Warum verbaut Samsung nutzlose Kondensatoren? [geschlossen]

Es gibt vier Kommentare zu diesem Reddit-Thread , die auf etwas hinweisen könnten:

Von silver_pc:

Könnte es sich um eine Art „Papierstadt“ auf Karten handeln – auch bekannt als fiktive Eintragung , um direkte Kopien zu identifizieren?

Von Spielzeugbauer:

Nicht, dass sie das unbedingt tun, aber ich habe gehört, dass Massenhersteller Kondensatoren so lange entfernen werden, bis ihr Produkt nicht mehr funktioniert. (Sicherlich war es üblich, PC-Motherboards mit unbestückten Entkopplungskappen überall zu sehen, als ich noch PCs von Hand baute.)

Wenn Sie eine Massenproduktionsanlage zum Füllen von Platinen und zur automatisierten visuellen Qualitätsprüfung haben, möchten Sie vielleicht nicht die Ausfallzeit in Kauf nehmen, um Ihre Produktionslinie neu zu programmieren, während Sie laufende Produktionsänderungen einführen und überwachen, mit dem ultimativen Ziel, die Kondensatoren zu entfernen . In diesem Fall könnten Sie die Kondensatoren aufheben, indem Sie sie wie zuvor stopfen, jedoch mit beiden Pads auf derselben Ebene.

Samsung stellt Kondensatoren her, also sind sie vielleicht etwas eher bereit, eine kurze Auflage von Platinen mit verschwendeten Kondensatoren zu verbrennen, wenn sie sie auf lange Sicht definitiver loswerden können.

Denken Sie daran, dass große Unternehmen wie Samsung die Möglichkeit haben, ihre Produkte zu Zertifizierungszwecken intern zu testen, sodass es wahrscheinlich billig genug ist, eine kleine Charge zum Testen und Akzeptieren/Ablehnen auszuführen. Und wenn es akzeptiert wird, um es einfach auf den Markt zu bringen.

Das wäre zumindest meine Vermutung.

Von John_Barlycorn:

Ich glaube, das hat mehr mit dem Herstellungsprozess zu tun als mit dem elektrischen Zweck. Die moderne Elektronikfertigung ist in puncto Geschwindigkeit ein Wahnsinn .

Wir sprechen von Roboterbewegungen, die so schnell sind, dass Luftwiderstand und Maschinenvibrationen berücksichtigt werden müssen.

Die Position der Teile, die den Bestückungsmaschinen zugeführt werden, ist entscheidend für die Arbeitsgeschwindigkeit. Sie verbringen also viel Zeit mit der Einrichtung. Dann drücken Sie "Start" und sehen Sie zu, wie sie herumwirbelt. Wenn sie also zwei ähnliche Produkte haben, müssen sie diese teure Setup-Änderung durchlaufen, die von einem teuren Ingenieur durchgeführt wird, um sie auszutauschen. Aber diese Kappen sind so billig, dass es sie, nachdem Sie diese Setup-Änderung in Betracht gezogen haben, tatsächlich mehr Geld kosten könnte, sie während verschiedener Läufe zu entfernen. Sie könnten einfach "Fuck it" sagen und sich von ihnen bevölkern lassen, obwohl sie sie nicht brauchen.

Mein Vater arbeitete jahrelang in der Branche und hatte einige Erfahrung mit kleineren Mengen. In der Fertigung ist diese Art von Rückwärtslogik nicht ungewöhnlich. Sie tun, was am billigsten/profitabelsten ist, was nicht immer die am wenigsten verschwenderische Option ist.

Von CopperNickus:

Es gibt noch andere Ebenen in einem Tablet: das Display und das Gehäuse. Vielleicht liegt die Antwort in der dritten Dimension. Befindet sich möglicherweise ein Bürsten-/Federkontakt oder eine andere Verbindung auf einer anderen Schicht des Geräts, die einen Stromkreis schließt, wenn das Tablet zusammengebaut wird? Diese Technik wird in ihren Mobiltelefonen verwendet, um verschiedene interne Platinen mit der Rückseite und dem Gehäuse zu verbinden.

In den Telefonen sind es Federkontakte, die beim Zusammenbau des Geräts mit Gold- oder Silberkontakten zusammenpassen.
https://i.imgur.com/ztOZmDN.png

Oder vielleicht nur eine auf Nähe basierende HF-Steuerung in Bezug auf das Display?

Zuerst dachte ich, es könnte rein mechanisch sein, vielleicht eine Möglichkeit, die Leute davon abzuhalten, das BGA-Teil von der Platine zu stoßen, aber die anderen beiden Bilder deuten darauf hin, dass dies nicht der Fall ist, da die Kappen von vielen anderen Teilen umgeben sind.

Es gibt einige Gemeinsamkeiten zwischen allen drei Designs:
1) Sie werden neben Schaltungen platziert. Einer von ihnen ist ein Boost / Buck-DC-DC-Schaltkreis.
2) Sie sind alle gleich groß.

