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Hard Disk PCB

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Wie stellt man die Temperaturkontrolle in einer Festplattenplatine sicher?

Die temperaturgesteuerte Festplattenplatine steigert die Leistung des Computers auf das optimale Niveau. Das PCB lohnende dielektrische Materialien zu entwickeln, die die dielektrischen Eigenschaften effektiv beinhalten.
Es verwaltet die Via-Platzierung auf der PCB-Oberfläche korrekt. Diese Durchkontaktierungen dienen zum Löschen des Zusatzes von verschiedenen PCB-Schichten. Es unterstützt Laserbohren und mechanisches Bohren. Aus diesem Grund könnten Sie hier verschiedene Arten von Durchkontaktierungen einbauen.
Die Verwendung von thermischen Durchkontaktierungen ist eine großartige Technik, um die Temperatur in Leiterplatten zu steuern. Mit dieser Leiterplatte können Sie eine ausreichende Anzahl von thermischen Vias anbringen. Aus diesem Grund besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass übermäßige Wärme erzeugt wird.

Zur Sicherstellung der Temperaturregelung in einer Festplattenplatine
Häufige Probleme der Festplattenplatine

Was sind die häufigsten Probleme von Festplatten-PCB?

Die häufigsten Probleme mit Festplatten-PCBs sind unten:
1.Die Festplatte kann nicht hochgefahren werden.
2. Beschädigung von Stromanschlüssen, TVS-Dioden (Transient Voltage Suppression), Datenanschlüssen usw.
3. Überhitzung
4. Eindringen von Feuchtigkeit.
5.Kurze Verbindungen von MOSFET, Keramikanschlüssen.
6. Ausfall des Treiberchips.

Wie funktioniert eine Festplattenplatine?

Das Funktionsprinzip der Festplattenplatine ist einfach. Es überträgt binäre Signale zum Speichern von Daten. Die Festplatte arbeitet in zwei Modi. Dies sind Schreib- und Lesemodi.

Ein Magnetfeld liefert ein elektrisches Signal an den Lesekopf. Diese Leiterplatte wandelt das Signal in ein computerlesbares digitales Signal um.

Wie funktioniert eine Festplattenplatine?

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Festplatten-PCB: Der ultimative FAQ-Leitfaden

Hard-Disk-PCB-The-Ultimate-FAQ-Guide

Eine erfolgreiche Computerherstellung oder -reparatur ist nur mit leistungsstarken und zuverlässigen Festplatten-PCBs möglich.

Daher müssen Sie alle relevanten Informationen einholen, die Ihnen bei der Auswahl der besten Festplattenplatine helfen.

Der heutige Leitfaden beantwortet alle Fragen, die Sie sich zu Festplatten-Leiterplatten gestellt haben.

Tauchen wir gleich ein.

Was ist eine Festplattenplatine?

Die Festplattenplatine ermöglicht den Stromfluss zwischen zahlreichen Komponenten, die die Funktion der Festplatte ermöglichen.

Sie können die Platine als grüne oder blaue Platine auf der Unterseite einer Festplatte erkennen, wenn Sie eine öffnen.

Auf der Festplattenplatine befinden sich mehrere Chips, darunter einer, der Software enthält.

Sie haben auch antriebsspezifische Funktionen wie Spindeldrehzahl, Schwingspulenspannung, Kopf-zu-Kopf-Verhältnis und andere Daten, die für die Funktionalität des Laufwerks wesentlich sind.

Die Festplattenplatine leitet den Betrieb des Laufwerks, indem sie Computersignale interpretiert und die Datenübertragung an die CPU ermöglicht.

Dennoch finden Sie, dass die Festplattenplatine nicht der Hauptort für Benutzerdaten ist, da es an mechanischen Komponenten mangelt.

Festplatten-PCB

Eine Festplattenplatine

Wo setzen Sie eine Festplattenplatine ein?

Sie verwenden hauptsächlich eine Festplattenplatine in einem Festplattenlaufwerk (HDD), bei dem es sich um ein Hardwaregerät mit nichtflüchtigem Speicher handelt.

Eine Festplattenlaufwerk-PCB steuert verschiedene Aspekte des Festplattenlaufwerks, wie z. B. das Positionieren, Lesen und Schreiben von Daten.

Sie finden Festplatten-Leiterplatten, die in Computern als primäres Speichergerät verwendet werden.

