초코볼의 inside Tech

1. 필코 제로 키보드

언제 구입했는지 기억도 안나는 키보드 하나를 집에서 사용하고 있었습니다. 필코 케로 키보드.

기계식 키보드라 무겁고 알프스 백축이 사용된 제품입니다.

10년 이상이 지났지만, 전혀 눌림이 없고, 타이핑 할 때 경쾌한 소리를 내 줍니다.

그러다 얼마 전, 키를 하나 눌렀을 뿐인데, 2~3개의 인접한 키들이 입력되는 오류를 내기 시작하더군요.

필시 회로 패턴의 문제라고 생각하고, 분해하여 수리 도전.

2. 분해

구조는 단순해서, 뒷판의 나사 3개를 풀어주면 됩니다.

마지막 나사 하나를 못 찾아서 헤맸는데, AS 보증 확인용 스티커 밑에 숨어 있었습니다.

지금에 와서 정식 AS 고 나발이고 없으니, 과감하게 찟고 나사를 풀어 줍니다.

3. 오염

세월의 흔적인가요. 사이 사이 쓰레기가 엄.청.납.니.다.

OMG. 10년치 먼지다~.

청소기 돌릴 때, 가끔 쓱쓱 흡입해 준다고 했는데도 이정도네요.

화살표 키 근처는 뭔가 끈적한 것을 엎었는지, 노락색 물체가 굳어 있네요.

4. 키캡 분리

완벽하게 분해 후, 싹 세척하기 위해 키캡푸터 분리를 시작합니다.

전용 툴이 없으니, 두꺼운 전선을 키 주위에 감아서 뽑아주는 방식으로 키캡들을 분리 했네요.

104 개 이상 되는 키들을 한땀 한땀 제거해 줍니다.

희한하게도 밑에 위치한 ALT / Window 키들은 스위치까지 같이 뽑혀 버렸네요.

키보드 밑부분은 얇은 탓에 스위치 다리를 짧게 자르고 납땜이 얇게 되어 있더군요.

그런 이유로 키캡을 뽑았는데, 무우 뽑히듯 스위치까지 PCB 기판에서 분리되어 버렸네요.

다행히 잘 뽑혀서 그런지, 기판 패턴은 살아 있고, 뾰루지 나오듯 "뽁" 하고 적출된 흔적입니다.

PCB 기판을 덮고 있는 철제 상판도 액체로 인하여 부식된 부분들이 몇 군데 있습니다.

5. 스위치 분리

두 손으로 작업하느라 과정 사진은 없습니다.

한 손으로 납땜 부분을 지지고, 다른 한 손으로는 스위치를 잡아 뽑으면서 PCB 에서 스위치를 제거 했습니다.

6. 세척

키캡은 바가지에 담고, PCB 기판과 철판, 그리고 캐이스 플라스틱을 가지고 목욕탕으로.

잘 말리면 되므로 높은 수압으로 10년 이상 묵은 먼지를 씻겨 냅니다. 더러운거 엄청 나옴.

직사광선은 피하고 바람 잘 드는 선선한 응달에서 일주일 정도 말려 줬습니다.

7. 기판 패턴 보호

기판 뒷부분에 종이 테이프가 붙어 있는데, 이 부분이 액체로 적셔 지면서 시간을 들여 기판을 부식시킨 부분이 있습니다.

기판 위의 오염물질을 들뜨게 하기 위해, WD-40 을 뿌렸습니다.

부식이 진행되면서, 코팅이 벗겨져 패턴이 노출되어 있습니다. 고장의 원인 중 하나인 듯.

파이버글라스 팬으로 살살 문질러, 남아있는 오염물질과 썩어있는 코팅을 벗겨 냅니다.

납을 살짝 뭍인 인두로 패턴 위를 살짝 왕복해주면, 노출되어 있는 동판에 납 코팅이 됩니다.

PCB 코팅액을 발라주고 UV 램프로 구워주면 완벽히 보호가 됩니다.

패턴이 들떠 있는 부분은 록타이트로 붙여 줬네요.

8. 스위치 수리

스위치들을 뽑아 내면서 다리가 휜 부분을 바르게 펴 줍니다.

이렇게 오염되어 있네요.

99% 알콜로 최대한 깨끗하게 씻겨 줍니다. 물로 하면, 스위치 내부에 물이 침투하여 부식을 초래할 수 있으니 알콜을 사용.

스위치 뽑으면서 다리가 하나씩 잘려버린 스위치 두 개.

스냅으로 고정되어 있는 부분을 젖혀 줍니다.

그러면, 밑부분이 분리되면서 키 스위치 내부가 노출되게 됩니다.

내부를 살펴 보면, 흰 색 돌기가 내려오며 접접을 short 시켜, 키 입력이 되게끔 하는 구조네요.

