Jack Leijssen (Trainer)
Veröffentlicht am:
07 Juli 2021
Experte:
Jack Leijssen BSc
Trainer
Eine Reise zu Philips Semiconductors in den USA machte ihn bei Philips als Spezialist für Elektronikdesign bekannt. Seitdem hat Jack Leijssen seine ganzheitliche Sichtweise auf EMV, Signalintegrität und dergleichen sowohl innerhalb als auch außerhalb des Unternehmens über das High Tech Institute in seiner Schulung„Signalintegrität einer Leiterplatte“ verbreitet.
Vor seiner Ausbildung zumThema „Signalintegrität einer Leiterplatte“ begann Jack Leijssens Karriere im Bereich Elektronikdesign erst richtig mit dem Flugzeug in die USA, in das er um die Jahrtausendwende gesetzt wurde. „Philips Semiconductors stellte dort Kabelmodemchips her, die auf einem Referenzdesign von Philips CFT in Amerika basierten. Aber sie konnten das Design nicht dazu bringen, den EMC-Test zu bestehen. Sie hatten Probleme mit den Emissionen und dem Signal-Rausch-Verhältnis. Da ich als Elektronikdesigner für CFT in Eindhoven arbeitete, wurde ich geschickt, um ihnen zu helfen. Ich habe ein Jahr und ein Dutzend Hin- und Rückreisen gebraucht, aber ich habe die Probleme gelöst.“
'The IC designers screwed up and I got to clean up their mess'
„Die IC-Designer haben es vermasselt und ich musste ihren Schlamassel bereinigen“, erzählt Leijssen. „Sie haben es versäumt, die analogen und digitalen Teile auf dem Chip angemessen zu trennen. Das zu reparieren war keine Option, denn das hätte bedeutet, dass sie wieder von vorne anfangen müssten. Ich musste nach Lösungen außerhalb des Chips suchen. Zum Beispiel die Verlegung der Stromversorgung. Und mit allen möglichen Widerständen konnte ich die Ströme eindämmen und so die Überkreuzung zwischen den digitalen Netzen reduzieren und das Signal-Rausch-Verhältnis zum analogen Teil verbessern. Ich habe die Fehler beim IC-Design auf der Leiterplattenebene behoben.“ Damit festigte er seinen Ruf als Spezialist für Elektronikdesign bei Philips.
Außerhalb der Box
Leijssen verbrachte die prägenden Jahre seines Berufslebens im berühmten Natuurkundig Laboratorium (Natlab). „Ich begann dort 1975 mit der Wartung und Reparatur von Spektrumanalysatoren. 1986 wechselte ich in die Elektronikdesign-Gruppe, die damals größtenteils von Analogexperten bevölkert war. Die Arbeit wurde jedoch zunehmend digital. Da niemand diese Aufgabe übernehmen wollte, übertrug man sie mir. Ich war der Neue und einer der wenigen, die in der Schule Erfahrungen mit der Programmierung von Mikrocontrollern gesammelt hatten. Damals war ich auch kein großer Fan von digitaler Elektronik, also meldete ich mich freiwillig für ein anderes Projekt, das niemand machen wollte – den Ionenimplantator.“
Als Teil des berüchtigten Megachip-Projekts konnte der Ionenimplanter dazu verwendet werden, Silizium mit einer Vielzahl periodischer Elemente zu kontaminieren, um dreidimensionale Transistoren zu schaffen. „Viele Leute waren abgeschreckt von den radioaktiven und giftigen Materialien, mit denen wir arbeiteten, und von den Megavolt, mit denen wir Ionen über 20-30 Meter beschleunigten, um die kleinen Muster in den Wafer zu schreiben. Ich nicht. Ich hatte dort die beste Zeit. Da ich der einzige Elektronikingenieur unter den meisten Chemikern war, konnte ich im Grunde tun und lassen, was ich wollte, denn niemand war sachkundig genug, um mich zu korrigieren. Außerdem habe ich eine Menge gelernt. Ich hatte einige brillante Vorgesetzte in meiner Natlab-Abteilung, die mir beigebracht haben, über den Tellerrand hinauszuschauen – was mir für den Rest meiner Karriere sehr geholfen hat.“
Auf die 2,5 Jahre am Ionenimplantator folgten eine Reihe von Projekten. Leijssen: „Ich wurde nach Geldrop geschickt, wo Philips an seinem Domestic Digital Bus, D2B, arbeitete, einem gescheiterten Versuch, den Standard für die Verbindung von Verbrauchergeräten zu setzen. Danach wechselte ich zur Digital Compact Cassette, DCC – auch kein großer Erfolg, obwohl Philips dadurch einen profitablen Platz in der ersten Reihe bei MPEG erhielt. Seit 1993 bin ich, abgesehen von ein paar Zwischenstationen, hauptsächlich bei ASML tätig und entwickle analoge Elektronik, aber auch DSPs – unter anderem für den Wafer-Scanner-Prototyp.“
In der Zwischenzeit wechselte Leijssen vom Natlab zur CFT, zur Forschung und zu Innovation Services, die kürzlich in Engineering Solutions umbenannt wurde. „Ich musste mich noch nie um eine Stelle bewerben“, sagt er lächelnd. „Ich musste nur meinen Stuhl verschieben.“
Praktische Beispiele
Die von der CFT in Auftrag gegebene Reise zu Philips Semiconductors in den USA, einer der „Abstecher in andere Länder“, bereitete den Boden für Leijssens Nebenjob als Trainer. „Nachdem ich ihre Probleme gelöst hatte, schlugen sie mir vor, regelmäßig zurückzukehren, um meine amerikanischen Kollegen in Sachen EMV, Signal-Rausch-Verhältnis, Signalintegrität und Leistungsintegrität zu unterrichten. Ich lehnte ab, aber das veranlasste mich dazu, eine Präsentation für Philips zusammenzustellen, aus der sich später ein Schulungskurs entwickelte. Innerhalb des Unternehmens habe ich ihn inzwischen bestimmt hundertmal gehalten, sowohl für Kollegen als auch für das Management. Alle neuen Mitarbeiter bei Philips Engineering Solutions müssen den Kurs absolvieren.“
