Helvetica · Documentation technique QuietChuck

Section A · Vision produit

A1 — Identification & usage du produit

Le QuietChuck est un support thermo-régulé pour wafer, vraisemblablement utilisé en station de test sous pointes (probe station) pour la caractérisation électrique de composants semi-conducteurs. Le qualificatif « quiet » renvoie probablement à un faible bruit électromagnétique (EMI) requis pour les mesures de courants faibles sur dispositifs sensibles.

Pourquoi internaliser ?

Bart est l'unique source historique des QuietChuck. Son départ menace à la fois la continuité de service (parc clients existants à maintenir) et le potentiel commercial (récupération de futurs clients chez MDC). Internaliser la production en Suisse permet de capter durablement la valeur ajoutée, d'aligner la qualité « Swiss-made » avec le positionnement premium MDC, et de bâtir une offre verticalisée chuck + service.

À valider en cadrage. Usage exact du chuck (probe DC ? RF ? haute tension ? cryogénie ?) : ce point détermine les specs de qualification à viser et les wafers compatibles. Question à poser à Pina & Niels lors du call Teams du 7 mai.

Station de mesure MDC CSM/Win complète en service

Photo 1Station MDC CSM/Win en service chez MDC. En haut : boîte du chuck ouverte avec porte-pointes. Au milieu : Quiet Chuck DC Controller Model 690 (Athena Controls / MDC). Au bas : rack instrumentation avec PC Dell, picoampèremètre HP, LCR meter et instruments HP/Agilent. Cette photo a déclenché l'élargissement du périmètre (système complet vs chuck seul).

⚠️ Cadrage produit — c'est un système, pas un chuck

Le QuietChuck n'est pas un produit isolé mais un sous-ensemble d'un système commercial complet : le MDC CSM/Win (Capacitance-Voltage / I-V Measurement System, Windows software) — gamme produite par Materials Development Corporation à Chatsworth (Californie) depuis plus de 30 ans. Le système intègre :

Partie 1 — Chuck thermo-régulé (SA1-SA7) : la mécanique du chuck
Partie 2 — DC Controller (SA8) : le boîtier blanc « Quiet Chuck DC Controller Model 690 — Athena Controls / MDC »
Partie 3 — Rack instrumentation (SA9-SA15) : PC Dell + instruments HP/Agilent (4140B pA-meter, 4192A LF impedance analyzer, 4284A LCR meter…) ou Keithley 4200-SCS · câblage faible bruit · rack 19"
Partie 4 — Logiciel CSM/Win & IP (SA16-SA18) : suite logicielle Windows pour C-V multi-fréquence, I-V, TVS, gate oxide integrity · cœur de la valeur ajoutée Bart

L'IP de Bart se concentre sur 3 zones : (a) la mécanique du chuck, (b) le DC Controller hardware + firmware PID, (c) la suite logicielle CSM/Win et les recettes de mesure — qui est probablement la partie la plus différenciante commercialement et la plus difficile à reproduire.

Section A · Décomposition fonctionnelle

A2 — Les 5 fonctions principales

Tout chuck thermique pour wafer doit assurer cinq fonctions élémentaires. Identifier chacune permet de découpler le design en sous-systèmes indépendants et de cibler les fournisseurs spécialisés par fonction.

Fonction	Rôle	Solution observée sur photos Bart	Sous-ensemble
F1	Maintien du wafer	Vide via rainures concentriques en face supérieure + trous traversants vers cavité de pompage	SA1
F2	Régulation thermique	Cartouche chauffante cylindrique + circuit fluide refroidisseur (serpentin laiton/cuivre brasé)	SA2 + SA3
F3	Uniformité thermique	Plateau alu épais à haute conductivité + topologie symétrique du serpentin	SA1 + SA2
F4	Faible bruit électrique	Châssis métallique blindé · masse continue · alimentation 3 broches isolée	SA5 + SA6
F5	Interfaces fluides	2 raccords laiton à compression type Swagelok (entrée + sortie fluide) · 1 ligne vide	SA4

Section A · Décomposition physique

A3 — BOM hiérarchique (8 sous-ensembles chuck + 10 SA système)

Le chuck observable se décompose en 7 sous-ensembles physiques internes au boîtier, plus un 8^e sous-ensemble séparé (le contrôleur électronique externe). Cette décomposition est le squelette du sourcing et du planning.

Photo 2Chuck Bart démonté — vue d'ensemble dans le boîtier (SA5). Visible : SA1 top plate (face arrière calcifiée, en bas), SA2 bloc thermique (avec serpentin laiton, en haut), SA6 connecteur 3-pin (à gauche), visserie de fixation. Le calcaire blanchâtre observé sur le top plate révèle un fonctionnement historique avec eau non-traitée — point à corriger sur la version MDC.

MDC CSM/Win SYSTEM — station de mesure complète │ ├── PARTIE 1 — Chuck thermo-régulé # détaillée Section B │ ├── SA1 Top Plate (alu usiné · anodisé) # cœur IP mécanique │ │ ├── Face wafer : rainures concentriques + trous vide │ │ └── Face thermique: interface bloc thermique │ ├── SA2 Bloc thermique inférieur # critique étanchéité │ │ ├── Corps inox/laiton │ │ ├── Serpentin cuivre brasé (circuit fluide) │ │ └── Logements heater + sonde T° │ ├── SA3 Cartouche chauffante # Watlow FIREROD │ ├── SA4 Raccords fluide × 2 (Swagelok) # catalogue │ ├── SA5 Boîtier chuck (tôle peinte) # non critique │ ├── SA6 Connecteur 3-pin # Lemo / Stäubli │ └── SA7 Harnais câblage chuck # assemblage MDC │ ├── PARTIE 2 — Contrôleur DC chuck # Section E2 │ └── SA8 Quiet Chuck DC Controller Model 690 # IP HW + firmware │ ├── Athena Controls / MDC original │ ├── PID température + driver heater │ └── Acquisition sonde + interface afficheur │ ├── PARTIE 3 — Rack instrumentation # Section E3 — COTS │ ├── SA9 PC mesure (Dell rackmount) # exécute CSM/Win │ ├── SA10 Picoampèremètre / pA Meter # HP 4140B typique │ ├── SA11 LCR meter / Impedance Analyzer # HP 4192A / 4284A │ ├── SA12 Capacitance Meter haute fréquence # HP 4280A 1MHz │ ├── SA13 SMU optionnel (Keithley 4200-SCS) # config moderne │ ├── SA14 Câblage faible bruit (triax / coax) # critique perf │ └── SA15 Rack chassis 19" + alim filtrée + masse # intégration │ └── PARTIE 4 — Logiciel & IP # Section F — CŒUR IP ├── SA16 Suite logicielle CSM/Win (Windows) # IP critique Bart │ ├── Recettes mesure C-V multi-fréquence │ ├── Mesures I-V, TVS, gate oxide integrity │ ├── Mobile ion measurements (BTS) │ └── GUI utilisateur + reporting ├── SA17 Drivers GPIB / IEEE-488 vers instruments# interface HW └── SA18 Procédures calibration système globale # savoir-faire

SA	Sous-ensemble	Criticité IP	Sourcing	Risque
SA1	Top Plate alu anodisé	Haute	Usineur précision CH + Coloral SA	Précision µm + anodisation type III
SA2	Bloc thermique brasé	Haute	Usineur + brasage sous vide	Étanchéité fluide haute pression
SA3	Cartouche chauffante	Faible	Watlow / OMICRON Tech (CH)	Standard catalogue
SA4	Raccords fluide	Faible	Swagelok / ARBOR Fluidtec (CH)	Standard catalogue
SA5	Boîtier chuck	Faible	Tôlerie locale CH	Pas de risque
SA6	Connecteur 3-pin	Faible	Stäubli / Lemo (CH)	Standard catalogue
SA7	Harnais câblage chuck	Moyenne	Assemblage MDC interne	Compétence acquise Chatsworth 2025
SA8	DC Controller Model 690	Haute	Reverse engineering HW + firmware OU modernisation Watlow	Firmware propriétaire Bart · recette PID
SA9	PC mesure	Faible	Dell / HP / Lenovo workstation moderne	Compatibilité OS Windows + drivers GPIB
SA10	Picoampèremètre HP 4140B	Faible	Reseller occasion (eBay, Test Equipment Center, AccuSource) ou alternative moderne Keithley 6517B	Instrument legacy obsolète — disponibilité limitée occasion
SA11	LCR meter HP 4192A / 4284A	Faible	Keysight via distributeur CH (Distrelec) ou occasion certifiée	4192A discontinué — passer au Keysight E4980A si neuf
SA12	Capacitance meter HP 4280A	Faible	Reseller occasion ou alternative Boonton 7200	Discontinué — alternative obligatoire si configuration neuve
SA13	SMU Keithley 4200-SCS (option moderne)	Faible	Keithley / Tektronix Suisse	Coût élevé (50-150 kCHF système complet)
SA14	Câblage faible bruit (triax)	Moyenne	Keysight, Keithley, Pasternack — distributeurs CH	Qualité câblage = qualité bruit · sourcing critique
SA15	Rack 19" + alim filtrée	Faible	Schroff, Rittal — distributeurs CH	Standard catalogue
SA16	Logiciel CSM/Win	CRITIQUE	Récupération binaires + code source de Bart OU réécriture complète	Cœur IP — sans le logiciel, le système est inutilisable
SA17	Drivers GPIB / IEEE-488	Moyenne	NI VISA / Keysight IO Libraries (catalogue) + adaptation par instrument	Dépendance instrument — refactoring si changement instruments
SA18	Procédures calibration système	Haute	Documentation Bart à récupérer + retro-ingénierie sur baseline	Savoir-faire non écrit — risque de perte définitive

Section A · Performance baseline

A4 — Specs à caractériser sur le chuck Bart de référence

Avant de fabriquer le clone, il faut mesurer ces paramètres sur la pièce Bart pour disposer d'un cahier des charges quantifié. Sans ces mesures, impossible de garantir au client que le chuck Made in MDC reproduit la performance d'origine.

Thermique — performance principale

Plage utile : T_min / T_max stable

Stabilité au setpoint : ±X mK / Y min

Uniformité surface wafer : ΔT max

Vitesse de rampe ↑ : °C/min

Vitesse de rampe ↓ : °C/min

Temps stabilisation : à ±0,1°C

Cibles typiques industrie : stabilité ±50 mK, uniformité <±1°C sur wafer 200 mm, rampe 5-10°C/min.

Mécanique — interface wafer

Force maintien vide : Pa requis

Masse wafer max : g retenu

Planéité surface : TIR µm

Compatibilité wafer : 4" / 6" / 8" / 12"

Cibles typiques : planéité <10 µm TIR sur wafer 200/300 mm.

Électrique — bruit & isolement

Résistance isolement : chuck ↔ masse

Plancher de bruit : V/√Hz @ 1Hz, 10Hz, 1kHz

Puissance consommée max : W au chauffage

Cibles typiques : Riso >100 MΩ à 500 V DC, plancher bruit <10 nV/√Hz @ 10 Hz pour applications low-current.

Fluidique — circuit refroidisseur

Pression entrée : bar

Débit nominal : L/min

Type de fluide : à identifier

Plage T° fluide entrée : °C

À identifier durant reverse engineering : eau pure ? eau glycolée 30/70 ? Galden ? — détermine la chimie de l'ensemble du circuit.

Section A · Plan projet

A5 — Phases & budgets indicatifs

Le projet Helvetica se déploie sur 12 à 24 mois en 6 phases. Les fourchettes budgétaires reflètent l'incertitude sur deux variables clés : (a) la disponibilité ou non des plans CAO de Bart, (b) le choix entre clone à l'identique vs version modernisée.

