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现代硬盘驱动器 - 现代硬盘驱动器：各种硬盘最常见的故障

作者：香农青岛数据恢复中心 2007-05-03 09:43

各系列HDD最常见的典型故障

生产商：Quantum
Quantum 火球系列：EL, EX, CR, CX, lct08, lct10, lct15
故障表现：驱动器正常工作一段时间后（15分钟到几个小时），然后开始敲击。
这是这些型号驱动器的一个非常常见的故障，是由控制主轴马达和位置调节器的芯片引起的；此芯片的焊接质量很不可靠（见下表），引起过热使得停止工作。

TDA5247HT (AN8428NGAR)芯片的下部的焊接空间很小，要使用热熔的方法。焊剂从芯片吸收热量并将热量沿着电路板扩散。因此安装或拆除芯片时要使用一个热风机。 要修复这种故障，将芯片拆除，按照图9所示加宽焊接底座（可以使用小刀将保护层去除一部分），清洁底座和芯片的底部，然后将芯片焊上。在焊接时轻轻的按住芯片，焊剂就会从电路板的缝隙流到另一面。仔细将焊接处整平——芯片的模拟输出端为高阻抗，如果有焊接残渣就会影响它的工作。

图 9. 加宽焊接底座

这种方法无疑会改进芯片的散热而不会带来负作用。如果芯片经历了很长时间的过热，那么重新焊接不会修复故障，那么就应该更换芯片。建议更换为发热较少的Panasonic芯片， 可以从电子元件商店买到，价格大约为5到10美元。

生产商：Fujitsu
M1638TAU 系列
故障现象：主轴马达不启动。
下面的VCM(音圈马达)&SPM(主轴马达)控制器的连接线路图适用于M1614TAU, M1638TAU, MPA30xxAT, MPB30xxAT 和 MPC30xxAT等系列的驱动器。(见图10)

图10. HA13525A 芯片的连接线路图

VCM&SPM控制器控制三相电机；它由Fujitsu生产的MB9004微处理器控制。主轴马达有三种工作模式：启动模式，加速模式和稳定模式。在加电后电源监控芯片（MP3771）发出reset信号到微处理器（MB9004）和VCM&SPM控制器。微处理器使用串行信道控制VCM&SPM控制器的内部寄存器来发出启动命令，并使用Charge pump信号对控制器的提升电容充电。充电电量决定了流入主轴马达的电流。当启动电容充分充电后微处理器控制SPM控制器进入启动模式，然后1.3A的电流流入主轴马达。主轴马达在控制器产生的三相切换信号的控制下开始转动并产生自感应电动势（EMF）。控制器检测自感应电动势并传送给微处理器；微处理器根据此信号控制转速。在加速模式下微处理器加快相位切换速度并监测马达转速直到达到额定转速（5400RPM）。马达达到额定转速后进入稳定模式。在此模式下处理器根据相位信号计算马达旋转周期并通过对提升电容充电或放电来调整转速。主轴每转1/6圈就会调整一次（充电/放电）。

对此种故障进行诊断的复杂性在于，SPM控制器监视主轴旋转产生的EMF并在主轴起转时产生2－3相位切换信号，而这些很难用示波器跟踪。如果主轴不起转（不管什么原因），通常控制器就会停止切换相位，也不会在一段时间以后重试。因此，如果你使用的是常规的示波器，你只能看到脉冲在一段时间之内出现，根本不能用来诊断故障。在理想状态下我们推荐使用在自动记录模式下具有存储功能的3通道示波器。不过这种设备不常见，因此只能依据可见的马达相位脉冲来检查了。

VCM & SPM控制器是一种非常可靠的芯片，很少会损坏。主轴马达不启动更多的是因为其他故障。尽管如此，若VCM & SPM控制器真的损坏了通常是由于过热引起的，可从外观上直接看出来。在修理启动电路时应该检查一下MB3771芯片发出的Stop Spindle（主轴停转）信号。此信号通过三极管Q8和Q9强制磁头停泊并使主轴马达停转。此信号的电平在停泊模式时是1，在运转模式时是0。如果主轴马达主轴马达开始起转你可以用示波器检查一下HA13525A芯片输出的相位控制信号：示波器设置扫描间隔为10 ms/p，增益为2V/p（建议使用1:10倍增探测器）。当三极管Q8或Q9损坏时相位会反转。HA13525A和HA13525B芯片是向下兼容的，即M1638TAU和MPA 系列的驱动器两种芯片都可以使用。MPB和MPC系列的驱动器只能使用HA13525B芯片。

