D. Attié, P. Baron, D. Calvet, P. Colas, C. Coquelet, E. Delagnes,R. Joannes, A. Le Coguie, N. Kalhaoui,

S. Lhenoret, I. Mandjavidze, M. Riallot, W. Wang, E. Zonca

Saclay 6 juin 2011i r f u

yalcas

i r f u

yalcas

Retour d'expérience des tests à DESY du

prototype de l'électronique intégrée

LCTPC

Merci à tous, malgré les difficultés, les tests ont été un succès.

Bravo !

26 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Electron 5 GeV, B=1T

36 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Vers une électronique AFTER intégréeDécembre 2008 Avril 2011…

• Mécanique (Marc)

• Electronique–Back-end (Irakli)–FEM (Sébastien)–FEC (Alain & Romain)–Détecteur (Marc, Christophe)

• Refroidissement (Marc, Sébastien)

• Logique Trigger VME (Denis, Nidhal)

• Analyse des données (Wenxin, Paul)

À chaque représentant d’un sous-ensemble de compléter/commenter les transparents qui suivent

46 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Qu’avons-nous appris ?

56 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Front-End Mezzanine (FEM)

• Ajout d’un radiateur passif sur le FPGA• Rectification des hauteurs des fusibles FS1 & FS2• Contact possible (expérimenté) entre FS1/FS2 avec les

capots des FECs• Ajustement possible de la basse tension (~4.5 V) pour

diminuer la dissipation de la chaleur dans les régulateurs ? A vérifier !• Besoin de monitorer le courant de la basse tension• Evolution de du firmware Suppression de Zéro « lissée » voire « intelligente »

66 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Front-End Card (FEC)

• Doit-on garder les résistances CMS 0201 ?– A0: 0Ω (partout ?)– A1: 3Ω– A2: 5,1Ω– A3: 10Ω (partout ? Pour le projet power-pulsing ?)

• Changement de l’emprunte de puce ?

• Glop-top : en a-t-on besoin ?

• Planéité à améliorer: – nouveau capot plus rigide/simple en Aluminium ?– choix d’un autre fabricant de PCB

• A quand une version finalisée des gerbers ?!!!

• Programme de commande/lecture GUI développé en JAVA par Nidhal fonctionnant sous Linux et sous Windows interfacé avec le client de Denis

testé et opérationnel

• Pas de possibilité de désactiver un des trois étages du trigger (A, B, C)

76 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Logique Trigger VME

86 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Evolution de la température à la mise sous tension

0 20 40 60 80 100 120 140 1600

10

20

30

40

50

60

FEC 0FEC 1FEC 2FEC 3FEC 4FEC 5FEMI

Temps (min)

Tem

pera

ture

(°c)

Temperature dans le hall

96 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Evolution de la température durant le refroidissment

0 10 20 30 40 50 60 70 800

10

20

30

40

50

60

FEC 0FEC 1FEC 2FEC 3FEC 4FEC 5FEMI

Temps (min)

Tem

pera

ture

(°c)

Augmentation du flux d’azote

Temperature dans le hall

106 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Mécanique

0

2

4

6

8

10

12

14

1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295

Ecar

t-Typ

e (L

SB)

Channels

0

2

4

6

8

10

12

14

1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295

Ecar

t-Typ

e (L

SB)

Channels

0

2

4

6

8

10

12

14

1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295

Ecar

t-Typ

e (L

SB)

Channels

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111121131141151161171181191201211221231241251261271281291301311321331341351361371381391401411421431441451461471481491501511521531541551561571581591601611621631641651661671681691701711721731741751761771781791801811821831841851861871881891901911921931941951961971981992002012022032042052062072082092102112122132142152162172182192202212222232242252262272282292302312322332342352362372382392402412422432442452462472482492502512522532542552562572582592602612622632642652662672682692702712722732742752762772782792802812822832842852862872882892902912922932942952962972982993003013023033040

2

4

6

8

10

12

Channels

Eca

rt-T

ype

(LS

B)

Goujons non serrés Serrage complet A & B

Serrage goujons coté B (A1, A0) Serrage goujons coté A (A2, A3)

116 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Evolution du refroidissement à tube Vortex

Peut-on faire plus simple etplus esthétique ?

126 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

A t’on perdu des voies ?

6 Mai

10 Mai 12 Mai

La réponse est NON !

• PCBs: détecteur et FECs non plans : – quel niveau de planéité doit-on imposer ?– résine haut Tg, température optimale, etc.

• Seul 4 goujons sur 5 ont été utilisés : 5 goujons suffiront-ils ?

• Ecrous modifiés afin de faciliter leur serrage

• Collage du PCB détecteur doit être fait différemment :–épaisseur à l’intérieur du cadre pour répartir la

pression– le mélaminé devra recouvrir toute la surface– le poids de charge ne devra pas dépasser 100 kg

136 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Mécanique

Peaking time 100 nsPeaking time 200 nsPeaking time 400 nsPeaking time 500 ns

146 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Analyse de données sur la partie haute (11 lignes)

• Gerbers finalisés de la FEC !

• Lancer une pré-série avant la fin de l’année

• …

156 juin 2011 Retour d’expérience du prototype de l’électronique intégrée

Planning pour la production