Как разобрать жесткий диск — внешний накопитель Samsung 1.8″
Рисунок 1. Во внешнем накопителе Samsung 1.8″ емкость 250 ГБ обеспечивается двумя «блинами»
Как разобрать жесткий диск — взгляд на привод диска изнутри принес интересные откровения в плане общей конструкции и озадачил некоторыми деталями. У меня есть два внешних USB диска Samsung 1.8″, которые раньше я использовал для резервного копирования всех своих наработок. Их емкость равна 250 ГБ.
Один из них я держал в сейфе, другим пользовался и раз в месяц менял диски местами. Но теперь у меня есть твердотельный накопитель 1 ТБ. Недавно я извлек приводы Samsung из ящика, чтобы убедиться, что они все еще работают. Один из них заработал, но лишь один раз. После копирования кучи музыкальных файлов на диск он жил в течение нескольких дней, а затем просто повесил мой ноутбук с Windows 7. Для инженера это был прекрасный повод разобрать его (Рисунок 1).
Что мне сразу понравилось в дисководе — его размеры (Рисунок 2).
Рисунок 2. Накопитель Samsung 1.8″ имеет встроенный контроллер USB и питается только от разъема USB
Принцип разборки диска
Он меньше колоды карт, но при этом хранил результаты всех моих работ. Благодаря наличию USB я мог брать диск на работу, если мне требовался старый файл. Одна из причин, по которой я извлек его из ящика, заключалась в том, чтобы посмотреть, может ли он снабжать музыкой мою новую автомобильную стереосистему Joying Android и еще, чтобы понять как разобрать жесткий диск.
Оказалось, что Joying в принципе видит диск и играет музыку, но для него я свой накопитель убил, поскольку несколько лет назад отформатировал его в NTFS. Форумы объяснили мне, что большинству автомобильных стереосистем для внешнего хранилища требуется файловая система FAT32.
Рисунок 3. Резиновые ударопоглотитепи амортизируют привод внутри его пластикового корпуса
Привод был смонтирован в пластмассовом корпусе с двумя вложенными резиновыми ударопоглотителями (Рисунок 3). Похоже, производители потребительских товаров любят полиимидную пленку, о чем свидетельствует небольшой кусочек, прикрепленный к корпусу разъема USB.
Элегантные внутренности
Рисунок 4. Разложенные части дискового накопителя демонстрируют высокую точность изготовления потребительского продукта в условиях крупномасштабного производства
Внутренности накопителя элегантны и очень хорошо сконструированы (Рисунок 4). Как разобрать жесткий диск и последовательность разборки показана на картинках. Слева изготовленная литьем под давлением верхняя крышка корпуса с черной демпфирующей прокладкой в центре. Прокладка и часть винтов разбросаны 8 разных местах фотографии. Над крышкой видна этикетка. Далее лежит один из резиновых амортизаторов. Затем мы видим отштампованную из листового металла верхнюю часть корпуса привода с гайкой шпинделя и один из «блинов» над ней.
За ними следуют магниты и блок головок. Выше — шайба, разделяющая два «блина». Далее видим нижнюю часть штампованного корпуса с установленным двигателем шпинделя. Справа от них находится оранжевый механизм парковки головок, а также другой резиновый амортизатор. Еще правее лежит печатная плата, на которой смонтирована вся электроника. В общем, чтобы понять как разобрать жесткий диск — ничего в этом сложного нет
Чтобы привод был как можно более тонким, в плате сделано большое отверстие и угловые выборки. Над печатной платой расположена металлизированная накладка, которая электрически соединена с корпусом разъема USB и закрывает микросхему моста USB. В крайнем правом углу лежит нижняя крышка с изоляционной прокладкой, отделяющей печатную плату от привода. Черная демпфирующая прокладка осталась на своем первоначальном месте.
