In den modernen Kraftfahrzeugen ist ja massenweise Elektronik verbaut, die über unterschiedliche Bussysteme miteinander kommuniziert. Zahlreiche Steuergeräte verarbeiten Sensordaten und führen damit Regel- und Steueraufgaben durch und senden diese an Aktoren und Geber. Doch leider ist viel Elektronik, vor allem die hochintegrierte, auch fehleranfällig. Die rauhen Umgebungsbedindungen, die in einem Fahrzeug herrschen, ins besonders im Motorraum, lassen diese Komponenten schneller altern. So treten immer wieder Ausfälle von Komponenten auf. Manchmal sind es nur Kleinigkeiten, wie Kontaktfehler durch zum Beispiel kalte Lötstellen. Diese Fehler lassen sich oft auch einfach reparieren, ohne gleich ein neues Teil kaufen zu müssen. Oder zumindest provisorisch reparieren, um das Fahrzeug im betriebsfähigen Zustand zu halten, bis ein Neuteil verfügbar ist.
Dieses Mal habe ich ein Auge auf ein Steuergerät eines BMW geworfen, das für die Bremsdruckunterbrechung im Radblockier-Fall zuständig ist – also ein ABS – Steuergerät. Die ABS-Kontrollleuchten im Tachomodul signalisierten durch ein Dauerleuchten, dass hier ein Defekt vorliegt. Die Radsensoren und Verbindungsleitungen zum Steuergerät kamen als Fehlerursache nicht in Betracht – es konnte dann nur das Steuergerät sein. Vom Hydraulikblock getrennt landet es auf meinem Tisch.
Bosch ABS-Steuergerät 34.52-6750345
Die Elektronik verbirgt sich unter einer verschweißten Kunststoffabdeckung. (im Bild direkt vor dem Stecker zu sehen). Diese lässt sich nur mit gröberer Gewalt öffnen. Ich wählte hier eine kleine Trennscheibe für den Dremel, mit dem ich die Klebestellen an drei Kanten vorsichtig auftrennen konnte.
Schnitt entlang der Klebeschweissstelle
Im Bild kann man die Schnittstelle erkennen. Die hintere Seite unter dem Stecker ist für die Trennscheibe nicht zugänglich. Das ist aber auch nicht notwendig, da der Deckel so zum Stecker hin hochgebogen werden kann und nicht vollständig entfernt werden muss.
Deckel ist hochgeklappt
Nun kann der Deckel hochgeklappt werden. Darunter kommt die Elektronik zum Vorschein. Hier ist nun höchste Vorsicht geboten. Die Trägerplatine (vermutlich Rogers-Material) ist lediglich mit Silikongel geschützt. Und darunter befinden sich nicht nur einige SMD-Komponenten, sondern auch direkt die DIEs (also die Siliziumhalbleiter – so wie sie vom Wafer geschnitten werden, bevor sie in einem Gehäuse vergossen und gesichert werden) Diese wiederum sind auf die Platine geklebt und mit Bonddrähten zu dieser verbunden. Die Drähte haben teilweise einen Durchmesser von 25µm und man kann sich vorstellen, die sind auch ziemlich empfindlich. Geschützt sind sie lediglich durch das Silikongel, das immer extrem dauerelastisch ist. Diese Konstruktion macht den extremen mechanischen Materialstress, der durch die thermischen Gegebenheiten im Motorraum und Vibrationen besteht, vermutlich am besten mit…
Betrachtet man die Platine genauer, so ist zu erkennen, dass auch die Verbindungsleitungen zur Außenwelt (Stecker und Elektromagnete) mit unterschiedlich dicken Bonddrähten ausgeführt sind. Und hier ist in den meisten Fällen auch der Fehler zu suchen. Manche Bondstellen brechen.
Die ersten fünf dicken Leitungen von links sehen unter dem Mikroskop wie folgt aus:
Bruchstellen an den Bondstellen
Wenn man ganz genau hinsieht kann man die Bruchstellen erkennen. Mit einer Pinzette lassen sich die defekten Leitungen einfach herunterziehen.
defekte Bonddrähte sind entfernt
Sind die defekten Bonddrähte entfernt, dann muss das Silikongel vorsichtig zur Seite geschoben werden. (Ideal wäre an dieser Stelle, das gesamte Gel zu entfernen – das würde eine professionelle Reparatur unter dem Wirebonder ermöglichen) Da ich die Möglichkeit zur Gelentfernung leider nicht habe, muss hier gelötet werden. Aber auch hier ist doch ein wenig Geschick von Nöten.
