Flex Reparieren

• Flex Reparieren
  • Einleitung
    • Werkzeuge
  • Sony Camcorder
  • Mobir M4 Vis Kamera
  • Samsung Galaxy S1 Display

#Einleitung

Flexleiter sind inzwischen in Geräten nicht selten zu finden, da sie flexibel sind und durch ihre flache Ausführung leicht irgendwo durch passen.
Allerdings lassen sie sich nicht so leicht wieder reparieren. Da es aber dennoch vorkommt, das man es mal braucht, hab ich hier mal ein paar Gedanken und Erfahrungen zusammengetragen.

Zuerst ist die Aufbauweise des Flexleiters zu bestimmen... Ich unterscheide Flexleiter in 2 Kategorien:

• Laminiert
  Hier ist die Leitung aus dünnen Metallstreifen (meistens Kupfer). Dafür werden auf einer Trägerfolie die Metallstreifen aufgetragen und meist noch mit einer weiteren (dünneren) Folie abgeklebt. Man erhält einen flachen Streifen, der von außen durch Folie isoliert ist und im inneren die Metallstreifen führt.
  Die meisten mir bekannten Ausführungen sind Goldbraun transparent (siehe Beispiele unten) oder Weiß. An den Enden ist das blanke Metall zu sehen. Manchmal auch vergoldet oder versilbert.
  Die Laminierten lassen sich gut bis bedingt Löten. Manchmal verträgt die Trägersubstanz aber keine Hitze (besonders die nicht Goldbraun transparenten) und dann beginnt der gerade gelötete Metallstreifen in seiner Haltefolie "zu schwimmen", was schnell zu Kurzschlüssen führen kann.
• Aufgetragen
  Hier wird auf einer Trägersubstanz der Leiter aufgeklebt oder aufgedampft. Die Enden sind meistens Schwarz und in der Mitte auch Schwarz oder Silber. Wen man mit dem Lötkolben gegen kommt, schmilzt die Trägersubstanz weg und der Leiter zerbröselt oder schmilzt in der Trägersubstanz mit weg. Hier kommt man mit Löten nicht weiter, da hilft wahrscheinlich nur ein leitender Klebstoff, der bei UV oder Zimmertemperatur aushärtet und seine Leitfähigkeit nicht verliert.
  In einem Panasonic Camcorder bin ich mal auf einen bläulichen Flexleiter vom Typ Aufgetragen gestoßen und konnte da etwas experimentieren. Leitenden Kleber hatte ich aber nicht und nach ein paar Versuchen (löten, Lötpaste aushärten lassen, Litze aufkleben...) hab ichs gelassen.

#Werkzeuge

Verwendet wurden vorwiegend folgende Werkzeuge:

• Mikroskop x20
• Kreuzpinzette
• Skalpell
• Pinzette
• Flussmittel
  (irgendein abgelaufenes Baumharz aus meiner alten Firma)
• Lötzinn 0.5mm
• Lötkolben 12V 8 W
  (wird von mir mit 11V betrieben und hat eine spitz angeschliffene Lötspitze)

Erfolge hatte ich bisher nur mit den Laminierten Flexleitern. Die letzten Erfolge hab ich mal Fotografiert und möchte sie weiter unten noch etwas genauer beschreiben.

#Sony Camcorder

Den Camcorder hab ich als defekt erworben und das Display war komplett Weiß nach dem einschalten. Eigentlich wollte ich nur die Festplatte ausbauen, aber im Bereich des Displays war ein eingerissener Flexleiter.
Da hatte offensichtlich jemand etwas unvorsichtig den Camcorder geöffnet.

Da die Fläche nur eingerissen und nicht abgerissen war, brauchten die Leitungen nicht viel positioniert werden. Bei eingerissenen Stellen passt zwar die Position, aber es kann dafür vorkommen, dass die Riss-Kanten etwas verformt sind. Hier muss dann vorher der Flexleiter entsprechend vorgebogen werden. Das kann wieder mit einer Skalpellspitze geschehen. Wenn der Flexleiter etwas länger gezogen wurde, ist es nicht weiter schlimm, wenn sich die Kontakte etwas überlappen. Hauptsache, am Ende passt die Verbindung.

