電路板是為各種電子元器件、集成電路等提供固定、裝配的機械支撐，是實現電子元器
件間電氣連接的組裝板。電路板亦稱印製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、連接導線（銅箔）、裝配焊接電子元器件
引腳的焊盤。在電路板一面安裝電子元件，另一面用來焊接元件引腳。在焊接面往往人刷一
層絕緣漆。正規廠生產的電路板正反面都有電子元件的圖形符號及編號，但有一些廠家生產
的電路板只在元件安裝面提供圖形符號及編號。如圖 1-1 所示。
圖 1-1 硬盤電路板
印刷電路板的出現，給電子工業帶來了重大改革，極大地促進了電子產品的更新換代。
印製電路板 PCB 具有許多獨特的功能和優點，概括起來有：
（1）可以實現電路中各個元器件間的電氣連接，代替複雜的佈線，減少了傳統方式下
的接線工作量，簡化了電子產品的裝配、焊接、調試工作。
（2）縮小了整機體積，降低了產品成本，提高了電子設備的質量和可靠性。
（3）具有良好的一致性，它可以採用標準化設計，有利於焊接的機械化，提高了生產
率。
（4）印製電路板有較好的機械性能和電氣性能，使電子設備實現單元組合化，使整塊
經過裝配調試的印製電路板作為一個備件，便於整機產品的互換與維修。
1.2 硬盤電路組成結構
硬盤的電路板在硬盤的反面，上面有很多的芯片和分立元件，大多數的硬盤控制電路板
都採用貼片式焊接。硬盤的電路板中包括主軸調速電路、磁頭驅動與伺服定位電路、讀寫電
路、高速緩存、控制與接口電路等，主要負責控制盤片轉動、控制磁頭讀寫、控制硬盤與
CPU 的通信等等。其中，讀寫電路的作用就是控制磁頭進行讀寫操作；磁頭驅動電路的作
用是直接控制尋道電機，使磁頭定位；主軸調速電路的作用是控制主軸電機帶動盤體以恆定
速率轉動的電路。
硬盤的電路板主要由主控制芯片（即 CPU）、電機驅動芯片、緩存芯片、數字信號處理
芯片、硬盤的 BIOS 芯片（一般集成在主控芯片中）、晶振、電源控制芯片、三極管、場效
應管、貼片電阻電容，另外在硬盤內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 硬盤的電路板
（1）主控制芯片
主控制芯片也就是硬盤的 CPU 芯片，在整個底板上塊頭最大，正方形身材，主要負責
數據交換和數據處理，有的主控制芯片內部還內置 BIOS 模塊、數字信號處理器等，如圖 1-18
所示硬盤主控制芯片。
圖 1-18 主控制芯片
（2）緩存芯片
緩存芯片是為了協調硬盤與主機在數據處理速度上的差異而設計的，緩存芯片在硬盤中
主要負責給數據提供暫存空間，提高硬盤的讀寫效率。目前主流硬盤的緩存芯片容量有 2MB
和 8MB，最大的達到 16MB，緩存容量越大，硬盤性能越好，如圖 1-19 所示緩存芯片。
圖 1-19 硬盤緩存芯片
（3）電機驅動芯片
電機驅動芯片一般是正方形模樣，比主控芯片要小很多，主要負責給硬盤的音圈電機和
主軸電機供電。目前的硬盤由於轉速太高，容易導致該芯片發熱量太大而損壞，據不完全統
計，70% 左右的硬盤電路路障是由該芯片損壞引起，如圖 1-20 所示電機驅動芯片。
圖 1-20 電機驅動芯片
（4）BIOS 芯片
硬盤 BIOS 芯片有的在電路板中，有的集成在主控制芯片中，硬盤 BIOS 芯片，內部固
化的程序可以進行硬盤的初始化，執行加電和啟動主軸電機，加電初始尋道、定位以及故障
