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2019年4月11日木曜日

HTC10(HTV32)バッテリ交換

3年近く使っているHTC10のバッテリ劣化が深刻なため、交換を行った。
なお、交換時にディスプレイのタッチパネルを破壊してしまったため、正確にはディスプレイ+バッテリの交換となる。

【交換費用】
トータルで掛かった費用は約5,000円。
ディスプレイの破損が無ければ3,000円程度で済んだ。

HTC用バッテリ：＄10.99 (AliExpress)
ディスプレイ：$17.38 (AliExpress)
ヒートガン：\1,598 (Amazon)
T5トルクスドライバー (手持ち品)

【準備物】
①交換用バッテリ
分解用の簡易工具と両面テープが付属。
(Store: ALPHASC Store)

②交換用ディスプレイ
こちらにもバッテリと同様の工具類が付属。
(Store: iPerfectParts Store)

③ヒートガン
Amazonで安くてそこそこ評価の良いものを選択。
(https://www.amazon.co.jp/gp/product/B07N2PN2QC)
温風は200℃と謳われているが、粘着剤を緩める用途には十分。温風出口が絞られており、局所的な加熱に適している。
熱収縮チューブの収縮作業も問題なく行えた。

④トルクスドライバー（T5）
ベースからメイン基板を取り外す際に使用。

【作業】
作業開始前に重要なデータは必ずバックアップすること。特にGoogle認証システムアプリなど、他のWebサービスに影響が出るものは予め別の端末にコピーしておくと安心。
Youtubeの分解動画がとても参考になる。内部構造を把握しておくと分解時のダメージを最小にできる。
なお、作業される場合は自己責任で。

１．micro SDカード、SIMカードの取り出し
刺さったままだとベースをケースから引き外す際に干渉する。

２．ディスプレイの取り外し
この作業は最も時間がかかるが、慎重に行う。
軍手をして周囲をじっくり加熱してから吸盤とピックを使ってこじ開けていく。
内部のフレキ配線やカメラなどに接触して破壊しないように、ピックの差し込みは2~3mm程度に留めておく。
ディスプレイが完全に外れたら念の為動作確認をしておくと安心。
この段階で既にタッチパネルを破壊していたのかもしれませんが、確認し忘れ・・・。

３．ケースとベースの分離

数本のプラスネジを外してベース（メイン基板やバッテリが搭載されたフレーム部品）とケースを分離する。

ネジを全て外しても、頑固に嵌合しているため、USBコネクタ付近からマイナスドライバー等で軽くこじってやると外しやすいかと思う。

ベースが分離できた段階で、以後の作業でショートによる破損を防止するためにバッテリのコネクタを外しておく。

４．メイン基板の取り外し
HTC10は、バッテリがメイン基板とベースにサンドイッチされた構造のため、メイン基板を外さないとバッテリが外れない。
T5のトルクスドライバーを使用して外す。

５．バッテリ交換
バッテリは両面テープでベースとがっちり接着されている。
鋭利な金属工具で無理やり剥がすと、セルを突き破って最悪の場合発火の危険性があるため、プラスチック製のヘラなどでゆっくり剥がしていく。

６．組み立てと動作確認
バッテリ交換が完了したら逆の手順で組み立てる。
ケースとディスプレイを固定する粘着剤は、1回程度の分解なら十分再利用可能。（防水スマホではないので）
粘着剤の毛羽が立っている場合は、ヒートガンで軽く熱してやると丸く収まって作業性が改善する。

組み立てて動作確認をしたところ、タッチパネルの上部に帯状に不感帯が出来ていた。
まさかタッチパネルを破損させるとは思っていなかったので、すぐに交換用ディスプレイを発注。
不感帯の領域がちょうどChromeのアドレスバーに被るため最悪の使い心地となるが、画面回転機能を駆使してなんとかやりくりした。
以下スクショで線が直角に折れ曲がってる区間が不感帯となっている。

７．ディスプレイ交換
ディスプレイを注文して1週間ほどで到着したので交換。
タッチパネルの動作はバッチリ。交換用ディスプレイには、粘着剤が塗布されていないため、付属の粘着シートを細くカットして固定する。

以上で交換作業は終了。

【交換後の使用感】

交換前は、朝100%充電状態でも仕事から帰る際にはほぼ電池切れ状態、バッテリ残量30%程度でカメラを起動すると突然電源が落ちるなどの症状があったが、朝充電しておけば夜まで5,60%を維持する程度に回復した。
バッテリ残量表示も正しい値を示すようになり、残容量5%でカメラを起動しても電源が落ちるなどの寿命末期症状はなくなった。

HTC10を購入したのは2016年6月頃なので、おおよそ3年前となる。

真夏に車のダッシュボードに取り付けて、充電しながらナビを使用したり、急速充電を多用していたのもバッテリ劣化を加速させた要因かもしれない。
リチウムイオン電池は高温状態での使用・保管と、満充電状態での保管により急速に劣化が進む。

電池の寿命を労るのであれば、本体が高温状態となる急速充電を避けるのが良いと思う。

これまでの劣化状況を鑑みると、あと2年は十分戦えそうだ。

それまでに新機種に乗り換える可能性もあるが、分解してより愛着が湧いたので、しばらくはこのまま運用してみようと思う。

【便利メモ】

HTC診断ツールの起動：*#*#3424#*#*
参考にした動画：
https://youtu.be/T5uLJJnEHMk
https://youtu.be/OIAXFCHbiU0

[2019/11/15追記]
バッテリ交換して7ヶ月程度ですが、バッテリ交換前のようなヘタリ具合に戻りました・・・。バッテリ自体も膨張しており危険なため常用は諦めてPixel4に移行しました。

