サムスンには無用のコンデンサが含まれているのはなぜですか？[閉まっている]

タブレットメインボードのコンポーネントレベルの修復を行いますが、これまでのところ、サムスンタブレットメインボードの2つの異なるモデル（SM-T210、SM-T818A）でこの不可解な状況を見てきました。PCB上には、両端のグラウンドプレーンに明確に接続されたセラミックチップコンデンサがあります。抵抗チェックが確認し、加えてそれらを見るだけでかなり明白です。 SM-T210-これは何らかの信号調節のように見えます。それは、SDスロットからPCBの裏側にありますが、SDは3本以上の信号線を使用しているので、わかりません。 SM-T210-これは、USB整流子ICからPCBの裏側にあります。バッテリーコネクタのすぐ横にあります。 SM-T818A-これはAMOLED電源です。ミステリーキャップは、実際にはEMIシールドの端にあり（写真のために削除されています）、シールドフレームにはキャップをクリアするためのカットを含める必要がありました。そこで、彼らはここでキャップを手に入れるためにいくつかのトラブルに行きました。

私が思いつく唯一のシナリオは、キャプチャ中に設計エンジニアが最終的に使用するためにたくさんのキャップを配置したが、DRCモジュールがフローティングピンについて文句を言わないように両端をグランドに接続したことです。それから、彼らは結局それらをすべて使わないことになりましたが、デザインから余分なものを削除しませんでした。デザインはレイアウトエンジニアに送られ、レイアウトエンジニアは与えられたデザインを配置および配線します。

私は誰かが私の賢明なことではないほど賢く賢いことをしても構わないと思っています（グランドプレーンからテラヘルツ帯域のノイズをフィルタリングしますか？）が、これはその例ではないと思います*。

*もちろん、それがその例であるならば、まさにそれは私が言うことです。

このredditスレッドには、次の4つのコメントがあります。

silver_pc：

それは地図上の「紙の町」の形かもしれない- 直接コピーを識別するための別名のエントリ？

トイビルダーによる：

必ずしもこれを行っているわけではありませんが、大衆メーカーは製品の動作が停止するまでコンデンサを取り外し続けると言っています。（確かに、PCを手で構築するために使用したとき、PCマザーボードには、未配置のデカップリングキャップパッドがいたるところに見られることがよくありました。）

ボードにスタッフィングする大量生産のセットアップがあり、視覚的な品質検査を自動化する場合、コンデンサを削除するという最終的な目標で、​​進行中の生産の変更を導入および監視するときに、ダウンタイムの打撃を受けて生産ラインを再プログラムしたくない場合があります。その場合、以前と同じように両方のパッドを使用して、コンデンサを詰めて無効にすることができます。

サムスンはコンデンサーを製造しているため、長期的にはより確実にそれらを取り除くことができれば、無駄なコンデンサーを使用して短時間のボードを焼くことをもう少し喜んで行うでしょう。

サムスンのような大企業は、社内で認証を目的として製品をテストする機能を持っているので、テストして受け入れ/拒否するために小さなバッチを実行するのはおそらく十分安いことに留意してください。そして受け入れられれば、それを市場にリリースするだけです。

少なくとも、それは私の推測でしょう。

John_Barlycornによる：

これは電気的な目的よりも製造プロセスに関係していると思います。現代の電子機器製造は、速度に関して非常識です。

私たちは非常に速いロボットの動きについて話しているので、空気抵抗と機械の振動を考慮する必要があります。

ピックアンドプレースマシンに供給する部品の位置は、動作速度にとって重要です。そのため、セットアップに多くの時間を費やしています。次に、「開始」を押して、彼女の旋回を観察します。そのため、似たような2つの製品になった場合、高価なエンジニアが実行するこの高価なセットアップ変更を経て、それらを切り替える必要があります。しかし、これらの上限は非常に安価であるため、この設定変更を検討した後、異なる実行中にそれらを削除するために実際により多くの費用がかかる可能性があります。彼らは単に「Fuck it」と言って、それらを必要としないにもかかわらず、それらを埋めさせます。

私の父は何年も業界で働いており、少量の経験がありました。この種の逆論理を製造することは珍しくありません。あなたは最も安い/最も収益性の高いものをしますが、これは常に最も無駄の少ないオプションではありません。

CopperNickusによる：

タブレットには、ディスプレイとケースという他のプレーンがあります。たぶん、答えは3番目の次元にあります。タブレットの組み立て時に回路を完成させる、デバイスの別の層にブラシ/バネ接点または他の接続がある可能性がありますか？その技術は、携帯電話でさまざまな内部ボードを背面とケースに結合するために使用されます。