P0

Cadrage IP & accord Bart

5–15 kCHF

4–6 sem

P1

Reverse engineering & CAO

5–50 kCHF

6–12 sem

P2

Prototype premier chuck

30–80 kCHF

3–4 mois

P3

Tests & qualification

20–50 kCHF

2–3 mois

P4

Industrialisation

50–150 kCHF

4–6 mois

P5

Commercialisation

30–80 kCHF

parallèle P4

Phase	Livrable principal	Décision GO/NO-GO	Budget bas	Budget haut
P0	Accord IP signé avec Bart · décision clone vs amélioration	Possède-t-on les plans ou doit-on tout reverse-engineerer ?	5 000	15 000
P1	Modèle CAO complet + caractérisation baseline performance	Performance Bart documentée — peut-on viser l'équivalence ?	5 000	50 000
P2	1^er chuck Made in MDC fonctionnel	Le proto monte-t-il / refroidit-il / tient-il le vide ?	30 000	80 000
P3	Rapport qualification : performance vs baseline Bart ±10 %	Le clone est-il acceptable client ?	20 000	50 000
P4	Chaîne production 3-5 unités/an · SOP · stocks pièces critiques	Production stabilisée ?	50 000	150 000
P5	Datasheet · pricing · 1^res ventes	Premier client signé ?	30 000	80 000
Total programme Helvetica			140 000	425 000

Variable principale : si Bart cède les plans CAO complets, on retire ~30-40 kCHF de la phase P1. Si MDC choisit de moderniser plutôt que cloner (controller numérique récent, anodisation améliorée, fluide plus propre), ajouter 50-100 kCHF de R&D.

Section B · Reverse engineering

B1 — Plan de reverse engineering (P1 détaillé)

Quatre étapes successives sur 6 à 12 semaines selon le scénario. L'étape 1 est non négociable même si Bart fournit ses plans (validation par mesure physique).

Étape 1 — Documentation de la pièce de référence (1-2 jours)

Photos haute résolution toutes faces, sous-ensembles séparés (déjà commencé ✓)
Démontage complet, repérage chronologique de chaque pièce (numérotation au feutre indélébile)
Mesures dimensionnelles : pied à coulisse digital, micromètre, jauges de profondeur, jauges fil
Pesée individuelle de chaque sous-ensemble (utile pour reconstruction matériau)
Documentation photo des joints, marquages internes, traces d'usinage révélant les processus

Étape 2 — Scan 3D & identification matériaux (1-2 semaines)

Scan 3D recommandé via Artec Eva ou GOM ATOS : produit un STL exploitable directement en CAO. Précision typique : 50-100 µm — suffisant pour pièces externes, à compléter par mesures CMM pour features critiques (rainures vide, alésages heater).

Tomographie X (CT scan) optionnelle sur le bloc thermique : révèle la géométrie interne du serpentin sans démontage destructif. Coût ~2-5 kCHF en sous-traitance (Empa, EPFL imaging center, ou laboratoire industriel CT).

Spectroscopie matériaux pour chaque pièce métallique : identifie l'alliage exact (Al 6061-T6 vs 7075-T6, laiton vs CuZn37, etc.). Méthode : XRF portable, accessible chez la plupart des labos métallurgie suisses ou directement à l'Empa.

Mesure d'épaisseur d'anodisation sur la face usinée du top plate par jauge à courants de Foucault.

Étape 3 — Modélisation CAO complète (2-4 semaines mécanicien)

Modèle SolidWorks ou Fusion 360 de chaque pièce. Assemblage paramétrique avec contraintes mating. Analyse de chaîne de cotes (tolerance stack-up) pour s'assurer que les variations de fabrication n'empêcheront pas l'assemblage.

BOM auto-généré depuis la CAO + plans 2D cotés pour chaque pièce destinés à émission RFQ vers ateliers d'usinage.

Étape 4 — Caractérisation performance (2-3 semaines en labo)

Banc de test complet (voir section C1) — exécution des mesures du §A4 sur le chuck Bart de référence. Établissement de la baseline performance qui servira de cible pour le clone MDC.

Documentation rigoureuse : conditions ambiantes, fluide utilisé, paramètres contrôleur, courbes de réponse — tout doit être reproductible pour comparaison équitable.

Identification résidus visibles sur photos. Les dépôts blanchâtres observés en face arrière du top plate (photo 2) et à l'interface bloc thermique (photo 3) ressemblent fortement à du calcaire / carbonates, ce qui indique un fonctionnement avec eau non-traitée — source potentielle de défaillances historiques. Le clone MDC devrait spécifier eau déminéralisée ou eau glycolée 30/70 dans le manuel utilisateur, et fournir un chiller dédié en option.

Section B · Sous-ensemble critique #1

B2 — SA1 Top Plate · spécifications détaillées

Le top plate concentre le cœur de l'IP du QuietChuck : c'est lui qui fait l'interface mécanique avec le wafer (planéité, vide) et thermique (uniformité). C'est aussi la pièce la plus exigeante à fabriquer.

Top plate face wafer rainures concentriques

Photo 3aSA1 Face wafer (alu poli, rainures concentriques). Surface fonctionnelle de contact avec le wafer. Visible : 2 cercles concentriques + 2 rainures radiales formant un croix · 1 trou central de pompage. Les raccords laiton de fluide (en haut) et le connecteur push-pull (à droite) sont déjà branchés à la sonde T° intégrée.

Photo 3bSA1 Face wafer — autre exemplaire (oxydation laiton). Même topologie de rainures concentriques, mais avec oxydation jaune importante (carbonates de cuivre du serpentin migrés vers la surface ?). Le pattern de pompage central est plus visible. Différence indique probablement plusieurs versions / lots de production chez Bart.

Photo 4aSA1 Face thermique — état dégradé. Vue de la face d'interface avec SA2 (bloc thermique). Calcaire massif sur ~30% de la surface = défaillance d'anodisation après usage prolongé en eau non-traitée. Pattern de 7 trous traversants vide visible (1 central + 6 répartis). Cette dégradation justifie la spécification anodisation type III dure pour la version MDC.

Photo 4bSA1 Face thermique — état neuf de référence. Même type de pièce mais en état propre. Visible : 4 vis fraisées de fixation au bloc thermique, pattern 4 trous vide intermédiaires (entre les 2 raccords laiton compression et la sonde T° en haut). Sert de référence pour reverse engineering (cotes & pattern).

Schéma indicatif — toutes les cotes seront fixées après reverse engineering. La géométrie réelle peut comporter plus de cercles concentriques et un pattern de trous vide différent.

Spécifications matériau & géométrie

Matériau	Aluminium 6061-T6 (à confirmer par spectro XRF — alternative possible 7075-T6 pour rigidité supérieure)
Forme brute	Disque ⌀ XXX mm × épaisseur XX mm — cotes fixées après scan 3D
Process d'usinage	Tournage CN finition + fraisage CN 5 axes pour rainures concentriques + perçage pattern trous vide
Traitement de surface	Anodisation dure type III, épaisseur 30-50 µm, scellée à l'eau bouillante (à confirmer mesure existant — possible type II selon application)

Tolérances cibles (clone exigeant)

Caractéristique	Cible	Norme de mesure
Planéité face wafer	<5 µm TIR	Interféromètre optique ou marbre + comparateur
Rugosité Ra face wafer	<0,4 µm	Rugosimètre stylus (DIN EN ISO 4287)
Position trous vide	±0,05 mm	MMT (machine à mesurer 3D)
Diamètre trous vide	⌀ 0,5–1,0 mm ±0,02 mm	Jauges go/no-go ou CMM
Profondeur rainures	±0,02 mm	Comparateur sur palpeur dédié
Concentricité Dext / pattern	<0,1 mm	MMT
Épaisseur anodisation	30-50 µm	Jauge courants de Foucault (Fischer DUALSCOPE ou équivalent)

Fournisseurs CH shortlist — usinage SA1

Décovi #1 prototypage

Suisse — 75 ans d'expérience

Accompagnement modélisation → prototypage → série, marché médical/horlogerie. Profil idéal pour la phase P2 (premier proto).

Cantin alternative série

Genève

CNC 3-9 axes, pièces prismatiques complexes. Bon profil pour montée en série (P4).

Tectri évaluer

Suisse

Positionné « industries haute technologie » — à évaluer pour profil semi-conducteur / vide.

Dynatec alternative

Romandie

50+ ans d'expérience, CNC 3/4/5 axes, partenaire industriels romands.

Fournisseur CH — anodisation SA1

Coloral SA #1 single-source

Suisse — depuis 1949

Spécialiste anodisation aluminium. Références horlogerie + médical = niveau d'exigence compatible semi-conducteur. Capacité jusqu'à 800×800×800 mm. Candidat naturel pour single-source en début de programme.

Metallica backup

Suisse

Anodisation suisse spécialisée — à conserver comme second fournisseur pour sécuriser la chaîne.

Section B · Sous-ensemble critique #2

B3 — SA2 Bloc thermique · spécifications détaillées

Le bloc thermique inférieur intègre le serpentin de refroidissement (cuivre brasé) et accueille la cartouche chauffante + sonde T°. Sa qualité conditionne directement les performances thermiques (uniformité, rampe, stabilité) et l'étanchéité fluide à long terme.

Bloc thermique avec serpentin laiton et raccords

Photo 5SA2 Bloc thermique — vue 3/4 avec sous-ensembles. Visible : serpentin laiton/cuivre brasé en U (refroidisseur) · 2 raccords compression (entrée + sortie fluide, type Swagelok) · cartouche chauffante cylindrique inox latérale (SA3) · sonde T° centrale (thermocouple, fil noir) · joint d'étanchéité périphérique. Les vis de fixation et débris de calcaire au sol confirment un démontage post-usage prolongé.

Schéma indicatif — la géométrie exacte du serpentin (nombre de spires, pas, diamètre) sera révélée par le scan / CT scan.

Spécifications matériau & processus

Corps	Inox 304L ou laiton CuZn37 — ⌀ externe identique top plate (à confirmer spectro)
Tube serpentin	Cuivre Cu-DHP ou laiton CuZn37 · ⌀ 4-6 mm extérieur · épaisseur 0,5-1 mm
Forme du serpentin	Cintrage hélicoïdal sur gabarit · 1-2 spires concentriques typique · à confirmer scan interne
Brasage	Alliage argent BAg-7 (Ag 56 % / Cu 22 % / Zn 17 % / Sn 5 %) · brasage sous vide ou en atmosphère contrôlée pour étanchéité à 100 %
Logements internes	Alésage cartouche heater : Ø_cartouche + 0,02 à 0,05 mm de jeu (conduction thermique optimale) · alésage sonde T° : Ø_sonde + 0,03 mm
Interface SA1	Surface plane Ra <0,8 µm · 4-6 trous taraudés M3 ou M4 répartis pour fixation top plate · gorge pour joint Viton ou alternative chimie
Interfaces fluides externes	2 raccords filetés mâles G1/4" ou 1/4" NPT pour montage Swagelok côté boîtier

Critères de qualification SA2

Étanchéité hélium : taux de fuite < 10^-6 mbar·L/s à pression de service (5-10 bar) · test au spectromètre de masse
Test pression hydrostatique : 1,5× pression de service pendant 10 min, sans déformation ni fuite
Continuité thermique : ΔT entre top plate et sonde < 0,5°C en régime stabilisé (mesuré avec T-couple supplémentaire en surface)
Pas de retreint visible en surface après brasage (inspection visuelle + ressuage)

Fournisseurs CH shortlist — bloc thermique brasé

Décovi usinage

Suisse

Usinage du corps + sous-traitance brasage local intégrée possible.

FIDEMECA alternative

Suisse

Alu/laiton/inox · prototypage et petites séries · positionnement compatible.

Oro-Technologies brasage CH

Suisse

Échangeurs cuivre — à évaluer pour brasage du serpentin (capacité brasage sous vide à confirmer).

CEPHI brasage backup FR

France

Spécialiste cintrage hélicoïdal + brasage sous vide. Référence semi-conducteur. À garder comme backup si pas de capacité CH.

Risque sourcing brasage Suisse. Le brasage cuivre/laiton sous vide qualité instrumentation est une compétence rare en Suisse. Si aucun fournisseur CH ne peut tenir le niveau de qualité requis, accepter une exception « franco-suisse » avec CEPHI ou un équivalent allemand — ce n'est pas un point bloquant pour l'image « Swiss made » global du produit, qui reste portée par l'usinage du top plate et l'assemblage final MDC.

Section B · Sous-ensembles secondaires

B4 — Specs SA3 à SA8

Les six sous-ensembles restants sont essentiellement des composants catalogue (SA3-SA6) ou des opérations d'assemblage interne MDC (SA7-SA8). Sourcing standard mais à spécifier précisément après reverse engineering.