Печатная плата накопителя
Рисунок 5. Форма печатной платы дискового накопителя повторяет все его внутренности
Переходные отверстия, которыми прошит весь периметр печатной платы, предотвращают излучение электромагнитных помех из ее краев (Рисунок 5). Это обратная сторона печатной платы. Слева находится разъем для подключения плавающих головок. Кварцевый резонатор и микросхема моста USB-АТА JM20335 были накрыты металлизированной прокладкой.
Рисунок б. На обратной стороне печатной платы накопителя тоже есть компоненты и разъемы
На внутренней стороне печатной платы установлен чип контроллера TLS2309 компании Texas Instruments (Рисунок 6). Этот чип управляет двигателем шпинделя, который подключается разъемом в верхнем углу платы. Стоящий рядом большой танталовый конденсатор обеспечивает мотор импульсным током. Внизу видим микросхему Marvell 88i8038 — контроллер интерфейса РАТА (параллельный АТА) и интерфейс считывающей головки. В правом углу — разъем USB. Ниже его — синий светодиод, зажигающийся при подключении дисковода. Под светодиодом находится микросхема регулятора напряжения.
Рисунок 7. Четырехконтактный разъем для двигателя шпинделя представляет собой изощренную конструкцию, соединенную с гибкой схемой, установленной в корпусе
Разъем плоского кабеля
Разъем плоского кабеля двигателя шпинделя сконструирован очень грамотно (Рисунок 7). Винт, проходящий прямо через середину разъема, обеспечивает поддержание постоянного давления на контакты. Все контакты выглядят позолоченными. Черная изолирующая прокладка находится в своем конструктивном положении. Вероятно, она также служит звукопоглотителем. Кроме того, она может быть достаточно проводящей, чтобы экранировать двигатель шпинделя, который при работе излучает электромагнитные помехи.
Рисунок 8. В корпусе смонтированы двигатель шпинделя и сборка плавающих головок с магнитами, а также разъем для сервопривода коромысла и сигнальных линий
Электродвигатель шпинделя приклеен к металлическому корпусу эпоксидным составом и оставлен на своем месте (Рисунок 8). Коромысло и разъем плавающих головок сделаны в виде самостоятельного сборочного узла. Это позволяет проверять их перед финальной сборкой. Вы можете видеть петлю проводов, расположенную между магнитами, которая обеспечивает движение головок. Магниты сделаны из редкоземельных соединений и очень сильны. Коромысло было закреплено на корпусе тремя винтами.
Рисунок 9. Функция небольшой детали из черного пластика е правом верхнем углу корпуса-загадка
Внутри диска была таинственная деталь из черного пластика (Рисунок 9). Нижняя сторона выходила в атмосферу. Но внутренняя полость казалась запечатанной изнутри диска. Может быть, белая пленка сверху — это проницаемая мембрана, позволяющая выравнивать давление воздуха внутри и снаружи привода. Еще одна загадочная деталь — маленькая белая накладка. Ее охватывала черная пластиковая деталь, но я не могу понять, для чего бы она могла использоваться.
Всем привет!
Если Вы уже прочитали статью Жёсткий диск: взгляд изнутри, то этот фото-отчёт будет неплохим дополнением. Во-первых, в статью не вошли все фотографии, а здесь полный комплект с описанием. Во-вторых, при подготовке этого отчёта, а особенно при составлении описаний к фотографиям, вспомнились многие моменты и детали, которых нет в статье. Эти детали относятся непосредственно к конструкции жёсткого диска и будут интересны тем, кто интересуется разборкой жёсткого диска или ремонтом винчестеров.