Neue Verbindungsleitungen
Es sieht zwar nicht perfekt aus, aber die Lötverbindungen halten und haben Kontakt. Ich habe hier lackierten Kupferdraht mit 100µm Durchmesser genommen, da die Silberbonddrahtbestände in dieser riesigen Dimension nicht vorrätig sind…
Jetzt kann das fehlende Silikongel ersetzt werden. Ein vorsichtiges Verstreichen des umliegenden ist bedingt ebenfalls möglich. Der Deckel kann nun mit Kleber wieder verschlossen und versiegelt werden. Hier bietet sich der KFZ-Scheibenkleber an.
Wenn alles geklappt hat und keine weiteren Bonddrähte (auch auf dem Board selbst) beschädigt sind, dann sollte das Steuergerät wieder arbeiten. Hier ein kurzes Video zur Reparatur:
Sehr günstig und als defektes Bastlergerät habe ich diesmal dieses schmucke Teil erworben. Es handelt sich um einen Easote Sim7000 Challenge Ultraschallscanner, der in der Medizintechnik eingesetzt wurde. Das Gerät stammt aus dem Jahr 1998, hat in etwa die Größe eines alten PC-Gehäuses mit einer integrierten Tastatur und einem Trackball und wiegt knappe zehn Kilogramm. Ein eingebauter 10 Zoll Monochrommonitor ermöglicht das Arbeiten ohne weitere externe Geräte. Mitgeliefert wurde auch eine, als defekt markierte Ultraschallsonde der Type 5075 AA-C. Also ran an den „Speck“ und sehen, ob man das nicht reparieren kann. Ein kurzer Funktionstest zeigt, dass die Sonde zwar prinzipiell arbeitet, aber ein absolut verwischtes Bild produziert. Diejenigen, die das Prinzip des Filmprojektors noch kennen, können sich das in etwa wie einen Film vorstellen, der ohne Verschluss an der Projektionslinse vorbeigezogen wird…
Zum Prinzip der bildgebenden Ultraschallmessung:
(Quelle: Internet und Publikationen aus Fachzeitschriften) Das menschliche Ohr kann Töne mit Frequenzen von ca. 20 Hz bis 20 kHz hören. Schallwellen, die jenseits der Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Gehörs liegen und einen Frequenzbereich von 20 kHz bis mehrere hundert MHz umfassen, bezeichnet man als Ultraschall).
Die Intensität von Schallwellen wird in Watt pro cm² gemessen und ist ein Maß für den Energieinhalt der Wellen. Bei der Absorption im Gewebe werden Schallwellen in Wärme umgewandelt und können dementsprechend eine Temperaturerhöhung bewirken. In enger Beziehung zur Energie der Ultraschallwellen steht der Schalldruck. Die Schallwelle erzeugt periodisch einen Unterdruck und einen Überdruck. Sehr hoher Unterdruck kann im Gewebe Gasblasen erzeugen (Kavitation) und nachfolgend zu Gewebeschäden führen. Daher gibt es Grenzwerte für den Schalldruck, der in der Einheit Pa (Pascal) gemessen wird. Die Schalldrücke im Gewebe bei diagnostischen Verfahren liegen üblicherweise unter 0,5 MPa. Die Eindringtiefe von Ultraschallwellen in das Gewebe ist bei niedrigen Frequenzen höher und nimmt mit höheren Frequenzen ab. Bei therapeutischen Anwendungen, bei denen es vor allem auf die thermische und mechanische Wirkung ankommt, werden Frequenzen zwischen 20 KHz und 800 KHz bevorzugt, in der Diagnostik zwischen 1 und 40 MHz.
