Perché Samsung include condensatori inutili? [chiuso]

Faccio riparazione a livello di componente delle schede madri per tablet e finora ho visto questa situazione sconcertante su due diversi modelli di schede madri per tablet Samsung (SM-T210, SM-T818A). Sul PCB sono presenti condensatori di chip ceramici che sono chiaramente collegati al piano di massa su entrambe le estremità . I controlli di resistenza confermano, inoltre è abbastanza ovvio solo guardarli. SM-T210 - Sembra un condizionamento del segnale di qualche tipo. È sul retro del PCB dallo slot SD ma SD utilizza più di due linee di segnale, quindi non lo so. SM-T210 - Si trova sul retro del PCB dall'IC commutatore USB. È proprio accanto al connettore della batteria. SM-T818A - Questo è l'alimentatore AMOLED. Il cappuccio misterioso si trova effettivamente sul bordo di uno scudo EMI (rimosso per la foto) e la cornice dello scudo doveva includere un taglio per liberare il cappuccio. Quindi si sono messi in difficoltà per avere il cappello proprio qui.

L'unico scenario che mi viene in mente è che durante Capture l'ingegnere progettista ha messo un mucchio di tappi per un eventuale utilizzo, ma ha collegato entrambe le estremità a terra in modo che il modulo DRC non si lamentasse dei pin fluttuanti. Quindi hanno finito per non usarli tutti ma non hanno eliminato gli extra dal design. Il design viene inviato a un ingegnere di layout, che posiziona e indirizza semplicemente il design che gli è stato assegnato.

Sono disposto a consentire a qualcuno di fare qualcosa di così intelligente e saggio da andare oltre il mio ken (filtrando il rumore della banda terahertz dal piano di massa?), Ma non credo che questo sia un esempio *.

* Certo, è esattamente quello che direi se ne fosse un esempio.

Ci sono quattro commenti su questo thread reddit che potrebbero essere relativi a qualcosa:

Di silver_pc:

potrebbe essere una forma di "città di carta" sulle mappe - ingresso fittizio dell'AKA per identificare copie dirette?

Dal costruttore di giocattoli:

Non che lo stiano necessariamente facendo, ma ho sentito dire che i produttori di massa continueranno a rimuovere i condensatori fino a quando il loro prodotto non smetterà di funzionare. (Certamente, era comune vedere schede madri per PC con pad di protezione disaccoppiato non popolati dappertutto quando ero solito costruire PC a mano.)

Se hai una configurazione di produzione in serie per riempire le schede e fare un'ispezione visiva automatizzata della qualità, forse non vuoi prendere il colpo di inattività per riprogrammare la tua linea di produzione mentre introduci e monitori i cambiamenti di produzione in corso con l'obiettivo finale di rimuovere i condensatori . In tal caso, è possibile annullare i condensatori riempiendoli come prima, ma con entrambi i pad sullo stesso piano.

Samsung produce condensatori, quindi forse sono un po 'più disposti a bruciare attraverso una breve serie di schede con condensatori sprecati se, a lungo termine, riescono a sbarazzarsene più definitivamente.

Tieni presente che le grandi aziende come Samsung hanno la possibilità di testare i loro prodotti a fini di certificazione internamente, quindi è probabilmente abbastanza economico per eseguire un piccolo lotto per testare e accettare / rifiutare. E se accettato, rilasciarlo sul mercato.

Almeno, sarebbe la mia ipotesi.

Di John_Barlycorn:

Credo che ciò abbia più a che fare con il processo di produzione che con lo scopo elettrico. La moderna produzione elettronica è folle per quanto riguarda la velocità .

Stiamo parlando di movimenti robotici che sono così veloci che bisogna considerare la resistenza dell'aria e le vibrazioni della macchina.

La posizione delle parti che alimentano le macchine pick and place è fondamentale per la velocità di funzionamento. Quindi dedicano molto tempo all'installazione. Quindi premere "Avvia" e guardarla girarsi. Quindi, se finiscono con 2 prodotti simili, devono passare attraverso questo costoso cambio di installazione eseguito da un ingegnere costoso per spegnerli. Ma questi tappi sono così economici che dopo aver considerato questa modifica alla configurazione, potrebbe effettivamente costare loro più soldi per rimuoverli durante le diverse esecuzioni. Potrebbero semplicemente dire "Fanculo" e lasciarli popolarli nonostante non ne abbiano bisogno.

Mio padre ha lavorato nel settore per anni e ha avuto esperienza in piccoli volumi. Nel produrre questo tipo di logica all'indietro non è raro. Fai ciò che è più economico / redditizio che non è sempre l'opzione meno dispendiosa.

Di CopperNickus:

Ci sono altri piani in un tablet: il display e la custodia. Forse la risposta sta nella terza dimensione. Potrebbe esserci un contatto spazzola / molla o qualche altra connessione su un altro strato del dispositivo che completa un circuito quando il tablet è assemblato? Tale tecnica viene utilizzata nei loro telefoni cellulari per accoppiare varie schede interne al retro e al case.

