硬盤維修技術(shù)1

　　硬盤電路板故障維修

　　1.1認(rèn)識(shí)硬盤電路板

　　電路板是為各種電子元器件、集成電路等提供固定、裝配的機(jī)械支撐，是實(shí)現(xiàn)電子元器

　　件間電氣連接的組裝板。電路板亦稱印制線路板或印刷電路板，英文稱為PCB。電路板本

　　身是一種絕緣的基板，在電路板上有元件安裝孔、連接導(dǎo)線（銅箔）、裝配焊接電子元器件

　　引腳的焊盤。在電路板一面安裝電子元件，另一面用來(lái)焊接元件引腳。在焊接面往往人刷一

　　層絕緣漆。正規(guī)廠生產(chǎn)的電路板正反面都有電子元件的圖形符號(hào)及編號(hào)，但有一些廠家生產(chǎn)

　　的電路板只在元件安裝面提供圖形符號(hào)及編號(hào)。如圖1-1所示。

　　圖1-1硬盤電路板

　　印刷電路板的出現(xiàn)，給電子工業(yè)帶來(lái)了重大改革，極大地促進(jìn)了電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

　　印制電路板PCB具有許多獨(dú)特的功能和優(yōu)點(diǎn)，概括起來(lái)有：

　　（1）可以實(shí)現(xiàn)電路中各個(gè)元器件間的電氣連接，代替復(fù)雜的布線，減少了傳統(tǒng)方式下

　　的接線工作量，簡(jiǎn)化了電子產(chǎn)品的裝配、焊接、調(diào)試工作。

　?。?）縮小了整機(jī)體積，降低了產(chǎn)品成本，提高了電子設(shè)備的質(zhì)量和可靠性。

　?。?）具有良好的一致性，它可以采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，有利于焊接的機(jī)械化，提高了生產(chǎn)

　　率。

　?。?）印制電路板有較好的機(jī)械性能和電氣性能，使電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)單元組合化，使整塊

　　經(jīng)過裝配調(diào)試的印制電路板作為一個(gè)備件，便于整機(jī)產(chǎn)品的互換與維修。

　　1.2硬盤電路組成結(jié)構(gòu)

　　硬盤的電路板在硬盤的反面，上面有很多的芯片和分立元件，大多數(shù)的硬盤控制電路板

　　都采用貼片式焊接。硬盤的電路板中包括主軸調(diào)速電路、磁頭驅(qū)動(dòng)與伺服定位電路、讀寫電

　　路、高速緩存、控制與接口電路等，主要負(fù)責(zé)控制盤片轉(zhuǎn)動(dòng)、控制磁頭讀寫、控制硬盤與

　　CPU的通信等等。其中，讀寫電路的作用就是控制磁頭進(jìn)行讀寫操作；磁頭驅(qū)動(dòng)電路的作

　　用是直接控制尋道電機(jī)，使磁頭定位；主軸調(diào)速電路的作用是控制主軸電機(jī)帶動(dòng)盤體以恒定

　　速率轉(zhuǎn)動(dòng)的電路。

　　硬盤的電路板主要由主控制芯片（即CPU）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、緩存芯片、數(shù)字信號(hào)處理

　　芯片、硬盤的BIOS芯片（一般集成在主控芯片中）、晶振、電源控制芯片、三極管、場(chǎng)效

　　應(yīng)管、貼片電阻電容，另外在硬盤內(nèi)部的磁頭組件上還有磁頭芯片等組成，如圖1-17所示。

　　緩存芯片

　　主控制器芯片

　　晶振

　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片

　　電源控制芯片

　　數(shù)字信號(hào)處理芯片

　　圖1-17硬盤的電路板

　?。?）主控制芯片

　　主控制芯片也就是硬盤的CPU芯片，在整個(gè)底板上塊頭最大，正方形身材，主要負(fù)責(zé)

　　數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理，有的主控制芯片內(nèi)部還內(nèi)置BIOS模塊、數(shù)字信號(hào)處理器等，如圖1-18

