GBソフト電池交換でセーブデータ保持して電池ホルダーに交換 | なんかいろいろ備忘録

GBソフト電池交換でセーブデータ保持して電池ホルダーに交換

ゲーム

モバイルGBアダプタを繋いで遊んでたポケモンクリスタルのデータ、10年以上前にセーブデーター保持したまた電池交換していましたが電池残量が気になってます。

ゴリ押し作業だったため同じ方法での電池交換はあまりやりたくありません。

バトルタワーのデータが残ってるので、電池が切れる前にポケモン育成して挑戦しようと思い、他のポケモンソフトの電池交換を試したら、GBソフトの基板には電気信号などチェックするTP(テストポイント)があるのが分かり、TPの4端子あるうちの2端子がバックアップ電池のプラスとマイナスに繋がっていることが分かったので、外部電源をTPに並列接続して電池交換をします。

ついでボタン電池も基板の上にホルダー化します。ケース内に収めるため電池ホルダーの高さに制限がありホルダーの選定に苦労しましたが、無事にセーブデーター保持したまま電池交換を成功しました。

以前、ビニルテープでバックアップ用ボタン電池をぐ固定した時の記事。GBカセットの分解についても書いてます。

GBソフトの電池交換はカセットの分解を伴う作業です。当ブログはセーブデータ保証を含めた、いかなるトラブルも関与はしないので全て自己責任でお願いします。

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今までの電池交換の回路

10年以上前にセーブデーターを保持しつつ電池交換をしていたポケモンクリスタル、かなりゴリ押しの方法でした。

セーブデーターを保持するためにはバックアップのICに電力を供給し続けながら電池交換をしないといけません。

外部電源の単三電池ホルダーの配線を、基板のバックアップ電池の端子に半田付けして電力を供給。さらに、ボタン電池を外して新しいボタン電池に交換という作業。

液状化した半田から外部電源の配線が外れないように注意しての作業でしたので、人によっては心臓の移植手術をしてるように見えるかもしれません。

電池交換したポケモンクリスタルが以下の写真。

バックアップ電池を交換したポケモンクリスタル

次の電池交換を容易にするためにボタン電池ホルダーを使用。ただし、GBソフトのケースに収まらないので外に出してセロテープで固定してます。

しかも、外部電源を供給できるようにもしましたが、これもゴリ押し回路です。

ポケモンクリスタルのバックアップ電池交換のイメージ図。

電池ホルダーから配線を出してプラグのメスを半田付け、外部電源の単三電池のホルダーの配線にもプラグのオスを付けて接続するだけで電池交換出来るようにしたのですが、適当に半田付けしたのでプラグがケーブルから取れてますね。

しかも、バックアップ電池の電池ホルダーから基板の配線の半田付けもかなり適当。ちょっと雑に扱うものなら線が切れそうなのでカセットを慎重に扱わないといけない状態なので今から電池交換もリスクありそうでやりたくないです。

たまにゲームを起動してセーブデーターが消えてないか確認していますが、10年以上経過してバックアップ電池の残量も気になってきたので、セーブデーターが消える前にバトルタワーをクリアしておきたいなと思いました。

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GBソフトの基板にTPがある

バトルタワーのデータが残ってるポケモンクリスタルでポケモン育成はバックアップ電池の配線が切れるリスクがあるので、他のポケモンソフトで育成してからバトルタワーに挑戦しようと思います。

そのためには、電池切れとなってるポケモンソフトの電池交換をする必要があるので、ボタン電池をビニルテープで固定するという古典的な方法を使う予定ですが、その前にバックアップ用のICの電源端子が分かれば電池交換ができるかも思ったので、バックアップ電池のプラスマイナス端子が他と繋がってないかテスターで調べました。

すると基板裏面のテストポイントの1番と4番がバックアップ電池の端子と接続されていることが分かりました。

テストポイントから電力を供給できればセーブデータ保持したまま電池交換ができると考え、モバイルGBのデータが残っているポケモンクリスタルの電池交換に光が見えました。

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GBソフト基板のテストポイントとバックアップ電池の関係

ポケモン赤とカラー専用のポケモンクリスタルの基板を比べます。

イメージ図になりますが、ざっくりと説明すると表面にICチップとバックアップ電池、裏面にテストポイント「TP1~TP4」があります。

ポケモン赤の基板で、バックアップ電池のパッドとTPとで導通チェックで確認したところ

バックアップ電池とTPの配線パターン関係
  • TP3 プラス
  • TP4 マイナス(GND)

