¿Por qué Samsung incluye condensadores inútiles? [cerrado]

Realizo reparaciones a nivel de componentes de placas base de tabletas, y hasta ahora he visto esta situación desconcertante en dos modelos diferentes de placas base de tabletas Samsung (SM-T210, SM-T818A). Hay condensadores de chip de cerámica en la PCB que están claramente conectados al plano de tierra en ambos extremos . Los controles de resistencia confirman, además es bastante obvio solo mirarlos. SM-T210: esto parece un acondicionamiento de señal de algún tipo. Está en el reverso de la PCB de la ranura SD, pero SD usa más de dos líneas de señal, así que no sé. SM-T210: está en el reverso de la PCB desde el IC del conmutador USB. Está justo al lado del conector de la batería. SM-T818A: esta es la fuente de alimentación AMOLED. La tapa misteriosa en realidad se encuentra en el borde de un escudo EMI (eliminado para la foto) y el marco del escudo tenía que incluir un corte para despejar la tapa. Entonces se tomaron algunas molestias para tener la gorra aquí.

El único escenario que se me ocurre es que durante la captura, el ingeniero de diseño colocó un montón de tapas para su uso eventual, pero conectó ambos extremos a tierra para que el módulo DRC no se quejara de los pines flotantes. Luego terminaron sin usarlos todos, pero no eliminaron los extras del diseño. El diseño se envía a un ingeniero de diseño, que simplemente coloca y enruta el diseño que le han dado.

Estoy dispuesto a permitir que alguien haga algo tan inteligente y sabio que esté más allá de mi alcance (¿filtrar el ruido de la banda de terahercios del plano de tierra?), Pero no creo que este sea un ejemplo de eso *.

* Por supuesto, eso es exactamente lo que diría si fuera un ejemplo de eso.

Hay cuatro comentarios sobre este hilo de reddit que pueden estar relacionados con algo:

Por silver_pc:

¿podría ser una forma de 'ciudades de papel' en los mapas, también conocida como entrada ficticia para identificar copias directas?

Por toybuilder:

No es que estén haciendo esto necesariamente, pero he oído decir que los fabricantes en masa seguirán quitando los condensadores hasta que su producto deje de funcionar. (Ciertamente, era común ver placas base de PC con almohadillas de desacoplamiento despobladas por todas partes cuando solía construir PC a mano).

Si tiene una configuración de producción en masa para rellenar tableros y hacer una inspección de calidad visual automatizada, tal vez no desee aprovechar el tiempo de inactividad para reprogramar su línea de producción al introducir y monitorear los cambios de producción en curso con el objetivo final de quitar los condensadores . Si es así, puede anular los condensadores rellenándolos como antes, pero con ambas almohadillas en el mismo plano.

Samsung fabrica condensadores, por lo que tal vez estén un poco más dispuestos a quemar un corto tramo de placas con condensadores desperdiciados si, a la larga, pueden deshacerse de ellos de manera más definitiva.

Tenga en cuenta que las grandes empresas como Samsung tienen la capacidad de probar sus productos con fines de certificación internamente, por lo que probablemente sea lo suficientemente barato como para ejecutar un pequeño lote para probar y aceptar / rechazar. Y si se acepta, simplemente lanzarlo al mercado

Al menos, esa sería mi suposición.

Por John_Barlycorn:

Creo que esto tiene más que ver con el proceso de fabricación que con el propósito eléctrico. La fabricación electrónica moderna es una locura de mierda con respecto a la velocidad .

Estamos hablando de movimientos robóticos que son tan rápidos que hay que considerar la resistencia al aire y la vibración de la máquina.

La posición de las piezas que alimentan las máquinas de recogida y colocación es crítica para la velocidad de operación. Entonces pasan mucho tiempo en la configuración. Luego presiona "Inicio" y mira cómo gira. Entonces, si terminan con 2 productos que son similares, tienen que pasar por este costoso cambio de configuración ejecutado por un costoso ingeniero para cambiarlos. Pero estos límites son tan baratos que después de considerar este cambio de configuración, en realidad podría costarles más dinero eliminarlos durante diferentes ejecuciones. Podrían decir "A la mierda" y dejar que los llenen a pesar de no necesitarlos.

Mi padre trabajó en la industria durante años y tenía algo de experiencia en cosas de menor volumen. En la fabricación, este tipo de lógica hacia atrás no es infrecuente. Hace lo que es más barato / más rentable, que no siempre es la opción menos derrochadora.

Por CopperNickus:

Hay otros planos en una tableta: la pantalla y la carcasa. Quizás la respuesta se encuentra en la tercera dimensión. ¿Podría haber un contacto cepillo / resorte o alguna otra conexión en otra capa del dispositivo que complete un circuito cuando se ensambla la tableta? Esa técnica se utiliza en sus teléfonos celulares para acoplar varias placas internas en la parte posterior y la carcasa.