Der Reparaturverlauf:

1. Mit einem spitzen Skalpell die Leitungen an der gerissenen Stelle frei kratzen (Bild oben links).
2. Flussmittel auftragen.
3. Die beiden Seiten so aneinanderlegen, dass sie sich berühren.
4. Mit einem frisch verzinnten Standardlötkolben ein paar Mal im Zickzack zwischen beiden Seiten hin und her fahren.
5. bei Erfolg, sieht es wie im Bild oben rechts aus. Ansonsten führt zu viel Lötzinn zu Brücken und zu wenig zu fehlenden Verbindungen. Hier hilft einfach nur langsam ran tasten.
6. Wenn unter dem Mikroskop es so ausschaut, als währen keine Brücken da und alle gegenüberliegenden Leitungen verbunden, dann einen Funktionstest machen.
7. Bei Erfolg die Stelle mit Isolierband umkleben, damit es für den Einbau noch zusätzlich stabilisiert ist.

#Mobir M4 Vis Kamera

Die folgende Reparatur handelt von einer Mobir M4 und war meine bisher aufwendigste.

Kurze Zusammenfassung der Vorgeschichte:
Die Visuelle Kamera ist direkt auf einem Flexleiter gelötet. Der Flex ist auf eine kleine Stahlplatte geklebt worden. Die Linsenfassung ist durch den Flex an der Stahlplatte befestigt. Dann wurde der Flex um 90° nach hinten abgeknickt und so wurde das Modul ins Gehäuse gepackt.
Durch mein ungünstiges festhalten beim Wechsel der Linse, ist der Flex gebrochen.
Nachdem die Kamera nur noch Bilder zeigte, wenn der Flex im richtigen Winkel stand, hab ich das Metallplättchen soweit möglich umgebogen und konnte die Bruchstelle dann frei sehen.

Ich hab im Internet nach Ersatzteilen gesucht, aber eine Kamera mit 20Pins fand ich nicht, viele haben eine 24Pin Ausführung.
An den Hersteller brauchte ich mich nicht zu wenden, der war das letzte Mal schon keine Hilfe. Also dachte ich mir, dass ich es wenigstens mal mit einer Reparatur versuche.

Oben links: Zuerst wurde das längere Stück fixiert.
Oben rechts: Dann wurde Leiterbahn für Leiterbahn freigekratzt.
Unten links: Als nächstes alle Leiterbahnen vorverzinnt.
Unten rechts: Der fertig bearbeitete Flexleiterteil.

Oben links: Erster Versuch. Beide Teile wurden aneinander gehalten und mit dem Lötkolben im leichten Zickzack an der Risskante verbunden. Einige Verbindungen kamen aber nicht zustande, weil zu wenig Lötzinn da war oder der Abstand zu groß. Mit etwas mehr Lötzinn hatte ich wieder einen Haufen Brücken drin. Auch Lötpaste (unter dem Mikroskop mur ein Haufen Lötperlen) half nicht, da sie zu klebrig ist um fein portioniert und positioniert zu werden.
Oben rechts: Zweiter Versuch. Eine feinadrige Litze wurde abisoliert und eine einzelne Ader vorverzinnt. Dann wurde mit einer (spitz angefeilten) Lötkolbenspitze die Ader an die einzelnen Leiter gelötet und anschließend an der Skalpellklinge abgetrennt.
Unten links: Da das Verbinden er Adern schon so eine schwierige Sache war (hatte zwischendurch auch benachbarte Leitungen wieder mit abgelötet), hab ich nach dem erfolgreichen verlöten aller Leitungen Sekundenkleber auf die Lötstellen aufgetragen. Dadurch entstand eine feste Schräge, die die aufgelöteten Adern fixieren sollte, damit bei anlöten der Gegenseite sich die Adern nicht mehr beidseitig ablösen.
Das hat glücklicherweise auch genau so geklappt und die Gegenseite konnte Leitung für Leitung verbunden werden.
Unten rechts: Fertig verbundene und optisch kontrollierte Flexverbindung... bereit zum ersten Funkionstest.

