Por que a Samsung inclui capacitores inúteis? [fechadas]

Reparo em placas-mãe de placas-mãe em nível de componente e vi essa situação intrigante em dois modelos diferentes de placas-mãe para tablet Samsung até agora (SM-T210, SM-T818A). Existem capacitores de chip de cerâmica na placa de circuito impresso que estão claramente conectados ao plano de aterramento nas duas extremidades . As verificações de resistência confirmam, e é bastante óbvio apenas olhando para elas. SM-T210 - Parece algum tipo de condicionamento de sinal. Está no lado oposto do PCB do slot SD, mas o SD usa mais de duas linhas de sinal, então não sei. SM-T210 - Está no lado reverso da PCB a partir do IC do comutador USB. É bem próximo ao conector da bateria. SM-T818A - Esta é a fonte de alimentação AMOLED. Na verdade, a tampa misteriosa está localizada na borda de uma blindagem EMI (removida para a foto) e a estrutura da blindagem precisava incluir um corte para limpar a tampa. Então eles se deram ao trabalho de ter a tampa bem aqui.

O único cenário que posso encontrar é que, durante o Capture, o engenheiro de design colocou várias tampas para uso eventual, mas conectou as duas extremidades ao terra para que o módulo DRC não se queixasse de pinos flutuantes. Eles acabaram não usando todos, mas não excluíram os extras do design. O design é enviado a um engenheiro de layout, que simplesmente coloca e encaminha o design que recebeu.

Estou disposto a permitir que alguém faça algo tão inteligente e sábio que esteja além do meu conhecimento (filtrando o ruído da banda terahertz do plano terrestre?), Mas não acho que esse seja um exemplo disso *.

* Claro, é exatamente o que eu diria se fosse um exemplo disso.

Existem quatro comentários neste tópico do reddit que podem estar relacionados a algo:

Por silver_pc:

poderia ser uma forma de 'cidades de papel' nos mapas - entrada fictícia do AKA para identificar cópias diretas?

Por toybuilder:

Não que eles estejam necessariamente fazendo isso, mas ouvi dizer que os fabricantes em massa continuarão removendo capacitores até que seu produto pare de funcionar. (Certamente, era comum ver placas-mãe de PCs com tampões de desacoplamento não preenchidos em todo o lugar quando eu costumava criar PCs manualmente.)

Se você tem uma configuração de produção em massa para os painéis de material e faz uma inspeção visual automática da qualidade, talvez não queira aproveitar o tempo de inatividade para reprogramar sua linha de produção à medida que introduz e monitora as mudanças em andamento da produção com o objetivo final de remover os capacitores . Nesse caso, você pode anular os capacitores enchendo-os como antes, mas com os dois eletrodos no mesmo plano.

A Samsung fabrica capacitores, então talvez eles estejam um pouco mais dispostos a queimar uma pequena quantidade de placas com capacitores desperdiçados se, a longo prazo, conseguirem se livrar mais definitivamente delas.

Lembre-se de que grandes empresas como a Samsung têm a capacidade de testar seus produtos para fins de certificação internamente, por isso provavelmente é barato o suficiente para executar um pequeno lote para testar e aceitar / rejeitar. E se aceito, basta lançá-lo no mercado.

Pelo menos, esse seria o meu palpite.

Por John_Barlycorn:

Acredito que isso tenha mais a ver com o processo de fabricação do que com a finalidade elétrica. A moderna fabricação de eletrônicos é uma loucura em termos de velocidade .

Estamos falando de movimentos robóticos que são tão rápidos que é preciso considerar a resistência do ar e a vibração da máquina.

A posição das peças que alimentam as máquinas de coleta e colocação é crítica para a velocidade da operação. Então eles gastam muito tempo na instalação. Em seguida, pressione "Iniciar" e observe-a girar. Portanto, se eles acabarem com dois produtos semelhantes, terão que passar por essa alteração cara de instalação executada por um engenheiro caro para trocá-los. Mas esses limites são tão baratos que, depois de considerar essa alteração na configuração, pode custar-lhes mais dinheiro para removê-los durante diferentes execuções. Eles podem apenas dizer "Foda-se" e deixá-los preenchê-los, apesar de não precisar deles.

Meu pai trabalhou na indústria por anos e teve alguma experiência em material de menor volume. Na fabricação, esse tipo de lógica reversa não é incomum. Você faz o que é mais barato / mais lucrativo, que nem sempre é a opção menos dispendiosa.

Por CopperNickus:

Existem outros planos em um tablet: a tela e a caixa. Talvez a resposta esteja na terceira dimensão. Pode haver um contato com escova / mola ou alguma outra conexão em outra camada do dispositivo que completa um circuito quando o tablet é montado? Essa técnica é usada em seus celulares para acoplar várias placas internas na parte traseira e na caixa.

