„Wenn ich von meinen eigenen Erfahrungen erzähle, sind meine Auszubildenden ganz Ohr“

Veröffentlicht am: 26 September 2024

Autor:

René Raaijmakers

Technischer Redakteur, Autor, Geschäftsführer

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Experte:

Jack Leijssen BSc

Trainer

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Jack Leijssen schult vor allem deshalb so gerne, weil die Teilnehmer seines Workshops „Signalintegrität“ die Probleme aus seiner Welt erkennen. Er möchte die Menschen vor allem dazu bringen, anders zu denken, weil elektromagnetische Phänomene oft der Intuition zuwiderlaufen.

Jack Leijssen wurde der High Tech Campus buchstäblich in die Wiege gelegt – er wurde auf einem der Bauernhöfe auf dem Gelände geboren, auf dem in den 1960er Jahren das Natlab entstand und sich nach 2000 ein Umfeld für offene Innovation entwickelte. Leijssen hat sein ganzes Leben lang bei Philips gearbeitet, ebenso wie seine Eltern. „Meine Mutter stellte als Mädchen die PL86-Fernsehlampen her, mein Vater war im Natlab beschäftigt. Sie lernten sich außerhalb von Philips kennen und heirateten 1956. Ein Jahr später wurde ich geboren, ich kann also mit Fug und Recht behaupten, dass ich aus einem Philips-Nest stamme“, sagt er lachend.

Leijssen ist ein erfahrener Techniker, der ebenfalls bei dem niederländischen multinationalen Unternehmen ausgebildet wurde. Nach der technischen Grundschule (LTS) wurde er an der Betriebsschule weitergebildet, während er im Natlab arbeitete. Nach seinem Militärdienst besuchte er die MTS und HTS, ebenfalls bei Philips, und absolvierte dort eine didaktische Ausbildung. „Philips blieb der rote Faden in meiner Karriere: Ich arbeitete in den Werkstätten des Unternehmens, in den Produktionsabteilungen, im Messraum und in der Elektronikreparatur.“

Sehr clever

Nach 23 Jahren im Natlab wechselte Leijssen 1998 in die Elektronikabteilung von Philips CFT. Dort entwickelte er unter anderem Geräte zur Messung von Interferenzen (Jitter). Philips schickte ihn auch für eineinhalb Jahre zu Bang & Olufsen. Das dänische Unternehmen hat ihn wirklich inspiriert. Er gehörte zu dem Team, das den HDR1 entwickelte, einen Recorder für analoges Fernsehen mit einer 80-GB-Festplatte. „Man konnte ihn im Laden kaufen. Man konnte ihn auseinandernehmen und ich konnte auf die Teile zeigen, die meine Gedanken enthielten.“

Bang & Olufsen unterschied sich von Philips durch einen völlig anderen Marktansatz. Sein Chef in der Hardware-Entwicklung, Pelle Nissen, vertraute ihm einmal an, dass bei B&O nicht alles so billig sein müsse, sondern dass es nur um Qualität gehe. Als Leijssen darauf hinwies, dass Bang & Olufsen sich seiner Meinung nach durch das Produktdesign auszeichnete, sagte Nissen ihm, dass der Unterschied zwischen B&O und Philips nichts mit dem Design zu tun habe. „Das denkt jeder“, sagte er. „Philips stellt kostenoptimierte Unterhaltungselektronik her. Genau wie Sony. Wir bei Bang & Olufsen tun das nicht. Wir wollen die Erwartungen unserer Kunden erfüllen.“ „Nun“, entgegnete Leijssen, „das tun wir bei Philips auch, aber die Erwartungen unserer Kunden sind vielleicht ein bisschen niedriger, ebenso wie unsere Preisschilder.“

Leijssen entdeckte bald, dass Bang & Olufsen nicht nur ein Designerlebnis verkaufte. „Sie stellten extreme Anforderungen an die EMV-Immunität und Emission. Das Gerät musste 20 dB besser sein als die damals strengste Norm. Als ich 2003 im EMV-Kompetenzzentrum der CFT darüber berichtete, lachte man nur ungläubig. Die allgemeine Meinung war, dass sie niemals Erfolg haben würden. Aber sie haben es geschafft. Und das Bemerkenswerte daran ist, dass sie dies ohne industrietaugliche Steckverbinder geschafft haben. Ein Signal-Rausch-Verhältnis von 100 dB im Audiopfad nur mit SCART zu erreichen, ist sehr clever.“

Jack Leijssen ist ein Elektronik-Enthusiast. Zu Hause ist er meist in seinem Hobbyraum anzutreffen.

