Почему Samsung включает бесполезные конденсаторы? [закрыто]

Я занимаюсь компонентным ремонтом материнских плат планшетов и до сих пор наблюдал эту загадочную ситуацию на двух разных моделях материнских плат планшетов Samsung (SM-T210, SM-T818A). На печатной плате есть керамические чип-конденсаторы, которые четко соединены с землей на обоих концах . Проверка сопротивления подтверждает, плюс это довольно очевидно, просто глядя на них. SM-T210 (первая локация)SM-T210 -- Похоже на какое-то преобразование сигнала. Он находится на обратной стороне печатной платы от слота SD, но SD использует более двух сигнальных линий, поэтому я не знаю. SM-T210 -- это на обратной стороне печатной платы от микросхемы коммутатора USB. Он находится рядом с разъемом аккумулятора.SM-T210 (первое место, часть удалена) SM-T210 (вторая локация)SM-T210 (вторая локация, часть снята) СМ-Т818АSM-T818A — это блок питания AMOLED. Таинственная крышка на самом деле расположена на краю экрана EMI (снята для фотографии), и рамка экрана должна была иметь разрез, чтобы очистить крышку. Так что они пошли на некоторые проблемы, чтобы иметь шапку прямо здесь.SM-T818A (часть удалена)

Единственный сценарий, который я могу придумать, заключается в том, что во время захвата инженер-конструктор поместил кучу колпачков для возможного использования, но соединил оба конца с землей, чтобы модуль DRC не жаловался на плавающие контакты. В итоге они не использовали их все, но не удалили лишнее из дизайна. Дизайн отправляется инженеру-макетчику, который просто размещает и маршрутизирует полученный дизайн.

Я готов позволить кому-то сделать что-то настолько умное и мудрое, что это выходит за рамки моего понимания (фильтрация шума терагерцового диапазона от земли?), но я не думаю, что это пример этого*.


*Конечно, это именно то, что я сказал бы, если бы это был пример.

А ты уверен, что под ним нет подкладки?
Они обнаружили ошибку после завершения тестирования FCC. Просто догадка.
Можно фото конденсатора поближе? Похоже, с его терминалами может происходить что-то интересное.
Добавлено увеличенное фото первого экземпляра со снятой крышкой. Это обычный двухконтактный колпачок.
Также добавлена ​​увеличенная фотография последнего экземпляра с крышкой рядом с контактными площадками, перевернутой, чтобы показать отсутствие дополнительных соединений. Это источник питания для AMOLED, управляемый этой микросхемой: 4donline.ihs.com/images/VipMasterIC/IC/TXII/TXIIS164265/… -- Первые два экземпляра - это зарядное устройство и (возможно?) интерфейс SD-карты. .
Первоначально это могли быть запасные крышки в схемах/спецификации на случай необходимости контроля выбросов; когда после предварительных испытаний было сочтено ненужным, автоматическая процедура DRC закорачивала другие концы на землю, чтобы избежать антенн на печатной плате. Спецификация не была исправлена, вероятно, потому, что все конвейеры для массового производства уже были загружены, а стоимость повторного вращения платы (и время) могла быть выше, чем преимущества времени выхода на рынок для крупносерийного производства. Чисто мои домыслы.
Все три фотографии теперь имеют увеличенную версию со снятой крышкой.
Я думаю, что у дизайнера было чувство юмора, чтобы добавить диэлектрическую последовательную цепь резонирующего колпачка, шунтируемую заземляющей пластиной. Я вообще не вижу в них пользы.
Они стоят денег, поэтому у них должна быть какая-то цель.
Это очень маленькие отверстия!
У моего drc есть правило, согласно которому никакие компоненты с двумя выводами не должны быть подключены к одной и той же цепи на обоих выводах.
У меня есть очень слабое воспоминание о том, что я видел катушку с лентой SMD, на которой была повторяющаяся последовательность смешанных компонентов на одной ленте. Это могло быть сделано для удобства аутсорсингового производства, небольшого производства JIT, сокрытия информации или механизма экономии слотов для катушек на устаревших машинах. В таком случае с подготовленными катушками имеет смысл разместить компоненты, даже если они больше не используются, потому что у них есть грузовик с катушками с лентой, в которых уже загружен компонент. Когда запас барабанов израсходован, позиция больше не будет заполняться. Я не мог найти ссылок, поэтому просто комментарий.
Однажды я использовал пару массивов резисторов со сквозными отверстиями в качестве физического барьера, чтобы блокировать свет от набора светодиодов, идущих по неправильным световодам поблизости. Это был хак в последнюю минуту, потому что без них три световые трубки смешались бы вместе и стали бы одного цвета, работало как шарм, но производитель был немного озадачен тем, почему ни один из штифтов никуда не делся :)
Может быть, это хитрый инженер добавляет дополнительные расходы, поэтому он может удалить их позже и сказать, что оптимизировал дизайн. Как будто разработчики программного обеспечения добавили строки кода без эффекта, поэтому их можно удалить позже, чтобы показать легкое улучшение :)
Я смоделировал это в Spice, и это действительно похоже на фильтр верхних частот непосредственно на другой стороне конденсатора.
Это работает. Также термоусадка на корпусе хорошо блокирует распространение света.
@PlasmaHH Когда вы имеете дело с RF, это, вероятно, плохое правило. Например, вы можете использовать конденсаторы через промежутки в заземляющем слое. (Но не в этом случае, где они могли бы так же легко удалить пробел)
@immibis также с РФ это хорошее правило, так как исключения редки и должны приниматься осознанные решения
Нам действительно нужно найти и спросить инженера, который сделал это? ;)
Эта LC-цепь все еще может быть индуктивно связана с чем-то?
В LC cct импеданса нет. так же низко, как основания вокруг и под контактными площадками колпачка. Так как же крышка может проводить или излучать, если ток шунтируется вокруг и под ней.
Не исключено, что это было просто упущение.
Если бы мне пришлось держать пари, я бы поспорил, что это какая-то ошибка.
Они могут выступать в качестве дешевого противостояния. Те 0805 довольно высокие.
@LiorBilia Возможно, в какой-то другой конструкции конденсатор можно было бы использовать в качестве опоры. В этой конструкции рядом с этими загадочными конденсаторами находятся более высокие компоненты (катушка индуктивности, экран от электромагнитных помех).