関係はこのようになってました。

ちなみに、テストポイントのTP3とTP4にテスターを当てるとバックアップ電池の電圧を確認できるので、電池交換時期を見ることも出来ます。

ポケモン赤とポケモンクリスタで基板のパーツの配置が少し違っていてテストポイントの形状も違いますが、並びのテストポイント「TP3」と「TP4」の関係は同じです。

GBソフト基板のTPを使って電池交換の検証

いきなり本番は怖いので、バックアップ電池が残っているポケモンピカチュウ版を使ってTPから電力供給をしてセーブデータ保持の電池交換が出来るか検証します。

ポケモンピカチュウ版で電池交換を検証

ジムはクリアしていますが、セーブデータ内のポケモンを見るとそれほどでもなかった消えても大丈夫 。

電力を供給する電池ケースをGBソフトのTPにハンダ付け。

  1. 電池ケースに単三電池セット
  2. ボタン電池を取り外す
  3. ボタン電池を取り付ける
  4. GBソフトから電池ケースを外す

電池はエネループ使ってるので電圧は2.6V出てます(満充電して実測1本1.3Vあります)。

ボタン電池を交換して外部電源の配線を外して、テスターでTP3とTP4の電圧を測ります。

電圧が3V出てたり***mVだったりと不安定でセーブデータが残っているか不安。

電池交換したピカチュウ版をGBソフトのケースに戻して恐る恐る起動。

セーブデータが消えました。

電池交換後に測定した電圧が不安定だったので、ビニルテープの固定がイマイチだったかもしれないので再チャレンジ。

長年ビニルテープで電池交換していて今頃なんですがショートしないようにボタン電池の縁をビニルテープで絶縁して、ボタン電池をセット。

まずはセーブできるところまでゲームを進めます。セーブしてGBASPの電源を落としてカセットも外して再びゲーム起動、セーブデータが残ってることを確認。

ここから、セーブデータ保持の電池交換を再チャレンジ。

作業内容は先ほどと同じでTPの3番と4番から電力供給して、ボタン電池外して取り付けます。

と言っても作業中の写真は撮ってなかったので電池交換後の画像しかありませんが、セーブデータ保持が確認できました。

ポケモンクリスタルに使えそうな電池ホルダーを選定

ボタン電池をビニルテープ固定は端子の接触が不安定なので、セーブデータ消えたソフトの電池交換ならともかく、セーブデータ保持しての電池交換には不安が残ります。

10数年前より知識も付いてるので、「タブ付きボタン電池の交換」「電池ホルダーを使用する」の2つ思いつきました。

タブ付きボタン電池はGBソフトに内蔵されえる端子付きのボタン電池です。

ポケモンクリスタルに内蔵されていたタブ付きボタン電池

ネット通販で探すと色々出てきます。

これを使えば簡単なんですけど2個で1,000円ほどするので意外とお高い。

タブ付きボタン電池はCR2025とCR2032が出てきましたが、CR2032は足を基板の穴に挿して半田付けするタイプなのでGBソフトには表面実装のCR2025しか使えなさそうです。