SA3 — Cartouche chauffante

À mesurer sur Bart	Puissance (W), tension (V AC ou DC), Ø externe, longueur, type sonde T° intégrée (TC type K / J / PT100)
Estimation préliminaire	200-500 W · 230 V AC · Ø 6-8 mm · longueur 80-150 mm
Référence cible	Watlow FIREROD série 1/2" — option thermocouple intégré, fils 600°C, étanche
Fournisseur CH	OMICRON Technologies (distributeur officiel Watlow Suisse) — délai 6-8 semaines en standard, possibilité custom
Critère critique	Compatibilité dimensionnelle avec alésage SA2 (jeu 0,02-0,05 mm) — sinon performance thermique dégradée

SA4 — Raccords fluide (×2)

À identifier	Filetage côté bloc (M / G / NPT / UNF), diamètre tube extérieur (1/4" / 6 mm / 8 mm)
Estimation	Compression Swagelok 1/4" tube, raccord mâle G1/4" ou 1/4" NPT — typique en équipement labo
Fournisseur CH	Swagelok / ARBOR Fluidtec AG — Rigackerstrasse 18, CH-5610 Wohlen (AG)
Recommandation	Choisir gamme « ultra-clean » Swagelok si chuck destiné à environnement salle blanche client

SA5 — Boîtier / châssis

Matériau	Tôle acier 1,5-2 mm · peinture poudre époxy · couleur RAL 7035 (gris clair électronique industrielle) typique
Process	Découpe laser ou poinçonneuse · pliage CN · soudure points si renforts · peinture poudre cuite
Dimensions	~250 × 250 × 80 mm (à confirmer mesure sur photo 4)
Fournisseur	Tôlerie locale CH (non critique IP) — RFQ ouvert auprès de 3 ateliers proches MDC pour minimiser logistique
Critère critique	Continuité électrique masse châssis (résistance <0,1 Ω entre points distants) — pour blindage EMI

Photo 6SA6 Connecteur 3 broches. Connecteur mâle à 3 contacts plats (probable type AMP / Molex industriel) avec 2 trous de détrompage en façade. Câblage 2 fils noirs visibles (alimentation heater + sonde T° ou retour). À identifier précisément pour spec exact — recommandation : remplacer par Lemo (Écublens) ou Stäubli (Pfäffikon) pour image Swiss-made et fiabilité supérieure.

SA6 — Connecteur 3 broches

À identifier	Marque/modèle exact du connecteur visible photo 1 — possible Belden, Hirschmann, Lemo, Stäubli
Recommandation Suisse	Lemo (Écublens, VD) — référence mondiale connecteurs précision · alternative Stäubli (Pfäffikon, ZH) pour image « Swiss made »
Critère technique	Tenue 230 V AC, courant ≥ 5 A, IP 65 minimum, verrouillage push-pull pour fiabilité opérationnelle

SA7 — Harnais câblage

Câbles heater	Silicone, gaine fibre de verre, isolation 600°C en pic — type Thermocoax ou équivalent
Câble sonde T°	Extension thermocouple compensée du même type que la sonde (typ. K = chromel/alumel)
Assemblage	Réalisé en interne MDC — compétence acquise lors du séjour Adrien/Gabriel/Pina à Chatsworth en 2025 ✓
Outillage requis	Pince à sertir Lemo/Stäubli · poste à étain · gabarit de longueur · banc de test continuité

SA8 — Contrôleur électronique externe

Connaissance MDC	Assemblage déjà appris à Chatsworth en 2025 ✓ — Pina, Adrien, Gabriel formés
Architecture	PID température + driver puissance heater + acquisition sonde + interface utilisateur (afficheur / port série)
Décision stratégique	Cloner à l'identique (compatible parc Bart existant) ou moderniser (Watlow EZ-Zone PM ou équivalent)
Recommandation	Modernisation = opportunité de positionnement premium « QuietChuck Gen 2 by MDC ». Surcoût R&D ~50 kCHF mais valeur perçue forte.
Risque	Recette PID Bart non documentée — étape obligatoire de re-tuning sur banc de test, ~2-3 semaines ingénieur thermicien

Section B · Assemblage

B5 — Procédure d'assemblage (séquence haute niveau)

Processus en 10 étapes avec points de contrôle qualité (QC) intermédiaires. Le but est de détecter au plus tôt les défauts pour ne pas refaire l'assemblage complet.

#	Opération	Point de contrôle (QC)
1	Réception et contrôle d'entrée des sous-ensembles SA1-SA7 (dimensionnel + visuel)	Conformité plans CAO + photos référence
2	Test pression SA2 (bloc + serpentin brasé) → étanchéité à l'hélium	Taux fuite < 10⁻⁶ mbar·L/s · blocant si KO
3	Insertion cartouche heater SA3 dans alésage SA2 + sonde T°	Couple de serrage spécifié · jeu validé
4	Pose joint d'étanchéité SA1 ↔ SA2 (Viton ou alternative chimie compatible fluide)	Joint propre, non pincé, gorge sèche
5	Vissage SA1 sur SA2 → couple croisé en étoile, séquence définie (4-6 vis)	Couple final mesuré · pas de jeu
6	Test étanchéité vide SA1+SA2 (rainures vide → ligne vide)	Vide stable 10⁻³ mbar pendant 5 min
7	Montage raccords SA4 sur SA2 (Swagelok côté boîtier)	Couple Swagelok respecté
8	Câblage harnais SA7 (heater + sonde) → connecteur SA6	Continuité électrique + isolement testés
9	Insertion ensemble dans boîtier SA5 → fixation 4 vis cachées · masse châssis vérifiée	R_masse < 0,1 Ω · pas de contrainte mécanique
10	Tests fonctionnels finaux : électrique, thermique, vide → certificat de conformité	Voir protocole qualification §C3

Section C · Banc de test

C1 — Équipement requis pour reverse engineering & qualification

Le banc de test sert à deux usages : (1) caractériser le chuck Bart de référence pour établir la baseline, (2) qualifier chaque chuck Made in MDC en sortie de production. Investissement structurant, ré-utilisable pour Mercury Probe et autres produits MDC à venir.

Architecture du banc de test : chiller fluide, alimentation contrôleur, pompe à vide, mesure thermique de référence (TC + IR), centrale d'acquisition.

Section C · Coûts & fournisseurs

C2 — Banc de test · liste équipement & budget

Investissement banc de test estimé entre 40 et 75 kCHF selon niveau (entrée de gamme suffisante reverse engineering vs gamme labo pour qualification industrielle). Tous les équipements sont disponibles en Suisse via distributeurs locaux.

Équipement	Spec recommandée	Marque / modèle	Distributeur CH	Coût (CHF)
Chiller recirculateur	-10°C à +50°C, 1-2 kW puissance frigorifique, débit 5-10 L/min, eau ou glycol	Huber Ministat 230 / Julabo F32	Huber Suisse / Ineltec	8 000 – 15 000
Pompe à vide + jauge	Pompe à palettes 2-stages, vide limite 10⁻³ mbar, débit 5-10 m³/h · jauge Pirani	Edwards RV3 / Pfeiffer Duo 5	Pfeiffer Vacuum Suisse / VAT Group	2 500 – 4 000
Alimentation contrôleur	PID température autotuning, sortie SSR ou triac 230V/10A, entrée TC type K + RTD	Watlow EZ-Zone PM / Eurotherm 3216	OMICRON Technologies / Eurotherm Suisse	1 500 – 3 000
Sonde T° de référence	RTD PT100 classe A, certificat d'étalonnage SCS · ±0,03°C précision	Hart Scientific 5628 / Lake Shore	Fluke Calibration / METAS	1 500 – 3 500
Multiplexeur thermocouples	16 voies TC type K, résolution 0,1°C, USB	Pico TC-08 / Keysight 34970A	Pico Suisse / Distrelec	1 200 – 4 000
Caméra thermique IR	320×240 px min, NETD <30 mK, plage -20 à +250°C, USB ou GigE	FLIR A35sc / Optris PI 450i	FLIR Suisse / Optris Schweiz	8 000 – 18 000
Multimètre haute précision	6½ digits, résolution µV / nA, mesures bruit basse fréquence	Keysight 34465A / Keithley DMM6500	Keysight Suisse / Distrelec	2 000 – 4 500
Mégohmmètre / testeur isolement	500 V / 1000 V DC, mesure jusqu'à 100 GΩ	Megger MIT430 / Fluke 1587	Megger Suisse / Distrelec	800 – 1 500
Détecteur fuite hélium	Spectromètre de masse, sensibilité 10⁻⁹ mbar·L/s · option : sous-traitance test étanchéité au lieu d'achat	Pfeiffer ASM 340 / Inficon UL5000	Pfeiffer Vacuum Suisse / Inficon	5 000 (sous-traitance) ou 25 000+ (achat)
Centrale acquisition + PC	NI cDAQ ou équivalent, 16 voies analogiques, 16 bits min · PC dédié + LabVIEW ou Python (PyVISA)	NI cDAQ-9189 + modules	National Instruments Suisse	3 500 – 8 000
Outillage mesure dimensionnelle	Pieds à coulisse digital · micromètres · jauges go/no-go · MMT (sous-traitée)	Mitutoyo / Mahr	Mitutoyo Suisse / Brütsch Rüegger	2 000 – 5 000
Rugosimètre stylus	Mesure Ra/Rz, plage 0,02 à 100 µm, certificat étalonnage	Mitutoyo SJ-210 / Mahr MarSurf	Mitutoyo Suisse / Brütsch Rüegger	3 000 – 6 000
Jauge épaisseur anodisation	Mesure courants de Foucault, plage 0-500 µm, sondes interchangeables	Fischer DUALSCOPE FMP / Helmut Fischer	Fischer Suisse	2 500 – 5 000
Consommables & raccords	Tubing PFA, raccords Swagelok, connecteurs banane, câbles TC compensés, fluide chiller	Catalogue divers	Swagelok / Distrelec / Conrad	1 500 – 3 000
Total banc de test (étanchéité hélium en sous-traitance)				43 000 – 81 500

Optimisation budget banc de test. Trois leviers pour réduire le ticket d'entrée :

Sous-traiter le test fuite hélium au lieu d'acheter un détecteur (économie 20-25 kCHF) — Pfeiffer Suisse propose le service · 1-2 jours/mois suffisent en P2-P3
Louer la caméra IR sur la phase reverse engineering (économie ~10 kCHF) — Optris et FLIR proposent location à la semaine
Partenariat HES-SO ou EPFL pour accès à un labo thermique équipé — possiblement gratuit en échange d'une thèse de master encadrée

Section C · Qualification

C3 — Protocole de qualification (3 niveaux)

Trois protocoles de tests successifs, du plus simple (à exécuter sur chaque unité produite) au plus exigeant (sur unités présérie uniquement). C'est ce qui fera la différence entre un produit « bricolé » et un chuck industriel reproductible.

Niveau 1 — Acceptance Test (chaque unité produite)

Tests rapides en sortie de chaîne, <30 min par unité. Critère PASS/FAIL binaire — pas de mesure analytique fine.

Isolement électrique : 1000 V DC pendant 60 s · PASS si R_iso > 100 MΩ
Étanchéité fluide : 5 bar pendant 10 min · PASS si pas de fuite visible (méthode bulle ou hélium portable)
Étanchéité vide : descente à 10⁻³ mbar puis isolation 5 min · PASS si remontée < 10⁻¹ mbar
Test fonctionnel thermique : montée setpoint T_max + descente T_min en 1 cycle · PASS si setpoint atteint dans temps spec
Continuité masse châssis : R < 0,1 Ω entre points distants

Niveau 2 — Performance Qualification (1ère unité prototype)

Tests approfondis sur le proto P2 pour valider que le clone match la baseline Bart. Durée typique : 3-5 jours.

