Электронщик
0,0
рейтинг
29 июля 2014 в 11:01

Ремонт жёсткого диска Western Digital My Passport Essential SE 750 GB USB3.0 из песочницы

Всем доброго времени суток.

Сразу предупреждаю, все действия, описанные в статье, проводятся на ваш страх и риск, я, как автор статьи, не несу ответственности за утерю информации или порчу вашего устройства.

Приобрёл я как-то внешний USB 3.0 жёсткий диск Western Digital My Passport 750 GB. Понравился он мне тем, что есть возможность подключения к порту USB 3.0 и своим компактным размером. Попользовался им чуть более одного года, и в один ужасный день, он перестал определяться системой (как Windows, так и Linux). Случилось это из-за пропадания напряжения в сети. Затем напряжение подали, в результате чего, скорее всего, жёсткий диск вышел из строя. Он был подключен к внешнему USB-хабу, который питается от дополнительного источника питания 5 В. Не уверен, конечно, но от части, наверное, это его и вывело из строя. Но я не об этом хочу рассказать, а о том, как я смог его отремонтировать.

У данного HDD плата одна и на неё встроены все элементы и контроллер SATA и конвертер SATA to USB 3.0, из-за чего он собственно и получился таким компактным. Неисправность была в том, что этот жёсткий диск, определялся в системе как некое устройство BAD PCB USB Device, и система не видит самого накопителя и какой либо файловой системы. Начал искать в просторах интернета, что это за проблема и как её решать. Как выяснил из похожих проблем на форумах, основная проблема в таких жёстких дисках, (связанная с BAD PCB USB Device) – это выход из строя конвертера (или можно назвать – контроллера) SATA to USB 3.0, причём у WD есть внешние жёсткие диски с такими габаритами как вышеуказанный, но на другие объёмы. Оказалось, что похожие по конструкции жёсткие диски, у WD, имеют разную схемотехнику и комплектацию на плате. На свой диск я подробной инструкции по оживлению не нашёл, поэтому пришлось выполнить ремонт, как говорится, по образу и подобию, опираясь на рекомендации других пользователей таких дисков или мастеров. Поскольку шпиндель в моём диске, при подключении к USB гнезду через кабель, начинал вращаться, и головки не бились в судорогах, я сделал для себя вывод, что, скорее всего, смысл в ремонте ещё есть, и стоит попробовать.

Судя по форумам, неисправность была из-за выхода из строя микросхемы-конвертера SATA to USB 3.0. Ремонт заключался в том, что жёсткий диск не полностью утратил свои функции, а значит, он сможет работать, если его подключить напрямую к интерфейсу SATA или к новому конвертеру SATA to USB 2.0/3.0, как следует из этих обсуждений на форуме:
IXBT.

После прочтения вышеуказанного форума и предложенных на нём других сайтов, у меня появилась надежда, за что я премного благодарен авторам статей и комментариев на форумах.

Приведу несколько снимков печатных плат от жёстких дисков по тем ссылкам:

image
Рис. 1

image
Рис. 2

image
Рис. 3

На снимках видно, что к контактным площадкам на плате подпаяны проводники, которые ведут к разъёму SATA. Не трудно догадаться, что контактные площадки на плате, присоединены к цепям интерфейса SATA, а именно подключены до конвертера SATA to USB.
Я открутил от своего HDD плату, и, оказалось, на этой плате схемотехника отличалась от тех, которые были в вышеуказанных сайтах и на выше приведённых снимках, но принцип мне стал ясен, и направление – куда копать я увидел.

Я сразу обратил внимание на микросхемы, которые использовались на моей плате, и основные микросхемы: контроллер SATA и конвертер SATA to USB отличались от приведённых в ссылках. Затем, я также обратил внимание на дорожки (смотрите поз 1. на нижеприведённом рисунке 4), ведущие от очевидного контроллера SATA к конвертеру SATA to USB. Каждая из дорожек на своём пути проходила через контактные площадки с переходными отверстиями на внешнюю сторону платы (поз 2, рис. 4). Эти дорожки подходили к конденсаторам C90, С91, С92, С93 (поз. 3, рис. 4), и затем сигнал, протекающий по дорожкам, проходя через конденсаторы, поступал на микросхему-конвертер SATA to USB, к которой подключен разъём, для подключения шнура USB 3.0.

