schulze isl6-430dの液晶表示モジュール交換


愛用の充電器isl6-430dの液晶表示がこんなふうになってしまいました。
アルミトランクに入れて大事に使っていたのにぃ..
以前から気にはなっていたのですが、430dの液晶パネルは、ケースに窓が空いていて直接顔を出しています。触ると少しカタカタと動きます。押さえると若干沈み込みます。まあ、窓が小さいので、何かがぶつかって破損するようなことはあまりありませんが、ちょっと一抹の不安があるところでした。
早速修理を依頼しようとシュルツェにメールしましたが、返信メールには“8月12日までお休みなので休み空けにもう一度連絡してくれ”とのこと、タイミング悪い!トホホ

しょうがない、自分で直せないかと分解して見ました。
不具合がおきているのは液晶とその下にある基板をつないでいるフレキシブル配線板の基板側の接続が切れているようです。
やはり液晶パネルの固定が甘いため、度重なる飛行場への運搬で液晶パネルが振動し基板との接合が徐々に切れていったか、アルミとランクに入れたままの充放電で放熱が不充分であったため器内温度上昇によって接合が劣化したものと思われます。
この液晶表示モジュールはシュルツェで作っているものではなく何処かのメーカーで作られているものですので、修理に出すとモジュール交換となるでしょう。

フレキと基板の接合は異方性導電膜(ACF)で繋いであります。異方性導電膜とは、銅メッキされた樹脂の粒を熱硬化樹脂に練り込み両面テープのように加工されたもので、基板とフレキの間にこれを挟んで熱圧着すると双方の電極が銅メッキされた粒によって電気的に接続されるものです。液晶パネルなど半田付けの出来ないガラス基板の接合にはよく使われています。
さて、これを修理するとなると材料(ACF)や道具(熱圧着)がありません.まあ持っている人はいないとは思いますが..

フレキの接合部を修理するのは不可能なため、モジュールごと交換してしまうのが手っ取り早いカナ?ということで、ネットで検索してみました。
しかし、色々引っかかって来ますが、まったく同じ物は見つかりません。
同じ表示桁数のものはいくつか引っかかってきます。そんな中で、秋葉原の秋月電子に16文字X2行超ハイコントラスト大文字LCDモジュールと言うのが見つかりました。バックライト付き(SC1602BSLB \1,100-)と無し(SC1062BS*B \750)があります。名古屋では第2アメ横ビルタケイムセンで入手できます。但しインターフェースが430dに付いているものと同じ保証は何処にもありません。まったく別物だった場合はPICマイコンのトレーニング用にまわすかな。どうせ買うならバックライト付きにすれば暗がりでも使える。ということで、バックライト付きを買ってきました。

家に帰って、430dの中身と、買ってきたモジュール(SC1602BSLB)の仕様書をにらめっこ。繋がなければならない線は14本です。
電源(5v)とGNDはすぐ見つかります。
VO(LCD電源)はその隣の3番ピンが0.2VDCぐらいが掛かってますのでたぶんこれでしょう。この電圧を変えるとコントラストが調整できます。430dはコントラストの調整はどうやっているのか不明です。固定なのかな?
買ってきた物のデータ―バスは8ビット(DB0-DB7)ですが4ビットでの使い方(DB4-DB7)も記述があります。
430dについているモジュールもデータ―バスらしき8本の端子のうち4本まとめてプルアップされているところを見つけましたので4ビット仕様のデータ―バスとして使っているようです。よっしゃー14本のうち11本がほぼ確定。なにせ430d側には回路図も部品の仕様書もなにもありませんから、プリント基板のパターンを見ての推定です。
残り3本はオシロでみるとパルスがパラパラと出ています。エイヤーでRS、R/W、ENABLEと仮に割り振ります。

SC1602BSLBの端子配列

1 VDD(5V) 2 VSS(GND)
3 VO 4 RS
5 R/W 6 ENABLE
7 DB0 8 DB1
9 DB2 10 DB3
11 DB4 12 DB5
13 DB6 14 DB7

430dに付いているモジュール

端子は一列(16ピン)になっています。使っているのは14個なので、仮に右から1〜14とします。隣に2列の端子もある。こちらも16ピンです。一列の端子とパラになっています。SC1602BSLBの端子に似ていますが2ピン多いのとVSSとVDDが逆になりますので、同じ配列とは言えないようです。

仮ピンNo 使われ方 推定端子名
1 GND VSS(GND)
2 5V VDD(5V)
3 0.2V DC VO
4 パルスあり RS?
5 R/W?
6 ENABLE?
7 5Vにプルアップされている DB0
8 DB1
9 DB2
10 DB3
11 マイコンに行っている。データ―らしき波形が出ている DB4
12 DB5
13 DB6
14 DB7

 

とりあえずつないで見る

とりあえず430dについているモジュールはそのままに、パラにつないで見ました。難なく正常に表示しています。エイヤーのピンアサインが当たったようです。

組み込み

さて、壊れたモジュールを取り外して、組み込みを行わなくてはなりませんが、14ピンのボードToボードコネクターで半田つけされていますので。バキュームポンプを使った半田吸い取り器がないと取り外しできません。しょうがないので外すのは会社でちょっと。

接続もぞろぞろとリード線を引き回すのはちょっといただけません。
大須の第2アメ横ビルで2.54ピッチの2列L型コネクターとフラットケーブル用の圧接コネクターを買ってきました。
話しはそれますが、名古屋の大須は大須観音を中心にした昔ながらの商店街でしたがパソコンや電子部品、ジャンク屋などが入ったアメ横ビル(ラジオ会館でもラジオデパートでもなく何故かアメ横ビルなのです)が建ってからというもの、現在は大須全体がPCショップが軒を連ね秋葉原のように電気街となってます。

430d側はスペースが限られているのと、配線がクロスするピンがあるため直付けしました。
純正のモジュールは半田吸取り機を使っても外すのにかなり苦労しました。

新しいモジュールはL型2列のコネクタをマウントして横向きにピンが出るようにしました。
フラットケーブルは圧接ですので万力に挟んでググッと締め付ければ完成です。
モジュールの取り付けは、あんちょこに両面テープで仮付けして、周りにクッションテープの短冊を貼ってズレ止めしました。

モジュールの基板の上にもクッションテープ(2mm厚)を2枚重ねて脱落防止とします。

万が一でもモジュールの金属部分が430dの基板に接触しないように絶縁用のフィルムを基板に貼ります。
絶縁用のフィルムは、THCのステッカーを代用しています。
組みつけてみると、430dのトロイダルコイルを固定しているナイロンビスの頭(上の写真の白いマイナスビス)がモジュールのICに当たります。これはリュータでビスの頭を削って対応しました。

そして完成

バックライトのおかげで暗がりでも視認性は良好です。おおスマチャのようだ!!
ホンネは今回のように壊れていなくても、このバックライトが付けたかったりして..(^^;

他に壊してしまってないか、テストで充放電の動作を確認します。OKのようです。
10N2000を充放電...ヒートシンクはかなり高温になります。やはり風通しの悪いところでの使用がいけなかったのかなぁ。
これからは、アルミトランクに入れたまま使うのはよそう。

ご注意

なお、このような改造を行うとメーカーの保証を受けられないばかりか、半田付けの仕方、部品の取り扱い方によっては充電器本体が破損したり、発煙発火などの重大な事故につながる可能性があります。あくまでも個人の責任の範疇にてお願いします。