Reproduire toutes les mesures du §A4 dans les mêmes conditions ambiantes que la baseline Bart
Test stabilité long terme : maintenir setpoint pendant 24 h, mesurer dérive et bruit
Test uniformité : caméra IR + 5 thermocouples surface répartis (centre, N, S, E, O)
Test cyclage thermique court : 50 cycles T_min ↔ T_max, mesure répétabilité
Critère GO : performances dans ±10 % de la référence Bart sur tous les paramètres clés
Si KO sur un paramètre → analyse de causes (ANOVA · 5 Why) + itération design avec retour P2

Niveau 3 — Reliability Qualification (unités présérie 2-3)

Tests de vieillissement et fiabilité longue durée sur 2-3 unités présérie de la phase P4. Durée typique : 2-3 mois en parallèle de la production.

Cyclage thermique : 1000 cycles T_min ↔ T_max (étuve si nécessaire) — détecte fissuration brasure, dilatation différentielle
Cyclage mécanique : 10 000 cycles charge/décharge wafer (banc cyclage automatique) — détecte fatigue rainures vide
Vieillissement accéléré : 1 000 h en fonctionnement continu à T_max — détecte dérive contrôleur, fatigue heater
Test cycle fluide : 500 h avec eau dure / glycolée pour vérifier résistance corrosion / dépôt
Critère : pas de dégradation performance > 5 % post-stress · pas de défaillance fonctionnelle

Section E · Système de mesure

E1 — Architecture du système CSM/Win complet

Le QuietChuck n'est qu'un sous-ensemble du système commercial Bart. Le produit vendu aux clients est le MDC CSM/Win — combinaison chuck + contrôleur DC + rack instrumentation + logiciel Windows. Cette section ouvre le périmètre Helvetica pour couvrir l'ensemble.

Architecture fonctionnelle MDC CSM/Win — 4 parties intégrées · Le logiciel (Partie 4) orchestre l'ensemble.

Capacités de mesure CSM/Win (selon documentation MDC)

C-V multi-fréquence (Capacitance-Voltage) — caractérisation MOS, oxydes de grille
I-V (Current-Voltage) — courbes de fuite, claquage diélectrique
Quasi-statique C-V — densité d'états d'interface Dit
TVS (Triangular Voltage Sweep) — analyse pièges
Gate Oxide Integrity (GOI) — test fiabilité MOS
Mobile Ion measurements (BTS — Bias Temperature Stress) — contamination Na+ / K+ dans oxydes
Plus de 100 configurations d'instruments couvertes par CSM/Win selon la documentation Bart

Section E · Sous-ensemble critique #3

E2 — SA8 DC Controller Model 690 · spécifications détaillées

Le boîtier blanc visible sur la photo porte le marquage « Quiet Chuck DC Controller Model 690 — Athena Controls — MDC Materials Development Corporation ». C'est un produit Bart custom à reverse-engineerer ou remplacer entièrement.

Quiet Chuck DC Controller Model 690 + rack instruments

Photo 7SA8 DC Controller Model 690 (boîtier blanc) + rack instrumentation. Façade Athena Controls visible avec afficheur 7-segments (PROCESS / SETPOINT) et boutons POWER / RESET. Marquage MDC Materials Development Corporation. Rack en-dessous : PC Dell + instruments HP/Agilent (picoampèremètre, LCR meter, etc.). C'est le système complet à reproduire ou moderniser.

Caractéristique	Spec inférée / à confirmer
Modèle	Quiet Chuck DC Controller Model 690 — Athena Controls / MDC
Format	Boîtier 19" tabletop ou rackmount, façade ~480×130 mm (à mesurer)
Affichage	Module Athena Controls — afficheur 7-segments PROCESS / SETPOINT (visible photo)
Commandes face avant	POWER, RESET, navigation menu (4 boutons sous afficheur)
Fonction principale	PID température DC pour cartouche heater chuck · setpoint utilisateur · sondage thermocouple intégré
Architecture probable	Module Athena commercial OEM (carte régulateur PID) + carte d'interface custom Bart pour signaux chuck + alimentation linéaire
Interface PC	RS-232 ou GPIB IEEE-488 (à confirmer — détermine intégration logicielle)
Alimentation	230 V AC entrée · 5-12 V DC interne pour logique · sortie haute puissance vers heater chuck (~500 W max estimé)
Connecteurs arrière	1× alimentation secteur · 1× sortie heater (vers SA6 chuck) · 1× sonde thermocouple · 1× interface PC (à inventaire complet sur démontage)

Stratégie de remplacement — 2 options

Option A — Reverse engineering du Model 690 : démontage complet, identification du module Athena commercial sous-jacent, capture du firmware si extractible, redéveloppement de la carte interface custom Bart. Effort : ~30-50 kCHF · 4-6 mois ingénieur électronique. Risque : firmware encrypté ou non extractible.

Option B — Remplacement complet par contrôleur moderne : abandonner le Model 690 au profit d'un PID industriel moderne (Watlow EZ-Zone PM, Eurotherm 3216, ou équivalent) intégré dans un nouveau boîtier MDC. Avantages : autotuning intégré, communication Modbus/Ethernet, MTBF supérieur, datasheet officielle, support fournisseur. Effort : ~10-20 kCHF · 2-3 mois. Bonus marketing : « QuietChuck Gen 2 by MDC ».

Recommandation : Option B — le Model 690 est un produit legacy 30+ ans · son firmware est probablement non documenté · le moderniser est une opportunité de positionnement et de fiabilité, pas une régression.

Risque IP critique sur SA8

Si Bart cède le DC Controller au titre du transfert, MDC obtient le firmware mais reste dépendant de l'écosystème Athena Controls (qui peut être discontinué). Si MDC reverse-engineerie sans accord, risque de violation de licence Athena (le module commercial est sous licence Athena → reproduire son interfaçage peut tomber sous la loi US sur le contournement). L'option B élimine ce risque entièrement.

Section E · Rack instrumentation COTS

E3 — SA9 à SA15 · instruments & câblage

Le rack instrumentation est composé d'instruments commerciaux off-the-shelf (COTS) — pas d'IP Bart sur ces composants. La difficulté n'est pas la fabrication mais le sourcing (instruments legacy discontinués) et le matching aux specs CSM/Win existantes.

SA9 — PC mesure

Existant Bart	PC Dell desktop 19" rackmount avec lecteur disquette (visible photo) · vraisemblablement Windows XP ou Windows 7 · RAM 2-4 Go · disque 80-250 Go
Remplacement moderne	Workstation Dell Precision ou HP Z2 SFF · Windows 10/11 LTSC · RAM 16 Go · SSD 512 Go · port GPIB USB ajouté (Keysight 82357B)
Contrainte critique	Compatibilité OS avec logiciel CSM/Win existant · si CSM/Win nécessite Win XP/7, prévoir VM ou réécriture portable Win10/11
Coût	1 500 – 3 000 CHF unité moderne

SA10 — Picoampèremètre / pA Meter

Référence Bart probable	HP/Agilent 4140B — pA Meter + DC Voltage Source (combiné dans un seul instrument) · plage 1 fA à 200 mA · sortie ±100 V DC · I-V et quasi-static C-V via rampe de tension
Statut produit	Discontinué — disponibilité uniquement marché de l'occasion (eBay, Test Equipment Center, AccuSource Electronics)
Alternative moderne	Keithley 6517B Electrometer (sensibilité 0,75 fA, sortie ±1000 V DC) · ou Keysight B2987B Femto/Picoammeter (0,01 fA, 200 V DC, plus performant pour C-V quasi-static)
Distributeur CH	Keysight Suisse (Bâle) · Tektronix Suisse / Keithley · Distrelec
Coût	2 000 – 5 000 CHF (HP 4140B occasion certifiée) · 8 000 – 18 000 CHF (Keysight B2987B neuf)

SA11 — LCR meter / Impedance Analyzer

Référence Bart probable	HP/Agilent 4192A (LF Impedance Analyzer 5 Hz – 13 MHz) ou HP 4284A (Precision LCR Meter, plus moderne, 20 Hz – 1 MHz)
Statut produit	4192A discontinué (1980s) · 4284A discontinué mais largement disponible occasion
Alternative moderne	Keysight E4980A/AL Precision LCR Meter (20 Hz – 2 MHz, gamme actuelle) · ou Keysight E4990A Impedance Analyzer (20 Hz – 120 MHz)
Distributeur CH	Keysight Suisse · Distrelec
Coût	3 000 – 8 000 CHF (4192A/4284A occasion) · 12 000 – 25 000 CHF (E4980A neuf)

SA12 — Capacitance meter haute fréquence

Référence Bart probable	HP/Agilent 4280A — Capacitance Meter et C-V Plotter à 1 MHz (référence historique pour MOS C-V)
Statut produit	Discontinué — uniquement occasion
Alternative moderne	Fonctionnalité absorbée dans les LCR meters modernes (E4980A) · ou Boonton 7200 (référence historique pour mesures capacité haute précision) toujours disponible chez Wireless Telecom Group
Coût	2 500 – 6 000 CHF (4280A occasion)

SA13 — SMU intégré (option moderne CSM/Win-4200)

Référence	Keithley 4200A-SCS Parameter Analyzer — solution intégrée moderne incluant SMU + capacitance + pulse generator dans un seul châssis
Pertinence	MDC propose officiellement la configuration CSM/Win-4200 qui remplace l'ensemble des instruments legacy par un Keithley 4200-SCS unique. C'est la voie de modernisation officielle Bart.
Distributeur CH	Tektronix Suisse / Keithley
Coût	50 000 – 150 000 CHF système complet selon configuration de modules SMU

SA14 — Câblage faible bruit

Type	Câbles triax (3 conducteurs : signal / guard / shield) pour mesures faible courant · câbles coax 50Ω pour signaux haute fréquence
Connecteurs	Triax 3-lug Keithley · BNC · LEMO push-pull · GPIB IEEE-488
Critère	Triboelectric noise minimisé (câbles avec graphite anti-tribo) · longueur la plus courte possible (impacte capacité parasite)
Fournisseurs CH	Keysight (câbles certifiés) · Keithley · LEMO (Écublens) pour connecteurs · Pasternack (via Distrelec)
Coût	1 500 – 4 000 CHF set complet câblage

SA15 — Rack chassis 19" + alimentation filtrée

Châssis	Rack 19" mobile sur roulettes · 24-32U · profondeur 800 mm · fond perforé pour ventilation
Alimentation	Bandeau de prises filtrées avec filtre EMI (réduction bruit secteur) · UPS optionnel pour stabilité long-terme · masse étoile pour bouclage propre
Fournisseurs CH	Schroff (Pentair) · Rittal Suisse · Distrelec pour bandeau prises filtrées
Coût	1 500 – 3 500 CHF

Total rack instrumentation (SA9-SA15) — 2 scénarios :

Scénario A (legacy clone) — instruments occasion HP/Agilent 4140B + 4192A/4284A + 4280A + PC + câblage : ~15-30 kCHF. Recommandé pour reverse engineering & baseline.
Scénario B (modernisation Keithley 4200-SCS) — système intégré Keithley + PC + câblage : ~70-160 kCHF. Recommandé pour produit MDC commercial Gen 2.

Section F · Cœur IP — Logiciel

F — SA16 à SA18 · Logiciel CSM/Win & firmware

C'est la partie la plus critique et la plus risquée du programme Helvetica. La valeur d'un système MDC CSM/Win réside autant — voire plus — dans le logiciel que dans le matériel. Sans logiciel, le matériel n'a pas d'usage commercial.

Pourquoi le logiciel est le cœur de l'IP Bart

Le matériel (chuck + instruments) est techniquement reproductible avec des fournisseurs CH et des composants COTS modernes. Le différenciateur commercial du produit MDC sur 30 ans est la suite CSM/Win : recettes de mesure éprouvées, scripts d'automatisation, GUI utilisateur, formats de reporting acceptés par l'industrie semi-conducteur. C'est ce que les clients achètent vraiment.

Si Bart part sans céder le code source ou les binaires + licences, MDC fait face à un choix binaire : (a) tout réécrire (effort 12-24 mois ingénieur logiciel + ingénieur métrologie semi-conducteur, 200-400 kCHF), ou (b) abandonner CSM/Win et basculer les clients vers une solution tierce (Keithley ACS, Cascade WinCal, etc.) — ce qui détruit le positionnement « système intégré MDC ».

