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(pán)。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(pán)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。

（2）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。

（3）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。

（4）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(guò)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(pán)電路組成結(jié)構(gòu)

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

都采用貼片式焊接。硬盤(pán)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(xiě)電

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

CPU 的通信等等。其中，讀寫(xiě)電路的作用就是控制磁頭進(jìn)行讀寫(xiě)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(pán)體以恒定

速率轉(zhuǎn)動(dòng)的電路。

硬盤(pán)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(pán)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(pán)內(nèi)部的磁頭組件上還有磁頭芯片等組成，如圖 1-17 所示。

圖 1-17 硬盤(pán)的電路板

（1）主控制芯片

主控制芯片也就是硬盤(pán)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(pán)主控制芯片。

圖 1-18 主控制芯片

（2）緩存芯片

緩存芯片是為了協(xié)調(diào)硬盤(pán)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(pán)中

主要負(fù)責(zé)給數(shù)據(jù)提供暫存空間，提高硬盤(pán)的讀寫(xiě)效率。目前主流硬盤(pán)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(pán)性能越好，如圖 1-19 所示緩存芯片。

圖 1-19 硬盤(pán)緩存芯片

（3）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(pán)的音圈電機(jī)和

主軸電機(jī)供電。目前的硬盤(pán)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(pán)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

（4）BIOS 芯片

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

化的程序可以進(jìn)行硬盤(pán)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(pán) BIOS 芯片的容量為 1MB，如圖 1-21 所示硬盤(pán) BIOS 芯片。

用于保存與硬盤(pán)容量、接口信息等，硬盤(pán)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(pán)誤認(rèn)、不能識(shí)別等各種各

樣的故障現(xiàn)象。

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

（5）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(guò)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(guò)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(wèn)題可能會(huì)出現(xiàn)磁頭不能正確尋道、數(shù)據(jù)不能寫(xiě)入盤(pán)片、不能識(shí)別硬盤(pán)、

硬盤(pán)異響等故障現(xiàn)象。

（7）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(wèn)題可能會(huì)出現(xiàn)不能正確識(shí)別硬盤(pán)的故障現(xiàn)象，如圖 1-23 所

示。

圖 1-23 前置信號(hào)處理器

1.3 硬盤(pán)電路工作原理

每個(gè)硬盤(pán)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(pán)的工

作，電路板可以說(shuō)是硬盤(pán)的控制部門。由于個(gè)別硬盤(pán)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常?/p>

由于硬盤(pán)電路板比較復(fù)雜，要想掌握硬盤(pán)電路板的維修方法，必須首先了解硬盤(pán)電路板的工作過(guò)程。

硬盤(pán)電路工作過(guò)程如下：

一般 IDE 接口硬盤(pán)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(pán)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(kāi)機(jī)接通電源后， ATX 電源直接給硬盤(pán)供給 5V 和 12V 的直流電壓。5V 電壓經(jīng)過(guò)

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(guò)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(guò)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(pán)驅(qū)動(dòng)器加電后，硬盤(pán)電路板上的主控芯片中的 DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）開(kāi)始對(duì)硬

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

盤(pán)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并定位到盤(pán)片的固件區(qū)，讀取硬盤(pán)

的固件程序和壞道表，在固件被正常讀出后，硬盤(pán)初始化完成。

接下來(lái)，當(dāng)硬盤(pán)接口電路接收到電腦的 CPU 傳來(lái)的指令信號(hào)后，硬盤(pán)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(pán)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(pán)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(pán)電路板故障分析

硬盤(pán)電路板常見(jiàn)故障現(xiàn)象主要包括：硬盤(pán)接電后沒(méi)有反映、硬盤(pán)有“哐當(dāng)，哐當(dāng)”等異

響、硬盤(pán)不能被識(shí)別、硬盤(pán)盤(pán)片不轉(zhuǎn)、硬盤(pán)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(xiě)入盤(pán)片等。

造成硬盤(pán)電路板故障的原因可能是：硬盤(pán)供電線路中有損壞的元器件，硬盤(pán)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(pán)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(pán)電路板故障總體檢修流程