내부 부속들을 펼치면 다음과 같습니다. 움직이면서 short 시키는 네모난 부분의 다리가 없어졌네요.

어떻게 수리할까 고민하다, 스테이플러 심을 이용하여 다리 모양을 만들어 줍니다.

고정 부분을 납땜을 살짝 뭍히면 완성. 이제 다리가 생겼습니다.

원래 모양대로 조립해 주고.

원래 다리는 얇은 모양인데, 스테이플러 다리로 바뀌면서 두꺼워 졌습니다.

밑 뚜껑의 다리가 관통할 구멍을 PCB 드릴로 넓혀 줍니다.

가장 조그마한 드릴로 했더니만 구멍이 너무 작아서, 꽤 두꺼운 드릴날로 마무리.

조심조심 밑부분의 뚜껑을 닫으면 완성입니다.

눌렀을 때, 제대로 통전이 되는지 테스터로 확인 했습니다. 잘 동작 하는군요.

혹시 모르니, 모든 스위치의 통전 체크를 해봅니다. 그러다, 외형은 멀쩡한데 전혀 반응이 없는 놈 발견.

분해해 보니, 안쪽이 완전 썩어 있습니다.

사포로 갈아내고 알콜로 닦아 내고 해서 빤닥빤닥하게 복구. (아마 아래 사진은 다른 스위치 분리 했을 때 사진으로 보임.)

모든 스위치 통전 테스트를 PASS.

9. 하우징 조립

조립은 분해의 역순이라 말하며 끝내고 싶으나, 이번에는 과정이 있습니다.

일단, PCB 와 철판을 고정하기 위해, 모서리와 가운데 부분에 몇 개의 스위치를 꼽아서 고정.

ESCAPE 키의 스위치가 모양잡기 좋은 모서리.

딱 이정도를 먼저 납땜 합니다.

다리 잃었던 스위치를 완벽히 복구 했지만, 혹시 나중에 문제가 생기더라도 자주 쓰지 않는 키로 할당하면 사용에는 문제 없을 듯 하여 검색.

가장 쓰이지 않는 키는 "Scroll Lock" 과 "Pause" 키.

나중에 작업하면 잊어버릴 수 있으니, 먼저 작업 해줍니다.

꼽은 후, 납땜 전에 다시 통전 테스트. 문제 없네요. 납땜 후, 여분의 길이를 잘라 줘서 이쁘게 마무리.

나머지 스위치들도 하나 하나 납땜 합니다.

납땜 완료 후, 뒷면 사진.

안정된 고정을 위해 납을 조금 많이 먹였네요.

USB 케이블을 PCB 소켓에 연결하고, 하우징에 맞게 선을 빼 줍니다.

뒷 판을 나사로 조여주면, 거의 완성해 가네요. 이제 키캡만 조립하면 됩니다.

10. 키캡 조립

키캡의 면들을 하나하나 모두 닦아 줍니다.

준비된 놈부터 하나씩 조립 시작. 키가 긴 것들은 지지대가 있으니, 끼워 줄 것 잘 끼워 주며 조립하면 됩니다.

순식간에 마무리.

완전 새것 느낌이네요.

PC 에 연결하니 LED 도 잘 들어 오네요.

인터넷에서 Keyboard Test 로 검색하여, 키보드의 키들이 정상인지 테스트 해주는 사이트 찾아 갑니다.

모든 키들을 눌러 보면서 테스트. 동시에 눌리는 문제 완전 해결.

FIN

다시 탄생한 FILCO ZERO 키보드.

수리 끝.

걸린 시간은 약 4일 (3주간 주말 이용)

후지산 등반에 사용하기 위해 구입한 헤드램프가 Petzl Tikka 2 입니다.

등반 기구의 명가 Petzl 이라는 브렌드를 처음 알게 된 계기였죠. 2012년에 구입하여, 그 해 10월에 사용했습니다.

1. 고장

그 후, 한국의 서해 바다에서 보름달 뜬 어느 여름날 저녁, 우렁잡이 때 신나게 사용 했더랬습니다.

워낙 잘 만들어진 덕에 갯벌에 스믈스믈 다니는 우렁들이 정말 잘 보였습니다.

단, 이 때 바닷물이 조금 들어갔는지, 다음에 사용하려 하니 불이 켜지지 않더군요.

2. 분해

자세히 살펴 보니, 침수로 인한 부식이 원인인 듯 했습니다.

분해해 봅니다. (2017년)

특이하게도 별나사군요.

마침, 예전에 구입해 놓은 별나사용 드라이버가 있어서 진가를 발휘합니다.

어이쿠야... 삭을 대로 삭았군요. 소금물에 부식되다 보니, 흰 가루들도 나옵니다.