SA16 — Suite logicielle CSM/Win

Plateforme	Windows (XP / 7 historiquement · 10/11 si version récente)
Langage probable	C / C++ ou Visual Basic 6 (typique des années 1995-2010 chez Bart) · ou plus récent .NET / LabVIEW
Modules fonctionnels	C-V · I-V · quasi-static C-V · TVS · GOI · BTS mobile ions · gate oxide reliability · reporting / export
Configurations supportées	« Plus de 100 configurations d'instruments » selon documentation MDC officielle — niveau d'effort pour réécrire d'autant
Récupération à viser	Code source complet · binaires installés · licences · clés activation · documentation interne · base de bugs et features connues
Risques	Code source non documenté · pas de control-version · dépendance à des compilateurs / IDE obsolètes · DLL tierces sans licences identifiables

SA17 — Drivers GPIB / IEEE-488

Standard d'interface	GPIB IEEE-488 (historique) · ou USB / LAN sur instruments modernes
Couche logicielle	NI-VISA (National Instruments) ou Keysight IO Libraries — couche d'abstraction standard
Adaptation par instrument	Chaque instrument a son propre dialecte SCPI — driver spécifique par modèle
Effort de portage	2-4 semaines d'ingénieur logiciel par instrument à porter sur instrument moderne
Critère succès	Mesures CSM/Win Gen 2 (avec instruments modernes) reproduisent à ±1 % les résultats CSM/Win Gen 1 (instruments legacy)

SA18 — Procédures de calibration système

Définition	Calibration du système intégré (chuck + instruments + câbles + logiciel) — pas la calibration individuelle des instruments
Couvre	Compensation câbles · zéro offset chuck froid · ouverture/court-circuit (open/short) sur LCR · linéarité C-V de référence sur étalon connu (capacité de référence ou wafer MOS étalon)
Intervalle typique	Calibration mensuelle ou avant chaque session critique selon application client
Documentation à récupérer	SOP écrites · feuilles de calibration · étalons de référence physiques · procédures de validation post-calibration
Risque principal	Beaucoup de ce savoir-faire est non écrit — vit dans la tête de Bart. Une session d'interview filmée chez Bart est probablement la priorité #1 du programme Helvetica.

Action critique recommandée — Mission de transfert chez Bart. Si Bart accepte un transfert organisé, prévoir une mission de 2-3 semaines en immersion à Chatsworth pour : (1) démonstration in-situ des procédures de calibration, (2) capture vidéo des manipulations, (3) interview structurée des modes de défaillance et solutions, (4) récupération physique du code source et des étalons de référence. Coût mission ~15-25 kCHF (déplacements + temps ingénieur), à comparer aux 200-400 kCHF de réécriture si on perd l'accès. ROI évident — à programmer en P0.

Section G · Financement

G1 — Financements suisses mobilisables

Le programme Helvetica est éligible à plusieurs dispositifs de financement public suisse pouvant couvrir 30 à 60 % du budget global selon la combinaison retenue. Le levier #1 est Innosuisse en partenariat avec une Haute École. Les leviers complémentaires (Innovaud, FIT, fiscal) sont à empiler.

G1.1 — Innosuisse · Agence fédérale pour l'encouragement de l'innovation

Dispositif	Projets d'innovation avec partenaire de mise en œuvre — entreprise + partenaire de recherche d'une haute école suisse
Pertinence Helvetica	⭐⭐⭐⭐⭐ Très haute — projet R&D fondé sur la science (mécanique précision, thermique, électronique de mesure, logiciel) avec création de valeur économique CH démontrable (relocalisation production semi-conducteur)
Taux de couverture	Jusqu'à 50 % du budget projet · contributions cash du partenaire industriel peuvent être réduites ou supprimées pour les PME (<500 ETP) — appel à projets PME spécifique en cours
Critères évaluation	Degré d'innovation · création de valeur pour l'économie suisse · faisabilité scientifique · capacité commerciale
Délai instruction	6 à 8 semaines après dépôt
Effort de candidature	~2-3 mois de préparation (cadrage projet, alignement partenaire académique, dossier scientifique, plan d'affaires)
Contact	innoprojects@innosuisse.ch · portail Innosuisse

Innosuisse — chèque d'innovation préliminaire (« Innovation Cheque ») — pour clarifier la faisabilité avant le dépôt d'un projet complet : jusqu'à 15 000 CHF mobilisables rapidement avec un partenaire de recherche pour réaliser une étude préliminaire. Idéal pour cadrer la phase P0-P1 de Helvetica avant de déposer un projet d'envergure.

G1.2 — Innovaud + FIT · Canton de Vaud

Dispositif	Innovaud — agence cantonale de promotion de l'innovation · point d'entrée vers la Fondation pour l'Innovation Technologique (FIT) qui octroie bourses + prêts aux startups et PME innovantes
Pertinence Helvetica	⭐⭐⭐⭐⭐ Très haute — MDC Europe SA est domiciliée à Coppet (district de Nyon, canton de Vaud) · éligibilité directe et complète aux dispositifs vaudois
Aides éligibles	Acquisition de propriété intellectuelle (achat plans Bart) · développement nouveau produit (la version MDC) · amélioration moyens de production · obtention certifications/homologations · participation expositions/salons
Type d'aide	Bourses (subventions non-remboursables) + prêts à taux préférentiels via FIT
Hébergement potentiel	Technopôles vaudois (Y-Parc Yverdon, Biopôle, EPFL Innovation Park) — accès labos partagés + écosystème · idéal pour la phase P3 banc de test
Contact	innovaud.ch · fondation-fit.ch

✓ Domiciliation confirmée — atout majeur pour Helvetica. MDC Europe SA est implantée à Coppet (VD), ce qui ouvre l'éligibilité directe à : Innovaud · FIT · BCV (Banque Cantonale Vaudoise comme partenaire bancaire naturel) · État de Vaud aides aux entreprises industrielles · partenariats avec les Hautes Écoles vaudoises. Géographiquement, Coppet se trouve à ~25 min EPFL (Écublens), ~30 min Lausanne et ~50 min HEIG-VD (Yverdon) — proximité opérationnelle idéale pour des collaborations académiques et un accès rapide aux ateliers d'usinage suisses.

G1.3 — Financements stratégiques sectoriels semi-conducteur — leviers majeurs

⭐⭐⭐⭐⭐ Le semi-conducteur est désormais un secteur stratégique CH + UE

Depuis 2023, le secteur semi-conducteur bénéficie de programmes spécifiques massifs côté Union Européenne (EU Chips Act) et côté Suisse (SwissChips Initiative + Stratégie suisse pour les semi-conducteurs adoptée par le Conseil fédéral le 28 janvier 2026). MDC + Helvetica s'inscrivent directement dans ces priorités stratégiques nationales et européennes : relocalisation de production critique, sécurisation des chaînes d'approvisionnement, souveraineté technologique. Cette qualification stratégique change l'éligibilité et augmente significativement les chances d'obtention de financements.

SwissChips Initiative · 2024-2027 (Suisse)

Budget total	33,8 millions CHF · 26 M CHF Confédération (SERI = Secrétariat d'État à la formation, recherche et innovation) + 7,8 M CHF partenaires consortium
Pilotage	Consortium ETH Zurich + EPFL + CSEM (Neuchâtel) — les 3 partenaires académiques de référence pour Helvetica
Périmètre	Recherche & innovation en design de chips · microélectronique · positionnement compétitif Suisse vs UE
Pertinence Helvetica	⭐⭐⭐⭐ Forte — Helvetica n'est pas du chip design pur mais un système de caractérisation/test semi-conducteur. Possible en collaborant avec un laboratoire SwissChips (ex : EPFL CMi, CSEM) qui utilise ce type d'instrumentation.
Mécanique d'accès	Le programme finance les institutions académiques participantes (EPFL, ETH, CSEM). Pour MDC : entrer comme partenaire industriel d'un des projets SwissChips → accès à la R&D + visibilité institutionnelle
Sources	GGBA Switzerland · Silicon Saxony

EU Chips Act / Chips Joint Undertaking (Chips JU)

Budget total	15,8 milliards EUR jusqu'en 2030 via Chips JU · plus de 100 milliards EUR au total avec investissements publics + privés
Implémenteur	Chips Joint Undertaking (ex-KDT JU) · supporté par Horizon Europe + Digital Europe
Types d'actions	Innovation Actions (IA) = déploiement industriel, lignes pilotes, solutions market-ready · Research & Innovation Actions (RIA) = défis technologiques semi-conducteur
Éligibilité Suisse	✅ Oui — entités suisses éligibles aux appels à projet financés via Horizon Europe (topics avec « HORIZON » dans l'ID). Suisse associée au programme.
Pertinence PME / Helvetica	Les PME sont expressément ciblées dans les Innovation Actions · particulièrement pertinent pour design, advanced materials et packaging. Helvetica = caractérisation post-fab MOS = composante du value chain semi-conducteur
Calendrier 2026	Deadline principale appels 2026 : 7 mai 2026 (en cours actuellement) — prochaine vague attendue fin 2026 / début 2027
Chips Fund (volet financier)	Facilite l'accès à la dette & equity pour startups + scale-ups + PME + small mid-caps via InvestEU et EIC (European Innovation Council)
Sources	chips-ju.europa.eu · European Chips Act overview · Chips JU Calls 2026 · Aeneas funding page

Chips Competence Centres Network (Chips JU — accès SME)

Dispositif	Réseau structuré de 30 centres nationaux de compétences semi-conducteur dans les 27 États membres UE + Norvège (depuis février 2026)
Mission	Fournir aux PME un accès à l'expertise technique et à l'expérimentation en semi-conducteurs · améliorer les capacités de design et compétences
Pertinence Helvetica	⭐⭐⭐ Bonne — accès gratuit ou à coût réduit à des laboratoires de pointe pour qualifier le système Helvetica · permet de mutualiser le banc de test (économie potentielle 30-50 kCHF en P3)
Statut Suisse	À vérifier — les centres listés sont dans les pays UE + Norvège. Il existe une équivalence suisse via les Chips Competence Centres affiliés ETH Zurich, EPFL, CSEM dans le cadre de la stratégie Swiss Chip.
Sources	Chips for Europe Initiative

Stratégie de positionnement institutionnel. Au-delà du financement direct, ces programmes apportent un capital narratif précieux pour MDC : positionner Helvetica non comme un projet d'internalisation industrielle classique, mais comme une contribution à la souveraineté technologique suisse + européenne en semi-conducteur. Ce framing change la lecture par Innosuisse, par les Hautes Écoles partenaires, et par les clients fab européens (ST Micro, Soitec, Infineon, etc.) qui ont une appétence forte pour les fournisseurs alignés stratégie EU Chips Act.

G1.4 — Autres dispositifs fédéraux & européens à explorer

Eurostars 3 (programme européen) à évaluer

Suisse associée au programme

Subvention projet international R&D PME — nécessite alliance avec ≥1 partenaire européen (ex : labo allemand spécialisé semi-conducteur). Pertinent si on veut coupler Helvetica avec un effort EU sur souveraineté semi-conducteur.

Crédit d'impôt R&D passif

Fédéral CH + cantonal

Déductibilité fiscale des dépenses R&D — non-cumulable avec subventions publiques sur les mêmes coûts mais utile sur le résiduel non-financé. À piloter avec le fiduciaire MDC.

SECO — promotion économique backup

Confédération

Soutien indirect aux PME industrielles · études de marché · promotion export (S-GE Switzerland Global Enterprise) en P5 commercialisation.

Banque Cantonale (BCV) levier trésorerie

Vaud (ou BCGe / BCBE selon canton)

Prêt PME / innovation à taux compétitif — complète une subvention pour assurer le cashflow projet sur 18-24 mois.

Section G · Partenariats académiques

G2 — Hautes Écoles partenaires potentielles

Le partenariat avec une Haute École est obligatoire pour Innosuisse et apporte 3 valeurs : (1) accès à des laboratoires équipés, (2) compétences scientifiques pointues sur les zones critiques (thermique, mécanique précision, électronique de mesure, logiciel), (3) main-d'œuvre R&D qualifiée à coût modéré (étudiants Master, doctorants).