タブ付きボタン電池は手軽ですが、電池交換の時に毎回ハンダ作業が伴うのが欠点でしょうか。何度もすると基板のパッドが剥がれないか心配になってきます。

それならと電池ホルダーにしたら半田付け作業が不要になりそうです。電池交換時にTPの半田付けは伴うもののタブ付きボタン電池に交換してもリスクは同じ。

電池ホルダーはアメリカのDigi-Keyで探すと種類も多く見つかります。日本だとマルツが代理店となってるのでDigi-Keyの部品は手に入りやすいです。

ボタン電池ホルダーの選定にあたり、ポケモンクリスタルの基板に合うサイズを調べます。

一眼レフカメラのコネクタ修理で、修理は失敗したのですがその時に交換するコネクタを調べてたのが役に立ちました。

ポケモンクリスタルに使える電池ホルダーのサイズ

電池ホルダーの高さ

GBソフト、特にポケモンクリスタルのカセットは厚みが薄く電池ホルダーの高さ制限に厳しそうな感じなので、基板の上に1円玉を重ねて何枚まで入るか確認します。

1円玉の厚さは約1.5mm。

モバイルGBのセーブデーターが保存されてるポケモンクリスタルと別のクリスタルを使ってます。後で、ホルダーの電池交換の検証もします。

ポケモンクリスタルの基板

クリスタル基板の電池を外して1円玉を重ねてケースに入るか検証です。※検証した画像はありません。

  • 2枚(約3.0mm)OK
  • 3枚(約4.5mm)NG

1円玉2枚で1円玉が動くほど余裕があったので、2枚重ねた1円玉にセロテープを何重かに巻いて厚くしてどのぐらいの厚さまで入るかも確認しました。

  • 3.35mm ゆるゆる
  • 3.45mm ピッタリ入る
  • 3.61mm ピッタリ入る
  • 3.80mm 無理に押し込むと何とか入る。

3.8mmで無理に押し込めば何とかケースに入りましたが、セロテープの厚さ分が押し込まれているかもしれないので、高さは3.4mm以下に抑えるのがよさそう。

ちなみに、ポケモンクリスタル以外のGBソフトは若干高さに余裕がある感じです。

電池ホルダーのピッチ

次に電池ホルダー端子のピッチを調べます。

ポケモンクリスタルのバックアップ電池のピッチはパッドの中心で約28mmでしょうか。

ここから選定すると

  • ホルダー高さ:3.4mm以下
  • ピッチ:約28mm
  • 取り付け端子:表面実装
  • ボタン電池はCR2032かCR2025希望

ところでしょうか。欲を言えば容量が大きいCR2032が欲しいです。

ボタン電池の[CR2032]などの[CR]はコイン型リチウム電池で電圧3V。[20]が直径20mm、[32]は高さの3.2mm。同じCRのCR1616は直径16mm、高さ16mmです。サイズが大きい方が容量も大きいです。LR44などは電圧やサイズが異なりこの限りではありません。

ポケモンクリスタルに合うボタン電池ホルダーを選定

マルツの通販でDigi-Keyの商品が買えるのでこれを利用してデータシートも確認しましたが、ホルダー高さとピッチがピッタリ合うサイズがありませんでした。

品番メーカー対応ボタン電池高さ価格
1057KeystoneCR20325.10mm¥515.43
1058KeystoneCR20325.10mm¥307.36
1060KeystoneCR2025/CR20325.50mm¥401.74
79527141WURTH ELEKTRONIKCR20325.50mm¥484.00
BC2032-F1-TRMPD (Memory Protection Devices)CR20325.38mm¥515.43
BH-20H-1TMPD (Memory Protection Devices)CR20325.20mm¥395.37
BH-27A-5-G-WTAdam TechCR20325.18mm¥229.71
BH-27A-5-WTAdam TechCR20324.65mm¥202.21
BLP2016SM-GTRMPD (Memory Protection Devices)CR20163.10mm¥342.76
Digi-Kyeで手に入る表面実装のボタン電池ホルダー(※マルツ通販で確認)

価格はバラ税込。マルツ通販のDigi-Keyで2022/10/27時点。

CR2032は高さのサイズが合わず不可、CR2025のみは無かったのでCR2016が候補。

高さがクリアしてるのはMPD「BLP2016SM-GTR」ですがデータシートを見るとピッチが短く基板の端子と合いません。

BATT HOLDER COIN 20MM 1 CELL SMD BLP2016SM-GTR MPD (Memory Protection Devices)製|電子部品・半導体通販のマルツ
【BLP2016SM-GTR】 BATT HOLDER COIN 20MM 1 CELL SMD 301.43円 提携先在庫数:2,694個 納期:5営業日程度 MPD (Memory Protection Devices)製|16:00ま...

マルツの商品ページからデータシートが見れるので確認します。

BLP2016SM-GTRのデータシートから

ハンダ付けする端子の両端が23.75mmとポケモンクリスタルの28mmより短い。データシートの図面を見ると端子ホルダー底面に付いてるようです。

しかし高さが当てはまる候補がこれしかありません。

高さが薄い電池ホルダーには金属のもありますが…

BATT RETAINER COIN 20MM 1CEL SMD 3026 Keystone製|電子部品・半導体通販のマルツ
【3026】 BATT RETAINER COIN 20MM 1CEL SMD 125.72円 提携先在庫数:1,563個 納期:5営業日程度 Keystone製|16:00までのご注文を翌日お届け、3,000円以上購入で送料無料。【仕様】...

ボタン電池のマイナスが直接基板と接触するのでGBソフトの基板だと使えません。

悩んで考えた末、電池ホルダーBLP2016SM-GTRの端子を銅板で延長したら行けそうだと思いました。

銅板 0.5×50×100mm CZ553 光製|電子部品・半導体通販のマルツ
【CZ553】 銅板 0.5×50×100mm 200.00円 在庫数:0枚 納期:4日程度 光製|16:00までのご注文を翌日お届け、3,000円以上購入で送料無料。<特長>・電気伝導性・熱伝導性・加工性に優れています。<用途>・部品・工...