Die bildgebende Ultraschalldiagnostik nutzt die Eigenschaft der Schallreflexion. Diese variiert in Intensität und Phase in Abhängigkeit der Dichte der Medien. Laufzeit, Amplitude und Phase der reflektierten Welle zur ausgesendeten Welle bilden die Grundlage zur elektronischen Erfassung und Darstellung des Schallbildes. Um das Schallbild auch zweidimensional darstellen zu können, muß die Schallwelle in einer Ebene zusätzlich noch mit ausreichender Geschwindigkeit gelenkt werden. Dies geschieht bei einem mechanischen Schallkopf mit Hilfe eines elektrischen Antriebes. Modernere Schallköpfe haben eine Reihe an Schallgebern nebeneinander angeordnet (Array), die je nach Anzahl eine entsprechend hohe Zeilenauflösung darstellen können. Die Eindringtiefe der Schallwellen ist, wie oben erwähnt, von der Frequenz der Welle abhängig. Grundsätzlich gilt: je höher die Frequenz, desto weniger tief dringt die Welle ins Gewebe ein. Oder anders ausgedrückt: je länger die Welle (Wellenlänge) desto tiefer. (bekanntlich gilt ja: λ = c/f wobei c die Schallausbreitungsgeschwindigkeit des Mediums ist. Als Vergleich: c(Luft)=343m/s und c(Wasser)=1484m/s)
Ultraschallmedien (Quelle: Fachzeitschriften) Um stärkere Schallreflexionen an der Grenzfläche zwischen Schallkopf und Haut – bedingt durch dazwischen eingelagerte Luft – zu vermeiden, werden Ultraschallmedien verwendet. Sie stellen den optimalen Kontakt zwischen Schallkopf und Haut her. Ultraschallmedien dürfen ebenfalls keine Luftbläschen enthalten, um den möglichst lückenlosen Schallübergang zu gewährleisten. Flüssigkeiten wie Wasser und Alkohole wären prinzipiell zwar geeignet; aufgrund ihrer Flüchtigkeit und niedrigen Viskosität sind sie aber sehr unpraktisch. Daher wurden spezielle Gele entwickelt. Gele sind nichts anders als Flüssigkeiten, die mittels eines Verdickungsmittels bequem auf der Haut verteilbar sind. Man unterscheidet zwischen Hydrogelen und Lipogelen (Oleogele). Lipogele bestehen aus Ölen pflanzlicher, synthetischer oder mineralischer (Erdöl) Herkunft. Sie sind weniger geeignet, da sie fetten und nach der Behandlung nur mühsam zu entfernen sind. Hauptkomponente der Hydrogele ist – wie der Name schon andeutet – Wasser. Daher kann man Hydrogele nach Gebrauch praktisch ohne Rückstand einfach abwischen.
Von dem theoretischen Exkurs nun zur technischen Beschaffenheit und der Fehlersuche:
Zuerst habe ich mich ein wenig über die Ultraschallsonde schlau gemacht. Hierbei handelt es sich um eine mechanische Sektor Ssonde, die bei 3.5 und 5.0MHz arbeitet. Der Kristall ist hier auf einem, in einer Achse beweglichen Kopf (man kann sich eine Wippe vorstellen) montiert, die über einen kleinen Aktuator mittels Bowdenzugs angetrieben wird. Die folgenden Bilder zeigen die Ultraschallsonde in den unterschiedlichen Demontagezuständen.
Die hintere Verschlusskappe ist mit zwei Schrauben befestigt. Diese sind hinter der Silikon Vergussmasse versteckt. Entfernt man die Schrauben, so ist die Kabelzugentlastung auch gelöst und man kann die Steckverbindung abziehen.
Jetzt kann man vier kleine Madenschrauben lösen, die das Abschrauben des Deckels ermöglichen. Um zu den Madenschrauben zu gelangen, muss die Silikonummantelung der Sonde nach vorne abgerollt werden.
Ist das Kabel abgezogen, so kommt darunter eine Platine zum Vorschein. Diese ist wiederum mit zwei Schrauben befestigt. Löst man die Schrauben, so kann auch die Platine abgezogen werden.
Die Anschlussleitung sollte auf Beschädigungen bzw. Verunreinigungen geprüft und gereinigt werden.
Hier ist eine klebrige Masse (ich vermute das Öl bzw. Gel aus dem Inneren des Sonden Kopfes) anhaftend. Diese Verunreinigung lässt sich nach Abstecken des Kabels dann einfach mit Alkohol oder Platinen Reiniger entfernen und reinigen.