Über das High Tech Institute unterrichtet Leijssen den Kurs auch außerhalb von Philips. „Er richtet sich an echte Elektronikingenieure, die täglich mit Designproblemen konfrontiert sind. Bei der Schulung geht es darum, ihnen bewusst zu machen, dass Dinge wie EMV-Emissionen, EMV-Störfestigkeit, Signal-Rausch-Verhältnis, Signalintegrität, Stromversorgungsintegrität und Rauschklassifizierung nicht getrennt voneinander betrachtet werden dürfen; sie sind alle miteinander verbunden. Ich habe nicht viele EMV-Spezialisten in meiner Klasse gehabt, weil sie dazu neigen, sich nur auf einen Aspekt zu konzentrieren, und so funktioniert es nicht. Man kann nicht für einen Aspekt optimieren und die anderen vergessen.“
Ausgehend von dieser ganzheitlichen Sichtweise zeigt Leijssen den Teilnehmern, wie eine Leiterplatte aussehen muss. „Ein Datenbus hat einen relativ geringen EMV-Fußabdruck, aber eine Taktleitung hat einen großen EMV-Effekt und überschreitet alle Grenzwerte. Eine solche Taktleitung sollte daher am besten auf einer inneren Schicht platziert werden, während es völlig in Ordnung ist, ein Datenbussignal auf einer äußeren Schicht zu platzieren“, veranschaulicht er. „Eine der Aufgaben in der Schulung besteht darin, eine Leiterplatte mit einer sehr einfachen elektronischen Schaltung zu bauen und diese zunächst mit Kunststoff und dann mit Metall zu umhüllen. Wie wirkt sich das auf die elektrischen Eigenschaften aus? Was passiert, wenn Sie alle Eingänge auf eine Seite und alle Ausgänge auf die andere Seite legen? Eigentlich ist das das Schlimmste, was Sie tun können. Ich möchte, dass die Teilnehmer ein Gefühl für all die elektrischen Feinheiten bekommen.“
Aufgrund seiner Praxisnähe ist Leijssens Schulung „Signalintegrität einer Leiterplatte“ eigentlich eher ein Workshop. „Ich stütze mich sehr auf persönliche Erfahrungen. Da ich bei meinen jüngsten Aufträgen an NDAs gebunden bin, verwende ich Beispiele von vor Jahren, wie den amerikanischen Auftrag. Aber auch die Arbeit, die wir für Bang & Olufsen geleistet haben. Sie haben die Messlatte extrem hoch gelegt, sicherlich für ein Unternehmen der Unterhaltungselektronik, aber auch für medizinische Standards: Sie verlangten einen Signal-Rausch-Abstand von 100 dB und führten ESD-Tests bei 16 Kilovolt durch, während 2 kV für Unterhaltungsgeräte und 8 kV für medizinische Geräte üblich sind. Die Beispiele sind vielleicht nicht neu, aber sie sind definitiv nicht veraltet.“
Halten Sie die Dinge einfach
Obwohl Leijssen im Laufe der Jahre einen Wandel zum Besseren erlebt hat, gibt es immer noch einiges an Missionsarbeit zu tun. „Ich gehöre einem kleinen Club an, der sich mit den wirklich schwierigen EMV-Problemen bei Philips beschäftigt. Früher bekamen wir viele Hilferufe von Leuten, die kurz vor dem Ende eines Projekts Probleme mit der Elektrik bekamen. Ich habe schon viele Projektpläne gesehen, in denen ein Jahr Entwicklung und dann eine Woche EMV-Optimierung vorgesehen waren, obwohl man das eigentlich schon zu Beginn machen sollte. Ja, das macht es teurer, aber wir sprechen hier von Produkten, die in Privathaushalten oder sogar Krankenhäusern landen. Es ist viel besser geworden, obwohl ich immer noch ab und zu etwas zu meckern habe.“
„Ein weiterer positiver Trend“, stellt Leijssen fest, „ist, dass die Designs der Leiterplatten einfacher werden. Bei den Chipherstellern wächst das Bewusstsein, dass sie die Probleme selbst lösen müssen, anstatt sie auf die Leiterplatte zu verlagern. Wir sehen also, dass mehr und mehr Signalintegritätsfunktionen auf dem Chip integriert werden, was das Leben der Elektronikdesigner sehr viel einfacher macht. Und dann liegt es an ihnen, die Dinge auch auf der Leiterplattenebene einfach zu halten. Warum acht Lagen verwenden, wenn vier ausreichen? Warum beide Seiten einer Leiterplatte verwenden, wenn Sie alle Komponenten auf einer Seite unterbringen können? Warum eine dünne Platine wählen, die ein hohes Bruchrisiko birgt, wenn eine dickere, robustere Platine genauso gut funktioniert? Genau dieses Bewusstsein möchte ich in meiner Schulung schärfen.“
Dieser Artikel wurde von Nieke Roos geschrieben, Chefredakteur von Bits&Chips.
Recommendation by former participants
By the end of the training participants are asked to fill out an evaluation form. To the question: 'Would you recommend this training to others?' they responded with a 8.7 out of 10.
Das High Tech Institute organisiert die Schulung 'Signalintegrität einer Leiterplatte' als 2,5-tägige Schulung.
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