Roland SC-88Proの修理:電解コンデンサ交換

1.概要

本ページでは、RolandのMIDI音源「SC-88Pro」の分解手順・電解コンデンサのリスト・電解コンデンサの交換方法を解説します。また、はんだクラックの修理(2020/5/17追記)についても記述します。

SC-88Proは製造後20年以上経過しているため、劣化した部品の交換が必要です。特にアルミ電解コンデンサは経年劣化しやすく、電解液の漏出によって基板パターンを腐食させることもあり、修理が大変になります。故障を予防するためにも、電解コンデンサを交換することをお勧めします。

2.分解

メイン基板

作業前にコンセントから電源プラグを抜きます。プラスドライバー(2番)で、側面4カ所・背面3カ所のネジを取り、パネルを開けます。


パネルを開けると、メイン基板(名称:MAIN BOARD)が見えます。クリップのような部品を外し、基板を直接固定しているネジを3カ所、背面のネジを4カ所取ると、メイン基板を持ち上げられます。持ち上げる際は、ハーネスを傷めないように注意します。

基板に接続されているコネクタ類を外していきます。

オレンジ色のコネクタ(JAE IL-Sシリーズ)の抜き取りには、エンジニア SS-10が便利です。無ければプライヤーで代用します。かなり固いですが、じわじわと引っ張れば外れます。やむを得ずこじる場合は慎重にやります。外す際の反動でコネクタやハーネスを傷めないように、力のかけ方を調整します。
※コネクタ類は生産中止なので、壊さないように作業をします。抜き差しの回数を極力減らしたい所です。

また、白いコネクタ(Molex 52328-1410)は、ロックを先細のペンチなどで押し上げることで、フラットケーブルを外せます。


メイン基板のネジ穴にスペーサーを付け、机上に直接触れないようにします。静電マットがあればその上に置きます。また、はんだ作業前にボタン電池(CR2032)を取り外します。ボタン電池は液漏れしやすいので、作業後に新品に交換します。

アナログ基板

メイン基板を外すと、アナログ基板(名称:ANALOG & POWER SUPPLY BOARD)が見えます。アナログ基板上のコネクタを外し、基板を固定しているネジを5カ所と、背面のネジを4カ所取ります。これでアナログ基板の取り外しができます。

アナログ基板のネジ穴には、上下に長めのスペーサーを付けると良いです。裏返しに出来るので作業性が向上します。写真では50mmのスペーサー(オスメス)を取り付けています。

3.電解コンデンサの選定

同型に交換できれば良いですが、入手性が悪かったり製造中止だったりします。そこで代替品を選定しました。選定の基準は次の通りです。

  • Digi-Keyで入手可能
  • 同形状、同耐圧、同容量
  • 105℃品
  • 平滑用のC125-127は、交換前と同等以上の許容リプル電流(@120Hz)を持つもの
基板名 出荷時取付品 代替品 個数 容量 耐圧 外径φD 高さL
メーカ 型式 メーカ 型式 [μF] [V] [mm] [mm]
メイン 三洋電機(サン電子工業) 16CE10BS ニチコン UWT1C100MCL1GB 6 10 16 4 5.4
メイン 三洋電機(サン電子工業) 16CE100BS ニチコン UWT1C101MCL1GB 2 100 16 6.3 5.4
アナログ 松下電器産業(パナソニック) ECA1HM010 日本ケミコン EKMG500ELL1R0ME11D 1 1 50 5 11
アナログ 松下電器産業(パナソニック) ECA1CM330 ニチコン UKT1C330MDD 29 33 16 5 11
アナログ 松下電器産業(パナソニック) ECA1CM101 日本ケミコン EKMG160ELL101ME11D 10 100 16 5 11
アナログ 松下電器産業(パナソニック) ECA1EM102 ルビコン 25YXJ1000M10X20 2 1000 25 10 20
アナログ 松下電器産業(パナソニック) ECA1CM332 日本ケミコン EKYB160ELL332MK25S 1 3300 16 12.5 25

電解コンデンサの詳細なリストはこちら(Googleスプレッドシート)。「ファイル」→「ダウンロード」 でダウンロードできます。

また、Digi-Keyのカート(1台分)はこちら

4.電解コンデンサの交換

メイン基板

メイン基板の電解コンデンサは8個あり、全て表面実装品です。はんだごてを2本使用し、両側のランドを加熱すると簡単に外れます。ホットツイーザーヒートガン(ホットエア)を使う手もあります。液漏れが進んで端子が腐食している場合は、はんだを溶かすのが難しいため、ニッパーでコンデンサを割る方法があるようです。(参考→Roland SC-88の補修(古典コンピュータ愛好会), 表面実装コンデンサーの交換作業風景)。

