大工程修复松下无绳电话机显示屏故障

hwboy05 · 发表于 2022-5-2 16:15:10

大概2年前，抱着玩玩的心态在海鲜市场买了一套故障的松下无绳电话机，故障现象是没有显示。买回来确实是没有显示。
于是立马开拆，发现电话机内部做工很不错，典型日系风格。飞线是听筒和扬声器。

瞎检查了好一会儿也没有发现问题所在。上网查了一下，得知没有显示是松下无绳电话机的通病。
原因剑指液晶屏柔性电路板（FPC），FPC是通过热压的方式粘接在液晶屏玻璃和PCB上。有人提供一个经验，用烙铁隔着纸烫一下PCB这端的粘接处。
我照葫芦画瓢试了一下，确实有显示了，连上线路接打电话都正常，心想这么容易就修好了。于是放在公司替代TCL电话机用。但好景不长，没几天
显示对比度逐渐下降，最后彻底不显示了，再烫也不管用了，最后一气之下把FPC扯掉了。最后想了各种办法都再也粘不上去了，于是无绳电话机只能吃灰，换回普通的TCL电话。

下面是扔掉前的原FPC留影

一年多后的某一天，突然心血来潮又拆开尘封的无绳电话机，看到原来粘接显示屏FPC的位置下方有一个FPC插座的焊盘。估计早期设计有2个方案，一个是低成本的直接热压粘接，
一个则是贴FPC座，FPC可拆卸。于是我有一个想法，把热压改成FPC座。PCB这边好办，买一个22 PIN的FPC座焊上去，只是液晶屏那端不知如何处理。

液晶屏那端是一块玻璃，玻璃上面通过什么工艺在上面刻蚀了走线，然后FPC粘接在线路上形成连接关系。
显示屏示意图如下

显示屏玻璃上面刻蚀的线路非常薄，必须在一定角度通过光反射才能看到，直接焊接肯定是不行的。咨询了芯片工艺的同事，也不能用wire bonding（绑定）来连接。
又过了几个月，突然想到一个办法：用银胶来连接。马上设计出一个方案，做一块转接小板，小板上有FPC座，用来连接PCB。小板通过胶水粘接在玻璃上，线路通过导电银胶连接。

于是马上测绘显示屏的刻蚀走线尺寸信息，用的是精密的三次元，测量分辨率能达到几个微米。接着画封装和PCB板，嘉立创免费打样。同时下单买FPC和FPC座。
又过了一周，东西都到齐了，先看PCB。当时做了2套方案，一个是PCB这边采用飞线焊接的形式。另外一种就是用FPC连接。为什么搞2套方案呢，主要是考虑到液晶屏位置太狭小，担心放不下FPC座和FPC。下图是转接小板，左边是焊线方案，右边是FPC方案。

当时觉得FPC方案可能放不下，就先尝试飞线方案。首先在显微镜下对准转接小板和显示屏的走线，然后用胶带临时固定。

然后用UV做正式固定，背面

正面

正式焊线时，发现焊线实在太麻烦了，数量有22根之多。两头都要焊，焊接44次。直接淘汰。
接下来执行第二套方案，实际操作中，转接小板和玻璃基板之间的连接也出现了2次尝试。第一次直接银胶连接，即把银胶从PCB一直连接到玻璃基板上，
当时试机是好的，有显示，对比度也正常，但第二天就出问题了，显示对比度下降了，再过了一天就又没显示了。后面分析觉得可能是FPC折在里面有
比较大的应力，导致转接小板发生变形，而银胶是脆硬的，变形时出现断裂。马上想到第二种，硬的不行就来软的，先把细电线焊接在转接小板，然后
另外一端通过银胶粘在显示屏的玻璃基板上。

下面是操作过程中的几张照片

点银胶时的照片

银胶需要高温固化，85℃下固化1个半消失，固化后的照片

倾斜一定角度，显示出玻璃基板的走线

LCD控制芯片，COB（chip on glass）工艺。

处理好的显示屏

电话机电路板上焊接了一个22 PIN 0.5mm管脚间距的FPC座

连接好显示屏和PCB

显示屏装回电路板

装好试机，显示正常。

经过一段时间的使用，显示一直正常，这次轮到TCL电话机吃灰了。

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