　　所示硬盤主控制芯片。

　　圖1-18主控制芯片

　?。?）緩存芯片

　　緩存芯片是為了協(xié)調(diào)硬盤與主機(jī)在數(shù)據(jù)處理速度上的差異而設(shè)計(jì)的，緩存芯片在硬盤中

　　主要負(fù)責(zé)給數(shù)據(jù)提供暫存空間，提高硬盤的讀寫效率。目前主流硬盤的緩存芯片容量有2MB

　　和8MB，最大的達(dá)到16MB，緩存容量越大，硬盤性能越好，如圖1-19所示緩存芯片。

　　圖1-19硬盤緩存芯片

　?。?）電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片

　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片一般是正方形模樣，比主控芯片要小很多，主要負(fù)責(zé)給硬盤的音圈電機(jī)和

　　主軸電機(jī)供電。目前的硬盤由于轉(zhuǎn)速太高，容易導(dǎo)致該芯片發(fā)熱量太大而損壞，據(jù)不完全統(tǒng)

　　計(jì)，70%左右的硬盤電路路障是由該芯片損壞引起，如圖1-20所示電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。

　　圖1-20電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片

　?。?）BIOS芯片

　　硬盤BIOS芯片有的在電路板中，有的集成在主控制芯片中，硬盤BIOS芯片，內(nèi)部固

　　化的程序可以進(jìn)行硬盤的初始化，執(zhí)行加電和啟動(dòng)主軸電機(jī)，加電初始尋道、定位以及故障

　　檢測(cè)等，一般硬盤BIOS芯片的容量為1MB，如圖1-21所示硬盤BIOS芯片。

　　用于保存與硬盤容量、接口信息等，硬盤所有的工作流程都與BIOS程序相關(guān)，通斷電

　　瞬間可能會(huì)導(dǎo)致BIOS程序丟失或紊亂。BIOS不正常會(huì)導(dǎo)致硬盤誤認(rèn)、不能識(shí)別等各種各

　　樣的故障現(xiàn)象。

　　圖1-21硬盤BIOS芯片圖1-22數(shù)字信號(hào)處理芯片

　?。?）數(shù)據(jù)信號(hào)處理芯片

　　數(shù)據(jù)信號(hào)處理芯片即數(shù)字信號(hào)處理器，主要用于處理前置信號(hào)處理器傳過來(lái)的數(shù)據(jù)信

　　號(hào)，并對(duì)該信號(hào)解碼或接收計(jì)算機(jī)傳過來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行編碼，如圖1-22所

　　示數(shù)字信號(hào)處理芯片。

　　（6）磁頭芯片

　　磁頭芯片貼裝在磁頭組件上，用于放大磁頭信號(hào)、磁頭邏輯分配、處理音圈電機(jī)反饋信

　　號(hào)等，該芯片出現(xiàn)問題可能會(huì)出現(xiàn)磁頭不能正確尋道、數(shù)據(jù)不能寫入盤片、不能識(shí)別硬盤、

　　硬盤異響等故障現(xiàn)象。

　?。?）前置信號(hào)處理器

　　前置信號(hào)處理器用于加工整理磁頭芯片傳來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)，然后再將處理完的信號(hào)輸出到