面実装の電解コンデンサは、基板上の-(マイナス)マーク側を負極にして実装します。古いはんだを吸い取り、両方のランドにはんだを少し盛ります。片方のランドをコテで加熱しながら、ピンセットで電解コンデンサを載せます。最後にもう片方のランドを加熱し、はんだ付けして終わりです。なお、はんだは「鉛入りはんだ」を使います。

アナログ基板

アナログ基板の電解コンデンサは43個あり、全てラジアルリード品です。裏面のはんだを吸い取りコンデンサを引き抜く、という作業を地道にやる必要があります。めんどくさいよ~~~

電解コンデンサの引き抜きには注意が必要です。写真のように、リードは直線状ではなく、取付後に曲げられています(→クリンチ実装)。この状態で引き抜くとランドを破壊します。さらに、リードとランドの隙間のはんだが除去できず、うまく抜けない場合があります。そこで、1.リードをコテで熱しながら押して穴中心に移動させる、2.リードをペンチで真っ直ぐにする、3.コンデンサを抜く、とします。あらかじめ、部品を差し込む側のリードを、ニッパーで切っておくのも一つの手です。

なお、この基板のランドは熱で剥がれやすいです(スルーホールにメッキが無く機械的強度が弱い)。コテは320℃ぐらいの低温に設定し、ランドに直接当てないようにします。

また、比較的大きなC125, C126, C127には接着剤が塗布されているので、剥がします。ヒートガンで温めると柔らかくなり、ペンチで摘まんで剥がしやすくなります。あまり高温にすると焦げます。アルコールやアセトンでは取れませんでした。
※接着剤の目的は、輸送時の振動による破損防止だと思います。輸送の予定があるなら、コンデンサ交換後にグルーガンなどで固定すれば良いでしょう。

取り外した後は、交換品を挿入してはんだ付けします。基板上の●マーク側を負極にして実装します。ただし外径5mmのものは、リード間隔(2mm)と基板の穴間隔(5mm)が合いません。無理矢理差し込むと電解コンデンサや基板に力が掛かるので、写真のように曲げ加工しておくのがベストでしょう。
※入手できるのなら、リードフォーミング品を使えば良いです。例えばこれとか


最後に念のため、耐圧・容量と極性をチェックします。ここでミスが判明しても、まだリカバリーが効きます。

5.はんだクラックの修理(2020/5/17追記)

SC-88Proのはんだ付け部を拡大すると、はんだが割れていることがあります(はんだクラック)。はんだクラックが生じると、導通不良により誤動作や事故の原因となるので、見つけ次第修理します。

修理方法は、1.古いはんだを取り除く 2.再度はんだ付けする でOKです。

筆者はSC-88Proを通算7台分解しましたが、以下にはんだクラックが生じやすいようです。古い機器なので、全箇所をはんだ付けし直すのも一つの方法かも。

  • 力のかかる部品→RCAコネクタ、基板間のコネクタ
  • 発熱しやすい部品→三端子レギュレータ周り

6.組み立て・動作確認

組み立ては、「2.分解」と逆の手順を踏めばOKです。ハーネスに過度な力を掛けたり、ネジを締めすぎたりしないように注意します。

全ての基板とハーネスを組み付けたら、電源オンです。変な音や匂いがしないことをチェックし、動作確認に移ります。

動作確認の方法は、テストモードを使います。SC-88Proにはいくつかのテストモードが用意されていますが、ひとまず”Memory Test”を実施します。(参考→SC-88Proのテストモード(Synthesized Malfunction))

Memory Testの手順は次の通り。

  • 「KEY SHIFT<」「KEY SHIFT>」を同時に押しながら電源投入
  • 起動ロゴが流れている間に「PREVIEW」を押しテストモードに入る(画面が暗転)
  • 「KEY SHIFT<」を押しながら「PART>」を押下

数秒後、画面に「OK」または「NG」が表示されます。

問題が生じた場合は、以下を確認します。

  • メイン基板に、はんだくずのような導電性のゴミが付着していないか
  • メイン基板の部品が割れていたり、はんだクラックはないか
  • コネクタの抜けや、ケーブル類の断線はないか

7.音の比較

電解コンデンサ交換前と交換後の演奏を録音しました。Windows付属のflourish.mid(C:\Windows\Media\)を鳴らしています。同一個体を使用し、電解コンデンサ以外は同条件です。

交換前

交換後

出音の傾向も変わらず、「The ハチプロの音」って感じで良いですね。劣化部品を修理しつつ、大事に使いたいと思います。

8.参考資料

(付録) 使用工具・機材一覧

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