HEIG-VD (HES-SO Vaud) · Yverdon-les-Bains — partenaire #1 recommandé

Localisation	Yverdon-les-Bains (canton Vaud) · à 30 min de Lausanne et de la frontière française
Filières pertinentes Helvetica	Bachelor Systèmes industriels (orientation Conception, Production industrielle, Mécatronique) · Bachelor Microtechniques (mécanique précision) · Master MSE (Master of Science in Engineering)
Compétences pertinentes	Mécanique précision · industrialisation · CFAO · banc de test · électronique de mesure · IoT industriel
Modalités collaboration	Travaux Bachelor (semestriel) · Travaux Master (annuel, plus approfondis) · Projets RaD avec Innosuisse · Stages industriels
Coût type	Travail Bachelor / Master encadré : ~5-15 kCHF par projet · Projet RaD Innosuisse : 50 % financé Innosuisse + 50 % MDC
Pertinence pour Helvetica	⭐⭐⭐⭐⭐ Couvre Partie 1 (chuck) et Partie 2 (DC controller) du programme · positionnement géographique idéal · Cantonal Vaud → cumulable avec Innovaud
Contact	heig-vd.ch/rad — Service Recherche appliquée et développement

EPFL · École Polytechnique Fédérale de Lausanne

Localisation	Écublens (canton Vaud) · partenaire historique de la microélectronique
Laboratoires pertinents	CMi (Centre de MicroNanotechnologie) — salle blanche EPFL, expertise wafer/MOS · STI (faculté ingénierie) · labos LMTS (microsystèmes thermiques), LMIS (microsystèmes intégrés)
Pertinence Helvetica	⭐⭐⭐⭐ Forte — particulièrement pertinent pour Partie 4 (logiciel CSM/Win) et qualification métrologique du chuck (CMi pourrait fournir wafers MOS étalons pour calibration)
Modalités	Projets industriels via TTO (Technology Transfer Office EPFL) · Master semestriels · doctorat sur 3-4 ans (financement Innosuisse possible)
Profil partenariat	Plus exigeant que HES — projets R&D fondamentale plutôt qu'industrialisation · à viser pour les zones « high science » du programme
Contact	epfl.ch/innovation/industry

Autres écoles à évaluer (selon focus)

HEIA-FR (HES-SO Fribourg) — Génie mécanique & Microtechniques · Smart Living Lab · alternative HEIG-VD
HE-Arc Ingénierie (Neuchâtel/Bienne) — héritage horloger fort · expertise micromécanique de précision · pertinent sur SA1 Top Plate
ETH Zurich — pour collaborations sur les zones électronique de mesure / firmware embedded · plutôt P4-P5
CSEM (Neuchâtel) — institut R&D applicable industrie · expertise microsystèmes · pertinent pour SA8 modernisation
Empa (Dübendorf, Thoune) — laboratoires fédéraux · expertise matériaux et caractérisation · spectroscopie XRF, anodisation, brasage qualifiée

Section G · Plan de financement

G3 — Plan de financement par phase Helvetica

Empilement de financements suisses possible — l'objectif est de minimiser le ticket d'entrée MDC sur la phase P0-P3 (où le risque est maximal) et de capitaliser sur les revenus en P4-P5 (où les premiers revenus arrivent).

Phase	Budget total estimé	Financements mobilisables	% Couvert	Reste à charge MDC
P0	20-40 kCHF (incl. mission Chatsworth)	Chèque innovation Innosuisse (15 kCHF) · fonds propres MDC	~40 %	12-25 kCHF
P1	5-50 kCHF	Projet Innosuisse standard (50 % avec partenaire HES) · Innovaud bourse PI	~50-60 %	2-25 kCHF
P2	30-80 kCHF	Projet Innosuisse (50 % en cash réduit pour PME) · prêt FIT · banque cantonale	~50-65 %	10-40 kCHF
P3	20-50 kCHF + 43-81 kCHF banc test	Innosuisse R&D · Innovaud aide certification · partage banc avec HEIG-VD ou EPFL CMi (réduction 50 % invest)	~55 %	30-60 kCHF
P4	50-150 kCHF	Innovaud (moyens production) · prêt BCV PME · revenus commerciaux P5 si lancement parallèle	~30 %	35-100 kCHF
P5	30-80 kCHF	S-GE export · Innovaud salons · revenus commerciaux clients pilotes	~30-40 %	20-55 kCHF
Total programme Helvetica (chuck seul)		Cumul Innosuisse + Innovaud + FIT + crédit fiscal + prêt BCV	~45-55 %	110-305 kCHF

Effet de levier réaliste. Sur un programme à 140-425 kCHF (chuck Partie 1 seule) la couverture financements publics suisses peut atteindre ~50 % en empilant Innosuisse + Innovaud + FIT + crédit d'impôt. La part résiduelle MDC (110-305 kCHF) reste finançable par la trésorerie + prêt cantonal sur 24-36 mois.

Périmètre étendu (système complet CSM/Win). Si on intègre la Partie 4 (logiciel CSM/Win) en réécriture complète (+200-400 kCHF), le levier financements publics reste possible mais l'effort de candidature Innosuisse devient plus structurant : nécessité d'un dossier scientifique solide (ex : partenariat EPFL CMi + HEIG-VD logiciel embedded) pour justifier le degré d'innovation requis.

Stratégie de candidature recommandée — séquencement

Semaine 1-2 (mai 2026) — contacter HEIG-VD service RaD + EPFL CMi + CSEM pour pré-cadrer un projet collaboratif · sonder pertinence et appétence · identifier un porteur académique côté école
Semaine 3-4 (mai-juin 2026) — déposer un chèque innovation Innosuisse (15 kCHF, instruction 4 sem) pour financer une étude de faisabilité de 6-8 sem avec HEIG-VD/EPFL · livrable : confirmation périmètre projet + cadrage scientifique + budget précisé
Semaine 3-4 (mai 2026) — positionnement narratif EU Chips Act / SwissChips : prendre contact avec un partenaire SwissChips (EPFL, ETH ou CSEM) pour sonder l'opportunité d'intégrer Helvetica comme projet partenaire industriel — capital institutionnel + accès Chips JU
Mois 2-4 (juin-août 2026) — préparer le dossier projet Innosuisse standard sur la base du chèque innovation · dépôt en septembre 2026 · démarrage espéré janvier 2027 · en parallèle identifier un appel à projets Chips JU compatible (deadlines 2026-2027) et préparer un dossier PME en consortium UE
En parallèle — déposer dossier Innovaud + FIT (subvention/prêt) pour soutenir la phase P0 hors Innosuisse · activer crédit d'impôt R&D dès comptabilité 2026
Mois 6-12 — mobiliser BCV pour ligne de crédit PME complémentaire si nécessaire · explorer Chips Fund (InvestEU + EIC) pour la phase P4 industrialisation si dossier européen retenu

Section G · Business Case

G4 — Business Case high-level & rentabilité

Cadrage économique du programme Helvetica au-delà du seul budget de fabrication. L'objectif est d'évaluer la viabilité économique de l'internalisation : quels coûts complets engager (sous-traitants + écoles + experts + équipe interne), pour quels revenus attendus (maintenance parc, ventes nouveaux systèmes, services), avec quel temps de retour. Les chiffres sont des fourchettes indicatives à affiner en P0-P1.

G4.1 — Hypothèses de cadrage

Hypothèses de gouvernance projet

Sponsor exécutif MDC identifié + comité de pilotage trimestriel (~½ jour/trim · 4 personnes)
Chef de projet MDC dédié à 30-50 % de son temps sur 18-24 mois
Cellule projet élargie : 2-3 collaborateurs MDC sur quotités variables (production, commercial, support technique)
Cadence de pilotage : revue hebdomadaire opérationnelle (1 h) + revue mensuelle stratégique (2 h) + comité trimestriel (½ j) + jalons GO/NO-GO entre phases
Outillage de gouvernance : suivi temps + budget + jalons en outil dédié (notion / monday.com / ClickUp ou équivalent) + reporting standardisé

Hypothèses sur les coûts par catégorie d'acteur

Catégorie	Périmètre	Coût indicatif sur 18-24 mois
Sous-traitants industriels	Usinage SA1 + brasage SA2 + anodisation + cartouche heater + raccords + boîtier + tôlerie + connecteurs + COTS instruments	130–300 kCHF
Partenariats Hautes Écoles	HEIG-VD (#1) + éventuellement EPFL CMi / CSEM via SwissChips · projets RaD encadrés · accès labos · thèses Master	40–120 kCHF (50 % via Innosuisse)
Expertise externe & gouvernance	Direction de programme, pilotage opérationnel, sourcing fournisseurs, constitution du dossier Innosuisse + Chips JU, advisory technico-commercial, reporting comité, animation jalons GO/NO-GO. Levier IA pour accélérer le sourcing données (catalogues fournisseurs, références clients, intelligence concurrentielle, mapping appels à projets) et la production des livrables (specs techniques, dossiers de candidature, supports comité)	80–180 kCHF
Mission de transfert in-situ Chatsworth	Capture du savoir-faire Bart (interview structurée, vidéo procédures, récupération code source CSM/Win, étalons calibration). Mission 2-3 sem · 2-3 personnes incl. expertise interne MDC sur Mercury Probe / Quiet Chuck	15–25 kCHF
Coûts internes MDC	Quotité chef de projet (30-50 %) · cellule projet (2-3 collab.) · formation équipe technique sur les nouveaux process	60–140 kCHF (coût complet)
Banc de test & instrumentation	Équipement banc qualification (chiller, vide, IR, DAQ, mesures dim.) — éventuellement mutualisé avec HES/CSEM en P3	25–80 kCHF
Prospection clients & partenariats stratégiques	(1) Recensement & sondage du parc Bart existant chez clients MDC actuels (10-50 systèmes à identifier) · (2) Prospection nouveaux comptes fabs & centres recherche semi-conducteur Europe (ST Micro, Soitec, Infineon, X-FAB, IMEC, fabs académiques) · (3) Construction partenariats clients pilotes pour qualification du système Made in MDC (1-2 design wins en présérie) · (4) Sales enablement : datasheet, demo system, white paper souveraineté EU Chips Act, présence salons Semicon Europa / Forum Semi · (5) levier IA pour sourcing données clients/marché (intelligence concurrentielle, mapping installations Bart en Europe, scoring leads, automation séquences email/LinkedIn)	60–150 kCHF
Coût complet programme Helvetica (chuck + transfert + gouvernance + go-to-market)		410–995 kCHF

Hypothèses sur les revenus attendus (à valider par sondage clients existants)

Source de revenus	Hypothèse de volume	Marge brute typique	Revenus annuels stabilisés (an 3+)
Maintenance parc Bart existant	10-50 systèmes en service chez clients MDC (à recenser en P0)	30-50 %	50–400 kCHF/an
Ventes nouveaux systèmes « Made in MDC »	2-5 systèmes/an stabilisé · prix unitaire 80-200 kCHF	25-40 %	200–800 kCHF/an
Services calibration / formation / consulting	10-30 interventions/an · 5-20 kCHF/intervention	50-70 %	50–300 kCHF/an
Pièces détachées (consommables, joints, heaters de remplacement)	Volume proportionnel à la base installée	40-60 %	30–150 kCHF/an
Revenus annuels stabilisés à partir de l'an 3			330–1 650 kCHF/an

⚠️ Ces fourchettes dépendent fortement du nombre réel de systèmes Bart en service chez les clients MDC actuels et du potentiel commercial Europe. À chiffrer précisément en P0 par recensement client.

Hypothèses détaillées — Prospection clients & partenariats stratégiques

Le succès commercial du programme Helvetica dépend autant de la fabrication que de la capacité à activer le parc client existant et conquérir de nouveaux comptes sur le marché européen. Le go-to-market doit démarrer dès la phase P1 (en parallèle du reverse engineering) pour préparer les premiers design wins en présérie P4.