En los teléfonos, los contactos de resorte se acoplan a contactos dorados o plateados cuando se ensambla el dispositivo.
https://i.imgur.com/ztOZmDN.png

¿O tal vez solo un control de RF basado en proximidad relacionado con la pantalla?

Al principio pensé que podría ser puramente mecánico, tal vez una forma de evitar que la gente golpee la parte BGA del tablero, pero las otras dos imágenes sugieren que no es así porque las tapas están rodeadas por muchas otras partes.

Hay algo en común entre los tres diseños:
1) Se colocan al lado de los circuitos. Uno de ellos es un circuito boost a buck DC a DC.
2) Todos son del mismo tamaño.

No tienen el mismo alivio térmico a tierra

Apuesto a que estos son puntos de prueba, siempre están ubicados al lado de los circuitos y sería fácil sondear. Si estaba mirando diferentes componentes con una sonda de pinzas, siempre podría saber qué componente era la referencia de tierra. También puede ser útil durante la comprobación de EMI para ver qué está haciendo esa capa superior del plano de tierra y si realmente es tierra.

También pueden servir para otro propósito de RF, pero dudo seriamente que, si lo hicieran, el alivio térmico probablemente sería similar a producir un resultado similar con los parásitos. A frecuencias muy altas, un límite como este cambiaría la impedancia del plano de tierra, por lo que solo puedo especular.

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Decidí simular los parásitos de la placa y el condensador anulado, para esto estimé 0.25 oz de cobre (para esa cantidad de capas tendría que ser muy delgada y no era necesario que la mayoría de los circuitos en la placa tuvieran una gran capacidad de carga de corriente)

Calculé 3 trazas de molino para los cables en el condensador, un condensador de 0.1 uf en un tamaño 0402, que tendría aproximadamente 0.7nH de ESL y 30mΩ de ESR.

También agregué una estimación para el cobre alrededor del exterior de la tapa, que no será súper precisa porque idealmente esto debería ser simulado por Finite Element Software (FEM) para descubrir realmente lo que está sucediendo, pero la resistencia a granel y la inductancia puede dar una idea de lo que está sucediendo.

Los resultados fueron sorprendentes, probé los puntos directamente en el otro lado del condensador y obtuve un filtro de paso alto, pero tiene un bloqueo de 10 dB. En conjunción con las vías esto puede ser útil para pasar las pruebas EMI. Este es solo un ejemplo de la mejor situación, para realmente modelar esto, necesitaría usar un FEM

Eso podría ser un condensador de alimentación, no está claro en las imágenes. Los condensadores de alimentación se utilizan generalmente en circuitos de RF y están diseñados para conectarse a tierra en los bordes y tienen una almohadilla central para el otro terminal del condensador.

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La nueva imagen revela que no hay una almohadilla debajo del condensador, por lo que no es una alimentación a través del condensador, pero dejo esta respuesta porque podría ayudar a otros a identificar la alimentación a través de los condensadores.

Posiblemente un pensamiento loco, pero podría ser el control del proceso. Todas las tapas están cerca de objetos metálicos grandes, lo que puede evitar que la placa se caliente correctamente durante el reflujo. Las tapas dobles con conexión a tierra son más grandes que sus vecinas, y con 2 conexiones al plano de tierra los convierten en los candidatos más probables para no soldar adecuadamente si está presionando los límites de la velocidad de su línea. Puede usarlos como un punto único de inspección óptica automatizada para verificar en lugar de verificar cada componente, aumentando así el rendimiento.

Solo una idea, no he visto nada como esto antes

En condiciones de alta frecuencia, un plano metálico no es un conductor continuo y equipotencial, sino que actúa como una estructura resonante debido a R y L distribuidos, así como a la geometría, es decir, los campos de franjas. Así es como funcionan las antenas microstrip.

El resultado es que los campos y la impedancia del plano de tierra varían espacialmente. Ver, por ejemplo, la página 16 de esta presentación . La única forma de ver con precisión esto es a través de la simulación FEM debido a las formas no regulares en la PCB.

El condensador es análogo a un poste de sintonización o un varactor en una guía de onda. Al vincular los campos entre dos puntos en el plano de tierra, las resonancias cambiarán espacialmente y en frecuencia de alguna manera deseada.

Normalmente, esto se hace mediante una tapa de desacoplamiento entre la potencia y la tierra. Sospecho que el propósito de este condensador es proteger el circuito cercano de cualquier señal de RF inducida en el plano de tierra por los transmisores inalámbricos.