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卡尺型计算器的维修
前一阶段为维修LCD时钟和东芝KT4562随身听,到处寻找导电橡胶条时翻出了这样一把卡尺型计算器。
(LCD斑马纸维修思路的尝试 https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=111488)
(斑马纸维修实例兼东芝TOSHIBA KT-4562磁带随身听拆机 https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=140696)
这是一个计算器,卡尺造型,好像是多年前一家公司来访时带来的小礼品。LCD早已不能正常显示。
通过拆解发现计算器内并没有导电胶条,也是用斑马纸作为连接器件的,并且早年间就修理过。
从结构上看还有抢救一下的必要,所以在修好时钟和随身听之后,拿这把卡尺型计算器再练练手,继续摸索并积累维修这类LCD的经验。
01.卡尺计算器的正反面。因为是卡尺形状,按键分两行沿长度分布。游标可以滑动,只是作为卡尺来说精度只有毫米级。背面最右侧有挡块,防止游标脱落。
02.最左侧是一块还不算小的已经不能显示的LCD显示屏。背面注有MARKSMAN标志,已经想不起是哪家Marksman了。
电池仓盖非常紧,打开发现电池已不在内,应该是常见的11.6mm直径纽扣电池,厚度(型号)未知。
02.
03.拧下两颗小螺钉(较长),拆下挡块,褪下游标,再拆下8颗小螺钉,即可将正面的计算器主体部分拆下。
03.
04.拆开后的卡尺计算器。
04.
05.计算器主体部分。斑马纸连接的两块PCB板。左侧是显示板,右侧按键板。两条黑色细导线从右侧的电池部位连接到左侧的显示板上。
05.
06.显示板和按键板都没有螺钉固定,是用直接注塑在壳体上的塑料柱热压后一次性固定的。显示板已经拆下过,还用胶带加固过斑马纸排线。
电池电极片直接焊在按键板上,按键板热压的塑料柱还没拆过。翻开显示板LCD,发现显示板端斑马纸连接已经完全脱落,一点粘性都没有了。
06.
07.铲掉按键板上的热压塑料柱,拿出全部部件。按键板就是纯粹的按键板,没有任何其它部件,计算器的IC应该在LCD后面的显示板上。
两条黑线是从电池两极焊接到显示板上的,也证明IC肯定在显示板上。两块板都采用的是一面金属导体一面非金属导体的印刷工艺。
07.
08.查看走线,发现斑马纸排线中有电源正负极连线(最两侧的),两条黑线应该是因为斑马纸导体的导通电阻较大而做的补救措施。
08.
09.LCD部分。LCD与PCB的连接同样是斑马纸排线。LCD是用两块约2mm厚的泡沫胶粘在PCB上的,慢慢的,一定要慢慢的掀起LCD,因为泡沫胶还很粘,
斑马纸与PCB的连接也早已全部脱离。看到了计算器的处理IC,硬塑封的牛屎一枚。从LCD组件结构看可以用导电胶条代替斑马纸连接。
09.
10.撕掉还粘在LCD上的斑马纸,仔细清理掉所有焊盘上的残余碳膜(LCD端也有,需要小心清理)。
10.
11.都已清理干净的焊盘。LCD与PCB连接选定导电胶条,按键板与显示板的连接既不适合焊接插座,也不适合导电胶条,考虑用单线焊接或排线焊接。
11.
12.按键板正反面。按键部分用橡皮擦至光亮。
12.
13.两排布局的一体化导电胶键盘。
13.
14.计算器主体壳体正反面。
14.
15.为了找导电橡胶条,继续拆。这应该是一个嵌入到什么结构里的电子钟,电路板被腐蚀损坏,几无修复的可能。
15.
16.里面有一条导电胶,这个尺寸用在计算器上可能较为合适。
16.
17.导电胶的长度足够,厚度方向尺寸较小,肯定不足,高度方向尺寸是比较合适的。但计算器电路板的IC塑封较高,必须降低才能满足导电胶的高度需求。
所以用锉将馒头型凸起的封装顶部锉掉。一定要一边锉一边仔细观察,适可而止。如果看到有金属丝之类的东西出现在锉掉的平面上,那就惨了。
17.
18.就是这样用这条导电胶。如果不锉掉塑封尖顶,LCD会被其顶住,LCD在最低的位置导电胶的高度也不够。
18.
19.粘上两条厚度1mm多点的泡沫双面胶,将LCD对正后粘到PCB上,压实后将导电胶塞入PCB焊盘和LCD导电层之间。
左侧图两条泡沫胶都是1mm多点的,导电胶刚刚好可以塞入,但稍长时间后就能自己掉出来,说明LCD与PCB之间靠胶带产生的夹持力不够。
右图是调整后的结果,将靠近导电胶的一条泡沫胶换成了0.5mm厚的,减小间距,增加夹持力。
19.
20.这就是用导电胶代替斑马纸后的组件结构。(其中一条还没换成0.5mm厚度泡沫胶)。
20.
21.仅仅靠组件自身产生的夹持不能持久,还需在外部采取增加夹持力的措施。在LCD窗口两侧粘上0.5mm厚泡沫胶。
21.
22.接下来处理按键板与显示板的连接问题。空间受限且没有合适的器件,准备用FFC排线焊接的方式实现连接。
PCB焊盘间距是18/12=1.5mm,根据结构这里需要同面排线,但手里只有修随身听剩下的50mm长1.0mm间距的22P异面排线。
22.
23.排线没有合适的选择,且只能用焊接方式,选择这把计算器练手的原因之一,就是想摸索一下FFC排线焊接的可操作性及焊接时需要注意的问题。
先要对排线做适当的加工。22P排线剪掉9P留下13P,然后将两端都剪开成适当长度的单P结构,用硬纸单独隔离出每一芯后上锡。
23.
24.先焊接按键板端。将排线两个最外侧的线先焊上,再焊接中间的,这样基本可以保证排线方向不会偏离。
因为图中排线端头后面有蓝色的加强片,增加了排线厚度,焊接连通倒还没什么问题,就是因为加强片焊接时熔化看起来不整洁。
24.
25.焊接显示板端时先将加强片加热就能分离掉。因为是异面排线,须将每一芯线翻转180度再焊接,同样先焊接排线最外侧的两条,再焊接中间的。
以后再有类似排线需要焊接时可先用热风枪加热将加强片分离掉,再剪开成单P,再上锡,再焊接,应该比这次焊接整洁得多。
25.
26.两端都焊接好了。因为用排线替代了原来的斑马纸,所以两条补救的电源线不用焊接了。
26.
27.装入壳体,PCB定位后折叠排线。因为没有螺钉固定PCB,原来的塑料柱只起定位作用,所以在后壳的凸起上粘上1mm厚泡沫胶。
靠前后壳的夹持固定住PCB。同时在对应LCD位置的后壳内粘上两条两层1mm厚的泡沫胶,继续增加对导电胶部位的压力防止时间长了以后接触不好。
拧上固定螺钉。用不同厚度的11.6mm直径电池试了以后确定是LR43型纽扣电池(AG12,4.2mm厚)。LCD有显示了,是8位8字的显示屏。
27.
28.不同的显示状态。数字右下角还有-MINUS(负数)和ERROR(错误)显示(如负数开平方时会显示ERROR)。
28.
29.这是游标滑动到最右端时的状态,开口只能达到136mm。
29.
30.好了,这是一只可以插入笔筒的计算器,虽然作为卡尺的功用是象征性的,但做一把随用的计算器还是很适合的。
30.
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