Ist die Platine nun abgezogen, so kommen dahinter die Anschluss Stifte zum Vorschein. In der Mitte befindet sich ein Gummipfropfen der den „Öl?-„gefüllten Bereich der Sonde freilegt. Ein Spannring am Gehäuserand hält die Antriebseinheit in Position. Darunter befindet sich ein Dichtring sowie ein O-Ring.
Nun kann das Öl? (falls jemand weiß, welches Material das wirklich ist – ich würde mich freuen, es zu erfahren) – entfernt werden. Ich habe es vorsichtig mit 2ml Spritzen herausgezogen um es aufzuheben und wieder einfüllen zu können.
Das Zeug ist extrem klebrig und zähflüssig. Ich vermute, dass das auch das eigentliche Problem ist. Die Viskosität der Flüssigkeit. Die ist wahrscheinlich aufgrund des Alters zähflüssig geworden und der Schwingkopf kann sich nicht mehr mit seiner Sollgeschwindigkeit bewegen.
Jetzt kann begonnen werden, die Membrane zu lösen. Eigentlich ist die Membrane mit einer, mit Innengewinde versehenen Aluminiumhülse angeschraubt und sollte sich lösen lassen. (Im Bild ist die Membrane das graue Kunststoffhütchen und die Aluminiumhülse im Bereich des Daumens zu sehen.) Leider ist es mir nicht gelungen, diese Verschraubung zu lösen. So musste ich die Membrane quasi aus dem Gewinde heraushebeln. Das wiederum ist mir ganz gut gelungen. Zumindest ist die Membrane nicht gerissen und hat Ihre Dichtheit bewahrt.
Das Innenleben kommt zum Vorschein. In der Spitze der Membrane ist deutlich ein verdickter Klumpen von dem zähflüssigen Medium zu erkennen.
Hier ist der Kristall montiert auf seiner Wippe zu sehen, ebenso der Bowdenzug Antrieb und in der ganz rechten Bildhälfte noch das Gehäuse des Aktuators. Diese komplette Einheit lässt sich übrigens auch wieder mit zwei Miniaturmadenschrauben lösen.
Das ist das gesamte Innenleben des Schallkopfes. Jetzt können alle Leitungen überprüft werden, ob hier irgendwelche mechanischen Beschädigungen vorliegen.
In diesem Fall war keinerlei Beschädigung zu erkennen. Alle Koaxial Leitungen zum Kristall sind in Ordnung. Alle Anschlusspins sind ebenso ok. Der Aktuator funktioniert. Der Bowdenzug ist ebenso ok. Also kann es nur mehr das „Öl?“ sein. Also habe ich die Einheit wieder zusammengebaut.Nach dem Zusammenbau habe ich auch wieder das alte Öl eingefüllt. Das erweist sich als recht mühsam, zumal es lange dauert, die Luftblasen los zu werden. Es geht jedoch wesentlich schneller, wenn man dieses Öl erwärmt (ich habe das mit einem Fön bewerkstelligt). Und genau das hat mich auf eine Idee gebracht, den Schallkopf nach dem Zusammenbau zu erwärmen und das Verhalten nochmals zu testen. Wenn das Öl wirklich merklich dünnflüssiger wird, dann sollte auch die Beweglichkeit der Wippe leichter werden. Gesagt, getan. Zuerst wollte ich jedoch testen, ob der Schallkopf meine Zerlege Prozedur generell überlebt hat. Und ja – er hat. Das Schallbild sieht jetzt schon um einiges besser aus als zuvor. Also habe ich den Versuch mit dem Heißluftfön gestartet. Vorsichtshalber habe ich die obere Temperaturgrenze auf 45° C eingestellt. Und siehe da, das Schallbild wird zunehmend besser. Es ist jetzt ein deutliches Bild zu erkennen. Es wackelt und zittert nur noch ein wenig in der x-Achse – die Ursache ist also doch das Öl. Wenn hier jemand Erfahrung damit hat, oder eine Quelle, wo man die passenden Öle und auch Ersatzteile bekommen kann – ich bin für jede Information dankbar 🙂
Ein bekanntes, schon nicht mehr ganz aktuelles Navigationsgerät für Motorräder, ist das „zumo 550“ von Garmin. Ein 3,5 Zoll Touchdisplay und fünf seitlich angeordnete Gummitasten dienen zur Bedienung des Gerätes.
