スワンクリスタル 液漏れ 復旧

スワンクリスタル

今回のご依頼は、スワンクリスタルの乾電池液漏れを起こした事例です。

アルカリ乾電池を長期間入れたままにすると過放電で内圧が上昇し膨張します。最終的に容器が破裂し電解液であるアルカリ溶液が漏れ出すといった事案です。液漏れに関しては、以前スタッフブログで掲載した内容となります。

さて、今回のご依頼は、ご依頼者さまが液漏れした箇所を清掃したとのですが、何らかの原因で起動しなくなったとのことです。修理に関しては、過去の経験上、以下懸念されます

  • 高密度実装基板の故障診断は、基板の目視確認で明らかな断線やパーツ破損の確認が精いっぱい。
  • 基板の動作仕様が分からないおよび解析・修理できる冶具を持ちえていない。
  • 断線や故障パーツが目視で確認できても、再配線できる手段や交換できる汎用パーツである確率がかなり低い。

さて開封の上確認します。

特殊ねじ

因みに本体は、特殊ねじが使用されているので、専用のドライバーが必要です。T6 or T7の星型で中心のいじり止めはなしです。

基板の損傷状況

基板上を眺めると液漏れした周辺に青緑色の液漏れしたアルカリ溶液の跡がみえます。白のシルクで覆われた基板(知財保護関係)は、表面の配線がまったく見えず、配線の断線等を目視で確認するのは不可能になりました。※シルクを全て剥がせればというのもありますが、ほぼ不可能でしょう。。。

さて、その他にもアルカリ溶液が、レジスト面にも侵食しておりレジスト面の浮きがところどころに見受けられます。

基板面

さて、悩んでいても仕方ないので、実装部品の動作を確認します。

  • CPUは正常に起動しているか?
  • 外部発振回路は正常化?
  • 実装パーツの半田付けに剥がれや破損などはないか?

目視レベルでの実装パーツに明らかな問題は検出されず、CPUの端子確認し、GNDとの接続も確認され、また電圧も確認できました。ですが、外部発振回路が動作していません。オシロスコープにて、端子をあたるも発振の形跡がなく、そもそも電圧が供給されていませんでした。他の問題もあるかもしれませんが、本件が不具合の大きな問題となります。

しかし、発振回路の接続の確認もシルク面の印刷にて辿ることが困難です。数日、基板を眺め試行錯誤を繰り返しておりましたが、ここまでが当医院でできるいっぱいいっぱいの作業ということで、ご依頼者さまには修理不可能と通知し作業終了としました。

今回の修理での知見をまとめると、以下となります。

  • 知財関係で機密情報保護する目的で、基板全面を保護された基板では、配線情報が皆無となる。
  • 回路仕様が不明であると正常な動作との差異の比較が困難。
  • やはり長期保管中は、電池を抜いておきたい。

電波ヨーカイザー フレキ剥がれ修理

電波ヨーカイザー

今回のご依頼は、液晶の偏向板を交換を行った作業で、誤って基板と液晶をつなぐフレキケーブルを剥がしてしまったとのことです。

フレキ剥がれ
フレキ剥がれ

本体を開封し確認してみると、上図のとおりきれいに剥がれておりました。一部分の剥がれであればと期待をしておりましたが、ケーブルが完全に剥がれておりました。

ですが、残念ながらフレキケーブル剥がれの修理の経験がなかったため、修理の可能性は低いという条件付で、一先ず受け付け修復方法を検討した次第でした。

さて、調べてみると熱圧着というフレキにあらかじめ貼付されている接着剤を熱で溶かし印刷された配線をPCB基板のパターンに接合するという仕組みのようです。ただしかし、原理がわかっても手持ち工具がありません。調べた内容を整理すると以下のような感じです。

  • 熱源としてコテやアイロンなどが使えそう。
  • 温度も100℃近辺がよさそう。
  • 温度管理のできない半田ごてでは、温度上昇してしまいフレキを溶かしてしまう。
  • 押し付ける面積を考慮し幅広でフラットな小手先が必要。
  • アライメント作業など心労がきつそう。
HAKKO製半田ステーション

手持ちのHAKKO製の半田ごてステーションは、100℃から温度管理設定できるので、こてとしては、本品を使用します。※以前、奮発し勢いで購入した半田ごてが、役に立ちそうです。通常のコテでも電源の出力を管理できる電源ユニットを使うと、間接的に温度制御できるようです。

次に、小手先を検討します。付属の小手先では、当たり前ですが、半田用なので、丸くとがっているためフレキの熱圧着には不適となります。市販のフラットこて先でのいいのですが、手持ちHAKKO製のこて先には、適合しません。しかも、やや高価です。

そのため、こて先を自作することにしました。ヒーター部がすっぽり入るアルミパイプを用意し先をつぶしてフラットにしてフレキケーブルの熱圧着用の小手先としました。※パイプを通しただけでは、すぽっと抜けてしますので、ヒータ部に被せてから若干ペンチをつぶし固定しております。

自作小手先

次に温度制御です。こてのヒーター部の温度を100℃に設定しても自作小手先の温度は、それ以下になりますので、温度計で小手先の温度を測りながら、ステーション側の設定温度を探ります。調査の結果、当医院の環境では、ステーション側250℃で小手先が95℃程に落ち着きました。

計測中
95℃程で熱圧着

では、フレキの配線面と基板の配線をアライメントしコテを押し付ける段階です。極小の配線ですので、アライメントにはとても心労しました。25倍の拡大鏡で確認しながらの微調整を行います。かなり心労しました。少しでも気を緩むとずれてしまい、また最初からやり直しです。ToT;

上図のように作業用木板の上で液晶部分と基板部分を平行に配置し固定します。後は、ひたすらコテを押し付けては接着の具合を見るだけです。

アライメント(拡大鏡写真)
残存のり不足

最終的に筐体に収め上手のように曲げの力が加わります。残念ながら、残存の糊が少なく接合の力も弱く端は、浮いてしまいます。

そこで、筐体内部にウレタンのスポンジを噛ませて浮いたフレキを上から抑えるようにしました。

ウレタンのスポンジ
かなりぎゅうぎゅう
復帰液晶

ただしかし、全体に液晶が薄く、赤みがかかっております。フレキの再熱圧着を行うことは、避けました。熱圧着を繰り返すと、貼付の糊がフレキや基板上の配線の上にかかってしまう危険性とそれに伴い残存糊が減っていくためです。 また、残存の糊不足でフレキの熱圧着の糊付け強度がとても弱く、再度の本体の分解を行うと、フレキが全て剥がれてしまう危険性もあったためです。

液晶の薄さは、システム設定の画面の濃さである程度調整するとして、赤みの修正は断念することで、ご依頼者さまにはご承諾をいただきました。以上で、電波ヨーカイザーフレキ剥がれの修理を終了としました。