電話では、デバイスが組み立てられたときに金または銀の接点に嵌合するバネ接点です。
https://i.imgur.com/ztOZmDN.png

または、おそらくディスプレイに関連するいくつかの近接ベースのRF制御？

最初は純粋に機械的なもの、おそらく人々がボードからBGA部品をぶつけないようにする方法かもしれないと考えましたが、他の2つの写真は、キャップが他の多くの部品に囲まれているためではないことを示唆しています。

3つの設計すべてには、いくつかの共通点があります
。1）それらは回路の隣に配置されます。それらの1つは、ブースト\バックDC-DC回路です。
2）それらはすべて同じサイズです。

彼らは地面に同じ熱緩和を持っていません

これらはテストポイントであり、常に回路の隣に配置されているので、簡単に調べることができます。ピンセットプローブでさまざまなコンポーネントをチークしている場合、どのコンポーネントがグラウンドリファレンスであるかを常に知ることができます。また、EMIチェック中に、その最上部のグランドプレーンレイヤーが何をしているか、そしてそれが本当にグランドであるかどうかを確認するのにも役立ちます。

それらは他のRF目的にも役立つ可能性がありますが、熱緩和が行われた場合、おそらく寄生成分で同様の結果が得られるのではないかと真剣に疑います。非常に高い周波数では、このような上限はグラウンドプレーンインピーダンスを変化させます。

編集

ボードとヌルコンデンサの寄生をシミュレートすることにしました。これにより、0.25オンスの銅を推定しました（その多くの層では、非常に薄くなければならず、ボード上のほとんどの回路に大きな電流容量を必要としません）

コンデンサへのリードの3つのミルトレース、0402サイズの0.1ufコンデンサを見積もったところ、ESLは約0.7nH、ESRは30mΩでした。

また、キャップの外側の銅の推定値を投入しましたが、何が起こっているのかを実際に調べるには有限要素ソフトウェア（FEM）でシミュレートする必要があるため、これは非常に正確ではありませんが、バルク抵抗インダクタンスは、何が起こっているかを知ることができます。

結果は驚くべきものでした。コンデンサの反対側のポイントを直接プローブし、ハイパスフィルターを取得しましたが、10dBのブロッキングがあります。ビアと組み合わせて使用​​すると、EMIテストに合格するのに役立ちます。これはベストケースの状況の一例にすぎません。これを実際にモデル化するには、FEMを使用する必要があります

これはフィードトラフコンデンサの可能性がありますが、写真からはわかりません。フィードスルーコンデンサは通常、RF回路で使用され、エッジでグランドに接続され、コンデンサのもう一方の端子用の中央パッドを持つように設計されています。

編集

新しい写真では、コンデンサの下にパッドがないことが示されているため、貫通コンデンサではありませんが、他の人が貫通コンデンサを識別するのに役立つ可能性があるため、この答えを残しています。

おそらくおかしな考えかもしれませんが、プロセス制御かもしれません。キャップはすべて大きな金属の近くにあり、リフロー中にボードが適切に加熱されないことがあります。二重に接地されたキャップは隣接するものよりも大きく、グランドプレーンへの接続が2つあるため、ライン速度の制限を超えた場合に適切にはんだ付けされない可能性が最も高くなります。すべてのコンポーネントをチェックするのではなく、自動光学検査の単一ポイントとして使用してチェックすることができるため、スループットが向上します。

ただのアイデア、私は前にこのようなものを見たことがありません

高周波条件下では、金属面は連続した等電位の導体ではなく、分布したRとL、および幾何学、つまりフリンジフィールドのために共振構造として機能します。これがマイクロストリップアンテナの機能です。

その結果、グラウンドプレーンのフィールドとインピーダンスは空間的に変化します。たとえば、このプレゼンテーションの16ページを参照してください。これを正確に確認する唯一の方法は、PCBの不規則な形状のため、FEMシミュレーションを使用することです。

コンデンサは、チューニングポストまたは導波管のバラクタに似ています。グランドプレーン上の2つのポイント間でフィールドをリンクすることにより、共振は空間的および周波数において何らかの望ましい方法でシフトします。

通常、これは電源とグランド間のデカップリングキャップによって行われます。代わりに、このコンデンサの目的は、ワイヤレストランスミッターによってグランドプレーンに誘導されるRF信号から近くの回路をシールドすることだと思います。