生产商：Fujitsu
MPB, MPC系列
故障现象：驱动器检测到了超出实际额定值的容量，即所谓的自大症。
此故障在MPB，MPC系列的驱动器中很常见；是由于电路板上FLASH ROM芯片中的固件损坏引起的。这两种驱动器使用的FLASH ROM芯片容量为64K，字长为16位，编程电压为5或12V，封装类型为PLCC44。

要修复此类故障只需将相同版本的完好的固件写入FLASH 芯片。Fujitsu驱动器的版本号位于HDA上右下角的条形码下面，格式为：xyy-zzzz，其中x 代表生产月份的16进制形式，yy 代表版本前缀，zzzz  代表实际的固件版本，如：С02-2009。判别MPB和MPC系列驱动器是否兼容只需看实际的固件版本是否相匹配，生产月份和前缀并不重要。

生产商: Fujitsu
MPG3xxxAT/AH 系列
故障现象：意想不到的损坏和数据丢失，并且在PC BIOS中再也不能被识别。

我们要注意这种型号的驱动器打破了驱动器损坏的记录大多数仅仅使用了一年多、刚刚过了质保器就损坏了。故障的罪魁祸首是Cirrus Logic的CL-SH8671-450E芯片。这种芯片是专为Fujitsu生产的，并且MPG3xxxAT/AH 系列的驱动器很早以前就停产了，因此要更换此芯片是很困难的。不过，有一种方法可以复活和重生故障芯片，使驱动器的寿命稍微延长一些。然而，如果你忽略了驱动器的死期并且不采取有效措施（至少应备份重要的数据），固件区的S.M.A.R.T. 日志表会逐渐被填满直到有一天驱动器固件区的模块也会损坏，这时若没有专门软件就不能修复了。

有一种解释说这种芯片之所以出现故障是因为生产时使用了一种新的化学材料，这种化合物在湿润的环境中在高温的作用下会分解产生磷酸。不过这只是一种传言；我们可能永远不会知道这种传言是否是真实的。尽管如此，有一件事是确定的：如果你将此芯片拆卸下来，清除管脚上和管座上的旧的焊剂，清洁后再将芯片焊回，驱动器就又可以正常工作了。

生产商：IBM
DJNA, DPTA, DTLA, AVER, AVVA系列
故障现象：主轴起转，重校准，报告准备就绪，BIOS也可以正确识别但是试图读取驱动器时产生刮擦声，并且磁盘表面出现许多坏扇区。

这种故障是由于数据字段的循环冗余校验码（CRC码）和扇区伺服字段的信息不匹配引起的。当向一个未完成的扇区写入时就会出现这种状况。可能是由于PCB和HDA之间的接头接触不良引起的。两者之间的接头由PCB上的镀锡针形插脚组成（见图11）。时间长了以后焊锡就会脱落造成接触质量恶化。

图11.IBM驱动器上连接磁头的连接器的插脚（从PCB后面看）

要修复这种故障将电路板移除，清除插座上的旧焊剂，使用含银的焊剂重新涂抹，然后仔细的清洗焊接位置。再将电路板装配回HDA。最后使用厂商免费提供的软件（见第4部分）清除磁盘表面的所有数据；这样就可以写入正确的CRC码

生产商：Seagate
Seagate 酷鱼IV, V and 7200.7系列

这几个系列驱动器的通病是＋12V电路的保护二极管损坏导致的计算机电源单元停止供电。由于二极管的封装没有受到影响，因此在这种情况下元件外观上没有损坏的迹象。若试图将损坏的驱动器连接到正常的电源上进行检测很可能会使电源再次损坏。因此要维修此种驱动器首先用常规的仪表检查0和＋12V电路是否有短路。

保护二极管最初是由SGS Thomson公司使用transil技术设计的，用于保护电源短路时峰值持续时间不超过10－20毫秒的电路。 但是这种通病的出现证明HDD的设计者没有料到电源单元的质量如此不可靠。所以只要把损坏的二极管从电路中去除就可以使驱动器正常运转了，不过我们不保证没有此元件HDD也可以无瑕疵的运行。