サイズは[0.5 x 50 x 100mm]

なるべく小さいもので探したらこれを選択。サイズが少し大きくなりますが厚さ0.3mmの薄いものもあります。

なので

  • BLP2016SM-GTR x4個
  • 銅板 0.5×50×100mm【CZ553】1個

ボタン電池ホルダーは予備含めて4個注文。

ポケモンクリスタルに付いてきたバックアップ電池はCR2025、前回の電池交換でCR2032使っててCR2016は電池容量が少なくて心配ですが、定期的にTPから電圧をを確認しておけば問題無いでしょう。

電池ホルダーを使ってポケモンクリスタルの電池交換

10/27に注文して11/5に届きました。だいたい9日程度です。

電池ホルダーは失敗した時の予備も兼ねて4個購入。

データシートの図面通り底面に端子が付いてます。ホルダー表面のマイナス端子はバネになってます。

ボタン電池を電池ホルダーに装着。ホルダー上面に抜け防止のツメがあり、パチンっと入れるのが結構固いです。固いので電池を取るときにツメが折れないか少し心配です。

電池を外す時は電池の裏に細いマイナスドライバーを入れて何とかグイっと外しましたが、電池ホルダーを基板にハンダ付けした状態だとハンダが剥がれないように慎重にやる必要がありそうです。