Oben links: Startvorgang der Kamera... bei CMOS steht PASS, das ist schon mal gut.
Oben rechts: Auf visuelle Kamera umgeschaltet... Volltreffer. Der Schmutz auf dem Kamerachip wird zwischendurch beim Handling mal drauf gekommen sein, aber ein paar Bewegungen mit der Handfläche (zwischen Chip und Laborbeleuchtung) zeigte, das die Kamera zu funktionieren scheint.
Ich hab dann vorsichtig die später gebrauchten 90° Biegung gemacht und mit 2K Kleber den Flexleiter an der Verbindungstelle verklebt.
Unten links: Nachdem der Kleber ausgehärtet war, hab ich den Chip gereinigt und die Linsenfassung samt linse wieder angebracht.
Unten rechts: Funktionstest nach dem fokussieren. Ich hatte zwar den Chip ordentlich gereinigt und vor dem einschrauben der Linse nochmal mit Druckluft ausgeblasen, aber sicher ist sicher.
Ich konnte jedenfalls nirgends irgendwelche Partikel oder so sehen.

Normalerweise wird die Kamera mit einem Haltewinkel an das Gehäuseteil montiert und dieses dann auf die Kamera gesteckt. Allerdings konnte ich nach mehreren Versuchen die Bilder nicht vernünftig übereinander bekommen.
Daher hab ich die Haltelaschen abgetrennt und den Kamera direkt neben dem IR Sensor am Gehäuse verklebt (natürlich nicht, ohne vorher zu prüfen, dass es auch passt).

Reparierte und justierte Kamera im Einsatz. Nicht perfekt aber zufriedenstellend.

#Samsung Galaxy S1 Display

Meine Tochter stellte fest, dass ein mehrfach runter geworfenes Handy einen tollen Sound auf dem Teppich macht.
Meine Frau stellte fest, dass ein derart behandeltes Handy erst Streifen anzeigt und dann nix mehr.
Und ich stellte fest, dass ich das Display besser hätte verkleben können (auf der Rückseite), dann hätte es sich nicht gelöst und den Flexleiter eingerissen. Vorher hatte ich das Display mit Sekundenkleber befestigt. Der ist scheinbar doch zu starr um das Display fest zu halten.

Zur oberen Bilderreihe:
Bild 1: Der Riss im Flexleiter.
Bild 2: Freigekratzte Leiterbahnen.
Bild 3: Über Lötbrücken verbundene Leiterbahnen.
Bild 4: Lötstelle abgeklebt um keine Kurzschlüsse am (Magnesium-)Gehäuse zu erzeugen.
Der erste Funktionstest schlug fehl, das Display zeigte nix an. Dann hab ich mir den Flexleiter nochmal angesehen... er ist zweiseitig.

Zur unteren Bilderreihe:
Bild 5: Freigelegte Leiterbahnen im Rissbereich.
Bild 6: Über Lötbrücken verbundene Leiterbahnen. Es folgte ein weiterer Test, das Display zeigte nun wieder was an, reagierte aber nicht auf Berührung.
Nachdem ich das Display wieder abgenommen hab, um auf Verbindungsfehler zu untersuchen ist mir aufgefallen, dass die Lötbrücken teilweise gebrochen waren. Der Flexleiter wird beim anschließen leicht gebogen, was der kleinen Lötstelle offenbar zu viel war.
Bild 7: Wie damals schon bei der M4 Wärmebildkamera, hab ich eine flexible Leitung ab isoliert und einzelne Adern vorverzinnt. Mit diesen feinen Einzeladern wurden ein weiteres Mal die Flexleitungen verbunden. Dabei stellte sich auch heraus, dass mit einer scharf angeschliffenen Lötkolbenkante gerade so viel Wärme übertragen werden kann, das die Lötverbindung unterhalb der Ader zu Stande kommt, während die andere Seite mit der Flexleiterader noch verbunden bleibt.
Es ist aber eine dennoch eine Gratwanderung... zu wenig Wärme und die Verbindung ist schlecht, zu viel und die Ader löst sich beidseitig und ist dann fast nicht mehr richtig plazierbar.
Bild 8: Nachdem auf beiden Seiten die Flexleitungen mit Adern zusätzlich verbunden wurden, funktionierte nun das Display wieder. Diesmal hab ich einen Kleber benutzt, der nachher eher wie Gummi ist. Dadurch sollte das Display nun auch bei Stößen etwas abfedern und nicht gleich an den Kanten einreißen.