Réunions Ressources 02/2018 ATLAS ITK/FTK Responsable Scientifique : Giovanni Calderini Responsable Technique : Francesco Crescioli Résumé (liste) des WP/livrables WP/Livrables Echéance Statut 1. Amélioration setup électrique machine à pointes 2. Amélioration setup mécanique machine à pointes 3. Réalisation cold box 4. Finalisation setup système TCT 5. Outils pour la réalisation et tests de modules à pixels 6. DAQ de la puce RD53A 7. Dessin RD53B 8. FTK : test AM06 9. Test de la puce AM07 10. Dessin AM08 11. Dessin AM09

Projet : description libre ITK: voir présentation au labo suivante: https://indico.in2p3.fr/event/14953/contributions/59535/attachments/46443/58033/ATLAS-ITK_Reun_vendredi_2018_01_26.pdf nouveau détecteur de traces d’ATLAS pour phase haute-luminosité du LHC (HL-LHC) LPNHE engagé dans la mise à jour du système pixel (R&D senseurs, prototypage, construction modules) conclusion R&D et prototypage en 2018, construction 2019-2023, installation à partir du 2024 FTK/HTT: voir présentation au labo suivante: https://indico.in2p3.fr/event/14947/contributions/58727/attachments/45907/57205/HTT_LPNHE_Reunion_Vendredi_15_12_2017.pdf trigger de traces pour ATLAS pour le Run 3 du LHC (FTK) et pour la phase HL-LHC (HTT) LPNHE engagé dans le dessin et test des puces de mémoire associative (“AMchip”) pour la phase initiale de pattern matching

Livrable 1 : description Amélioration setup électrique de la machine à pointes Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date Statut 1. Réduire les capacités parasites 03/2018 PLANIFIÉ 2. Étude d’un système d’intégration entre logiciels probe station et Agilent Critères de réussite 1. Pouvoir mesurer C < pF (quelque centaines de fF), et courants cohérents entre les différents terminaux 4. Automatisation mesures répétitives sur plusieurs senseur du même wafer Actuellement: C parasites ~1-1.5 pF => important de les réduires pour mesures de C intrapixel (O(100 fF)) Courant sur le back (chuck) != courant sur le front (probes)

Livrable 1 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1-2 FTE M FTE E 0,1 FTE I CDD ϕ Noms (si nécessaire): Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : nécessité de: expertise mesures de courants / capacitances à faible bruit maîtrise labview ou autre langage de programmation pour écriture interface avec machine à pointes et semiconductor analyser

Livrable 2 : description Amélioration setup thermique de la machine à pointes Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date Statut 1. Réaménagement du système du contrôle de température / humidité 03/2018 PLANIFIÉ 2. Étude de la calibration de la sonde de température du chuck Critères de réussite 1. Système de refroidissement stable qui ne requiert pas un entretien continue 2. Fiabilité de la mesure de température (calibration, correspondance <0.5C entre temperature a la surface du senseur et température indiquée par le controlleur) doutes sur la correspondance (pendant le transient) entre température indiqué par le contrôleur du chuck et la surface du chuck / capteur important flux d’air sec à 20 degrés sur le capteur refroidi peut induire une température différente par rapport à celle souhaitée optimiser setup pour réduire le flux nécessaire? refroidir l’air sec? alternatives possible / souhaitables sur le long terme machine à pointes avec setup froid (mais tres chere… Sesame avec co-fiancement pour la machine a bonder?) cold-box (voir livrable 3)

Livrable 2 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1-2 FTE M 0,25 FTE E FTE I CDD ϕ 0,1 Noms (si nécessaire): Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : profil: IE ou IR M; precision dans le travail

Livrable 3 : description Réalisation cold box Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date Statut 1. Étude de la documentation d’un projet existant 03/2018 PLANIFIÉ 2. Établissement d’un projet de réalisation 04/2018 3. Procuration du matériel 06/2018 4. Réalisation de la pièce 01/2019 Critères de réussite - Construction de la boite et mesures de courants/capacité fiables à basse température Réalisation - selon un étude etabli au CERN - d’une petite enceinte hermétique pouvant contenir le chuck thermique, des manipulateurs, dans laquelle fluxer de l’air sec / azote (possiblement refroidi) pour effectuer de mesures a températures négatives dans un environnement plus petit et plus simple à gerer qu’une machine à pointes

Livrable 3 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1-2-3 4 FTE M 0,25 FTE E FTE I CDD ϕ 0,1 Noms (si nécessaire): Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : IR M (ou IE avec une certaine autonomie)

