden. Das war übrigens eine gute Idee mit der Montierung, dann wobbelt das wirklich nicht so im Raum herum!

[DG0MG]

  Yeah! Genau so schwebte mir das vor! Wirklich gelungen!

[NuclearPhoenix]

Falls es hier im Forum jemanden gibt, der sowas gerne haben möchte: bitte bei mir melden.

Ich würde das ganze einmal als ersten Test bei JLCPCB fertigen lassen, einfach um zu sehen wie gut das alles klappt und der Preis pro Stück fällt natürlich rapide ab, je mehr man bestellt

[DG0MG]

Ja, also ich möchte auf jeden Fall soetwas haben!

Hat sich denn jemand per PN bei Dir gemeldet? Ich bin der Meinung, öffentlich ist das besser.

[NuclearPhoenix]

Ja also zwei Leute haben sich schon gemeldet. Ich glaube wir sind im Moment so bei 17 Stück.

Das Wichtigste: Ich werde genannte Stückzahlen bestellen und euch dann im Anschluss weitersenden. Die Selbstkosten für das Board sind irgendwo zw. 10-20€/Stück + 10€ Versand nach D. Ich warte noch bis morgen (Di), dann werde ich das mal in Auftrag geben und kann euch den genauen Preis sagen. Maximale Anzahl, die ich für diesen "Testrun" machen würde sind 30 Stück nach First-Come-First-Serve-Prinzip.

Problem ist nur, dass es dank den ganzen Krisen im Moment den SiPM Spannungswandler nicht mehr bei JLC gibt. Den muss ich dann noch extern kaufen und überall schnell händisch reinlöten. Ist jetzt nicht so ein riesen Drama, ich wünschte nur die Lieferketten wären nicht so hinüber

[DL3HRT]

Wie sieht es denn mit den SiPMs selbst aus? Sind die überhaupt noch lieferbar und wenn ja, zu welchem Preis?

[NuclearPhoenix]

Wie sieht es denn mit den SiPMs selbst aus? Sind die überhaupt noch lieferbar und wenn ja, zu welchem Preis?

Also bei Mouser gibts 360 Stück "Anstehend" (engl. Pending) vom MICROFC-60035-SMT, was auch immer das heißt. Preis ~ 86€.

[DL3HRT]

Also bei Mouser gibts 360 Stück "Anstehend" (engl. Pending) vom MICROFC-60035-SMT, was auch immer das heißt. Preis ~ 86€.

Ich habe ja nicht ohne Grund gefragt, denn auch SiPMs sind aktuell von Lieferproblemen betroffen.   Wenn man auf "Daten anzeigen" geht, so wird die Lieferzeit ab Hersteller angezeigt: 69 Wochen!

[DG0MG]

Was wären denn eigentlich weitere geeignete SiPMs - mal komplett von deren Lieferbarkeit abgesehen?

[NuclearPhoenix]

So, Bestellung ist raus. Ich halte euch auf dem Laufenden.

Was wären denn eigentlich weitere geeignete SiPMs - mal komplett von deren Lieferbarkeit abgesehen?

Prinzipiell jeder SiPM der in dem Spannungsbereich funktioniert (typisch 25 - 31V). Das wären einerseits natürlich sämtliche SiPMs der ON C-Serie (https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/microc-series-d.pdf). Dann gibt es zB noch eine Reihe von First Sensor (https://www.mouser.at/datasheet/2/313/SiPM_NUV_5000076_5000079-1397837.pdf, https://www.mouser.at/ProductDetail/First-Sensor/5000079?qs=qSfuJ%252Bfl%2Fd61WIfctN6CLA%3D%3D), oder auch die J-Serie von ON Semi (zB MICROFJ-40035-TSV-TR1) oder noch eine Reihe von First Sensor, die RGB-SiPMs (https://www.mouser.at/datasheet/2/313/SiPM-RGB_5000080-5000083-1397770.pdf, https://www.mouser.at/ProductDetail/First-Sensor/5000082?qs=qSfuJ%252Bfl%2Fd48JOgmODetXA%3D%3D). Das wichtigste ist einfach, dass es ein SiPM ist und in dem Spannungsbereich benutzt wird. Alles andere ist dann Anwendungssache...

Übrigens, ich habe mal bei Mouser nachgefragt wie das mit den Lieferzeiten aussieht. Anscheinend ist die Lieferung von 360 Stück wirklich noch am Weg (?). Das erwartete Datum war der 13. Mai... da sollte also vielleicht doch noch was kommen.
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[NuclearPhoenix]

Hab mal eben nachgesehen, so sieht die Verfügbarkeit vom MICROFC-60035 SiPM im letzten Jahr aus. Mit dem Krieg ist dann dem schwächelnden Inventar endgültig die Luft ausgegangen, einfach nur krank!

https://octopart.com/microfc-60035-smt-tr1-onsemi-96322254?r=sp

[NuclearPhoenix]

Gute Nachricht: Die Boards sind heute eingetroffen, hat alles super geklappt. Den letzten Teil habe ich noch überall eingelötet und es funktioniert wie geplant.

Aus Interesse habe ich den Stromverbrauch gemessen: ~15 mA @ 3.3V, das teilt sich mehr oder weniger auf Preamp und SiPM DC/DC Wandler auf.

Zur Anwendung noch ein Hinweis: Für die TTL Pulse die da beim "INT" Pin rauskommen braucht man einen sehr schnellen Microcontroller oder was auch immer ihr da sonst anstecken wollt. Die Pulse sind tlw. nur eine knappe Mikrosekunde lang (super Totzeit )!

[stoppi]

Schauen super aus, deine boards.