Activités de prospection & partenariat — répartition

Activité	Phase & calendrier	Volume horaire estimé	Coût indicatif
Recensement parc Bart chez clients MDC	P0-P1 · 4-6 semaines	Sondage 10-30 clients · interviews structurées · analyse des besoins maintenance	8–15 kCHF
Cartographie marché EU semi-conducteur	P0-P1 · en parallèle	Identification fabs + centres R&D + parcs installés Bart hors MDC · sourcing données via IA + bases publiques (Semi-Europa, Eurostat semicon)	5–12 kCHF
Outbound prospection nouveaux comptes	P2-P5 · continu	Séquences email/LinkedIn · 3-5 contacts qualifiés/semaine · CRM dédié · automation IA (rédaction personnalisée, scoring)	15–35 kCHF (tooling + temps)
Construction partenariats pilotes	P3-P4 · 6-9 mois	1-2 design wins présérie en placement chez clients clés · accompagnement qualification · suivi technique terrain · feedback loop produit	15–35 kCHF
Sales enablement & communication	P4-P5 · 3-4 mois	Datasheet · white paper souveraineté EU Chips Act · démo system · website dédié · cas d'usage clients	10–25 kCHF
Présence salons & événements	P5 · 1-2 événements/an	Semicon Europa (Munich) · Forum Semi · IMW · stand + déplacements + matériel démo	7–28 kCHF/an
Total go-to-market sur 18-24 mois			60–150 kCHF

Levier IA opérationnel. L'usage de l'IA permet de réduire significativement le coût et le délai sur 4 zones : (a) sourcing données marché (cartographie installations Bart, scoring leads, intelligence concurrentielle) · (b) rédaction outbound personnalisée (séquences email/LinkedIn adaptées par compte) · (c) production livrables marketing (datasheets, white papers, présentations clients) · (d) analyse appels à projets (Innosuisse, Chips JU, fonds cantonaux) — réduction estimée 30-50 % du temps consultant traditionnel sur ces tâches.

G4.2 — Projection financière 5 ans (scénario médian, intégrant prospection & partenariats)

Année	Phase Helvetica	Coûts industriels	Coûts go-to-market	Financements publics	Revenus marge brute	Cash flow net annuel	Cash flow cumulé
An 1	P0-P2 (cadrage, RE, prototype) + recensement parc + cartographie marché	-280 kCHF	-25 kCHF	+95 kCHF	+30 kCHF	-180 kCHF	-180 kCHF
An 2	P3-P4 (qualification, industrialisation) + outbound + design wins pilotes	-220 kCHF	-50 kCHF	+95 kCHF	+220 kCHF	+45 kCHF	-135 kCHF
An 3	P5 (commercialisation pleine) + sales enablement + 1^er salon	-100 kCHF	-30 kCHF	+30 kCHF	+450 kCHF	+350 kCHF	+215 kCHF
An 4	Régime stabilisé + présence salons récurrente	-80 kCHF	-20 kCHF	+0 kCHF	+600 kCHF	+500 kCHF	+715 kCHF
An 5	Régime stabilisé + extension comptes EU	-80 kCHF	-20 kCHF	+0 kCHF	+720 kCHF	+620 kCHF	+1 335 kCHF
Cumul 5 ans (scénario médian)		-760 kCHF	-145 kCHF	+220 kCHF	+2 020 kCHF	+1 335 kCHF	—

⚠️ Le coût go-to-market démarre dès l'année 1 (recensement parc + cartographie marché) car la valeur clientèle dépend de l'activation du parc Bart existant — il ne peut pas être différé en P5. Les revenus an 1 (30 kCHF) reflètent les premiers contrats de maintenance signés sur le parc existant grâce à ce travail de recensement.

G4.3 — Indicateurs de rentabilité

Indicateurs clés (scénario médian, à valider en P0-P1)

Investissement total programme (industrie + go-to-market)	905 kCHF sur 5 ans
Investissement net cumulé MDC (après financements publics)	~ 685 kCHF sur 3 ans
Point mort (break-even cash flow annuel)	An 2
Point mort cumulé (pay-back complet)	An 3 (mi-année)
Cash flow cumulé à 5 ans	+1 335 kCHF
ROI à 5 ans (cash flow / invest net cumulé)	~ 195 %
Revenus stabilisés an 5	~ 720 kCHF/an de marge brute
Taille marché annuel adressable	~ 1,5–2 M CHF/an Europe (estimation)

Lecture du business case. Sur un horizon 5 ans, Helvetica est un programme à ROI fort (~195 % cumulé · ~230 % hors coûts go-to-market) avec un point mort à 30 mois. Le risque maximal est concentré sur les années 1-2 (besoin de tirer ~180 kCHF de trésorerie négative en année 1) — c'est précisément l'usage attendu des financements publics (Innosuisse + Innovaud + FIT + Chips JU) pour lisser le pic de trésorerie. À partir de l'année 3, le programme génère un cash flow positif robuste qui auto-finance la croissance commerciale.

L'investissement go-to-market est rentable mais structurant. Les 145 kCHF de coûts prospection sur 5 ans représentent ~16 % du coût total programme — mais ils conditionnent l'atteinte du scénario médian (3-4 systèmes/an vendus). Sans cet investissement commercial, le scénario réaliste tombe vers le pessimiste (1-2 systèmes/an, ROI négatif). C'est un poste à protéger absolument lors des arbitrages budgétaires.

G4.4 — Scénarios extrêmes (sensibilité)

Scénario	Hypothèse principale	Cash cumulé 5 ans	Pay-back	Lecture
Pessimiste	Logiciel CSM/Win à réécrire complètement (R8 réalisé) · 2 systèmes/an seulement	-150 kCHF	> 5 ans	Programme à perte sur 5 ans · décision GO/NO-GO à reposer en P3
Médian	Hypothèses du tableau ci-dessus · 3-4 systèmes/an · logiciel récupérable partiellement	+1 275 kCHF	~ 30 mois	Programme rentable · justifie investissement
Optimiste	Logiciel récupéré intact (mission Chatsworth réussie) · 5+ systèmes/an · positionnement Swiss-made premium accepté	+2 800 kCHF	~ 18 mois	Création de valeur stratégique majeure · base pour autres reprises produit

Ce dont la rentabilité dépend en pratique — 5 variables clés.

Récupération du logiciel CSM/Win auprès de Bart — détermine le scénario pessimiste vs médian/optimiste (impact ~ 200-400 kCHF de R&D évitée)
Recensement parc Bart en service chez clients MDC — détermine le revenu maintenance récurrente (à confirmer en P0 — fourchette 50-400 kCHF/an)
Capacité commerciale Europe — combien de nouveaux systèmes peut-on vendre par an avec le narratif souveraineté EU Chips Act ? (2-5+/an) — directement piloté par l'investissement prospection
Qualité de l'effort go-to-market — un investissement commercial sous-dimensionné (<60 kCHF) peut diviser par 2 les ventes attendues · à protéger absolument · usage de l'IA permet d'optimiser le ratio temps/résultat
Empilement des financements publics — atteindre 50 % de couverture publique sur P0-P3 réduit le pic de trésorerie négative à -180 kCHF (gérable) vs -380+ kCHF sans financement (limite la décision GO)

G4.5 — Action proposée — atelier de validation business case en P0

Le business case ci-dessus est à valider par un sondage des clients MDC actuels (recensement parc Bart en service · intentions d'achat futures · prix acceptable Made in MDC) en première semaine de P0. Un atelier dédié business case (½ journée · sponsor exécutif + commercial + technique + expertise externe) à programmer à la suite du call cadrage du 7 mai 2026 permettra de :

Recenser nominativement les clients MDC ayant des chucks Bart en service · estimer leur appétence retrofit / nouvelle génération · prioriser les comptes pour les premiers design wins
Chiffrer le pipeline commercial Europe semi-conducteur sur 24-36 mois (lien avec stratégie GTM existante MDC + nouveaux comptes prospects EU Chips Act)
Cadrer le plan de prospection & partenariats : nombre de comptes ciblés, séquences outbound, budget tooling IA, rythme de salons, design wins pilotes attendus
Verrouiller les hypothèses de coûts experts & gouvernance (TJM ou forfait, durée, livrables attendus, leviers IA pour optimisation)
Décider du modèle financier : auto-financement vs levier maximal financements publics + emprunt cantonal
Produire un document business case validé pour comité de pilotage GO/NO-GO de l'atelier 22/25 mai

Section D · Risques

D — Risques techniques & questions ouvertes

7 risques techniques identifiés avec leur stratégie de mitigation. À actualiser après le call de cadrage du 7 mai et l'atelier Helvetica du 22 ou 25 mai.

R1

Plans Bart inaccessibles → reverse engineering complet nécessaire (pas de raccourci possible).

Activer scan 3D + tomographie X dès P1 · budget P1 +30-50 kCHF · accepter un délai +6-8 semaines.

R2

Performance clone < Bart sur uniformité ou stabilité thermique. Le clone fonctionne mais les clients refusent car « pas équivalent ».

Banc de qualification dès P3 + critère GO ±10 % vs baseline · partenariat HES-SO ou EPFL pour expertise thermique poussée si besoin.

R3

Calcaire observé sur photos = problème historique du fluide chez les clients. Risque de réclamations résiduelles sur le parc Bart hérité.

Spec fluide propre (eau dém / glycolée) explicite dans le manuel utilisateur MDC · recommandation chiller dédié en option · service de retrofit fluide pour parc existant comme premier pas commercial.

R4

Top plate alu corrodé sur l'exemplaire photographié (photo 2) — anodisation insuffisante ou dégradée par le fluide.

Cibler anodisation type III dure (vs II standard) sur la version MDC = upgrade naturel du clone, argument de vente.

R5

Cartouche heater spécifique difficile à sourcer si très custom (dimensions, profil de puissance).

Watlow propose du custom — délai 6-8 semaines en standard. Engager le RFQ très tôt en P1 pour ne pas bloquer P2. Garder une marge de manœuvre dimensionnelle dans le design SA2.

R6

Calibration & PID controller : recette Bart non documentée — chaque nouvelle unité demanderait un re-tuning manuel laborieux.

Étape obligatoire de re-tuning sur banc · documentation procédure SOP · idéalement passage à un contrôleur moderne avec autotuning intégré (Watlow EZ-Zone PM) pour industrialisation.

R7

Compatibilité backward : décider si le chuck MDC doit fonctionner avec les contrôleurs Bart en parc client OU adopter un controller MDC neuf.

À trancher en cadrage. Recommandation : compatible legacy en P2-P3 (continuité), clean-slate moderne en P4-P5 (nouveau positionnement).

R8

Logiciel CSM/Win non récupérable — Bart refuse ou ne peut pas céder le code source / binaires / licences. Le matériel reproduit est alors inutilisable commercialement.

Mission de transfert in-situ Chatsworth (2-3 sem · 15-25 kCHF) en P0 — priorité #1 absolue. Plan B : réécriture complète CSM/Win (200-400 kCHF · 12-24 mois ingénieur logiciel + métrologie). Plan C : bascule clients vers solution tierce (perte positionnement intégré).

R9

Firmware DC Controller Model 690 propriétaire — module Athena Controls sous licence, firmware Bart non extractible, risque légal sur reverse engineering.

Privilégier Option B de la stratégie SA8 : remplacement complet par contrôleur PID moderne (Watlow EZ-Zone PM ou Eurotherm 3216). Élimine totalement le risque légal et améliore la fiabilité produit. Coût ~10-20 kCHF vs 30-50 kCHF reverse engineering.

R10

Sourcing instruments legacy — HP/Agilent 4140B / 4192A / 4280A discontinués depuis 15-25 ans, disponibilité occasion limitée et qualité variable.

Pour scénario A (clone legacy) : acheter en lot 3-5 unités d'avance avec certificats de calibration · pour scénario B (modernisation) : adopter Keithley 4200-SCS dès P3 — solution officielle MDC CSM/Win-4200.

Questions à poser à Bart (interview de transfert)

Si Bart accepte une session de transfert formelle, ces 14 questions sont à préparer au cadrage. Elles couvrent maintenant les 4 parties du système : chuck, contrôleur, instruments, logiciel.

Partie 1 — Chuck mécanique & thermique

Plans CAO & specs — disposez-vous des plans de fabrication ? Sous quel format ? Cessibles ?
Fournisseurs historiques — qui usinait pour vous ? Brasait ? Anodisait ? Fournissait les heaters ?
Choix matériaux — pourquoi cet alliage Al ? Pourquoi cette brasure ? Choix du fluide ?

