Jack Leijssen (Trainer)
Gepubliceerd op:
07 juli 2021
Auteur:
Expert:
Jack Leijssen BSc
Trainer
Een reis naar Philips Semiconductors in de VS maakte hem bekend als elektronisch ontwerpspecialist binnen Philips. Sindsdien verspreidt Jack Leijssen zijn holistische visie op EMC, signaalintegriteit en dergelijke, zowel binnen het bedrijf als daarbuiten, via High Tech Institute in zijn training“Signaalintegriteit van een PCB“.
Vóór zijn opleiding“Signaalintegriteit van een printplaat” kwam de carrière van Jack Leijssen in het elektronisch ontwerpen pas echt van de grond toen hij rond de millenniumwisseling op het vliegtuig naar Amerika werd gezet. “Philips Semiconductors maakte daar kabelmodemchips, gebaseerd op een referentieontwerp van Philips CFT in Amerika. Maar ze kregen het ontwerp niet door de EMC-test. Ze hadden problemen met de emissie en de signaal-ruisverhouding. Ik werkte als elektronisch ontwerper voor CFT in Eindhoven en werd gestuurd om hen te helpen. Het kostte me een jaar en een dozijn rondreizen, maar ik heb de problemen opgelost.”
'The IC designers screwed up and I got to clean up their mess'
“De IC-ontwerpers hebben het verknald en ik moest hun rotzooi opruimen,” vertelt Leijssen. “Ze hadden de analoge en digitale delen op de chip niet goed gescheiden. Dat repareren was geen optie, want dan hadden ze helemaal opnieuw moeten beginnen. Ik moest oplossingen buiten de chip zoeken. De voeding verplaatsen, bijvoorbeeld. En met allerlei weerstanden kon ik de stromen beteugelen, waardoor de crossover tussen de digitale netten afnam en de signaal-ruisverhouding naar het analoge deel verbeterde. Ik repareerde de IC-ontwerpfouten op printplaatniveau.” Hiermee verstevigde hij zijn reputatie als specialist op het gebied van elektronisch ontwerp binnen Philips.
Uit de doos
Leijssen bracht de beginjaren van zijn professionele leven door bij het beroemde Natuurkundig Laboratorium (Natlab). “Ik begon daar in 1975 met het onderhouden en repareren van spectrum analyzers. In 1986 stapte ik over naar de elektronica ontwerpgroep, die toen nog grotendeels bevolkt werd door analoge experts. Het werk werd echter steeds digitaler. Omdat niemand het wilde doen, werd het aan mij overgedragen – ik was de nieuweling en een van de weinigen die op school enige ervaring had opgedaan met het programmeren van microcontrollers. In die tijd was ik ook geen grote fan van digitale elektronica, dus bood ik me aan voor een ander project dat niemand wilde doen – de ionenimplantator.”
Als onderdeel van het beruchte Megachip-project kon de ionenimplantator worden gebruikt om silicium te besmetten met een groot aantal periodieke elementen om driedimensionale transistors te maken. “Veel mensen werden afgeschrikt door de radioactieve en giftige materialen waarmee we werkten en de megavolts die we gebruikten om ionen over 20-30 meter te versnellen om de kleine patronen in de wafer te schrijven. Ik niet. Ik had er de beste tijd. Omdat ik de enige elektrotechnicus was tussen voornamelijk scheikundigen, kon ik in principe alles doen wat ik wilde, want niemand was deskundig genoeg om me te corrigeren. Ik heb ook veel geleerd. Ik had een aantal briljante supervisors van mijn Natlab-afdeling, die me leerden om buiten de gebaande paden te denken – wat me in de rest van mijn carrière heel goed van pas is gekomen.”
De 2,5 jaar bij de ionenimplantator werden gevolgd door een reeks projecten. Leijssen: “Ik werd naar Geldrop gestuurd, waar Philips werkte aan de Domestic Digital Bus, D2B, een mislukte poging om de standaard te zetten voor het aansluiten van consumentenapparatuur. Daarna ben ik overgestapt naar de Digitale Compacte Cassette, DCC – ook geen groot succes, al leverde het Philips wel een winstgevende zitplaats op de eerste rij op bij MPEG. Sinds 1993 ben ik, op een paar tussenstops na, voornamelijk werkzaam geweest bij ASML, waar ik analoge elektronica ontwikkelde, maar ook DSP’s – onder andere voor het prototype van de waferscanner.”
Ondertussen ging Leijssen van het Natlab naar CFT, naar Research, naar Innovation Services, dat onlangs zijn naam veranderde in Engineering Solutions. “Ik heb nog nooit hoeven solliciteren”, zegt hij lachend. “Ik hoefde alleen maar mijn stoel te verplaatsen.”
Praktische voorbeelden
De in opdracht van CFT gemaakte reis naar Philips Semiconductors in de VS, een van de “stints elders”, vormde de basis voor Leijssens bijbaan als trainer. “Nadat ik hun problemen had opgelost, stelden ze voor dat ik regelmatig terug zou komen om mijn Amerikaanse collega’s te onderwijzen over zaken als EMC, signaal/ruisverhouding, signaalintegriteit en vermogensintegriteit. Ik weigerde, maar het triggerde me wel om een presentatie voor Philips samen te stellen, die later uitgroeide tot een training. Binnen het bedrijf heb ik die inmiddels al honderd keer gegeven, aan collega’s maar ook aan het management. Alle nieuwe medewerkers bij Philips Engineering Solutions zijn verplicht om de cursus te volgen.”
Via High Tech Institute geeft Leijssen de cursus ook buiten Philips. “Het is gericht op echte elektronici die dagelijks tegen ontwerpvraagstukken aanlopen. De training is bedoeld om hen ervan bewust te maken dat zaken als EMC-emissie, EMC-immuniteit, signaal-ruisverhouding, signaalintegriteit, vermogensintegriteit en ruisclassificatie niet los van elkaar moeten worden gezien; ze zijn allemaal met elkaar verbonden. Ik heb niet veel EMC-specialisten in mijn klas gehad omdat ze de neiging hebben zich op slechts één aspect te richten, en zo werkt het niet. Je kunt niet optimaliseren voor één aspect en de andere vergeten.”
Vanuit deze holistische visie laat Leijssen de deelnemers zien hoe een printplaat eruit moet zien. “Een databus heeft een relatief lage EMC-voetafdruk, maar een kloklijn heeft een groot EMC-effect en overschrijdt alle limieten. Zo’n kloklijn kun je dus het beste op een binnenlaag plaatsen, terwijl je een databussignaal prima op een buitenlaag kunt plaatsen,” illustreert hij. “Een van de opdrachten in de opleiding is om een printplaat te maken met een heel simpel stukje elektronica erop en dat te omhullen, eerst met plastic en dan met metaal. Hoe beïnvloedt dat de elektrische eigenschappen? Wat gebeurt er als je alle ingangen aan de ene kant zet en alle uitgangen aan de andere kant? Eigenlijk is dat het ergste wat je kunt doen. Ik wil dat de deelnemers gevoel krijgen voor alle elektrische fijne kneepjes.”
Vanwege het praktische karakter is de training “Signaalintegriteit van een printplaat” van Leijssen eigenlijk meer een workshop. “Ik put veel uit eigen ervaring. Omdat ik gebonden ben aan NDA’s voor mijn recente opdrachten, gebruik ik voorbeelden van jaren geleden, zoals de Amerikaanse klus. Maar ook het werk dat we deden voor Bang & Olufsen. Zij legden de lat extreem hoog, zeker voor een bedrijf in consumentenelektronica, maar zelfs voor medische standaarden: ze eisten een signaal-ruisverhouding van 100 dB en voerden ESD-tests uit bij 16 kilovolt, waar 2 kV normaal is voor consumentenapparatuur en 8 kV voor medische apparatuur. De voorbeelden zijn misschien niet nieuw, maar ze zijn zeker niet achterhaald.”
Hou het simpel
Hoewel Leijssen de afgelopen jaren een verandering ten goede heeft gezien, is er nog steeds missiewerk te doen. “Ik maak deel uit van een clubje dat de echt lastige EMC-problemen binnen Philips aanpakt. Vroeger kregen we veel telefoontjes van mensen die tegen het einde van een project elektrische problemen kregen. Ik heb mijn deel van projectplannen gezien waarin een jaar ontwikkeling wordt geschetst, gevolgd door een week EMC-optimalisatie, terwijl je dit eigenlijk aan het begin zou moeten doen. Ja, het maakt het duurder, maar we hebben het over producten die in huizen of zelfs ziekenhuizen terechtkomen. Het is veel beter geworden, al heb ik af en toe nog wel een appeltje te schillen.”
“Een andere positieve trend”, merkt Leijssen op, “is dat de printplaatontwerpen eenvoudiger worden. Er is een groeiend bewustzijn onder chipmakers dat ze de problemen zelf moeten oplossen, in plaats van ze los te laten op de printplaat. We zien dus dat er steeds meer voorzieningen voor signaalintegriteit worden ingebouwd op de chip, wat het leven van elektronicaontwerpers veel eenvoudiger maakt. En dan is het aan hen om de dingen ook op printplaatniveau eenvoudig te houden. Waarom acht lagen gebruiken als vier genoeg is? Waarom beide kanten van een printplaat gebruiken als je alle componenten aan één kant kunt plaatsen? Waarom kiezen voor een dunne printplaat met een hoog risico op breuk als een dikkere, robuustere printplaat net zo goed werkt? Het is precies dit bewustzijn dat ik met mijn training wil vergroten.”
Dit artikel is geschreven door Nieke Roos, hoofdredacteur van 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.
High Tech Institute organiseert de training 'Signaalintegriteit van een PCB' als een 2,5-daagse training.
Blijf op de hoogte
Ontvang onze maandelijkse updates