まずは、もう1つポケモンクリスタルでセーブデータ保持の電池交換を検証します。

テスト用GBソフトで電池交換を検証

テスト用のポケモンクリスタルでセーブデータ保持しての電池交換を検証します。

電池ホルダー取付け

電池ホルダーをクリスタルの基板に合わせましたが、端子が届かないですね。

基板の上に電池ホルダーを乗せてケースに入れましたが、中で電池ホルダーが動くのでホルダーの高さは問題なさそうです。

銅板を適当にカットして電池ホルダー化の作業を始めます。銅板ハサミでカット、歪むのでラジオペンチで平らに整形。

カットした銅板と電池ホルダーの端子にも予備半田をしてから半田付け。。

銅板の上に電池ホルダーを載せて、ホルダーをピンセットで押しつつ銅板のはみ出たハンダにハンダコテを当ててハンダ付けします。

ハンダ付けして銅板からコテ先を話しても熱が冷めにくくハンダが固まるまで少し時間がかかりました。

銅板を半田付けした電池ホルダーを基板に合わせる

銅板が長かったので電工ペンチで少しカットして基板の上に合わせました。電工ペンチだと銅板はカットしやすい。

電池ホルダーのプラスとマイナスの端子に注意してハンダ付け完了。

電池ホルダーの場合、ボタン電池のプラスが上面になります。

ボタン電池CR2016を電池ホルダーにセットしてクリスタルのケースに入れますが、なかなかケースに収まらない。

開け閉め繰り返してたら、電池ホルダーのボタン電池を固定するツメが折れました。

ツメが折れてボタン電池が固定出来なくなりました。

仕方が無いので、ビニルテープで固定。電池ホルダーのバネが効いてるのと上からビニールテープで押さえてるので電池の接触は大丈夫そう。

ハンダ付けした電池ホルダーをよく見ると若干基板から浮いています。ポケモンクリスタルのケースに電池ホルダーの高さギリギリのようです。

ポケモンクリスタルを始めてセーブデーターを保存します。

レポートしてカセットも抜いてセーブデータが保持されてるのを確認。

ここからセーブデータ保持しながらの電池交換を検証します。

セーブデータ保持しての電池交換を検証

ポケモンピカチュウ版と同様に外部電源の配線をTP3,4に半田付け。

ピカチュウ版の基板よりTPの端子が小さいので半田付けは難しい。

乾電池から電力を供給したままボタン電池を外して5分放置。満充電のエネループなので電圧は2.6Vです。

再びボタン電池をセットして、TPに繋いでた配線を外して、セーブデータを確認します。

セーブデータが残ってるの確認できたので、次はモバイルGBのセーブデータが入ってるクリスタルで本番作業です。

本番のポケモンクリスタルで電池交換

いよいよ本番作業です。

ボタン電池を取り外す

電池ホルダーの銅板をハンダ付けして乾電池の配線にも予備半田をして、GBソフトのネジも取って下準備終わり。ここから本番、緊張します。

クリスタルの電池配線が切れないように慎重にケースを外していきます。

慎重になりすぎて手が震えて怖い…

モバイルGBのセーブデータが残ってるクリスタルの電池はセロテープをぐるぐる巻きにして固定してます。

劣化でセロテープを剥がすのが難しそうなので、両端からセロテープをカッターでカットします。

ケースを外しましたが問題発生。電池ホルダー裏面の端子が基板と接触しないか心配になって基板を裏返すことが出来ない。一時作業中断。

電池ホルダーの端子にビニルテープを被せて絶縁した。

電池ホルダーが基板から動かないように慎重に基板を裏返す。

基板を裏返すことに成功して乾電池の配線をTP3,4に半田付け。クリスタルの基板が動かないようにビニルテープで固定。

乾電池から電力供給開始。電池は新品のマンガン電池、実測で3.3Vあります。

クリスタルの基板をヘルパー台に固定して電池ホルダーの配線を除去。作業開始

電池ホルダーの配線を外した。

外したバックアップ電池の端子からテスターで電圧チェック。3.3V来てるので問題なし。

ここで電圧が0Vならセーブデータは消えてます。これからの作業も慎重に、マメにテスターで電圧チェックも行います。

バックアップ電池の端子にかなりの量のハンダが盛られてるので、ハンダ吸引器でハンダを取り除く。

吸引器からハンダの残骸が塊で出て来ると気持ちがいい。

新しい電池ホルダーの半田付け

ハンダ吸引器で取り除いたボタン電池のパッドに予備半田を流してから、新しく購入した電池ホルダーの半田付け。

今度は電池ホルダーが浮かないようにピンセットで電池ホルダーを押さえつけて半田付け。

またテスターで電圧チェック。問題なく3.3V出ていることを確認。

ボタン電池をセットして裏面のテストポイントにハンダ付けしていた配線を取り除く。TPに付いてる余分なハンダも吸引器取り除く。

TPの端子からまたまたテスターで電圧チェック

3.3Vの電圧が来ていることが確認できた。ボタン電池も新品なので3.3Vあります。

電圧が来てて一安心。ここまで来ればセーブデーターが消えてないはず…

あとは基板をケースに戻すだけ。

テスト用クリスタルの時はケースの蓋がキツキツな感じがありましたが、今回はやや引っかかるもののスムーズに入った。

銅板の長さを短めにしたのか、それともホルダーが浮かづにハンダ付けできたのか上手くケースに収まった。

セーブデータの確認

セーブデータを確認します。

マメに電圧チェックしてるので上手く電池交換出来てると思うけど緊張する。

ポケモンクリスタルを起動してモバイルGBのロゴが表示、セーブデータの確認も出来て成功!!!!

上手くいきました。

さて、12年前に交換したボタン電池の電圧ですが2.68Vです。

本番前のテストで電池交換したポケモンソフトは満充電のエネループを使って電圧は2.6Vだったので、12年物のCR2032もまだセーブデータを保てそうな気はしますが、電圧ギリギリかもしれません。

セーブデータ消えることなく新しい電池に交換出来たので一安心です。

ポケモンクリスタルをセーブデータ保持して電池交換は成功

セーブデータ保持しての電池交換は成功して一安心です。電池も基板にホルダー化したので次回の電池交換も容易になったかなと思い、結果に大満足です。

まだクリアしたことが無いバトルタワー、じっくりと育成して挑戦ですね。


今回の電池交換で使用したパーツと工具

電池ホルダー「MPD BLP2016SM-GTR」

BATT HOLDER COIN 20MM 1 CELL SMD BLP2016SM-GTR MPD (Memory Protection Devices)製|電子部品・半導体通販のマルツ
【BLP2016SM-GTR】 BATT HOLDER COIN 20MM 1 CELL SMD 301.43円 提携先在庫数:2,694個 納期:5営業日程度 MPD (Memory Protection Devices)製|16:00ま...

銅板「光 CZ553 0.5×50×100mm」

はんだこて「白光 FX600-2 + コテ先T18-C2 / 2C型」

いつも使ってる温調はんだこて。

コテ先は2C型を使いましたが、もう少し大きいサイズがあればいいかもしれない。

ラジオペンチ「HOZAN P-35」

ハサミでカットして歪んだ銅板を平らに修正するのに使用。

電工ペンチ「フジ矢 1050-175」

ハサミでカットした銅板のサイズ調整でカットするのに使用。

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