Eine der am häufigsten betätigten Tasten ist die „Power“-Taste an der rechten Seite. Und hier entsteht schnell ein Problem. Die Gummimembrane, die den Gummiknopf im Rahmen hält, reißt ein. Das hat zur Folge, dass das Gerät seine Wasserdichtheit verliert und in weiterer Folge reißt die Membrane dann komplett ab und der Knopf fällt heraus. Dadurch ist eine Bedienbarkeit des Gerätes nicht mehr gegeben. Dieses Problem ist wohl sehr bekannt und wird in diversen Internetforen auch diskutiert. Es wäre hier eine ganz einfache Reparatur möglich, wenn man die komplette Gummimatte einfach erneuert. Doch leider ist von Garmin hier kein Support mehr zu erhalten, da das Gerät schon obsolete ist. In der Bucht findet man vereinzelt noch diese Gummiteile, jedoch zu horenden Preisen. Die Verkäufer wissen natürlich wie gefragt diese Teile unter den Navibesitzern sind.
Es geht aber auch anders. Zwar nicht professionell, aber doch funktionell. Links im Bild ist das Loch mit dem fehlenden Knopf zu sehen. Und das gehört wieder ausgefüllt. Auf der Suche nach einem geeigneten Material bin ich in der Sammlung alter IR-Fernbedienungen fündig geworden. Hier sind ja viele auch mit einer Gummitastatur ausgestattet. Und bei einer war ein vom Durchmesser her, passender Knopf dabei.
Also wird diese Fernbedienung geopfert. Das Gehäuse ist schnell geöffnet und die Gummitastatur entnommen. Der geeignete Knopf wird herausgeschnitten. Es ist nur darauf zu achten, dass noch genügend Gummirand überbleibt, um ihn dann auch noch gut im Frontdeckel des zumo verkleben zu können.
Knopf wird mit ausreichend Rand ausgeschnitten
Jetzt kann der Knopf im zumo-Deckel angebracht und verklebt werden. Als Kleber habe ich einen dauerelastischen Montagekleber verwendet. (hatte ich gerade zuhause). Der Kleber hält ziemlich gut am Gummi und dichtet auch ab. Da der Hub der Taste am Zumo-Print und somit auch des Knopfes sehr gering ist, dürfte das auch längere Zeit halten.
Das fertige Ergebnis ist im rechten Bild zu sehen.
Dieses Teil hier habe ich mir über ebay bestellt. Es ist dies ein Video – „Upscaler“, also ein Teil, das den alten analogen Videostandard (Composite CVBS) digitalisiert und in den HD-Standard 720p bzw. 1080p hochrechnet und über eine HDMI Buchse ausgibt. Gedacht ist es, um den Output eines alten VHS-Recorders, einer alten Spielekonsole oder des guten alten Commodore C64 auf den Fernseher, oder eher auf einen Computermonitor zu bekommen, der einen digitalen Eingang (DVI) hat. So also der Plan. Also im Netz gesucht und unter vielen Angeboten ein Gerät gefunden, das neben den Chinch Buchsen für CVBS-Video und Audio L,R auch noch einen HDMI Eingang besitzt. Cool – dachte ich. Mit drei Tasten soll man Auflösung, 50/60Hz (Pal/NTSC-TV Norm) und eben den Eingang umschalten können.
Also bestellt, bezahlt und auch geliefert bekommen. Und gleich einen ersten Test, wie denn die Bildqualität am PC-Monitor so sei, begonnen. Also das Gerät (in einer Mattschwarzen Metallbox – optisch gut verarbeitet) angeschlossen, das mitgelieferte 5V Steckernetzteil eingestöpselt und in freudiger Erwartung auf den Bildschirm gestarrt. Da stand aber außer „kein Signal“ nur mehr … eben „kein Signal“.