Warme Gefühle

Nach Leijsens Erfahrung war die Elektronik immer der Liebling der Philips-Gemeinschaft. Die hundertköpfige Professional Electronics Group der CFT, in der er 23 Jahre lang arbeitete, wurde beispielsweise während der berüchtigten groß angelegten Umstrukturierung mit dem Codenamen Centurion gegründet. „In allen Produktbereichen wurden Elektronikmitarbeiter entlassen. Aber sie waren zu gut, um entlassen zu werden, also wurden sie zu CFT versetzt. Was die Führungskräfte darüber dachten, weiß ich nicht, aber vielen Managern muss klar gewesen sein, dass diese Fähigkeiten gerettet werden mussten.“

Die vielen Umstrukturierungen bei Philips gingen an Leijssen vorbei, ohne dass er ins Schwitzen geriet. „Ich wechselte aus eigenem Antrieb vom Natlab zur CFT, aber danach arbeitete ich in fünf oder sechs verschiedenen Abteilungen. Es ist alles mit mir passiert. Plötzlich arbeitete ich in einer anderen Geschäftseinheit. Am Morgen öffnete ich meinen Briefkasten und stellte fest, dass ich einen anderen Chef hatte.“

Viele Kollegen waren über die Änderungen verärgert, aber nicht Leijssen. „So bin ich nun mal. Ich bin technikbegeistert, und wenn ich ehrlich bin, interessiert mich alles andere nicht so sehr. Ich sah, wie das Unternehmen Philips zu kämpfen hatte, aber ich wusste, dass die Technologie, an der ich arbeitete, zukunftsfähig war. Die Dinge, die ich mochte, erwiesen sich immer als nützlich und notwendig. Das ist eine Konstante in meinem Leben und in meiner gesamten Karriere bei Philips gewesen. Auch meine Sympathie für Philips hat unter all den Veränderungen und Schluckauf nie gelitten. Als ich vor zwei Jahren in den Ruhestand ging, wusste ich, dass Philips Healthcare mich weiterhin einstellen würde. Ich habe immer noch eine tolle Zeit dort.“

Regelmäßiger Trainer

Bei Philips CFT entwickelte Leijssen auch seine Fähigkeiten als Trainer. Es begann alles mit Problemen bei Philips Semiconductors in San Jose. Die dortigen IC-Designer hatten einen Chip entwickelt, der bei den Kunden EMV-Probleme auf den Leiterplatten verursachte. Ein alter Abteilungsleiter, der nach Nordamerika befördert worden war, kam auf die Idee, Leijssen zu bitten, die Probleme zu beheben. „Ich kannte ihn von einem digitalen Kassettenprojekt, an dem ich zehn Jahre zuvor gearbeitet hatte.“

„Die Designer hatten ein gutes Design abgeliefert, aber sie hatten nicht bedacht, dass die Kunden den Chip in einem kostengünstigen Produktionsprozess auf billige Leiterplatten montieren wollten“, erinnert sich Leijssen. „Sie hatten alle Probleme aus dem Chip herausgedrängt, an die Peripherie. Das Ergebnis war, dass die Leiterplatte fast unmöglich herzustellen war. Die Kunden wollen jedoch einen Chip in einem einfachen Referenzdesign, damit sie schnell die Einhaltung aller EMV- und gesetzlichen Anforderungen nachweisen können. Sie wollen kein Kopfzerbrechen, sie wollen eine billige Platine in einer billigen Plastikbox.“

Leijssen fand eine Lösung auf der Leiterplatte, ohne dass ein neues Chipdesign erforderlich war, und wurde prompt gebeten, Philips-Mitarbeiter in den USA zu schulen. „Der ursprüngliche Vorschlag sah vor, dass ich zehnmal im Jahr für drei Wochen vor Ort sein sollte, aber ich konnte das auf fünfmal reduzieren.“ Er richtete einen EMC-Kurs ein und unterrichtete Mitarbeiter sowohl bei Semiconductors (später NXP) als auch bei CFT (fusioniert mit Philips Healthcare und ASML). Er wurde ein regelmäßiger Ausbilder am Philips Centre for Technical Training und später am High Tech Institute, wo sein Kurs jetzt als „Signalintegrität eines PCB-Workshops“ bekannt ist.