以上

2017年2月8日水曜日

ジムニー　キーレスリモコンの修理（未完）

数日前からジムニーのキーレスリモコンの調子が悪い～。

内蔵の電池（CR1220）を交換しても、1日もしないうちに反応しなくなります。

原因を探るために送信ユニットを分解してみました。

図1. 開封直後

図1が送信ユニットを最初に開封した時の写真です。

水色の樹脂パーツと基板はスナップフィットで固定されているので、簡単に分解できます。

なにやら基板上の腐食が気になりますね。

IC周辺が特に深刻です。ここはちょうど電池の裏側に位置します。

電池が液漏れした際に、電解液がスルーホールを伝わって裏面まで侵食したのでしょか・・・。もしくはキーレスリモコンごと水没させてしまったのだろうか。

真因はわかりませんが、とにかく腐食部分を洗浄してみることにします。

図2. オーブントースターで加熱

IC周辺を注意深く観察すると、腐食は裏側まで広がっていることが分かりました。

IC裏を含めて綺麗に洗浄するためには、一旦ICを基板から取り外す必要があります。

ヒートガンなどを使用して、IC周辺を局部的に加熱するのがおそらく一般的ですが、持ち合わせてないのでオーブントースターで適当に加熱します。

程よいタイミングでピンセットでICをつまみ上げると綺麗に外すことが出来ます。

加熱しすぎるとPWBや電子部品を焦がしてしまうので注意します（笑）

図3. 基板単体でのリーク電流確認

ICを外したところで、基板単体に3Vを供給し、消費電流を測定してみました。

50uAレンジで針が振れないので、目立つようなリークは起こしてないようです。

図4. 取り外したIC

次に取り外したICを見てみます。

端子周辺に腐食が見られます。モールド部分にもタール状のよくわからないものがへばりついています。。

図5. 食器用洗剤と歯ブラシで洗浄

とりあえず基板とICを洗浄します。

パーツクリーナや食器用洗剤と歯ブラシを使ってｺﾞｼｺﾞｼします。

不純物が残留したままだと元も子もないので、流水で十分に洗い流して再びオーブントースターで乾燥させます。

水道水にも僅かながら不純物が含まれているため、本来であれば精製水で濯ぐのがベターです。

図6. 洗浄後のICと基板

図7. IC裏面

図8. IC側面①

図9. IC側面②

洗浄後の写真を図6～9に載せました。
接写すると若干汚れが残っているのが分かりますが、洗浄前に比べるとかなり綺麗になっています。

十分に乾燥した後、元の場所に実装してみましたが、挙動は変わらずでした・・・。
なお、OK/NGの判断は消費電流をテスターでモニタして行います。
無操作時には数十μA以下で、ボタンを押した時だけ数mAオーダー流れている状態をOKとしています。

何度か消費電流をモニタしていると傾向が掴めてきました。
電源投入後、無操作でも500μAを超えていると、その後はボタン操作を受け付けません。
おおよそ数十μAオーダであれば、正常に動作します。

この差が何処から来てるのだろうか？と気になって、オシロのプローブをイロイロと当ててみた結果、C7とR8でCRオシレータの時定数を決めていることが分かりました。
消費電流がおおよそ500μAを超えているときには、C7両端に1MHz程度の信号が観測できました。数十μAのときには、無信号です。
この結果より、IC（汎用マイコンorカスタムICか？型式でggってもヒットなし）がスリープ状態とRUN状態を遷移していることが予想できます。

ボタンを押すことで、外部割り込みが入って特定のコードを送信し、( ˘ω˘)ｽﾔｧしているのだろうと思います。
無操作でもRUN状態から抜け出せない理由はよくわかりません。ボタン長押し状態で連続送信されないように、ボタンが離されるのをポーリングしてから( ˘ω˘)ｽﾔｧしているのでしょうか。それなら、エッジ割り込みを使えば良いだろって話なのですが。。。
とりあえず、スリープ状態に入ってからでないとボタンの操作を受け付けないのは確実そうです。

～～～～
原因がわからないので、諦めてヤフオクでスズキのキーレスリモコンを探してみると、1000円ちょっとで中古品が入手できそうな事がわかりました。車体側で特定の操作を行うと、新たなキーレスリモコンのコードも追加で登録できるようなので、ディーラで交換するよりは安く済ませられそうです。
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最後にダメ元で各ピンの信号をオシロで探ってみました。
なにやら未実装のR6が怪しそうです。。片側は3Vに接続され、もう片側は1V程度の中途半端な電圧です。プローブの上から軽く指で振れると波形が暴れるので、ICの入力端子に繋がるのか？？と想像できます。
適当に4.7kΩの抵抗を実装してみると、スリープ状態へ移行できる事が分かりました（！）
電源投入時からRUN状態でボタン操作を受け付けなかったのが、R６を実装してからは、確実に受け付けるようになりました。ただ、4.7kΩだとスリープ状態でも100μA程度消費しているようなので、47kΩに載せ替えました。
このピンがHighと認識されると、スリープ状態に移行するのでしょうか？
しかし、High状態でもボタン操作が優先されるのは謎です。
IC内臓のプルアップ機能を使うから外付け抵抗は実装しないけど、一応実装できるようにもしておくか・・っていう設計だったのか？？
んで、このICはウエハの一部まで腐食が進んでて、プルアップ抵抗が死にかけだった。とか。なかなか考えにくいが（笑）

とりあえず、この暫定対策でキーレスリモコンは使えています。
しかし、常時消費電流が40μA程度あるので、CR1220だとすぐに空になりそうです。。
正規の直し方ではないので仕方ないですが、当分の間はこれで様子を見てみます。
またUpdateがあれば追記します。