Nos telefones, são os contatos de mola correspondentes aos contatos de ouro ou prata quando o dispositivo é montado.
https://i.imgur.com/ztOZmDN.png

Ou talvez apenas algum controle de RF baseado em proximidade relacionado à tela?

No começo, pensei que poderia ser puramente mecânico, talvez uma maneira de impedir que as pessoas colidissem com a parte BGA, mas as outras duas imagens sugerem que não é porque as tampas estão rodeadas por muitas outras partes.

Há alguma semelhança entre os três projetos:
1) Eles são colocados ao lado dos circuitos. Um deles é um circuito boost / buck DC para DC.
2) São todos do mesmo tamanho.

Eles não têm o mesmo relevo térmico no chão

Aposto que esses são pontos de teste, estão sempre localizados próximos aos circuitos e seria fácil sondar. Se você estivesse olhando componentes diferentes com uma sonda de pinça, sempre saberia qual componente era a referência de terra. Também pode ser útil durante a verificação EMI para ver o que a camada superior do plano de terra está fazendo e se é realmente terra.

Eles também podem servir a algum outro propósito de RF, mas duvido seriamente que, se o fizessem, o alívio térmico provavelmente seria semelhante para produzir um resultado semelhante com os parasitas. Em frequências muito altas, um limite como esse mudaria a impedância do plano de aterramento, para que finalidade apenas posso especular.

EDITAR

Decidi simular os parasitas da placa e o capacitor nulo, por isso estimava 0,25 onças de cobre (para tantas camadas, seria muito fina e não era necessário que a maioria dos circuitos da placa tivesse uma grande capacidade de carga atual)

Estimei três traços de moinho para os condutores no capacitor, um capacitor de 0,1uf no tamanho 0402, que teria cerca de 0,7nH de ESL e 30mΩ de ESR.

Também fiz uma estimativa para o cobre em torno da parte externa da tampa, o que não será super preciso, porque idealmente isso precisaria ser simulado pelo Finite Element Software (FEM) para realmente descobrir o que está acontecendo, mas a resistência a granel e a indutância pode dar uma idéia do que está acontecendo.

Os resultados foram surpreendentes, examinei os pontos diretamente do outro lado do capacitor e obtive um filtro passa-alto, mas ele possui 10dB de bloqueio. Em conjunto com as vias, isso pode ser útil para passar nos testes EMI. Este é apenas um exemplo de uma situação melhor, para realmente modelar isso, você precisará usar um FEM

Pode ser um capacitor de alimentação, não está claro nas fotos. Os capacitores de passagem são geralmente usados ​​em circuitos de RF e são projetados para serem conectados ao terra nas bordas e ter um bloco central para o outro terminal do capacitor.

EDITAR

A nova imagem não mostra um bloco embaixo do capacitor, portanto não é um capacitor de alimentação direta, mas estou deixando esta resposta porque isso pode ajudar outras pessoas a identificar a alimentação de capacitores.

Possivelmente um pensamento louco, mas poderia ser um controle de processo. As tampas estão todas próximas a objetos de metal grandes, o que pode impedir o aquecimento adequado da placa durante o refluxo. As tampas duplas de aterramento são maiores que as de seus vizinhos e, com duas conexões com o plano de aterramento, são os candidatos mais prováveis ​​a não serem soldados adequadamente se você ultrapassar os limites da velocidade da linha. Você pode usá-los como um único ponto de inspeção óptica automatizada para verificar, em vez de verificar todos os componentes, aumentando assim o rendimento.

Apenas uma ideia, eu nunca vi nada assim antes

Sob condições de alta frequência, um plano de metal não é um condutor equipotencial contínuo, mas atua como uma estrutura ressonante devido a R e L distribuídos, bem como a geometria, ou seja, campos de franja. É assim que as antenas microstrip funcionam.

O resultado é que os campos e a impedância do plano de terra variam espacialmente. Veja, por exemplo, a Página 16 desta apresentação . A única maneira de ver isso com precisão é através da simulação FEM devido às formas não regulares no PCB.

O capacitor é análogo a um posto de sintonia ou a um varator em um guia de ondas. Ao vincular os campos entre dois pontos no plano do solo, as ressonâncias mudarão espacialmente e em frequência da maneira desejada.

Normalmente, isso é feito através de uma tampa de desacoplamento entre energia e terra. Suspeito que o objetivo desse capacitor seja proteger o circuito próximo de qualquer sinal de RF induzido no plano de terra pelos transmissores sem fio.