檢測等，一般硬盤 BIOS 芯片的容量為 1MB，如圖 1-21 所示硬盤 BIOS 芯片。
用於保存與硬盤容量、接口信息等，硬盤所有的工作流程都與 BIOS 程序相關，通斷電
瞬間可能會導致 BIOS 程序丟失或紊亂。BIOS 不正常會導致硬盤誤認、不能識別等各種各
樣的故障現象。
圖 1-21 硬盤 BIOS 芯片 圖 1-22 數字信號處理芯片
（5）數據信號處理芯片
數據信號處理芯片即數字信號處理器，主要用於處理前置信號處理器傳過來的數據信
號，並對該信號解碼或接收計算機傳過來的數據信號，並對該信號進行編碼，如圖 1-22 所
示數字信號處理芯片。
（6）磁頭芯片
磁頭芯片貼裝在磁頭組件上，用於放大磁頭信號、磁頭邏輯分配、處理音圈電機反饋信
號等，該芯片出現問題可能會出現磁頭不能正確尋道、數據不能寫入盤片、不能識別硬盤、
硬盤異響等故障現象。
（7）前置信號處理器
前置信號處理器用於加工整理磁頭芯片傳來的數據信號，然後再將處理完的信號輸出到
主控制芯片中，該芯片如出現問題可能會出現不能正確識別硬盤的故障現象，如圖 1-23 所
示。
圖 1-23 前置信號處理器
1.3 硬盤電路工作原理
每個硬盤都有一塊電路板，電路板主要負責與電腦進行通訊，並控制管理整個硬盤的工
作，電路板可以說是硬盤的控制部門。由於個別硬盤電路設計不良，或芯片的質量不好，或
用戶使用不當等，都有可能使電路板工作不正常。
由於硬盤電路板比較複雜，要想掌握硬盤電路板的維修方法，必須首先了解硬盤電路板的工作過程。
硬盤電路工作過程如下：
一般 IDE 接口硬盤有兩組供電：12V 和 5V。其中，紅色電源線為 5V 線，黃色電源線
為 12V 線，兩個黑色線為地線。而 SATA 接口硬盤有三組供電：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，兩個黑色線為地線。
在開機接通電源後， ATX 電源直接給硬盤供給 5V 和 12V 的直流電壓。5V 電壓經過
穩壓器、場效應管、二極管等處理後，給主控芯片提供 3.3V、2.5V、1.2V 等工作電壓。同
時，5V 和 12V 電壓經過電感、電容等濾波後，直接供給電機驅動芯片。接著電機驅動芯片
將 5V 和 12V 電壓處理後，通過主控芯片（CPU）的指令供給主軸電機和音圈電機（主軸電
機和音圈電機的電壓大概在 7~9V 左右）。
硬盤驅動器加電後，硬盤電路板上的主控芯片中的 DSP（數字信號處理器）開始對硬
盤進行初始化；即 DSP 首先運行 ROM 中的程序，部分硬盤會檢查各部件的完整性，然後
盤片電機起轉，當轉速達到預定轉速時，磁頭開始運動，並定位到盤片的固件區，讀取硬盤
的固件程序和壞道表，在固件被正常讀出後，硬盤初始化完成。
接下來，當硬盤接口電路接收到電腦的 CPU 傳來的指令信號後，硬盤主控芯片向電機
驅動芯片發出控制信號，接著電機驅動芯片將此信號翻譯成電壓驅動信號，驅動主軸電機和
音圈電機轉動，進而帶動盤片轉動，並將磁頭移動到數據所在的扇區；這時根據感應阻值變
化的磁頭會讀取磁盤上的數據信息。同時將讀取的數據信息傳送到磁頭芯片，磁頭芯片將信
號放大後，再傳送到前置信號處理器，前置信號處理器將接收到的數據信息解碼後再傳送到
數字信號處理器，數字信號處理器再對數據信號進行進一步加工，之後傳送到接口電路；接
口電路將數據轉換成電腦能識別的數據信號後，反饋給電腦系統，完成指令操作。
1.4 硬盤電路板故障分析