Also erstmal überprüft, ob Saft da ist. Ja – die rote Led am Gerät leuchtete. Dann die Kabelverbindungen überprüft, andere Kabel bzw. Adapter verwendet – nichts. Danach versucht, vom Raspi über HDMI an die Box, dann weiter über HDMI an den TV … nichts. Dann alle möglichen Tasten und Kombinationen gedrückt … wieder nichts. Als Endkontrolle dann den Raspi direkt mit dem TV über HDMI verbunden – und bumm – Bild ist da. Also muß was mit dem Converter nicht stimmen. Kein Problem dachte ich, reklamieren und zurücksenden. Genau das habe ich nach Absprache mit dem Lieferanten auch gemacht. Dann passierte erstmal nicht. Keine Rückerstattung, kein neues Gerät. Die Zeit verging … knapp sechs Wochen später kam dann der Paketdienst – aber er brachte keinen neuen Converter, sondern mein Paket wieder zurück. Mit dem Postvermerk „wurde nicht abgeholt“. Also wieder den Lieferanten kontaktiert… er habe nichts erhalten, auch keinen Abholschein, bekam ich zu hören. Ich solle das Paket einfach noch einmal versenden. Die Kosten für den Rückversand trage er aber nicht. (wieder nicht). Das war jetzt genug. Das Hin- und Her senden übersteigt ja schon fast den Warenwert. Da von diesem Händler kein kulantes Verhalten zurückkam, kam von mir eine negative ebay-Bewertung und ich verzichtete auf den ganzen Rechtsanspruch und Käuferschutz. Dafür nahm ich das Gerät unter die Lupe.
Auf den ersten Blick sieht das Innenleben recht ordentlich aus. Wenn man aber genauer hinsieht, dann erkennt man eine Verarbeitung nach „Fernostqualität“. Der MST6M181VS-LF-Z1 Videoprozessor Chip beispielsweise, wurde bei der Bestückung scheinbar nicht exakt positioniert und leicht verdreht festgelötet. Auch war zwischen den Pads und den Anschlussbeinchen des IC´s ein Spalt zu erkennen. Und hier ist auch das Problem. Als ich testweise mit den Fingern Chip und PCB zusammendrückte, startete der Upscaler und zeigte am TV ein kleines Infofenster mit Auflösung und Scanfrequenz. Das bedeutet, dass es hier Verbindungsprobleme gibt. Also startete ich den Versuch, mit der Reworkanlage und ein wenig Kolophonium, den Chip nachzulöten. Das gelang auch, und der Scaler startet jetzt immer zuverlässig.
IC ist schlecht positioniertNachlöten mit Heißluft
Aber leider hielt das nur kurze Zeit, er startet zwar immer noch, zeigt aber nur mehr wirre Pixel und bunte Flächen an. Vermutlich hat der Reworkprozess den Chip zu sehr gestresst und ihm ein vorzeitiges Ende bereitet. Also noch einmal mit der Heißluft nachgelötet (kann ja sein dass immer noch eine Lötstelle nicht passt), aber das Ergebnis war dasselbe.
Aus gegebenem Anlass berichte ich heute von einer kleinen Reparatur aus dem Bereich KFZ. Genauer gesagt um ein Problem, das beim Audi (A4 8K) aufgetreten ist. Es betrifft die Verriegelung des Tankdeckels. Es soll eigentlich so sein, dass beim Verschließen des Autos auch das Öffnen des Tankdeckels unterbunden sein soll. Erst wenn die Zentralverriegelung die Schlösser wieder freigibt, ist es auch möglich den Tankdeckel zu öffnen. So der Sollzustand. In meinem Fall habe ich aber festgestellt, dass, obwohl das Auto verschlossen war, der Tankdeckel aufging. Nach kurzer Recherche im Netz wurde mir gleich klar, dass dieses Problem durchaus bekannt ist. Einige Leute hatten auch den Fall, dass der Verriegelungsmechanismus im versperrten Zustand verharrte und der Deckel sich nur mehr mit der Notverriegelung vom Kofferraum aus öffnen ließ. Also ein lästiges Problem, vor allem, wenn man mit leerem Tank an der Zapfsäule steht und nicht rankommt.