별나사 두 개를 풀고, 케이스와 분리된 사진.

반사판과 건전지 연결 플레이트를 제거합니다.

3. 메인 기판

이제 기판을 분리할 차례 입니다.

요리조리 살펴 봅니다. 혹시 건전지로부터 기판으로 가는 부분 단선이 의심되어 납땜을 추가해 봅니다만, 실패.

자세히 들여다 봅니다. 생각보다 부식이 심하군요.

윗쪽 양쪽에 땜질 되어 있는 납을 제거하면 건전지 케이스로부터 기판이 분리 됩니다.

코팅도 벗겨지고 난리도 아닙니다. 뒷면도 만만치 않군요. 

드디어 분리가 완성되었습니다.

4. Petzl 에 문의

기판이 이렇게 된 이상, PCB 패턴이 나갔을 확율이 높아서, PCB 도면을 얻을 수 있지 않을까 생각해 봅니다.

Petzl 한국 지사에 메일로 문의 넣어 봅니다.

그렇겠죠. 기밀 문서라 줄 수 없다고 합니다. 충분히 이해하 갑니다.

5. 부식 패턴 수리

건전지를 넣으면, 완벽하게 켜지지는 않지만, 살짝 전기가 들어오는 부분이 보입니다. 아마도 어딘가 합선.

그리고 제일 왼쪽 LED 는 완전히 죽었군요.

일단 제일 왼쪽에 해당하는 LED4 를 제거해 보기로 합니다.

납 흡입기로 이쁘게 제거한 모습.

패턴 확인을 위해, 앞면을 고운 사포로 살짝 갈아 봅니다.

패턴 하나는 완전히 끊어졌군요. 그 옆자리의 LED3 까지 침식이 된 것 같습니다.

LED3 까지 제거하고 부식된 부분을 갈아보니, 확연히 들어나는 패턴 끊김. 빨간 선으로 표시해 봤습니다.

선 연결 상, LED3 / LED4 는 같은 극끼리 연결되면 문제 없으므로, 아래와 같이 뒷면에서 리드선으로 연결해 줍니다.

패턴을 연결하고 +/- 에 3.3V 를 연결하니, 4개 모두 켜집니다~!

이로써 수리가 완료되면 좋겠지만, LED 들이 켜진 것은 단순히 +/- 에 전기를 넣어서 그런 것이고, 정상 동작은 아닙니다.

정상 동작은 스위치를 누르면, 센 불 / 약한 불 / 깜빡이 / 소등 순으로 바뀌는 기능이 되살아 나는 것이 수리의 완료가 되겠죠.

6. 리드선 구매

수리 시, 여러 장면에서 필요한 리드선을 이참에 구입하기로 합니다. 정식 명칭은 Jumper Wire.

* PCB Jumper Wire

- http://www.rusander.com/pcb-jumper-wire/pcb-jumper-wire/

이번 수리에 사용된 리드선은 아래와 같이 구매했습니다.

* IMC Hot P/N B-30-1000 30AWG 8-Wire Colored Insulation Wrapping Cable

- https://www.aliexpress.com/item/32633773374.html

무난하게 도착.

이 정도 굵기를 AWG 30 이라고 하는 군요.

단색도 있지만, 여러가지 색이 섞인 제품으로 구매했습니다.

7. LED 교체

기존에 달린 LED는 단순한 백색등이라 재미가 없습니다. 

보통이 6000K 정도 하니, 백열 전구 효과가 나는 3000K 로 바꿔 주기로 합니다.

일단, 기존 LED 의 전압을 측정해 봅니다.

PCB 기판에 붙어 있는 상태로는 측정이 되질 않는군요.

하나를 분리하여 테스터로 측정해 봅니다. 2.68V 나오네요. 일반적으로

알리에서 Warm White 를 구매합니다.

이 헤드램프 수리를 위해서 LED 종류에 대한 조사도 오랜 동안 진행했습니다.

* Hardware | LED 구매하기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-LED-buy

최종적으로 아래 제품을 구입.

* Smart Electronics 100pcs/lot F5 Super Bright 5MM Round Warm White Transparent LED Light Lamp Emitting Diode High Quality
    - https://www.aliexpress.com/item/32597841882.html

기존에 달려 있는 LED 와 비교해 보면, 그 색감 차이를 알 수 있습니다.

헤드램프의 특성 상, 직진성이 더 강한 것을 구입하려 했으나, 기존의 둥근 모양이 가장 직진성이 좋다고 합니다.

이론적인 부분은 위에서 소개한, 저의 다른 글을 얽어 주세요.

LED 를 교체.

사진에서는 오른쪽 두 개를 교체했습니다. 내부 모양이 살짝 다르네요.