Livrable 4 : description Mesures de charge et champ electrique avec systeme TCT (transient current technique) Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date Statut 1. Compléter le setup TCT 03/2018 PLANIFIÉ Critères de réussite 1. Mesures de charge et champ électrique dans le senseurs système TCT: en attente d’une pièce mécanique à réaliser par notre atelier. Ensuite, travail à faire pour branchement/mise en service/test du système de refroidissement (chiller déjà acheté) montage (mécanique) et test (électrique, avec logiciels développés soit avec labview soit avec C++) d’un senseur LGAD déjà bondé sur carte PCB documentation

Livrable 4 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1 FTE M 0,1 FTE E FTE I CDD ϕ Noms (si nécessaire): Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : IE M

Livrable 5 : description Construction et tests de modules à pixels Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date Statut Réalisation des outils de manipulation des modules à pixels 03/2018 PLANIFIÉ Réalisation de scintillateurs couplés à PMTs Optimisation du setup pour mesure avec sources radioactives Installation enceinte thermique Création de la plateforme pour le wire-bonding Critères de réussite Construction des modules du démonstrateur et de l’Itk Tests de la qualité du bump bonding des modules avec sources radioactives Mesures de courant des modules du demonstrateur et de l’ITk dans des condition de température/hygrométrie contrôlées Développement de compétences internes pour wire-bonding de modules d’ITk et pour activités d’R&D futures Conception et construction, en collaboration avec le groupe du CERN, des outillages qui seront utilisés pour la construction des modules du demonstrateur et de l’ITk Achat de scintillateurs et PMTs et leur couplage, pour système de déclenchement du banc de test (table xyz) avec source radioactive/laser Dessin/réalisation de quelque support mécanique pour bon positionnement, simple et répétable, de la source par rapport au senseur sous test dans le banc de test avec source

Livrable 5 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape FTE M 0,3 FTE E 0,5 FTE I CDD ϕ Noms (si nécessaire): Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : Outils et sources radioactives: IR M avec une certaine expérience en dessin pour la partie outillage PMT: IE E Enceinte climatique: IR M (compréhension et suivi des problèmes liés à l’installation) Wirebonding: IE E ou IR E (0,3 FTEs)

Livrable 6 : description DAQ de la puce RD53A Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date Statut Étude des systèmes existants 03/2018 (echeance) EN COURS Mise en place de DAQ avec carte FPGA 03/2018 (debut) PLANIFIÉ Réalisation d’une boîte pour héberger / protéger la carte ? A DISCUTER Lien avec AM pour on-line triggering Critères de réussite DAQ capable de configurer / tuning / sauvegarder la puce RD53A sur carte SCC Détails techniques, planification, modification vs réunion précédente, finances et engagements contractuels, aob : Une possibilité pour le système DAQ est une carte PCIe dans un PC + adaptateur FMC, donc la “boîte pour héberger / protéger la carte” n’est pas nécessaire. L’autre possibilité est une carte FPGA avec connection Ethernet. Le lien avec l’AM est un objectif secondaire, mais c’est une capacité spécifique de notre labo et peux apporter résultats uniques

Livrable 6 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1+2+3+4? FTE M 0.1? FTE E 0.5 FTE I 0.4 CDD ϕ 0,05 Noms (si nécessaire): Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : Expérience souhaité: système embarqué, FPGA, linux low level, instrumentation Plusieurs possibilités de stage à différent niveau: Informatique (setup logiciels, acquisition données) Electronique (setup/améliorement FW FPGA) Instrumentation (tuning RD53A)

Livrable 7 : description Dessin RD53B Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date échéance Statut Amélioration du code VHDL protocole « Aurora » 12/2018 PLANIFIÉ Critères de réussite Code intégré dans RD53B Détails techniques, planification, modification vs réunion précédente, finances et engagements contractuels, aob : Corriger bugs par rapport a RD53A (pas de bugs connu à ce moment), etude de SEU/SET mitigation strategy, integration/suivi de simulations pour la vérification.

Livrable 7 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1 FTE M FTE E 0.1 - FTE I CDD ϕ Noms (si nécessaire): Francesco CRESCIOLI Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : Experience VHDL / dessin numerique (?)