Ответы (5)

В этой ветке Reddit есть четыре комментария , которые могут быть к чему-то:

Автор: silver_pc:

может ли это быть формой «бумажных городов» на картах — фиктивной записью для идентификации прямых копий?

Автор игрушек:

Не то чтобы они обязательно это делали, но я слышал, что массовые производители будут снимать конденсаторы до тех пор, пока их продукт не перестанет работать. (Конечно, когда я собирал ПК вручную, было обычным делом видеть материнские платы ПК с незаполненными контактными площадками для развязывающих колпачков.)

Если у вас есть массовое производство для заполнения плат и автоматического визуального контроля качества, возможно, вы не хотите тратить время на перепрограммирование производственной линии, когда вы вводите и отслеживаете текущие производственные изменения с конечной целью удаления конденсаторов. . Если это так, вы можете обнулить конденсаторы, заполнив их, как и раньше, но с обеими контактными площадками в одной плоскости.

Samsung производит конденсаторы, так что, возможно, они немного более склонны прожигать короткие партии плат с потраченными впустую конденсаторами, если в долгосрочной перспективе они смогут более окончательно избавиться от них.

Имейте в виду, что крупные компании, такие как Samsung, имеют возможность тестировать свои продукты для целей сертификации внутри компании, поэтому, вероятно, достаточно дешево запустить небольшую партию для тестирования и принятия / отклонения. А если и примут, то просто выпустить на рынок.

По крайней мере, это было бы моим предположением.

Автор John_Barlycorn:

Я считаю, что это больше связано с производственным процессом, чем с электрическим назначением. Современное производство электроники сходит с ума по скорости .

Мы говорим о движениях роботов, которые настолько быстры, что приходится учитывать сопротивление воздуха и вибрацию машины.

Положение деталей, которые питают машины для захвата и размещения, имеет решающее значение для скорости работы. Поэтому они тратят много времени на настройку. Затем нажмите «Старт» и наблюдайте, как она кружится. Так что, если они получат 2 похожих продукта, им придется пройти через это дорогостоящее изменение настройки, проводимое дорогостоящим инженером, чтобы заменить их. Но эти колпачки настолько дешевы, что после того, как вы обдумаете это изменение настройки, снятие их во время разных прогонов может стоить им больше денег. Они могут просто сказать «Да пошло оно» и позволить им заселить их, несмотря на то, что они им не нужны.

Мой отец много лет работал в этой отрасли и имел некоторый опыт работы с мелкими товарами. В производстве такая обратная логика не редкость. Вы делаете то, что является самым дешевым/прибыльным, что не всегда является наименее расточительным вариантом.

Автор КопперНикус:

В планшете другие плоскости: дисплей и корпус. Возможно, ответ лежит в третьем измерении. Может ли быть щеточный/пружинный контакт или какое-то другое соединение на другом слое устройства, замыкающее цепь при сборке планшета? Этот метод используется в их мобильных телефонах для соединения различных внутренних плат с задней панелью и корпусом.