硬盤電路板常見故障現象主要包括：硬盤接電後沒有反映、硬盤有“哐當，哐當”等異
響、硬盤不能被識別、硬盤盤片不轉、硬盤磁頭不尋道、進入操作系統後異常死機、數據不
能寫入盤片等。
造成硬盤電路板故障的原因可能是：硬盤供電線路中有損壞的元器件，硬盤電源接口接
觸不良，電機驅動芯片損壞，主軸電機供電線路中的電阻、場效應管等損壞，主軸電機觸點
與電路板接觸不良，晶振損壞，接口插針斷或虛焊或髒汙，緩存損壞，硬盤固件損壞，主控
芯片損壞（CPU），前置信號處理器芯片損壞，數字信號處理器芯片損壞等。
在電路板出現故障後，重點檢查這些方面故障。
1.5 硬盤電路板故障總體檢修流程
當硬盤電路板出現故障時，可以按照如圖 1-48 所示的故障檢修流程圖進行檢修。
圖 1-48 硬盤電路板故障檢修流程圖
1.6 硬盤供電電路檢測方法
硬盤供電電路檢測方法如下：
（1）首先將硬盤接電，然後仔細聽硬盤的初始化過程是不是正常。正常的初始化過程
應該先能聽到主軸電機由靜止狀態加速的聲音，接著可以聽見主軸電機的轉速變為勻速，並
保持勻速狀態，最後可以聽到磁頭正常尋道的聲音。
另外，如果周圍的環境比較嘈雜，可以將手放在盤體上感覺電機工作的狀態和磁頭尋道
的狀態。
（2）如果硬盤接上電源後，硬盤初始化聲音不正常，主軸電機由靜止狀態加速後，沒
有保持勻速狀態，而是忽快忽慢，速度不恆定。說明主軸電機供電電壓不穩定，重點檢查電
機觸點與電路板的連接是不是接觸不良。因為此觸點容易氧化引起接觸不良。如圖 1-29 所
示。
圖 1-29 硬盤電路板
（3）如果硬盤接上電源後，沒有任何聲音，則表示主軸電機沒有工作。這時應該檢查
電機供電電路，可以先檢測硬盤電源接口的 5V 和 12V 供電電壓是否正常。
（4）如果硬盤電源接口的 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）如果硬盤電源接口的 5V 和 12V 供電電壓正常，接著先用萬用表檢測 5V 和 12V
電源接口引腳的對地阻值，來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 引腳對地阻值為無窮大，則可能是電源電路中的保險或
電感或電容等元器件損壞，重點檢查這些元器件。
（7）如果電源接口 5V 和 12V 引腳對地阻值偏小或為 0（正常值應該在 400Ω~900Ω），
則可能是電機驅動芯片，或電機驅動芯片周圍的一些電阻、電容、場效應管等損壞，重點檢
查這些元器件。如圖 1-29 所示。
1.7 硬盤主軸電機好壞檢測方法
目前市場中的硬盤主軸電機的引腳主要有 3 只引腳和 4 只引腳兩種，如圖 1-30所示。
這兩種引腳的電機檢測方法基本相同，下面詳細講解。
（a）主軸電機的 3 只引腳
（b）主軸電機的 4 只引腳
圖 1-30 硬盤主軸電機引腳
1．檢測 3 只引腳主軸電機
3 只引腳主軸電機檢測方法如下。
（1）將數字萬用表的功能旋鈕調到歐姆檔 200 量程，接著用萬用表的兩隻表筆分別接
觸主軸電機觸點中的任意兩隻引腳，測量其阻值。
（2）由於主軸電機是 3 只引腳，因此可以測量 3 組阻值，如果主軸電機正常，則測量
的阻值應該是相同的。阻值通常為幾歐姆大（如 3Ω左右）。如圖 1-31 所示。
圖 1-31 測量 3 腳電機引腳阻值
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