Leijssen ist ein begeisterter Radiobastler. Für seinen selbstgebauten Langwellen-Mittelwellensender spannt sich eine riesige Antenne über seinen Hof, die mit diesem ebenfalls selbstgebauten Tuner abgestimmt werden kann.

Entscheidungen auf Systemebene

„Das Training macht mir besonders viel Spaß, weil die Leute in meiner Klasse verstehen, wovon ich spreche“, sagt Leijssen. „Sie kommen aus einer Welt, in der es ähnliche Probleme gibt wie die, die ich hatte. Wenn ich von meinen Erfahrungen erzähle, stelle ich fest, dass sie ganz Ohr sind.“

Die Schulung zieht eine sehr breite Gruppe von Teilnehmern an, nicht nur IC-Designer, sondern auch PCB-Layout-Designer und Systemarchitekten. Die PCB-Designer brauchen vor allem Faustregeln, bemerkt Leijssen. „Sie haben eine andere Perspektive. Wir haben einen Gastdozenten in unserem Workshop, der ihre Welt besser kennt als ich. Es geht zum Beispiel um die richtige Auswahl von Komponenten und darum, ob man sie auf einer oder mehreren Platinen unterbringen soll.“

Leijssen unterrichtet besonders gerne Leute, die Entscheidungen auf Systemebene treffen müssen. „Bei einem Low-Cost-Design muss alles auf einer Leiterplatte klar strukturiert sein. Leider bedeutet das auch, dass die Rauschklasse überall die gleiche ist. Wenn Sie einen 16-Bit-Analog-Digital-Wandler darauf platzieren, kann es sein, dass er nur 10 Bit schafft, weil er die gleiche dreidimensionale elektromagnetische Umgebung nutzt. In diesem Fall ist es billiger, einen 10-Bit ADC zu verwenden. Schließlich bedeutet ein 16-Bit-Ergebnis nicht, dass Sie diese Qualität erhalten. 16 Bit bedeutet ein Signal-Rausch-Verhältnis von 96 dB. Das bekommen Sie nicht umsonst, dafür müssen Sie sich anstrengen. Sie müssen dafür partitionieren.“

Ziemlich nutzlos

Die Signalübertragung auf Leiterplatten hat sich unter dem Einfluss der CMOS-Chiptechnologie erheblich verändert. „CMOS-Bauteile wurden immer schneller, so dass die Flanken der Signale, die eine Leiterbahn durchlaufen, immer steiler wurden. Auch das Frequenzspektrum, das für eine solche Flanke erforderlich ist, wurde immer breiter. Wir sprechen hier von Gigahertz.“

In dieser Welt ’sieht‘ ein Signal eine Leiterplatte nicht mehr als einen Kondensator, der aufgeladen werden muss. „Wir haben es jetzt mit Übertragungsleitungen zu tun, über die Signale wie Züge fahren. Diese Signale haben eine Flanke, die sich entlang der Leiterbahn bewegt. Der Rückstrom befindet sich unterhalb der Kante. Das Signal ’sieht‘ nicht die gesamte Kapazität der Leiterplatte, sondern nur ein kleines Stück von etwa der Länge der Kante. Hinzu kommt, dass eine Leiterbahn mehrere Flanken haben kann. Auf einer Übertragungsleitung ist das alles in Bewegung, unterwegs. Das ist eines der Themen, die ich in meinem Workshop behandle. Sie können es mit optischen Signalen vergleichen, aber mit etwa halber Lichtgeschwindigkeit.“

Mit seinen Trainingskursen möchte Leijssen die Menschen dazu bringen, anders zu denken. „Die besten Ingenieurspraktiken sind in meiner Welt ziemlich nutzlos“, sagt er. „Viele elektromagnetische Phänomene stehen im Widerspruch zu dem, was Ihre Intuition Ihnen sagt. Die Leute denken, dass sie Kondensatoren aufladen, aber in Wirklichkeit stößt ein solches Signal auf einer Leiterplatte auf verschiedene Hindernisse. Eine Kapazität hier, eine andere Kapazität dort. Außerdem unterliegt das Signal einer gewissen Selbstinduktivität. Ein Kapazitätsmessgerät könnte eine Kapazität von 100 Picofarad auf einer Leiterplatte messen, aber ein Signal sieht das nicht so. Es sieht eine verteilte Kapazität und eine verteilte Selbstinduktivität. Ihr Mobiltelefon, alle Speicher, sie alle arbeiten jetzt mit Übertragungsleitungen.“

Dieser Artikel wurde von René Raaijmakers geschrieben., Technischer Redakteur von Bits&Chips.