8. 스위치 교체

제대로 동작하지 않는 부분을 따라가다 보니, 스위치까지 오게 되었습니다.

살짝 힘을 주니, 그냥 바스라 지는군요. 윗 사진에서 보이 듯, 스위치 안쪽이 완전 삭아버렸습니다. 교체만이 답.

열을 가하면서 분리 했으나, 가운데 패턴이 같이 떨어져 나와 버렸네요.

그래도 괜찮습니다. 패텬을 따라가 보면 보이는 오른쪽 구멍과 연결하면 되니까요.

알리에서 폭풍 검색을 했으나 찾을 수 없었고, eBay 에서 비슷한 제품을 하나 찾았습니다.

* 10Pc 12V 0.5A Momentary Tactile Tact Push Button Switch 3*4*3mm 3 Pin SMD SMT
    - https://www.ebay.com/itm/372278396344

사양은 다음과 같습니다.

소개된 제품 사진상으로 보면 동일한데요. 제품이 도착해 봐야 알겠습니다.

eBay 는 판매자 관리를 해서 그런지, 배송 상황을 잘 파악 할 수 있습니다. 그래도 결국 중국 판매자군요.

문제 없이 도착.

깔끔한 제품이네요.

원래 있던 부품과 비교해 보니, 100% 동일 했습니다. 이렇게 맞추기 쉽지 않은데, 행운인 듯.

잘 납땜 해 줍니다.

그리고, LED 도 부착.

9. 유리섬유 리무버

이미 사포로 PCB를 갈아 냈지만, 사실 연필형 유리섬유 리무버로 긁어 내는게 좋다고 하네요. 구매해 봅니다.

* Practical Watch Rust Removal Brush Pen Glass Fiber / Brass / Steel Clean Scratch Polishing Tool Watch Parts Repair Tool New

- https://www.aliexpress.com/item/4000410698491.html

더 비싸고 좋아 보이는 것이 있었지만, 제품의 특성을 모르는 지라, 싼 것을 구매 했습니다.

깔끔한 포장.

꼭지의 검은 플라스틱을 돌리면, 그림 그릴 때 썼던 크레파스 처럼 나옵니다.

사포 대신에 사용 했어야 하나, 이미 갈려진 상태 이므로, 이번 수리에는 사용 못해보고, 다른 PCB 기판에 사용해 봤습니다.

살살 갈리는 것이 나쁘지 않아 보입니다. 나중 수리에서 잘 사용해 봐야겠네요.

10. PCB 코팅

부식된 부분을 사포로 갈아 내면서 PCB 패턴이 노출되었습니다. 합선 등의 위험을 방지하고자 코팅을 해 줄 필요가 있지요.

솔더 마스크라고도 하네요.

* XEREDEX 10ML UV Solder Mask BGA PCB Paint Prevent Soldering Paste Flux Corrosive Curing Solder Protective Mask Inksale
    - https://www.aliexpress.com/item/32933615348.html

이번 수리를 위해, 참 여러가지 구입하게 됩니다. (싼맛에...)

갈려나간 윗 부분이나, 점퍼선으로 땜질된 부분에 바릅니다.

미세한 붓이 없으니, 나무 젓가락을 부러뜨리면 생기는 날카로운 끝 부분을 이용해서 칠했습니다.

UV 램프로 굳히게 될 때, LED 램프가 혹시나 손상될 까봐 테이핑 해 줬습니다.

집에 굴러다니는 UV 램프로 충분히 구워 줍니다. 그리 강한 UV 램프가 아닌지라, 한 1시간 이상 구운 듯.

이쁘게 마무리 되지는 않았지만, 나름 괜찮은 결과물.

노출되는 부분 없이 잘 코팅 되었습니다.

11. 결과

3여년에 걸쳐 작업한 결과는 실패... ㅠㅠ

건전지 케이스와 결합하고 납땜 후, 테스트 해보니 전혀 불이 들어오지 않더군요.

어쩌다가 딱 한번 정상 작동 했지만, 그 때 뿐이였고, 완전히 침묵.

수차례 다시 분해하여 단자마다 새롭게 납을 먹여 보거나, 세척을 구석구석 해 주었으나, 효과는 없었습니다.

LED 테스트 시, 조금 높은 저압을 사용하여 컨트롤 chip 이 망가진 것이 아닌가 합니다. 아니면 레귤레이터.

2017년부터 수리를 진행해 오다, 여기까지 왔습니다만, 한계인 듯 하여, 여기서 멈추기로 합니다.

수리 성공했을 때를 생각하여, 정말 깨끗하게 닦아 놓은 외피 케이스 들.

이제 그만 놓아주기로 합니다. 안녕.

FIN