Partie 2 — DC Controller Model 690

Architecture Model 690 — quel module Athena est utilisé ? Quelle carte interface custom ? Schémas électroniques disponibles ?
Firmware — peut-on extraire le firmware ? Existe-t-il une version source ? Sous quelle licence ?
Calibration PID — procédure de tuning PID ? Recette par modèle de chuck ?

Partie 3 — Instruments & intégration

Configurations CSM/Win — combien de configurations actuellement supportées en parc ? Quelles plus utilisées ?
Câblage faible bruit — câbles spécifiques ? Fournisseur ? Procédure de fabrication ?
Intégration rack — schéma masse / blindage / alimentation propre ? SOP de montage ?

Partie 4 — Logiciel CSM/Win — CRITIQUE

Code source CSM/Win — disponible ? Sous quelle forme (IDE / repo / archive) ? Cession possible ?
Compilateur & environnement — quel IDE, quelles libs tierces, quelle version OS pour rebuild ?
Licences instruments — quelles dépendances licences propriétaires (drivers, libs, modules) ?
Documentation interne — manuel développeur ? Architecture diagrams ? Backlog bugs et features ?
Modes de défaillance — 3 problèmes principaux client en service · 3 problèmes typiques en calibration · 3 problèmes connus mais non corrigés ?

Prochains pas

Actions concrètes — semaine 19 (5-9 mai)

À faire avant le call Teams du 7 mai — chuck

Récupérer un chuck Bart en bon état chez MDC (1 unité de référence pour reverse engineering)
Décider scan 3D vs mesures manuelles (impact budget P1 : 5 k vs 30 k)
Pré-contacter Watlow / OMICRON pour spec cartouche heater équivalente
Pré-contacter Coloral SA pour devis anodisation type III de référence
Statuer compatibilité backward (R7) avec parc Bart existant

À faire avant le call Teams du 7 mai — système & logiciel

Inventaire physique du système Bart chez MDC : photos haute résolution face avant + arrière de chaque instrument du rack pour identifier les références exactes (HP/Agilent vs Keithley) — c'est la priorité #1 de la semaine 19
Lister les configurations CSM/Win en service chez les clients MDC actuels (Pina/Niels) — base pour décider quelles configurations doivent être supportées en P5
Statuer scénario A (legacy clone) vs scénario B (modernisation Keithley 4200-SCS) — décision structurante, impact budget P4 énorme
Préparer la mission Chatsworth (R8 mitigation) : check disponibilité Bart, budget mission 2-3 sem, équipe désignée (idéalement Niels + ingénieur logiciel + Djemel/Seb)

À faire avant l'atelier Helvetica du 22 ou 25 mai

Obtenir devis écrits auprès de 2-3 ateliers suisses pour le top plate (test « passe le devis ? »)
Obtenir devis Coloral SA pour anodisation de référence
Obtenir devis Watlow custom heater (via OMICRON Tech)
Obtenir devis Keithley 4200-SCS via Tektronix Suisse (scénario B)
Statuer décision « clone à l'identique » vs « QuietChuck Gen 2 modernisé » (chuck + contrôleur + instruments)
Cadrer accord IP avec Bart — focus particulier sur le logiciel CSM/Win (cession source + binaires + licences)
Identifier sponsor exécutif MDC + chef de projet désigné
Pré-cadrer la mission Chatsworth (dates + budget + livrables)

Section H · Transparence

H — Sources & méthodologie

Ce document combine trois types de sources qu'il est important de distinguer pour évaluer la fiabilité de chaque information avant décision GO/NO-GO. La fiabilité des chiffres et fournisseurs varie selon l'origine.

Type 1 — Recherches web vérifiables

Effectuées pendant la rédaction du document (12-15 requêtes). Ces sources sont citables et permettent de remonter aux informations originales pour validation.

H.1 — Identification produit MDC CSM/Win & QuietChuck

CSM-Win Systems Capabilities — MDC EUROPE — confirmation de la gamme produit et capacités de mesure (C-V multi-fréquence, I-V, TVS, GOI)
Materials Development Corporation — site officiel — siège Chatsworth Californie, 30+ ans d'expérience
MDC CV Measurement Systems — datasheet PDF officiel — documentation technique CSM/Win
QuietChuck Hot Chuck Wafer Prober — MDC EUROPE — caractéristiques produit chuck

H.2 — Instruments rack (HP/Agilent/Keysight)

Keysight — CV Measurement Capabilities of 4140B, 4280A, 4284A — comparatif officiel des 3 instruments principaux du rack
HP 4140B Manual — pA Meter / DC Voltage Source — documentation technique
HP 4192A LF Impedance Analyzer Manual — documentation technique
Silicon Investigations — HP 4140B Repair Service — confirmation marché de l'occasion
AccuSource Electronics — HP 4140B reseller — référence pricing occasion

H.3 — Fournisseurs Suisse usinage & précision

Cantin — Usinage mécanique de précision en Suisse (Genève)
Dynatec — Usinage haute précision (Romandie)
Décovi — Pièces usinées de haute précision (75 ans d'expérience)
Distec AG — Usinage de métaux haute précision
BG Concept — Usinage en Suisse
Tectri — Usinage industries haute technologie
JLS Mécanique — Usinage aluminium Suisse

H.4 — Fournisseurs Suisse anodisation & traitement de surface

H.5 — Brasage cuivre/laiton & échangeurs

H.6 — Cartouches chauffantes & thermocouples

Watlow FIREROD Cartridge Heaters — référence mondiale
OMICRON Technologies — Distributeur Watlow Suisse

H.7 — Raccords fluide & connecteurs

H.8 — Financements suisses (généraux)

H.8 bis — Financements stratégiques semi-conducteur (CH + UE)

H.9 — Hautes Écoles & partenariats académiques

Type 2 — Connaissances d'ingénierie générale (données d'entraînement)

Les éléments suivants relèvent de la connaissance technique générale en semi-conducteur, mécanique précision et instrumentation, sans source web spécifique citée. Ces informations sont utiles pour le cadrage mais doivent être validées par un expert métier ou par RFQ réel avant engagement budgétaire.

Specs typiques chuck thermique semi-conducteur : plage T° -40 à +200°C, stabilité ±50 mK, uniformité <±1°C, planéité <10 µm TIR — ordres de grandeur usuels en station de probe industrielle
Tolérances usinage précision : Ra <0,4 µm, position trous ±0,05 mm, planéité <5 µm — pratiques standards mécanique précision suisse, à confirmer par devis réel auprès des ateliers shortlistés
Anodisation type III : 30-50 µm, alliage AgCu BAg-7 pour brasage — valeurs typiques industrie, à confirmer par mesure sur pièce existante (XRF + jauge épaisseur)
Coûts banc de test : fourchettes 43-81 kCHF — estimations basées sur prix catalogue connus des marques citées (Pfeiffer, Huber, FLIR, Keysight). À confirmer par devis réels.
Coûts par phase Helvetica P0-P5 : fourchettes 140-425 kCHF — estimations large-bande typiques d'un programme d'industrialisation PME en Suisse. Pas de chiffrage projet réel.
Procédures de test & qualification (3 niveaux) : pratique industrielle standard, à adapter aux exigences clients réels MDC

Type 3 — Inférences visuelles depuis les photos

Les observations suivantes sont des déductions directes depuis les 8 photos transmises par MDC. Aucune mesure physique n'a été effectuée — toute affirmation devra être confirmée lors de l'inspection physique du chuck en P0/P1.

Identification du DC Controller Model 690 : lecture directe de l'étiquette « Quiet Chuck DC Controller Model 690 — Athena Controls — MDC Materials Development Corporation » sur le boîtier blanc (photo 1)
Calcaire / carbonates sur top plate : aspect blanc poreux typique de dépôts d'eau dure (photos 2, 4a) — diagnostic visuel à confirmer par analyse chimique
Topologie rainures concentriques : nombre, espacement, pattern des trous vide — observés sur les photos 3a, 3b, 4b mais non mesurés
Identification serpentin laiton brasé : couleur laiton/cuivre + forme en U + raccords compression visibles (photo 5) — typologie classique chuck thermique
Configuration rack instruments : reconnaissance générale (PC Dell, instruments HP/Agilent format rack 19", picoampèremètre + LCR) sans identification précise des références exactes — nécessite photo haute résolution face avant et arrière de chaque instrument

Limite importante. Ce document est un document de cadrage stratégique, pas un document d'engagement contractuel. Tous les chiffres, fournisseurs, et délais doivent être confirmés par RFQ et engagements écrits avant validation budgétaire en comité de pilotage. La phase P0 du programme Helvetica est précisément destinée à transformer ces estimations en données d'engagement réelles.

Documentation technique — QuietChuckReverse engineering & fabrication

A1 — Identification & usage du produit

A2 — Les 5 fonctions principales

A3 — BOM hiérarchique (8 sous-ensembles chuck + 10 SA système)

A4 — Specs à caractériser sur le chuck Bart de référence

A5 — Phases & budgets indicatifs

B1 — Plan de reverse engineering (P1 détaillé)

B2 — SA1 Top Plate · spécifications détaillées

Spécifications matériau & géométrie

Tolérances cibles (clone exigeant)

Fournisseurs CH shortlist — usinage SA1

Fournisseur CH — anodisation SA1

B3 — SA2 Bloc thermique · spécifications détaillées

Spécifications matériau & processus

Critères de qualification SA2

Fournisseurs CH shortlist — bloc thermique brasé

B4 — Specs SA3 à SA8

B5 — Procédure d'assemblage (séquence haute niveau)

C1 — Équipement requis pour reverse engineering & qualification

C2 — Banc de test · liste équipement & budget

C3 — Protocole de qualification (3 niveaux)

E1 — Architecture du système CSM/Win complet

E2 — SA8 DC Controller Model 690 · spécifications détaillées

E3 — SA9 à SA15 · instruments & câblage

SA9 — PC mesure

SA10 — Picoampèremètre / pA Meter

SA11 — LCR meter / Impedance Analyzer

SA12 — Capacitance meter haute fréquence

SA13 — SMU intégré (option moderne CSM/Win-4200)

SA14 — Câblage faible bruit

SA15 — Rack chassis 19" + alimentation filtrée

F — SA16 à SA18 · Logiciel CSM/Win & firmware

G1 — Financements suisses mobilisables

G1.1 — Innosuisse · Agence fédérale pour l'encouragement de l'innovation

G1.2 — Innovaud + FIT · Canton de Vaud

G1.3 — Financements stratégiques sectoriels semi-conducteur — leviers majeurs

SwissChips Initiative · 2024-2027 (Suisse)

EU Chips Act / Chips Joint Undertaking (Chips JU)

Chips Competence Centres Network (Chips JU — accès SME)

G1.4 — Autres dispositifs fédéraux & européens à explorer

G2 — Hautes Écoles partenaires potentielles

G3 — Plan de financement par phase Helvetica

Stratégie de candidature recommandée — séquencement

G4 — Business Case high-level & rentabilité

G4.1 — Hypothèses de cadrage

Activités de prospection & partenariat — répartition

G4.2 — Projection financière 5 ans (scénario médian, intégrant prospection & partenariats)

G4.3 — Indicateurs de rentabilité

G4.4 — Scénarios extrêmes (sensibilité)

G4.5 — Action proposée — atelier de validation business case en P0

D — Risques techniques & questions ouvertes

Partie 1 — Chuck mécanique & thermique

Partie 2 — DC Controller Model 690

Partie 3 — Instruments & intégration

Partie 4 — Logiciel CSM/Win — CRITIQUE

Actions concrètes — semaine 19 (5-9 mai)

H — Sources & méthodologie

H.1 — Identification produit MDC CSM/Win & QuietChuck

H.2 — Instruments rack (HP/Agilent/Keysight)

H.3 — Fournisseurs Suisse usinage & précision

H.4 — Fournisseurs Suisse anodisation & traitement de surface

H.5 — Brasage cuivre/laiton & échangeurs

H.6 — Cartouches chauffantes & thermocouples

H.7 — Raccords fluide & connecteurs

H.8 — Financements suisses (généraux)

H.8 bis — Financements stratégiques semi-conducteur (CH + UE)

H.9 — Hautes Écoles & partenariats académiques

Documentation technique — QuietChuck
Reverse engineering & fabrication