Nei telefoni, i contatti a molla si accoppiano ai contatti dorati o argentati quando il dispositivo è assemblato.
https://i.imgur.com/ztOZmDN.png

O forse solo qualche controllo RF basato sulla prossimità relativo al display?

All'inizio ho pensato che potesse essere puramente meccanico, forse un modo per impedire alle persone di urtare la parte BGA dalla scheda, ma le altre due immagini suggeriscono che non è perché i tappi sono circondati da molte altre parti.

C'è una certa comunanza tra tutti e tre i design:
1) Sono posizionati vicino ai circuiti. Uno di questi è un boost \ buck da CC a CC.
2) Hanno tutte le stesse dimensioni.

Non hanno lo stesso rilievo termico a terra

Scommetto che questi sono punti di test, si trovano sempre vicino ai circuiti e sarebbe facile sondare. Se stavi sfogliando diversi componenti con una sonda per pinzette, puoi sempre sapere quale componente era il riferimento al suolo. Può anche essere utile durante il controllo EMI per vedere cosa sta facendo quel livello del piano superiore e se è veramente rettificato.

Potrebbero servire anche ad altri scopi RF, ma dubito seriamente che, se lo facessero, il rilievo termico sarebbe probabilmente simile per produrre un risultato simile con i parassiti. A frequenze molto alte un limite come questo cambierebbe l'impedenza del piano di massa, per quale fine posso solo speculare.

MODIFICARE

Ho deciso di simulare i parassiti della scheda e del condensatore annullato, per questo ho stimato 0,25 once di rame (per molti strati dovrebbe essere molto sottile e non è necessario che la maggior parte dei circuiti sulla scheda abbia una grande capacità di trasporto di corrente)

Ho stimato 3 tracce di mulino per i conduttori nel condensatore, un condensatore da 0,1uf in una dimensione 0402, che avrebbe circa 0,7 nH di ESL e 30 mΩ di ESR.

Ho anche gettato una stima per il rame attorno alla parte esterna del cappuccio, che non sarà super preciso perché idealmente questo dovrebbe essere simulato da Finite Element Software (FEM) per scoprire davvero cosa sta succedendo, ma la resistenza alla rinfusa e l'induttanza può dare un'idea di ciò che sta succedendo.

I risultati sono stati sorprendenti, ho sondato i punti direttamente dall'altro lato del condensatore e ho ottenuto un filtro passa alto, ma ha un blocco di 10 dB. In combinazione con i via può essere utile per superare i test EMI. Questo è solo un esempio della migliore situazione, per modellarlo davvero dovresti usare una FEM

Potrebbe essere un condensatore di alimentazione, non è chiaro dalle immagini. I condensatori passanti vengono solitamente utilizzati nei circuiti RF e sono progettati per essere collegati a terra sui bordi e dispongono di un cuscinetto centrale per l'altro terminale del condensatore.

MODIFICARE

La nuova immagine non rivela alcun pad sotto il condensatore, quindi non è un feed through condensatore ma sto lasciando questa risposta perché potrebbe aiutare gli altri a identificare il feed through condensatori.

Forse un pensiero folle, ma potrebbe essere il controllo di processo. Tutti i tappi sono vicini a grandi oggetti metallici, che possono impedire il corretto riscaldamento della scheda durante il riflusso. I tappi a doppia messa a terra sono più grandi dei loro vicini e con 2 connessioni al piano terra li rendono i candidati più probabili a non saldare correttamente se si spingono i limiti della velocità della linea. È possibile utilizzarli come un unico punto di ispezione ottica automatizzata per verificare piuttosto che controllare ogni componente, aumentando quindi la produttività.

Solo un'idea, non ho mai visto nulla di simile prima

In condizioni di alta frequenza, un piano metallico non è un conduttore equipotenziale continuo, ma funge invece da struttura risonante a causa di R e L distribuiti, nonché di geometria, ovvero campi di frange. Ecco come funzionano le antenne microstrip.

Il risultato è che i campi e l'impedenza del piano terra variano spazialmente. Vedi, ad esempio, Pagina 16 di questa presentazione . L'unico modo per vederlo con precisione è tramite la simulazione FEM a causa delle forme non regolari nel PCB.

Il condensatore è analogo a un posto di sintonia o un varactor in una guida d'onda. Collegando i campi tra due punti sul piano terra, le risonanze si sposteranno spazialmente e in frequenza in un modo desiderato.

Normalmente, questo viene fatto da un tappo di disaccoppiamento tra potenza e terra. Sospetto invece che lo scopo di questo condensatore sia quello di proteggere il circuito vicino da qualsiasi segnale RF indotto sul piano di massa dai trasmettitori wireless.