Das Problem liegt hier an einem kleinen Aktor, der im Wesentlichen aus einem kleinen Elektromotor besteht, an dessen Welle eine Schnecke einen Schieber antreibt. Dieser Schieber blockiert dann einfach den „Pin“, der den Deckel nach einem kurzen Druck nach außen hebt. (So wie das Ein- und Ausknipsen einer Kugelschreibermine). Dieser Motor scheint hier gerne stecken zu bleiben. Die Werkstatt tauscht hier den Aktor und alles funktioniert wieder. Ich hatte hier aber absolut keine Lust, dafür wieder in die Tasche zu greifen und habe mich am Abend einer angenehm Kühlen Vorwinternacht ans Werk gemacht und den Aktor ausgebaut. Die nachfolgenden Bilder sollen diese Arbeit dokumentieren. Vielleicht hilft es ja jemandem…
Zuerst ist die Torxschraube unter dem Auswurfpin (Links im Bild) zu entfernen. Der Rahmen wird von vier Kunststoffhaken in der Karosserie gehalten. Durch Eindrücken der vier kleinen Vertiefungen im Kunststoff (zwei oben und zwei unten) erreicht man die Haken und kann sie mit einem kleinen Flachschraubendreher (oder kärntnerisch ‚Schraubenziaga‘) bei gleichzeitigem leichten Ziehen am Kunststoffrahmen nach unten drücken (die oberen Haken). Die beiden unteren Haken müssen nach oben weggedrückt werden. Dann kann der Rahmen vorsichtig aus dem Blech gelöst werden.
Hier wird der Kunststoffrahmen herausgenommen.
Die Ansicht von oben zeigt die beiden Haken, die den Frame im Rahmen festhalten.
Den Rahmen kann man nun ablegen und man kommt ganz einfach an den Aktor heran. Der ist nur mehr in den Ausschnitt im Blech hineingeschoben und kann ganz leicht herausgenommen werden. Die rote Kunststoffschnur, ist die „Reißleine“ für die Notentriegelung und muss auch aus der Nase am Aktor ausgehangen werden. Jetzt ist noch der zweipolige Stecker vom Aktor zu lösen und er ist frei…
Hier ist er, der Aktor für die Tankdeckelverriegelung. 8K0.862.153.B ist die Typennummer des Bauteils. Der Aktor selbst besteht wieder aus einem Gehäuse an dessen Oberseite ein Deckel mit Rastnasen festgehalten wird. Diese Rastnasen sind vorsichtig zu lösen. Dabei sollten beide Teile immer festgehalten werden, da eine lange Feder den „Auswurfpin“ drückt.
Hier ist der gelöste Deckel des Aktors und die Feder zu sehen. Jetzt kann der Deckel vorsichtig abgenommen werden.
Ein Blick in das Gehäuse zeigt den Motor (links), darüber ein schwarzer Kunststoffschieber. Die Schnecke ist direkt darunter zu erkennen. Sie bewegt den Schieber hin und her. Jetzt geht´s eigentlich nur darum, die Schnecke vorsichtig gängig zu machen. Ich habe sie einfach mit den Fingern ein paarmal hin und her gedreht und danach die kompletten Kunststoffteile mit Teflonfett eingefettet. Zur Probe habe ich den Motor ans Labornetzteil angeschlossen und immer ganz kurz mit 12VDC versorgt. Dabei wurde natürlich die Polarität ständig umgedreht um den Schieber einige Male hin- und her zubewegen und das Fett gut zu verteilen. Das funktionierte anstandslos.
Jetzt konnte der Aktor wieder zusammengesteckt und alles eingebaut werden. Ein abschließender Funktionstest zeigte den Erfolg der Arbeit. Der Verschluss funktionierte wieder einwandfrei. Der Zeitaufwand war gerade mal 2o Minuten.
Wenn der Bildschirm eines IPhone 5S einmal seinen Geist aufgibt (sprich zerbricht o.ä.), dann hilft nur mehr der Tausch desselben. Aber Vorsicht ! Die Schräubchen, die das Schirmblech über den drei Flexiprint-Steckern vom Display halten sind NICHT gleich lang.