В телефонах это пружинящие контакты, соединяющиеся с золотыми или серебряными контактами при сборке устройства.
https://i.imgur.com/ztOZmDN.png

Или, может быть, просто какое-то радиочастотное управление на основе близости, связанное с дисплеем?

Думаю, "игрушечник" прав.
Я согласен с Али Ченом. На самом деле, я слышал (следовательно, слухи), что «торговая марка» — это бесполезная функция, предназначенная исключительно для уникальной идентификации. А еще они бесцельно прикрепляли детали к печатным платам (эпоха 1960-х).
Действительно ли быстрее взломать файлы Gerber, чтобы закоротить колпачок, чем пометить деталь как неустановленную и переобучить систему инспекционной камеры?
Пометка печатной платы "REV0.3" как бы подтверждает, что она может быть еще не полностью оптимизирована.
@wossname: нет
@AliChen Я категорически не согласен, в ответе делаются предположения о производстве продукции, которые просто не соответствуют действительности. Спин новой арты стоит намного дороже, чем деталь DNP. Если это новая сборка, новая спецификация, новая печатная плата, это означает, как правило, новые приспособления для оплавления, трафареты, новые инструменты, новую программу выбора и размещения. Нет смысла оставлять колодки от предыдущей сборки только для того, чтобы сохранить инструмент. Это довольно легко DNP часть. Может быть, это было сделано один раз как исправление, но как стандартный шаблон проектирования?
@Wossname, у меня были производственные компании, которые автоматически модифицировали представленные Gerber, чтобы настроить трассировки контролируемого импеданса в соответствии с их полями избыточного травления и удалить небольшие ошибки DRC.
Это четыре разных ответа. Какой из них правильный? Как я должен проголосовать за тот, который я считаю правильным ответом?
Я задал мета-вопрос об этом ответе здесь .
Это четыре отдельных ответа. Объединив их здесь в один ответ, вы полностью отвергли механизмы StackExchange для оценки и критики ответов по их индивидуальным достоинствам. Здесь они также должны быть разбиты на отдельные ответы.
@crasic «это означает новые приспособления для оплавления, трафареты, новые инструменты, новую программу выбора и размещения». Обратите внимание, что вы включили «новую программу выбора и размещения», которая обсуждается именно как DNP. Закоротить пару дорожек на печатной плате кажется намного проще, чем перенастроить процесс сборки.
@Maple Я хочу сказать, что это произойдет независимо от всех изменений печатной платы, кроме самых тривиальных, за исключением ситуаций «горячего исправления», которые не были бы обычным явлением, на самом деле нет причин для беспокойства. В современной сборке процесс «настраивается» на основе необработанных данных САПР, а не на герберах и инженерном времени. DNP часть — это простая вещь, которая выполняется все время без дополнительных накладных расходов. В любом случае, возможно, именно это они и делают, но это вызывает подозрения из-за организационных и других проблем с бизнес-процессами, а не потому, что это проще или более прямолинейно с точки зрения mfg.
Интересно рассмотреть процесс проектирования печатной платы, в котором компоненты размещаются одинаково, но для заполнения используются разные разводки печатных плат с одинаковыми размерами. Почти как доска из компонентов.
Ага, на них должно быть четыре разных ответа, отмечу на будущее

Сначала я подумал, что это может быть чисто механически, может быть, это способ удержать людей от ударов части BGA о плату, но два других изображения показывают, что это не так, поскольку крышки окружены многими другими частями.

Между всеми тремя конструкциями есть некоторая общность:
1) Они размещены рядом с цепями. Одним из них является схема повышающего/понижающего постоянного тока.
2) Все они одного размера.

Они не имеют одинакового теплового рельефа с землей.

Бьюсь об заклад, это контрольные точки, они всегда расположены рядом с цепями, и их будет легко прощупать. Если вы проверяли различные компоненты с помощью пинцета, вы всегда могли знать, какой компонент является эталоном земли. Во время проверки электромагнитных помех также может быть полезно увидеть, что делает этот верхний слой заземления и действительно ли он заземлен.

Они также могут служить какой-либо другой радиочастотной цели, но я серьезно сомневаюсь, что, если бы они это делали, тепловой сброс, вероятно, был бы похож на аналогичный результат с паразитами. На очень высоких частотах такой колпачок изменит импеданс заземляющего слоя, с какой целью я могу только догадываться.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Я решил смоделировать паразитные характеристики платы и обнуленного конденсатора, для этого я оценил 0,25 унции меди (для такого количества слоев она должна быть очень тонкой, и нет необходимости в том, чтобы большинство схем на плате имели большую пропускную способность по току)

Я оценил 3 миллидорожки для проводов к конденсатору, конденсатор 0,1 мкФ размера 0402, который будет иметь около 0,7 нГн ESL и 30 мОм ESR.

Я также добавил оценку меди вокруг крышки, которая не будет очень точной, потому что в идеале это должно быть смоделировано с помощью программного обеспечения конечных элементов (FEM), чтобы действительно выяснить, что происходит, но объемное сопротивление и индуктивность может дать представление о том, что происходит.

введите описание изображения здесь

Результаты были неожиданными, я проверил точки непосредственно на другой стороне конденсатора и получил фильтр высоких частот, но он имеет блокировку 10 дБ. В сочетании с переходными отверстиями это может быть полезно для прохождения тестов EMI. Это всего лишь пример наилучшего случая, чтобы действительно смоделировать это, вам нужно использовать FEM.

Одиночная высокочастотная мощная дорожка, излучающая электромагнитное поле в цоколь с двойным заземлением = конденсатор потока! Черт, эти телефоны из будущего!

Это может быть питательный конденсатор, по фото не понятно. Проходные конденсаторы обычно используются в радиочастотных цепях и предназначены для подключения к земле по краям и имеют центральную площадку для другого вывода конденсатора.Подача через конденсатор

РЕДАКТИРОВАТЬ

На новом изображении под конденсатором нет площадки, поэтому это не сквозной конденсатор, но я оставляю этот ответ, потому что он может помочь другим идентифицировать сквозные конденсаторы.

Неа. Вопрос отредактирован. Для каждого конденсатора есть только две площадки.

Возможно, сумасшедшая мысль, но это может быть управление процессом. Все крышки находятся рядом с крупными металлическими предметами, которые могут помешать правильному нагреву платы во время оплавления. Колпачки с двойным заземлением больше, чем их соседи, и с двумя соединениями с заземляющей пластиной они являются наиболее вероятными кандидатами на неправильную пайку, если вы выходите за пределы скорости вашей линии. Вы можете использовать их как единую точку автоматизированного оптического контроля для проверки, а не для проверки каждого компонента, что увеличивает производительность.

Просто идея, такого я ещё не видел

В условиях высоких частот металлическая плоскость не является непрерывным эквипотенциальным проводником, а вместо этого действует как резонансная структура из-за распределенных R и L, а также геометрии, т.е. краевых полей. Так работают микрополосковые антенны.

В результате поля и импеданс заземляющего слоя меняются в пространстве. См., например, стр. 16 этой презентации . Единственный способ точно увидеть это — симуляция FEM из-за неправильных форм печатной платы.

Конденсатор аналогичен настроечному столбу или варактору в волноводе. Связывая поля между двумя точками на плоскости земли, резонансы будут смещаться в пространстве и по частоте желаемым образом.

Обычно это делается с помощью развязывающего колпачка между питанием и землей. Я подозреваю, что целью этого конденсатора является защита близлежащей цепи от любого радиочастотного сигнала, наводимого на заземляющий слой беспроводными передатчиками.

У меня есть сомнения по этому поводу. Конденсаторы такой формы и размера не ведут себя как очень хорошие конденсаторы на частотах, где один из них, размещенный таким образом, будет действовать как хороший шунт.
@JorenVaes Я не верю, что на самом деле это также является объяснением OP, но все же хорошо, что даже идеально закороченный компонент может влиять на поведение схемы на достаточно высоких частотах.
Более или менее то, о чем я думал: «магия». Оно попало туда по ошибке. Это было замечено, и они попытались оставить эти кепки. Продукт перестал работать. Никому и в голову не приходило, что стоит выяснить, почему!
Это как история с ПЛИС, запрограммированной нейронной сетью, которая программировала модули, ни к чему не связанные. Инженеры попытались удалить их, но схема перестала работать, когда они это сделали, потому что нейронная сеть запрограммировала FPGA так, чтобы для правильной работы использовались электрические помехи.
@Dev Нашел! Хотя еще не читал. citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/…
Страницы 11-12 - то, что относится к делу. «Возможные механизмы включают взаимодействие через проводку электропитания или электромагнитную связь». И это было более двадцати лет назад.
@Dev, я думаю, что пример FPGA имеет более простое объяснение: когда некоторые несвязанные блоки были размещены и заняли каналы межсоединений, маршрутизация для фактического функционального блока была другой и случайно соответствовала их требуемой синхронизации. Это может быть примером недостаточного временного ограничения для проекта.