Livrable 8 : description FTK : test AM06 Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date échéance Statut Amélioration du firmware de test 06/2018 EN COURS Support long terme du système de test 12/2018 PLANIFIÉ Critères de réussite Système de test stable livré à l’entreprise de test Lot de 25 wafers testé Détails techniques, planification, modification vs réunion précédente, finances et engagements contractuels, aob : Transporter le FW existante pour carte Virtex-6 (HTG v6) sur carte Kintex-7 (Genesys2)

Livrable 8 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1 1+2 FTE M 0,25 FTE E 0,5 0.3 - FTE I CDD ϕ 0,05 Noms (si nécessaire): Pascal CORONA (activité en cours) Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : 0.3 FTE sur 2018 -> 0.6 FTE pour 1er semestre (porting du fw) et ~0 FTE pour le 2eme (support long term ponctuel)

Livrable 9 : description Test de la puce AM07 Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date échéance Statut Développement du firmware de la puce AM07 3/2018 EN COURS Test de la puce AM07 5/2018 Critères de réussite Puce AM07 caractérisée et résultats montrés à la conférence ISCAS 2018 Détails techniques, planification, modification vs réunion précédente, finances et engagements contractuels, aob : HW et FW disponible, mais à améliorer Coordination de plusieur sites de test (Paris, Milan, CERN, Melbourne)

Livrable 9 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1+2 FTE M FTE E 1 FTE I CDD ϕ 0,05 Noms (si nécessaire): Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : Possibilité de stage: Développement utils de test (python) et mesures de caractérisation extra

Livrable 10 : description Development AM2020 Résumé des opérations techniques Etape/ Jalon Date échéance Statut 1. Développement DPLL 04/2018 EN COURS 2. Sign-off du chip AM08 07/2018 PLANIFIÉ 3. Système de test AM08 12/2018 4. Caractérisation AM08 07/2019 5. Sign-off du chip AM09 03/2020 6. Caractérisation AM09 12/2020 Critères de réussite DPLL dans AM08 Caractérisation AM08 Sign-off AM09 Caractérisation AM09 Détails techniques, planification, modification vs réunion précédente, finances et engagements contractuels, aob : Ecriture et etude en simulation du code de control pour une DPLL, le DCO est fourni par un autre group de la collaboration. Première version disponible à améliorer. Le système de test de AM08 sera le même que AM07 comme HW (même package) mais différent FW (different interface) Le système de test de AM09 sera le même que AM08 comme FW (même interface) mais différent HW (different package, large area chip)

Livrable 10 : Planification RH [Y..Y+5] Nouveau, réunion précédente, modification Rappel Précèdent 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Etape 1 1+2+3 3+4+5 5+6 6 FTE M 0,25 FTE E 0,5 0.5 FTE I CDD ϕ 0,05 Noms (si nécessaire): Francesco CRESCIOLI (experience sign-off) Observations (travail effectif/planifié ; profil CDD/stage ; aob) : Deux profils: Microélectronique: Experience avec VHDL et Verilog nécessaire. Experience avec utils Cadence (NCSim, Innovus) souhaité. Système de test (a partir du 2019): Experience FPGA Xilinx Experience testbench AM 2021: support long term, contingency Possibilité de stage: test puces, simulation/verification HDL

SWOT global (analyse des risques) Forces Faiblesses Opportunités Menaces

Demandes spéciales Nouveau Matériel Origine Budget Cout estimé Matériel existant / Locaux Conflits potentiels Dates Postes Nature Dates CDD/stage/ITperm Divers Coûts Dates

Notice Clair et concis vaut mieux que fouillis et détaillé Découper le projet en workpackages (WP) ayant 1 livrable Un livrable constitue l’engagement du laboratoire auprès du projet/manip/collaboration sous une forme facile à appréhender (un lot de cartes livrées, un ensemble de pièces installées, un logiciel déployé) et peut faire l’objet d’une analyse et d’une décision indépendante des autres WP Décrire chaque WP avec quelques étapes significatives mettant en avant la nature du travail, les compétences nécessaires et les échéances contractuelles Le(s) critère(s) de réussite permettent de déterminer quand un WP est FINI = 0 FTE attribué, sauf support long terme à préciser Planning grossier mais à « long » terme pour pérennité/visibilité des affectations de ressources Clair et concis vaut mieux que fouillis et détaillé Garder un niveau de détail élevé pour la gestion interne du projet Un projet simple peut ne comporter qu’un seul WP avec 1 ou 2 étapes Exemple : demandes HGTD, slides 19 et suivants https://indico.in2p3.fr/event/16747/contributions/57952/attachments/45681/56883/LPNHEmeca-HGTD-lacour-081217.pdf