Es gibt hier Schrauben unterschiedlicher Länge – auch wenn man das optisch nicht unbedingt gleich erkennt. Achtet man beim Zusammenbau nicht peinlich genau darauf, wieder alle Schrauben in die ursprüngliche Gewindebuchse zu drehen, dann ist es auch schon passiert. Die ca. 0.1mm längern Schräubchen stehen über die Buchse und berühren und beschädigen die Oberfläche der Platine. Wenn jemand es dann ganz genau nimmt und die Schrauben auch fest genug anzieht, dann drückt sich diese ins in den zweiten Layer der Platine. Und genau dort verlaufen sieben parallele Leiterbahnen, die zusammen eine Breite von knapp 1000um (1mm) benötigen. Jetzt kann man sich vorstellen, was die Spitze einer Schraube hier anrichten kann.
Genau – Chaos und Zerstörung. Die knapp 50um breiten Leiterbahnen haben keine Chance gegen den Koloss von Schraube mit 1000um.
Das Resultat: Mehrere dieser Leiterbahnen werden durchtrennt und das Handy findet nach dem Einschalten nicht mehr alle seine elektronischen Komponenten und beginnt den Bootvorgang zyklisch neu.(mit kurzem Aufleuchten eines Bluescreen)
Normalerweise ist das Gerät jetzt reif für die Tonne, oder zumindest wäre ein neues Mainboard fällig. Genau so ein Handy ist letztens bei mir auf dem Tisch gelandet.
Bild 1
Im Bild 1 sind die Anschlüsse zum Display zu erkennen. Rechts unten, am schwarzen Fleck, war die Gewindebuchse montiert, in die die zu lange Schraube gedreht wurde. Wenn man die Buchse nun entfernt, kann man den Schaden begutachten.
Die Vergrößerung in Bild 2 zeigt deutliche Abdrücke der Schraube und ein leichtes kupfernes Schimmern ist auch zu erkennen.
Das Ausmaß der Beschädigung lässt sich aber nur feststellen, wenn der Layer in dem Bereich freigelegt wird. Mit einem geeigneten Mikroskalpell habe ich nun versucht, die Ebene freizulegen.
Bild 2Bild 3
In Bild 3 sind die Leiterbahnen und deren Unterbrechungen zu sehen. Eine Reparatur mit Lötkolben und Reparaturlitze ist hier allerdings nicht mehr möglich.
Bild 4
Da ich aber die Möglichkeit habe, an einem Wirebonder arbeiten zu können, kam mir die Idee, diesen für einen Reparaturversuch heranzuziehen. Der Bonder der Firma TPT-Wirebond bietet die Funktionen Wedge- und Ballbonden in verschiedenen Drahtdurchmessern. Das Wedgebonden konnte ich mir als geeignete und realisierbare Variante vorstellen. Der Bonddraht mit 25um Durchmesser sollte passen. Einzig für das Problem mit der Temperatur des Chuck hatte ich keine Lösung. Denn es ist sicher keine gute Idee, das IPhone aufzuheizen. Also versuchte ich kalt zu bonden. Kurzerhand den Chuck von seiner Stromversorgung getrennt und dafür die Ultraschallenergie des Bondwerkzeugs erhöht und einen Versuch gestartet. Und siehe da, der Bond hält. Also kurzerhand sechs von den sieben Leitung mit Golddrahtbrücken wieder leitend gemacht (Bild 4) und danach das Display für einen Startversuch angeschlossen. Und siehe da, das IPhone startete wieder normal.
Bild 5
Jetzt ging es nur mehr darum, die empfindlichen Bonddrähte vor Beschädigung zu schützen.
Hier bot sich ein Kunstharz-Zweikomponenten-Kleber an, von dem ich eine stecknadelspitzengroße Menge abmischte und mit diesem Tröpfchen die Reparaturstelle überzog. Nach dem Aushärten konnte ich das Phone dann wieder zusammensetzen (an der Reparaturstelle natürlich ohne Schraube. Ein kurzer Funktionstest verlief positiv. 😉
Die ersten fünf dicken Leitungen von links sehen unter dem Mikroskop wie folgt aus:
Wenn alles geklappt hat und keine weiteren Bonddrähte (auch auf dem Board selbst) beschädigt sind, dann sollte das Steuergerät wieder arbeiten. Hier ein kurzes Video zur Reparatur:
