Bill Brooks Mette la Quarta su un Programma di Studi Basato sul Design, anzichè sugli Strumenti
Judy Warner: Da quanto tempo progetti PCB e cosa ti ha portato a questa professione?
Bill Brooks: Progetto circuiti dal 1970. Mio padre mi ha introdotto all’elettronica. Era un impiegato professionale aerospaziale nella R&D alla Hughes Aircraft Company, UCSD, e dopo all’Aerospace Incorporated. Decise di aprire un negozio di circuiti stampati fuori nel nostro garage a Vista, in California, mentre ero ancora alle scuole superiori. Nel 1969 insegnò a me e ai miei fratelli tutti i processi coinvolti nel fabbricare circuiti stampati. Mi spiegò la struttura del circuito stampato con uno schematico che sceglievo da Texas Instruments Datebook per un amplificatore audio a transistor corpo solido di 10 watt. Avevo progettato il circuito utilizzando pennarelli colorati su pergamena e fatto il lavoro artistico sul tavolo luminoso utilizzando Bishop Graphics per stampare tagli e disegni su un Mylar 7 mil per IC e quindi facevo la foto riduzione di scala 2:1 con della pellicola ortografica sulla nostra camera di processo, per creare il lavoro fotografico. Preparavo il materiale rivestito di rame pulendolo e rivestendolo con materiale fotoresistente e lo esponevo alla luce UV utilizzando quei film che erano stati registrati e forati e quindi sviluppato l’immagine in un frame vuoto per prepararlo ad essere inciso. Dopo l’incisione, lo foravo e lo rivestivo con saldatura e quindi ritagliavo il circuito per ritagliarlo a misura. Allora raccoglievo i componenti e assemblavo la scheda e controllavo il mio lavoro e quindi accendevo e testavo...e funzionava!
Ho fatto lezioni di elettronica durante la scuola estiva ed ho imparato a costruire il mio ricevitore a tubo supereterodina ed un alimentatore DC a 400 watt. Lavorammo con cloruro ferrico come mordenzante in quel corso per creare un circuito stampato, sebbene fosse più primitivo rispetto al processo che utilizzavamo nel negozio di papà. Costruì un metronomo elettronico come tesi di progetto scientifico quell’anno.
Alla fine mio padre chiuse il suo negozio ed io iniziai a lavorare per altre compagnie come un Draftsman®. Gli schematici, disegni di fabbricazione e creazioni di circuiti stampati diventarono la mia fonte di reddito per un po’. Da lì, diventai un tecnico, poi finalmente iniziai a fare i layout. Ho anche fatto della progettazione meccanica e packaging di circuiti elettronici per alcune compagnie come impiegato temporaneo. Durante quel periodo ho lavorato per dozzine di aziende, diverse con nomi riconoscibili come Teledyne, SAIC, e Hughes Aircraft.
Sono stato coinvolto nell’IPC Designers Council (Il consiglio dei progettisti IPC) all’incirca dal 2000. Ho dato corsi di design PCB al Palomar College in San Marcos, California per oltre 10 anni ed ho scritto per un Magazine di Design PCB.
Warner: Visto che hai una lunga storia nel layout, quale pensi che sia la più grande sfida per un progettista al giorno d’oggi?
Brooks: Ci sono molte sfide affrontate dai nuovi progettisti. Una delle più grandi è trovare una fonte di valore che insegni loro come fare progettazione di circuiti che siano affidabili, convenienti, facili da assemblare, facili da testare, funzionali e che soddisfino i requisiti di cui ha bisogno l’agenzia per mettere un prodotto sul mercato o soddisfare i requisiti dei propri consumatori, commerciali, industriali, militari o medici.
Warner: Che tipo di complessità di circuito progetti oggi, e dove pensi che la tecnologia EDA sia diretta ( o dovrebbe essere diretta)?
Brooks: Le schede che faccio oggi sono ragionevolmente complesse. Alcune sono circuiti flessibili e altre sono circuiti rigidi. L’ambiente e i requisiti di affidabilità sono decisamente estreme: alte vibrazioni, requisiti EMI/EMC, test d’ambiente, HALT/HAST, e i EMI sono fatti su tutti gli assemblaggi della nostra basetta. I nostri clienti si attendono che la loro attrezzatura duri a lungo. In dieci anni di operatività non è insolito vedere una macchina in servizio. C’è un mix di circuiteria analogica e digitale, interfacce di macchina specializzate, controllo robotico delle funzioni della macchina, processi di macchina di convogliatura, efficienza energetica e basse emissioni di radiazioni elettromagnetiche o interferenze. Abbiamo un mix di protocolli di comunicazione da gestire, incluse comunicazioni a fibra ottica...tipicamente le nostre basette hanno requisiti di accoppiamento differenziale.
