1 / 11

Elettronica tracciatore CMS: DSM 0.25 m m

Elettronica tracciatore CMS: DSM 0.25 m m. La scelta della tecnologia rad-hard Il contratto quadro CERN-IBM per DSMT 0.25 m m La qualifica dei chip DSMT 0.25 m m per il tracciatore Conclusione. Elettronica di read-out del tracciatore.

garron
Download Presentation

Elettronica tracciatore CMS: DSM 0.25 m m

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Elettronica tracciatore CMS: DSM 0.25mm • La scelta della tecnologia rad-hard • Il contratto quadro CERN-IBM per DSMT 0.25mm • La qualifica dei chip DSMT 0.25mm per il tracciatore • Conclusione

  2. Elettronica di read-out del tracciatore Tutti i componenti sul rivelatore devono essere rad-hard (10Mrad)

  3. Contratto quadro CERN-IBM • Tutti i tentativi di utilizzo di tecnologie commerciali (HARRIS, HONEYWELL ecc.) si sono rivelati estremamente costosi e tecnicamente problematici. • I tentativi di sviluppare/qualificare una tecnologia “europea” (DMILL) non hanno avuto successo per difficolta’ tecniche. • Dopo alcuni risultati preliminari estremamente promettenti, il CERN firma un contratto-quadro con IBM Italia per definire le condizioni commerciali e tecniche di accesso alla tecnologia 0.25mm di IBM. • Ponendosi come interlocutore unico per tutti gli esperimenti di LHC (Atlas,Cms, Alice, Lhcb) le condizioni commerciali sono particolarmente vantaggiose. • IBM garantisce la stabilita’ della tecnologia; il CERN si prende la responsabilita’ del disegno ‘custom’ delle celle aanalogiche e della qualifica post-irraggiamento.

  4. APV25: il chip di front -end 1 dei 128 canali programmable gain Analogue unity gain inverter Differential current O/P 128:1 MUX 192-cell analogue pipeline S/H SF SF APSP Low noise charge preamplifier 50 ns CR-RC shaper APV25-S1 (Agosto 2000) Dim. del chip7.1 x 8.1 mm Finale

  5. Layout del reticolo e del wafer Diametro wafer 200mm #APV25 ≈ 450 #APVMUX+PLL ≈ 110 Dim. reticolo 18,4 x 14,4mm Stato g

  6. DCU Consente il monitoraggio di correnti, temperature e tensioni di lavoro.

  7. APV, MUX, PLL, DCU e Laser driver Sono componenti indispensabili per partire con la produzione perche’ finiscono sull’ibrido di read-out e sull’ibrido ottico

  8. Test di irraggiamento su chip in .25mm (IC e Padova) • Tutti i test effettuati su chip prodotti in tecnologia IBM .25mm hanno • dato ottimi risultati per valori di irraggiamento ben superiori a quelli • previsti in LHC. CMOS intrinsecamente robusto per il danno di • bulk. Chip testati in maniera intensiva per effetti di superficie. • (50kV X-ray source dose rate ~ 0.5Mrad/Hour fino a 10, 20, 30 & 50Mrad; dosimetri al Si • ~10% precisione; anneal: 1 settimana a 100oC). .

  9. Test di irraggiamento APV25 (IC e Padova) Sorgente di raggi X; irraggiamento con i chip sotto bias ed in condizioni normali di lettura. APV25-S1 Pre-rad 10 Mrad Nessun cambiamento del rumore dopo l’irraggiamento • Test ripetuti con elettroni da Linac da 10 MeV (80Mrad) e • neutroni da reattore (2.1x1014cm-2)

  10. Test di SEU (Single Event Upset) con ioni pesanti (Legnaro) e con pioni (PSI) • Estrapolazione per l’intero • sistema: • ~120 SEU per ora = 0.15% APV25s • Conclusioni: la tecnologia • appare estremamente • robusta.

  11. Conclusioni • Richiesta di partecipazione alle spese per il procurement • attraverso il meccanismo del ‘frame contract’ CERN-IBM per • l’utilizzo della tecnologia DSM (.25mm). • Fondi (200KEuro CORE) assegnati a Padova. • Primo contratto per un engineering run dei chip di controllo: • quota totale 203.800CHF; partecipazione INFN 56.800CHF (cassa 2002)

More Related