image
Рис. 4

Теперь необходимо убедиться, что эти дорожки действительно являются интерфейсом SATA, и если это так – выяснить какая полярность и назначение этих дорожек. Для этих целей я стал искать описание применённых микросхем: 88i9146-TFJ2 (контроллер SATA), и SW6316-3VB14 (конвертер SATA to USB 3.0). К моему сожалению, я ничего не смог найти, почему-то эти микросхемы держатся в секретах, или я не там искал, обычно для поисков справочных данных по микросхемам использую сайт www.alldatasheet.com (это не в рекламных целях).
Тогда я начал смотреть ссылки, которые выдал поисковик по запросу на микросхему «88i9146-TFJ2», и нашёл фотографию платы на вот этом сайте: www.storagereview.com/western_digital_caviar_green_3tb_review_wd30ezrsdtl, на которой была применена эта микросхема, и на этой плате имелся разъём для подключения интерфейса SATA:

image
Рис. 5

По этому снимку, я убедился, что эта микросхема является контроллером SATA и что те дорожки, на которые я сразу обратил внимание на своей плате, являются именно интерфейсом SATA, так как на рисунке 5 видно, что выводы ИМС 88i9146-TFJ2, которые подключены к «необычным» дорожкам на моей плате, ведут к разъёму SATA на рис. 5. После чего, посмотрев цоколёвку разъёма SATA, я определил полярность и назначение дорожек-интерфейса SATA на моей плате, а значит и какие контактные площадки переходных отверстий (рис. 4 поз 2) отвечают за какой канал интерфейса SATA (см. рис. 6).

Теперь стояла задача, аккуратно подпаять к этим дорожкам проводники, которые следовало бы выводить к интерфейсу SATA или новому конвертеру SATA to USB. Для себя я купил бокс для жёсткого диска 2,5ʺ AGE Star с встроенным конвертером SATA to USB 3.0. Поскольку в моём жёстком диске не было прямого интерфейса SATA, а лишь был разъём USB 3.0 типа micro-B, мой жёсткий диск не вмещался в этот бокс. В связи с этим, пришлось отпаять разъём USB 3.0 типа micro-B с платы жёсткого диска, соблюдая все меры предосторожности, в плане недопущения механических нагрузок на плату и температурных перегревов. Разъём USB в плате жёсткого диска был запаян надёжно, и дабы не перегревать плату, я решил его подпилить, а именно отпилить микродрелью, в которую на специальной оси вставлен отрезной диск (вроде «болгарки»), применяющийся в стоматологии. «Болгаркой» по боковым кромкам я подпилил боковые стойки разъёма, после чего разъём стало легче выпаять «по частям». На плате конвертера нового бокса я также отпаял гнездо SATA+питание SATA, которое также помешало бы упаковке моего HDD в бокс.

image
Рис. 6

Ну и далее дело за малым, необходимо от платы HDD вывести проводники интерфейса SATA, и подпаять проводники с питанием +5 В от платы конвертера нового бокса.

Для начала я отпаял конденсаторы (поз. 3, рис. 4), так как они ведут к микросхеме, которая вышла из строя. Мне не известны узлы микросхемы, вышедшие из строя, и чтобы не рисковать, конденсаторы следовало удалить, т.к. через них в микросхеме SW6316-3VB14 может шунтироваться полезный сигнал интерфейса SATA, если входы этой микросхемы пробиты или каким-либо образом подключены на общий провод.

На плате HDD очень тонкие дорожки и крайне маленькие контактные площадки переходных отверстий, особенно как раз тех отверстий, что мне были нужны для подпаивания (см. рис. 4, поз. 2). На мой взгляд, диаметр этих отверстий с учётом металлизации примерно 0,3 мм, а контактная площадка имеет диаметр, в лучшем случае, 0,6 мм, что по механической прочности очень ненадёжно. Т.е. если я начну подпаивать к этим дорожкам проводники, то одним неверным движением по формовке провода, я запросто могу сорвать эту контактную площадку. Я поступил следующим образом:

1) аккуратно, чтобы не задеть соседние дорожки, зачистил от паяльной маски (покрытие зелёного цвета) с двух сторон контактные площадки переходных отверстий, указанных на рис. 4 поз. 2 и рис. 6;
2) в эти отверстия вставил тонкие медные облуженные проволоки, примерно диаметром 0,2 мм;
3) пропаял с двух сторон эти проволочки, аккуратно, чтобы припой не наплывал на соседние дорожки;
4) откусил бокорезами излишне торчащие концы проволок.

Всё, теперь механическая прочность контактных площадок гораздо более надёжная, и к этим площадкам теперь можно подпаивать монтажный провод.