Sie haben nicht die gleiche thermische Entlastung zur Erde

Ich wette, das sind Testpunkte, sie befinden sich immer neben Stromkreisen und es wäre einfach zu prüfen. Wenn Sie verschiedene Komponenten mit einer Pinzettensonde prüfen, wissen Sie immer, welche Komponente die Massereferenz ist. Es kann auch während der EMI-Prüfung nützlich sein, um zu sehen, was diese obere Masseebene tut und ob sie wirklich geerdet ist.

Sie können auch einem anderen HF-Zweck dienen, aber ich bezweifle ernsthaft, dass die thermische Entlastung wahrscheinlich ähnlich wäre, um ein ähnliches Ergebnis mit Parasiten zu erzeugen. Bei sehr hohen Frequenzen würde eine solche Kappe die Impedanz der Masseebene ändern, wozu ich nur spekulieren kann.

BEARBEITEN

Ich habe mich entschieden, die Parasiten der Platine und des genullten Kondensators zu simulieren, dafür habe ich 0,25 Unzen Kupfer geschätzt (für so viele Schichten müsste es sehr dünn sein und die meisten Schaltkreise auf der Platine müssen keine große Strombelastbarkeit haben).

Ich habe 3 Mill-Spuren für die Zuleitungen in den Kondensator geschätzt, einen 0,1-uf-Kondensator in einer 0402-Größe, der etwa 0,7 nH ESL und 30 mΩ ESR haben würde.

Ich habe auch eine Schätzung für das Kupfer um die Außenseite der Kappe geworfen, die nicht sehr genau sein wird, da dies idealerweise von der Finite-Elemente-Software (FEM) simuliert werden müsste, um wirklich herauszufinden, was los ist, aber der Volumenwiderstand und Induktivität kann eine Vorstellung davon geben, was vor sich geht.

Die Ergebnisse waren überraschend, ich habe die Punkte direkt auf der anderen Seite des Kondensators untersucht und einen Hochpassfilter erhalten, aber er hat eine Sperrung von 10 dB. In Verbindung mit den Durchgangslöchern kann dies nützlich sein, um EMI-Tests zu bestehen. Dies ist nur ein Beispiel für eine Best-Case-Situation. Um dies wirklich zu modellieren, müssten Sie eine FEM verwenden

Das könnte ein Feed-Trough-Kondensator sein, das geht aus den Bildern nicht hervor. Durchführungskondensatoren werden normalerweise in HF-Schaltungen verwendet und sind so konzipiert, dass sie an den Rändern mit Masse verbunden sind und einen Mittelanschluss für den anderen Anschluss des Kondensators haben.

BEARBEITEN

Das neue Bild zeigt kein Pad unter dem Kondensator, es handelt sich also nicht um einen Feed-Through-Kondensator, aber ich hinterlasse diese Antwort, da sie anderen helfen könnte, Feed-Through-Kondensatoren zu identifizieren.

Möglicherweise ein verrückter Gedanke, aber es könnte eine Prozesssteuerung sein. Die Kappen befinden sich alle in der Nähe von großen Metallgegenständen, die verhindern können, dass sich die Platine während des Reflow richtig erhitzt. Die doppelt geerdeten Kappen sind größer als ihre Nachbarn und mit 2 Verbindungen zur Masseebene sind sie die wahrscheinlichsten Kandidaten, die nicht richtig gelötet werden, wenn Sie die Grenzen Ihrer Leitungsgeschwindigkeit überschreiten. Sie können sie als einen einzigen Punkt der automatisierten optischen Inspektion verwenden, um zu prüfen, anstatt jede Komponente zu prüfen, wodurch der Durchsatz erhöht wird.

Nur so eine Idee, so etwas habe ich noch nicht gesehen

Unter Hochfrequenzbedingungen ist eine Metallebene kein durchgehender Äquipotentialleiter, sondern wirkt aufgrund von verteiltem R und L sowie der Geometrie, dh Streufeldern, als Resonanzstruktur. So funktionieren Microstrip-Antennen.

Das Ergebnis ist, dass die Felder und die Impedanz der Masseebene räumlich variieren. Siehe zB Seite 16 dieser Präsentation . Die einzige Möglichkeit, dies genau zu sehen, ist die FEM-Simulation aufgrund der unregelmäßigen Formen in der Leiterplatte.

Der Kondensator ist analog zu einem Abstimmpfosten oder einem Varaktor in einem Wellenleiter. Durch Verbinden der Felder zwischen zwei Punkten auf der Masseebene verschieben sich die Resonanzen räumlich und in der Frequenz auf eine gewünschte Weise.

Normalerweise geschieht dies durch eine Entkopplungskappe zwischen Strom und Erde. Ich vermute, dass der Zweck dieses Kondensators stattdessen darin besteht, den nahe gelegenen Stromkreis von jedem HF-Signal abzuschirmen, das von den drahtlosen Sendern auf der Masseebene induziert wird.