关于设计,生活和电子的二三事

2.5’硬盘拆解

终于考完研了。然而考完之后迎接我的是坏掉的一个移动硬盘(╯‵□′)╯︵┴─┴在准备考研之前这个硬盘还是好的,等我考完之后拿出来用就不读盘,敲磁头了=。 =好在这个盘里不是什么重要的数据,尝试恢复无果,赶快又买了一块移动硬盘把重要的数据又备份一遍,这个坏掉的反正也没什么用,就拆掉得了。

首先是硬盘背面电路板一面,这面很好拆,也没什么东西,把红圈中的几颗螺丝拆掉就能把电路板拆下来了。

电路板还是很简洁的,电路板背面三颗主要的芯片,一层塑料绝缘纸。

红色方框是TI TLS2505硬盘主轴电机驱动芯片,白色方框是Winbond 25X08 Flash存储芯片,绿色方框是Marvell硬盘主控芯片,蓝色方框是Zentel A3S64D40ETP 64Mb(8MB) DDR内存芯片。

然后开拆硬盘正面。可以看到型号是MK5059GSXP,500G 2.5’硬盘。正面不仅在外面有六颗螺丝,在标签下面还有1颗螺丝,要把所有螺丝全部拧下来,然后沿缝隙轻轻撬开硬盘上盖。注意:在无尘室环境之外打开硬盘外壳就意味着硬盘报废!!如果不是坏掉且无修复价值的硬盘不要尝试开盖。

左边就是硬盘内部,上边圆的反光表面就是硬盘盘片,也就是硬盘存储数据的地方,稍向下绿色区域是磁头,左下蓝色区域是磁铁和音圈电机,控制磁头运动。

近距离看硬盘内部

盘片右上角是空气过滤器。硬盘内部并不是真空,而是和外界大气相连的。硬盘在工作时由于发热,内部空气膨胀,需要与外界进行气体交换以保证内外压强一致。同时内部机械元件磨损等会产生细小颗粒,也需要通过过滤器将其除去。盘片左上角也是空气过滤器。

将左下角两颗固定磁铁的的螺丝拧下来就能把磁铁取下。磁铁磁力很强,在磁头臂下面还有一块,小心不要让两块磁铁直接吸在一起。

这是磁头停泊区,断电时候磁头就紧贴着这块白色的塑料块。两个凸起部分中间可以停放两个磁头,即上盘片的下磁头和下盘片的上磁头,上凸起的上部、下凸起的下部分别可以停放一个磁头。最上面和最下面还额外有两片很薄的塑料片保护磁头背面。

然后是磁头臂音圈旁边的一个组件,我也不知道是干什么的=。 =要想把磁头组件拆掉,要先拧下电路板面的一颗螺丝,如下图。把红圈里的螺丝拧掉,然后就能拆下磁头组件了。

拆下的磁头组件。上面的螺丝固定着的是磁头中心的轴承。

拧下图中红圈里的螺母就能将磁头组件分离开。

上面的那颗小芯片是磁头控制芯片(专业术语叫什么我不知道,如有知道还望告知)。下面四排焊点对应四个磁头。

上面红圈里的就是磁头。关于磁头IBM有详细的说明(http://www.research.ibm.com/research/gmr.html),有兴趣的可以去看一下。

然后是音圈电机的线圈。音圈电机和扬声器原理一样,通过控制线圈电流大小改变线圈相对磁场位置,磁场由上面提到的强磁铁提供,通过改变线圈电流大小改变磁头在硬盘盘片旋转法向的位置,再通过盘片旋转使得磁头能够读取到盘片上的所有位置。
可能你会有疑问,为什么硬盘里面有磁铁却不会影响盘片存储的数据?从上面的图可以看出来,两片磁铁距离很近,磁场几乎都存在两片磁铁之间,不会泄露到盘片区域,另外要改变盘片数据需要比较强的磁场,即便有磁场泄露,泄露出去的磁场不会很强,不至于改变盘片数据。
硬盘在正常工作时磁头并不是和盘片接触的,而是悬浮在盘片表面的,距盘片表面只有约3nm,盘片上很微小的颗粒都几乎一定会撞上磁头,因此需要保证硬盘内部空气绝对干净。

到此除了盘片之外的组件都已经拆除了,只剩下盘片了。将盘片中间红圈的螺丝拧掉就能拆掉盘片了。盘片很平整,可以当镜子用。

主轴电机是四线无刷电机,是卡在硬盘外壳上的,很难无损取下,所以就在外壳上用原电路板驱动。可以在主轴电机上固定一个铁片,上面粘一层砂纸当砂轮片用。除此之外别的元件就很少有能利用的了。如果自己做主轴电机驱动,可以考虑做摇摇棒之类的。

这是另外一个空气过滤器,注意看下面有个小孔,另外一侧在硬盘电路板一侧,和外界空气相连接,外界空气经过这个过滤器后可以进入硬盘内部,硬盘内部空气也可以排到外部,可以保证在温度变化时内外压强平衡。

这是空气过滤器和外界空气接触的一面,表面空气通道有一个槽,空气通过槽进入过滤器内部,通过过滤器和较长的空气流通路径把尘埃过滤掉,保证进入硬盘内部空气洁净。
最后照例放上一张硬盘所有零件的总体图。最后提醒一下,不要拆还能正常工作的硬盘!!!

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