當(dāng)硬盤(pán)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。

圖 1-48 硬盤(pán)電路板故障檢修流程圖

1.6 硬盤(pán)供電電路檢測(cè)方法

硬盤(pán)供電電路檢測(cè)方法如下：

（1）首先將硬盤(pán)接電，然后仔細(xì)聽(tīng)硬盤(pán)的初始化過(guò)程是不是正常。正常的初始化過(guò)程

應(yīng)該先能聽(tīng)到主軸電機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)加速的聲音，接著可以聽(tīng)見(jiàn)主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)閯蛩?，?/p>

保持勻速狀態(tài)，最后可以聽(tīng)到磁頭正常尋道的聲音。

另外，如果周圍的環(huán)境比較嘈雜，可以將手放在盤(pán)體上感覺(jué)電機(jī)工作的狀態(tài)和磁頭尋道

的狀態(tài)。

（2）如果硬盤(pán)接上電源后，硬盤(pán)初始化聲音不正常，主軸電機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)加速后，沒(méi)

有保持勻速狀態(tài)，而是忽快忽慢，速度不恒定。說(shuō)明主軸電機(jī)供電電壓不穩(wěn)定，重點(diǎn)檢查電

機(jī)觸點(diǎn)與電路板的連接是不是接觸不良。因?yàn)榇擞|點(diǎn)容易氧化引起接觸不良。如圖 1-29 所

示。

圖 1-29 硬盤(pán)電路板

（3）如果硬盤(pán)接上電源后，沒(méi)有任何聲音，則表示主軸電機(jī)沒(méi)有工作。這時(shí)應(yīng)該檢查

電機(jī)供電電路，可以先檢測(cè)硬盤(pán)電源接口的 5V 和 12V 供電電壓是否正常。

（4）如果硬盤(pán)電源接口的 5V 和 12V 供電電壓不正常，檢查電源接口線是否接觸良好，

電源接口引腳是否虛焊。

（5）如果硬盤(pán)電源接口的 5V 和 12V 供電電壓正常，接著先用萬(wàn)用表檢測(cè) 5V 和 12V

電源接口引腳的對(duì)地阻值，來(lái)判斷供電電路中是否有損壞的元器件。

（6）如果電源接口 5V 和 12V 引腳對(duì)地阻值為無(wú)窮大，則可能是電源電路中的保險(xiǎn)或

電感或電容等元器件損壞，重點(diǎn)檢查這些元器件。

（7）如果電源接口 5V 和 12V 引腳對(duì)地阻值偏小或?yàn)?0（正常值應(yīng)該在 400Ω~900Ω），

則可能是電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，或電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片周圍的一些電阻、電容、場(chǎng)效應(yīng)管等損壞，重點(diǎn)檢

查這些元器件。如圖 1-29 所示。

1.7 硬盤(pán)主軸電機(jī)好壞檢測(cè)方法

目前市場(chǎng)中的硬盤(pán)主軸電機(jī)的引腳主要有 3 只引腳和 4 只引腳兩種，如圖 1-30所示。

這兩種引腳的電機(jī)檢測(cè)方法基本相同，下面詳細(xì)講解。

（a）主軸電機(jī)的 3 只引腳

（b）主軸電機(jī)的 4 只引腳

圖 1-30 硬盤(pán)主軸電機(jī)引腳

1．檢測(cè) 3 只引腳主軸電機(jī)

3 只引腳主軸電機(jī)檢測(cè)方法如下。

（1）將數(shù)字萬(wàn)用表的功能旋鈕調(diào)到歐姆檔 200 量程，接著用萬(wàn)用表的兩只表筆分別接

觸主軸電機(jī)觸點(diǎn)中的任意兩只引腳，測(cè)量其阻值。

（2）由于主軸電機(jī)是 3 只引腳，因此可以測(cè)量 3 組阻值，如果主軸電機(jī)正常，則測(cè)量

的阻值應(yīng)該是相同的。阻值通常為幾歐姆大（如 3Ω左右）。如圖 1-31 所示。

圖 1-31 測(cè)量 3 腳電機(jī)引腳阻值

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