EDA necessita di integrare gli strumenti buoni per far fronte ai progetti difficili come RF e design microonde, comunicazioni digitali ad alta velocità, circuiti flessibili, interfacce meccaniche, assemblaggi multi-circuito, tolleranze e detassazione, analisi della vibrazione, requisiti EMI/EMC, e problemi normativi di agenzia e Safety Agency. I sistemi esperti dovrebbero guidare i progettisti per far loro prendere decisioni intelligenti ed informate rispetto ai loro progetti per far risparmiare soldi agli utenti, tempo e sforzi ed aiutarli ad evitare a fare degli errori costosi.
Warner: Se tu potessi dare tre consigli pratici ad un progettista meno esperto, quali sarebbero?
Brooks:
-
Impara quanto puoi e certificati attraverso corsi IPC e CID. La conoscenza dell’elettronica, della produzione, della progettazione meccanica e degli standard di elaborazione sono la chiave.
-
Domanda al tuo datore di lavoro di farti prendere parte al PCB WESt o altri training per formarti meglio in alcuni aspetti specifici di design. Approfondisci l’attrezzatura di sicurezza, affidabilità, testabilità, producibilità, EMI/EMC, schermatura adeguata, condensatori di bypass ed il loro utilizzo, etc.
-
Lasciati coinvolgere nelle organizzazioni di gruppo a supporto locale che supportano il tuo strumento CAD.
Warner: Bill, sei stato un appassionato dell’insegnamento ai progettisti negli anni. Per favore condividi con noi il tuo incarico al Palomar College nell’insegnamento di design PCB, e dove siamo con il programma odierno?
Brooks: Quando ho preso l’incarico del programma, si utilizzava PADS PCB come piattaforma. Era in vigore da un po’ di anni con un po’ di istruttori al comando. Ho provato a cambiare il programma da un corso di studi basato sullo strumento ad un corso basato sul design. Volevo che gli studenti approfondissero di più sul design così non sarebbero stati formati solo nell’utilizzo dello strumento. L’amministrazione era corteggiata da Mentor Graphics ad usare il loro nuovo Expedition Software per insegnare progettazione di circuiti come un upgrade da PADS, ma avevamo molti problemi con questo software e diventò troppo poco inaffidabile come strumento di apprendimento per le idiosincrasie dell’interfaccia e i requisiti di input strutturati lo rendevano impossibile per i principianti imparare lo strumento abbastanza rapidamente da iniziare per davvero ad imparare i principi del design. Ho consigliato di cambiare per Altium Designer® come strumento per il corso per la sua facilità di utilizzo e per l’interfaccia utente, ed una volta stipulato l’accordo, le cose sono andate molto più lisce per noi per avanzare informazioni su strumenti passati così da poterci concentrare maggiormente sulla formazione per il design invece di trascorrere le nostre ore a cercare di far fare allo strumento ciò che vogliamo. Finanziamenti e problemi di presenza scolastica e pregiudizi amministrativi sembravano crearci alcuni mal di testa. Dopo aver lasciato presero qualcun altro ad insegnare il programma. Penso che stessero cercando qualcun’altro per mantenere il programma in vita oggi. Gli studenti erano da tutti i tipi di background, alcuni eccezionali, altri molto disagiati, ma riuscivamo ad ottenere la completa formazione di abbastanza studenti per i circuiti e le strutture dei PCB.
Warner: Alcuni paragonano il design PCB all’arte. Visto che tu sei uno scultore di talento, sei d’accordo o no e perchè?
Brooks: C’è un aspetto nel design PCB che ha qualcosa di artistico per me nella sua natura. Un artista sente le cose come simmetria, economia dello spazio, modelli e scanalature attraverso un modello e ciò è vero anche per un progettista. Io ritengo che quasi tutti i progettisti che ho conosciuto avessero un qualche interesse nell’arte, indipendentemente pittura, disegno, scultura, fotografia o musica. Il design PCB non è solo una sfida tecnica dell’emisfero sinistro, ma è anche fisica, estetica ed ha aspetti dell’ingegneria umana allo stesso modo di facilità d’uso e funzionalità. Un buon progettista necessita di buone doti di visualizzazione. Non avevamo il vantaggio di vedere i nostri componenti in 3D prima del 2006. Quando Altium Designer ha aggiunto tale caratteristica ha rivoluzionato il modo in cui i progettisti potevano lavorare. Tutte le altre compagnie CAD seguirono l’esempio una volta capito quale vantaggio incredibile voleva dire essere capace di vedere le relazioni meccaniche fra i progetti dei circuiti e l’ambiente su cui venivano installati. Gli strumenti di design hanno fatto molta strada da quando facevo il mio amplificatore!
Warner: Assolutamente sì! Grazie tante davvero per aver condiviso la tua ricca storia nel design PCB, nell’insegnamento tecnico e tutto ciò che hai saputo regalare a questo settore.
Brooks: Il piacere è tutto mio, Judy. Questa carriera è stata sicuramente una corsa divertente!
