Ein Platz in der ersten Reihe für die Forschung und Entwicklung des US-Militärs

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Es muss Spaß machen, in einem Job zu arbeiten, der einen Platz in der Geschichte der Vereinigten Staaten hat. Ryan Lang kann Ihnen alles darüber erzählen.

Ryan ist PCB-Designer am Physical Science Laboratory der New Mexico State University, wo ein Großteil der frühen Forschung für Raketenleitsysteme stattfand. Ich habe kürzlich mit Ryan über seinen Job gesprochen, sowie über den Milaero-PCB-Designkurs, den er mit Kris Moyer von IPC belegt hat.

Andy Shaughnessy : Beginnen wir mit ein paar Hintergrundinformationen über Sie und Ihren Job. Die PSL hat ziemlich wichtige Arbeit geleistet; Das muss ein angenehmer Arbeitsplatz sein.

Ryan Lang: Das ist richtig. Das Physical Science Lab der New Mexico State University war in der Tat an einigen interessanten Arbeiten beteiligt, beginnend in den 1940er Jahren mit der Unterstützung der Vengeance-2 Rocket (V-2) im Rahmen eines Vertrags mit dem Army Ballistics Research Laboratory. Nach der V-2 folgten bald die Unterstützung für Aerobee Rocket und Viking Rocket sowie im Laufe der Zeit viele andere Systeme und Verträge mit dem Verteidigungsministerium.

Heute ist die PSL an Projekten in den Bereichen elektronische Kriegsführung, Gegenmaßnahmen, Cybersicherheit, Telemetrie und Raketensysteme beteiligt. Hier in der Wüste in New Mexico gibt es viele Testgelände und damit viele Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten. Einige kennen vielleicht den berüchtigten Trinity-Teststandort, an dem die erste Atombombe getestet wurde, der zweieinhalb Stunden nordöstlich von meinem Wohnort liegt.

Nur zwei weitere Stunden nördlich des Trinity-Standorts befindet sich das Los Alamos National Laboratory, wo J. Robert Oppenheimer während des Manhattan-Projekts als Direktor fungierte. Hier wurde die Forschung und Entwicklung der Atombombe durchgeführt. Als Hintergrundwissen habe ich nach meinem High-School-Abschluss auf dem Gebiet der Elektronik angefangen, als ich anfing, auf einem nahegelegenen Testgelände zu arbeiten. Seitdem beschäftige ich mich mit Elektronik, Ingenieurwesen sowie Forschung und Entwicklung.

Shaughnessy:Wann haben Sie mit dem Design von Leiterplatten begonnen?

Sprache: Ich habe 2019 mit dem Design von Leiterplatten begonnen, nachdem ich diesen speziellen Job jahrelang im Auge behalten hatte. Ich habe viele Jahre lang an der Werkbank mit Leiterplatten und Leiterplattenbaugruppen gearbeitet, von Montage, Nacharbeit und Reparatur bis hin zu Modifikation, Verifizierung, Test und Inspektion. Ich wusste, dass ich irgendwann PCB-Designer werden würde, weil meine Leidenschaft für Leiterplatten und die Physik hinter der Energieübertragung in einer Leiterplatte zunahm und immer noch wächst. Der Übergang zum PCB-Design kam von selbst.

Shaughnessy: Apropos Übergänge: Ich habe gehört, dass Sie einen Kurs bei Kris Moyer zum Thema „PCB-Design für Militär- und Luft- und Raumfahrtanwendungen“ besucht haben. Erzählen Sie uns etwas über den Kurs.

Sprache: Der Kurs war ausgezeichnet. In Anbetracht der Dauer des gesamten Kurses und der Länge der einzelnen Vorlesungen waren die Menge und der Umfang der bereitgestellten Informationen gut durchdacht und vermittelt. Kris ist wirklich ein großartiger Lehrer – er ist sachkundig und detailorientiert, was mir zu Beginn des Kurses wirklich auffiel. Der Kurs beleuchtet die Techniken zum Entwurf hochzuverlässiger Leiterplatten, schließt aber auch andere wichtige Themen wie Materialien, Herstellung, Fertigung, Dokumentation und Grundlagen der Signalintegrität nicht aus. Es gibt eine Menge Informationen, die einem PCB-Designer dabei helfen, den richtigen Weg in das Milaero-PCB-Design einzuschlagen.

Shaughnessy: Im Kursüberblick sehe ich, dass Kris viel Zeit mit DFM, Hochspannung und Dingen wie der Paschen-Kurve verbringt. Haben Sie sofort etwas gelernt, das Sie bei der Arbeit anwenden können?

Sprache: Eines habe ich sofort genutzt: Wie wichtig es ist, dem Designteam von Anfang an Informationen über die Umgebung des Endprodukts, den Betriebstemperaturbereich und die Zuverlässigkeitsanforderungen des Produkts zu vermitteln. Das bedeutet, dass vor der Erstellung eines Schaltplans die Endumgebung, der Temperaturbereich und die Zuverlässigkeit vereinbart und die Komponenten sowie Schaltungsdesign und Layouttechniken entsprechend ausgewählt werden müssen. Mit anderen Worten: Das Gespräch über Zuverlässigkeit muss bereits in den frühen Phasen eines neuen Designs beginnen und alle Anforderungen darlegen, die für die Herstellung einer zuverlässigen Leiterplatte von Anfang bis Ende erforderlich sind.

Shaughnessy:Was waren einige der Erkenntnisse aus dem Kurs?

Ryan: Einige der wichtigsten Erkenntnisse für mich: Kris ging auf die Themen thermische Anforderungen und Herausforderungen bei Hi-Rel-Designs ein. Er erörterte auch die Bedeutung des Umweltschutzes und den Einsatz von Schutzbeschichtungen, Vergussmassen, Kompromissen, mechanischer Beanspruchung und Abhilfemaßnahmen. Wir haben die Bedeutung der Ladungsisolierung und -isolierung in Hi-Rel- und Raumfahrtprodukten besprochen, die elektrische Isolationseigenschaften in großen Höhen wie die Paschen-Kurve, Ladungskonzentration und Entladungsereignisse und vieles mehr umfassen. Abschließend werden in diesem Kurs grundlegende Schritte zur Leiterplattenfertigung besprochen, sodass der Designer erkennen kann, wie die Fertigung mit Ihren allgemeinen Produktzuverlässigkeitszielen zusammenhängt.

Shaughnessy:Gibt es noch etwas, das Sie hinzufügen möchten?

Ryan: Zusätzlich zu PCB-Designtechniken wird der Teilnehmer in diesem Kurs auch mit der Verwendung von IPC-Standards vertraut gemacht. Wenn Sie mit einem Standard vertrauter werden, werden Sie im Laufe Ihrer Designkarriere schließlich zu anderen Standards geführt, was Ihr Wissen erweitert und zu einem hilfreichen Werkzeug bei der Erzielung eines fertigen Qualitätsprodukts wird. Nebenbei bemerkt, für den Fall, dass Kris dies liest, habe ich ihm einmal gesagt, dass er einen Kurs nur über die PCB-Dokumentation und die Vorbereitung von Dateien für die Fertigung und Fertigung abhalten sollte, da er sich in diesem Thema sehr gut auskennt. Kris, wenn du das liest, würde ich diesen Kurs wirklich gerne besuchen!

Shaughnessy: Von deinen Lippen bis zu Kris' Ohren! Danke, Ryan.

Ryan:Danke, Andy.