В качестве монтажного провода, я взял провод МГТФ-0,07, он довольно тонкий по диаметру, имеет достаточно тонкие жилы, что придаёт ему гибкость, и главное имеет термостойкую изоляцию из фторопласта, что очень важно, для того чтобы при пайке изоляция не плавилась и не сползала оголяя проволоки, из-за чего может возникнуть замыкание. Я аккуратно зачистил и облудил концы проводов, и затем припаял их к контактным площадкам, так, чтобы не было лишних наплывов припоя и чтобы капли припоя имели как можно меньшую высоту над платой. Это сделано для того, чтобы капли не упирались в корпус нового бокса, из-за чего можно сорвать контактные площадки с проводами или проткнуть изоляцию крышки бокса (в том случае если крышка металлическая и изолирована плёнкой, как в моём случае, может возникнуть замыкание). Также я вывел для интерфейса 5-й провод GND (условно принятый мной общий провод для интерфейса SATA), и пропустил его вместе с 4-мя проводами интерфейса под хомут из монтажного провода с изоляцией, который я припаял на месте, где ранее было гнездо USB 3.0 micro-B. Хомут можно не паять, но это рекомендуется сделать для более надёжного крепления проводов на плате, чтобы они не оторвались «с корнями». Также рекомендуется на расстоянии около 5 мм от мест пайки шлейф проводов приклеить к плате клеем на основе этилцианакрилата (т.н. Суперклей), который надёжно и быстро закрепит провода на плате.

Провода питания я завёл на плату жёсткого диска на имеющийся на нём, по всей вероятности, сервисный разъём, который выполнен в виде торцевой двухрядной вилки с 12-ю контактами (по типу PLD2-12-R). Контакты питания я определил прозвонкой, сначала на плате подключил щуп мультиметра к общему проводу, а затем на штырьках разъёма нашёл общий провод. Контакт питания +5 В я также определил прозвонкой, но теперь щуп на плате я подключил в место пайки питающего контакта №1 разъёма USB 3.0 micro-B, а вторым щупом нашёл контакт питания на торцевом разъёме. Питающие провода я подпаял прямо к штырькам разъёма и заизолировал ПВХ-трубкой. Всё это можно увидеть на рисунке 7.

image
Рис. 7

После всех вышеприведённых операций, я наконец подпаял провода к плате-конвертеру SATA to USB 3.0 нового бокса, про которую я здесь рассказывать и описывать не буду, потому что она у каждого может быть разная, в зависимости от того, какой бокс вы приобретёте.

Мой жёсткий диск заработал, никакой информации с него не было утеряно и вся информация читается без проблем, т.е. никакого шифрования «на лету», о чём я читал на разных форумах, в этой модели жёсткого диска производителем не было предусмотрено.

Надеюсь, что моя статья кому-то будет полезна.
@Vanderas
карма
13,0
рейтинг 0,0
Электронщик
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (21)

  • +1
    Логичным завершением статьи была бы замена вышедшей из строя микросхемы. Задача ведь состояла в ремонте а не извлечении данных.
    А так интересно, спасибо!
    • 0
      Такую микросхему на тот момент я не нашёл в продаже, даже в интернетах и даже даташит не нашёл на неё. Поэтому пришлось дорабатывать. Да и сейчас, думаю, не найти.
  • 0
    Есть диск WD20NMVW 2060-771961-000 2TB usb 3.0
    Возможно ли его так же через SATA подключить?
    • 0
      По идее можно любой внешний USB диск подключить к SATA, так как изначально он и работает через этот интерфейс, а USB там реализован как обычный переходник, просто встроенный в плату. Главное найти куда подпаяться.
      • +2
        Это вообще хорошее правило: избегать «внешних» дисков (т.е. диск + коробочка), если переходник не выполнен в виде отдельной ATA-capable платы. Тогда диск (самый обыкновенный, со стандартным разъемом) всегда можно заменить, оставив при этом прежние коробочку + контроллер, а в случае чего подпаиваться никуда не придется. :-)
    • 0
      Как написал ранее SeoJiHun, теоретически должны быть выводы SATA-интерфейса, а значит возможность подключить USB 3.0 контроллер (ну или точнее конвертер «SATA to USB») должна быть.
  • 0
    Интересно было бы посмотреть на инструмент и процесс микропайки.
    • +1
      Ну с паяльником я с детства «на ты», поэтому эту работу я проделал обычным электропаяльником ЭПСН-25 Вт белгородского слюдяного комбината или как-то так. Конечно с демонтажом разъём USB 3.0 micro-B с платы жёсткого диска пришлось повозиться, без фена сложно, но можно, при помощи микро-болгарки. Зачистку паяльной маски делал обычным скальпелем. Вот на этом снимке инструменты, с которыми я проделал эту работу pikbox.ru/img/22/20140730200427556_.jpg ну за исключением паяльника, потому что тот, которым я дорабатывал жёсткий диск, своё отработал, поэтому я взял новый, но тот был такой же. Процесс микропайки я не заснял =)
      • 0
        Болгаркой как-то не элегантно, тем более если с паяльником «на ты». Есть же сплавы, типа Вуда или Розе.
        • 0
          Честно говоря не понял, для чего мне там нужны были сплавы, которые Вы предлагаете? Мне нужно было демонтировать разём, а не монтировать.