　　主控制芯片中，該芯片如出現(xiàn)問題可能會(huì)出現(xiàn)不能正確識(shí)別硬盤的故障現(xiàn)象，如圖1-23所

　　示。

　　前置信號(hào)處理器

　　圖1-23前置信號(hào)處理器

　　1.3硬盤電路工作原理

　　每個(gè)硬盤都有一塊電路板，電路板主要負(fù)責(zé)與電腦進(jìn)行通訊，并控制管理整個(gè)硬盤的工

　　作，電路板可以說是硬盤的控制部門。由于個(gè)別硬盤電路設(shè)計(jì)不良，或芯片的質(zhì)量不好，或

　　用戶使用不當(dāng)?shù)?，都有可能使電路板工作不正?！?/p>

　　由于硬盤電路板比較復(fù)雜，要想掌握硬盤電路板的維修方法，必須首先了解硬盤電路板

　　的工作過程。

　　硬盤電路工作過程如下：

　　一般IDE接口硬盤有兩組供電：12V和5V。其中，紅色電源線為5V線，黃色電源線

　　為12V線，兩個(gè)黑色線為地線。而SATA接口硬盤有三組供電：12V、5V和3.3V。其中，

　　紅色電源線為5V線，黃色電源線為12V線，桔黃色線為3.3V線，兩個(gè)黑色線為地線。

　　在開機(jī)接通電源后，ATX電源直接給硬盤供給5V和12V的直流電壓。5V電壓經(jīng)過

　　穩(wěn)壓器、場(chǎng)效應(yīng)管、二極管等處理后，給主控芯片提供3.3V、2.5V、1.2V等工作電壓。同

　　時(shí)，5V和12V電壓經(jīng)過電感、電容等濾波后，直接供給電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。接著電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片

　　將5V和12V電壓處理后，通過主控芯片（CPU）的指令供給主軸電機(jī)和音圈電機(jī)（主軸電

　　機(jī)和音圈電機(jī)的電壓大概在7~9V左右）。

　　硬盤驅(qū)動(dòng)器加電后，硬盤電路板上的主控芯片中的DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）開始對(duì)硬

　　盤進(jìn)行初始化；即DSP首先運(yùn)行ROM中的程序，部分硬盤會(huì)檢查各部件的完整性，然后

　　盤片電機(jī)起轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)，磁頭開始運(yùn)動(dòng)，并定位到盤片的固件區(qū)，讀取硬盤

　　的固件程序和壞道表，在固件被正常讀出后，硬盤初始化完成。

　　接下來(lái)，當(dāng)硬盤接口電路接收到電腦的CPU傳來(lái)的指令信號(hào)后，硬盤主控芯片向電機(jī)

　　驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)出控制信號(hào)，接著電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片將此信號(hào)翻譯成電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)和

　　音圈電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)盤片轉(zhuǎn)動(dòng)，并將磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)；這時(shí)根據(jù)感應(yīng)阻值變

　　化的磁頭會(huì)讀取磁盤上的數(shù)據(jù)信息。同時(shí)將讀取的數(shù)據(jù)信息傳送到磁頭芯片，磁頭芯片將信

　　號(hào)放大后，再傳送到前置信號(hào)處理器，前置信號(hào)處理器將接收到的數(shù)據(jù)信息解碼后再傳送到

　　數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器再對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步加工，之后傳送到接口電路；接

　　口電路將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電腦能識(shí)別的數(shù)據(jù)信號(hào)后，反饋給電腦系統(tǒng)，完成指令操作。

　　1.4硬盤電路板故障分析

　　硬盤電路板常見故障現(xiàn)象主要包括：硬盤接電后沒有反映、硬盤有“哐當(dāng)，哐當(dāng)”等異

　　響、硬盤不能被識(shí)別、硬盤盤片不轉(zhuǎn)、硬盤磁頭不尋道、進(jìn)入操作系統(tǒng)后異常死機(jī)、數(shù)據(jù)不

　　能寫入盤片等。

　　造成硬盤電路板故障的原因可能是：硬盤供電線路中有損壞的元器件，硬盤電源接口接

　　觸不良，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片損壞，主軸電機(jī)供電線路中的電阻、場(chǎng)效應(yīng)管等損壞，主軸電機(jī)觸點(diǎn)

　　與電路板接觸不良，晶振損壞，接口插針斷或虛焊或臟污，緩存損壞，硬盤固件損壞，主控

　　芯片損壞（CPU），前置信號(hào)處理器芯片損壞，數(shù)字信號(hào)處理器芯片損壞等。

　　在電路板出現(xiàn)故障后，重點(diǎn)檢查這些方面故障。

　　1.5硬盤電路板故障總體檢修流程

　　當(dāng)硬盤電路板出現(xiàn)故障時(shí)，可以按照如圖1-48所示的故障檢修流程圖進(jìn)行檢修。