Исходный «хард», лицевая сторона (верх)Жёсткий диск собран на винтах «под звёздочку», тут нужна специальная отвёртка с сечением звезды, в данном случае шестигранной.Наш подопытный имеет самый популярный интерфейс подключения жёстких дисков — SATA (хотя, для наших опытов это не имеет значения).Жёсткий диск, после того, как он побывал в руках маленького ребёнка. Результат: оборван шлейф питания двигателя, механические повреждения платы. Итог: жёсткий диск на 100% выведен из строя.Как выяснилось, под заводской наклейкой производитель поместил дополнительный крепёж — еще один винт «под звезду» (долго соображал, почему крышка не снимается).Наконец-то крышка снята! Красота неописуемая. Похоже на какой-то ультра-современный проигрыватель. Всё блестит и сверкает. Даже жалко ковырять дальше (в отражении — физиономия автора).Сфоткал еще с разных ракурсов, чтобы всё было видно в деталях. Кстати, в статье забыл сказать, а сейчас увидел: слева внизу в корпусе есть специальный кармашек, куда заложен пакетик с силика-гелем для поддержания уровня влажности внутри корпуса жёсткого диска. Ещё один общий план для наглядности. Штанга с пишущими (считывающими) головками. Штанга крепится на втулке. Хвост её прячется под мощным постоянным магнитом. Снизу еще один такой же магнит. Таким образом «хвост» штанги находится в магнитном поле двух постоянных магнитов. Вот он — верхний постоянный магнит. Обычная металлическая пластина, но очень сильно намагниченная. Кстати, я уже придумал ей применение. Когда разбираешь оборудование, где есть мелкие винты (ноутбук, планшет), то таким магнитом удобно их вытаскивать из канала после выкручивания (для этого обычно магнитят кончик отвертки, но бывает, что он не намагничен). Возможно как-нибудь позже статью напишу «как намагнитить отвертку».Хвост штанги представляет собой катушку, на которую подается электрический ток, то есть — электромагнит. При взаимодействии полей электромагнитной катушки и постоянных магнитов штанга приходит в движение. В зависимости от напряжения и интенсивности его подачи (частоты) штанга отклоняется с различной скоростью на определённый угол.Контактная пластина, соединяющая штангу с головками и контроллер на основной плате. Довольно сложное устройство, поскольку по одному шлейфу идет полностью управление движением штанги, передача данных с дисков в память (при считывании), из памяти на головки (при записи), а так же прочие команды управления (например на стирание информации или перенос её отдельных частей). Если ещё учесть, что пишущих (считывающих) головок аж четыре штуки… в общем, сложная система передачи данных и управления.На этом фото видно, что один из дисков снят со шпинделя. Под ним находится ещё один диск. Каждый из дисков отделяется от другого металлическим кольцом, а также алюминиевой переборкой, которая правильно называется «сепаратор». Сепаратор (разделитель) — довольно интересное инженерное решение, призванное распределять и уравновешивать потоки воздуха, возникающие при вращении дисков.Один из дисков, вынутых из «харда» и крепление со шпинделя (надевается плотно поверх дисков и затягивается винтами с шести сторон).Алюминиевый сепаратор. Диски внутри вращаются с огромной скоростью в несколько тысяч оборотов в минуту, в зависимости от модели и производителя. При этом возникают сильные потоки воздуха, которые не дают пишущим/считывающим головкам касаться дисков (процесс чтения/записи происходит на некотором расстоянии в несколько нм). Сепаратор призван уравновешивать воздушные потоки для улучшения аэродинамики. Конструкция головок и сепаратора специально рассчитана с учётом этих воздушных потоков.Жесткий диск со снятыми со шпинделя дисками.Шлейф, который питает и управляет двигателем жесткого диска, безжалостно вырван. Из этого можно сделать вывод, что этот жёсткий диск восстановлению уже не подлежит.Снятая с оси штанга с головками и шлейф с контактной пластиной.Штанга в профиль. Хорошо видно, что она имеет четыре головки на конце. Один из контроллеров управления находится непосредственно на штанге. Плата блока управления — мозг жёсткого диска. Здесь все контроллеры управления механикой, микропроцессор, кэш памяти, чип ПЗУ с прошитыми в него всеми параметрами устройства, начиная от производителя, № партии, даты и заканчивая техническими параметрами…