          Разъём был припаян припоем, скорее всего ПОС-61 или аналогичным (каким там чаще всего китайцы пользуются), и температура плавления этого припоя не менее 180°С, а в точке пайки при касании паяльником, даже если он будет нагрет до 180°, температура резко падает на 50 — 100° С, в зависимости от габаритов припаиваемой / отпаиваемой детали и/или площади контактной площадки, а также габаритных размеров и теплоёмкости жала паяльника (проверено опытным путём), так что прогревать паяльник нужно было минимум на 280 — 300° С, но учитывая, что разъём Micro USB 3.0 B имеет несколько точек пайки корпуса плюс 10 точек пайки контактов, тем паяльником, что я использовал было крайне сложно выпаять разъём не повредив плату, поэтому пришла идея распилить разъём на кусочки, чтобы демонтировать его по частям.
          • 0
            Берете кусочек сплава розе и кладете на контакты, расплавляя паяльником. Он растворяет припой, распределяет тепло по всем точкам пайки и позволяет после это аккуратно вытащить разъем не перегревания ни его, ни плату.
            • 0
              Т.е., если я правильно понял, сплав Розе начинает сплавляться с припоем, которым припаян разъём, после чего образуется новый сплав, у которого температура плавления значительно ниже чем у припоя ПОС-61? Если это так, то способ хороший.
              Но просто в моём случае не было сплава Розе, ну и если бы я знал про этот способ, то всё равно за не имением сплава Розе я бы не смог воспользоваться этим способом, а ехать в магазин за сплавом либо нет времени (работаю и не успеваю добраться до магазинов), либо сплава нет в наличии, ну и не хотелось бы тратить время на поездки, и я значительно меньше времени потратил на распил разъёма и его демонтаж по частям. :)
      • +1
        Мне сложно представить как таким жалом можно паять подобные мелкие контакты. Есть какой-то секрет или это только ловкость рук и опыт?
        • 0
          «Ловкость рук и никакого мошенства» (с)

          Ну конечно это многолетний опыт, с детства привилось. Работаю инженером в сфере электроники и по роду деятельности часто паяю макеты и собираем опытные образцы разрабатываемых изделий. Конечно сейчас на вооружении на работе есть и фен и малогабаритные паяльники, но раньше этого не было.
        • 0
          Нет никаких проблем, всё паяется уголком жала или что-то вроде того. Главное правильно залудить жало, не жалеть флюс, иметь хорошее зрение и тонкий пинцет.
      • +2
        Всякие разъемы «на ура» отпаиваются оплеткой.
        Однажды был очень удивлен: надо было отпаять планарную микросхему с мелким шагом (мельче чем разъем microusb). вазюкал по ножкам паяльником с оплеткой; думал, потом придется до кучи скальпелем поработать (все ж капиллярные силы между волокнами оплетки — одно, но и между ногой микросхемы и платой они тоже есть. И наверняка там чуть-чуть осталось, что придется разъединять скальпелем). А оказалось — нет. При переворачивании платы чип просто отвалился. Т.е. оплетка удалила ВЕСЬ припой.

        А что касается ЭПСН-25 — можно просто чуть медной проволоки намотать, где-то 1мм толщиной. Получится альтернативное «жало» для тонких выводов.
        • 0
          Совет про 1 миллиметровую проволоку приму на вооружение, спасибо!

          По поводу оплётки… в Моём случае её нельзя было использовать, потому что паяльник был относительно крупногабаритный и разъём самим корпусом был припаян к плате, т.е. припой был под корпусом, и чтобы его целиком отпаять, нужно было его полностью прогреть до 280 — 300° С не меньше.
        • 0
          Я думаю, что в вашем случае планарная микруха была просто некачественно припаяна.
          • 0
            P.S. Если микросхема заведомо неисправна, можно отпаивать ножки по одной и аккуратно загибать пинцетом (или иголкой) вверх. Припаять новую паяльником гораздо проще, важно её только правильно спозиционировать, так как сила поверхностного натяжения в этом случае не помощник.
            • 0
              Да не надо никуда загибать, скальпелем сверху, перпендикулярно поверхности корпуса надрезаем ножки, убираем корпус, и каплей припоя убираем одиноко торчащие ножки.
              • 0
                Ребят, тот контроллер, который у меня вышел из строя, имеет корпус с полусферическими выводами, т.е. выводы под микросхемой, это можно посмотреть на рис. 4, микросхема, на которой написано «symwave». Т.е. вариантов аккуратно пропаять или отпаять за неимением фена у меня не было, так что пришлось доработать радикальными методами.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.