Darüber hinaus findet man diese Platinen in Festplattensystemen von Mobilgeräten und Unterhaltungselektronik.

Darüber hinaus finden Festplatten-PCBs Verwendung in Festplatten, die für Unternehmensspeicher-Arrays in Rechenzentren verwendet werden. Hier speichern sie Betriebssysteme, Softwareprogramme und andere Dateien.

Sie können auch ein eigenständiges Festplattenlaufwerk haben, bei dem Sie die als externe HDD bekannte Festplattenplatine verwenden.

Sie verwenden eine externe Festplatte zur Erhöhung der Speicherkapazität oder als Backup-Speicherort für unterwegs.

Leiterplatte für HDD-Gehäuse

Leiterplatte für HDD-Gehäuse

Was sind die Hauptteile einer Festplattenplatine?

Eine Festplattenplatine besteht aus den folgenden Hauptteilen:

  1. Substrat: Das Festplatten-PCB-Substrat ist einer der kritischsten Teile, der aus Glasfasermaterial besteht. Die Wahl von Glasfaser verleiht Ihrer Festplattenplatine ihre Kernfestigkeit und hilft ihr, Bruch zu widerstehen.
  2. Kupferschicht: Abhängig vom Design Ihrer Festplattenplatine können Sie eine Kupferfolie oder -beschichtung verwenden. Die Kupferschicht dient dazu, elektrische Nachrichten zur und von der Leiterplatte zu übertragen, damit Ihr Gerät wie vorgesehen funktioniert.
  • Loetmaske: Die Lötmaske ist eine Polymerschicht, die hilft, das Kupfer vor Kurzschlüssen zu schützen, wenn es der Umgebung ausgesetzt wird.
  1. Seidensiebdruck: Der Siebdruck enthält Aspekte wie Teilenummern, Logos, Symbole, Schaltereinstellungen, Komponentenreferenzen und Testpunkte. Normalerweise finden Sie den Siebdruck auf der Komponentenseite der Festplattenplatine.

Wie stellt man eine Festplattenplatine her?

Der Herstellungsprozess einer Festplatten-Leiterplatte besteht aus mehreren verschiedenen sequentiellen Prozessen, darunter:

Design

Der Designprozess umfasst das Ableiten eines Entwurfs, wie Ihr Festplatten-PCB aussehen soll.

Sie verwenden Computersoftware im Designprozess, die verschiedene Platinenaspekte wie Leiterbahnbreite und Platinendicke erfasst.

Nachdem Sie Ihr Board entworfen haben, müssen Sie es ausdrucken, um die Boarddetails auf Papier hervorzuheben.

Sie verwenden ein Farbsystem, bei dem Sie schwarze Tinte für die leitfähigen Bereiche und klare Tinte für nicht leitfähige Bereiche verwenden.

Substrat- und Innenschichtbildung

Das Substrat ist eine nichtleitende Schicht aus Epoxidharz und Glasfaser, die die Platine zusammenhält.

Sie unterziehen die Substratmaterialien einem Ofenhärtungsprozess, bevor Sie Kupfer auf die Substratoberfläche auftragen.

Wenn Sie mehrere Schichten haben, bringen Sie den Kupferfilm auf beiden Seiten des Substrats an, wo Sie Ihre Spur liefern.

Die Kupfer-Substrat-Bildung beschreibt ein Laminat, auf dem Sie Ihr Platinendesign extrahieren.

Kupferentfernung

Das Entfernen von Kupfer ist für die Bildung der gewünschten Leiterbahn auf Ihrer Festplattenplatine unerlässlich.

Sie verwenden einen Resist über dem gewünschten Kupfermuster und verwenden ultraviolettes Licht, um es zu härten.

Danach verwenden Sie eine chemische Lösung, um den ungehärteten Teil zu entfernen, wobei das gewünschte Kupfermuster zurückbleibt.

Es ist ratsam, danach einen Inspektionsprozess durchzuführen, um sicherzustellen, dass das Ergebnis dem Design entspricht.

Laminierung

Beim Laminierungsprozess werden die verschiedenen Kupfer- und Substratschichten mit einem klebrigen Material namens Prepreg miteinander verschmolzen.

Sie platzieren das Prepreg in einer Ausrichtungsmulde, bevor Sie das Substrat und Kupfer darüber hinzufügen.

Um eine Struktur zu bilden, setzt man die Schichten den Kräften einer mechanischen Presse unter Hitze aus.

Die Hitze schmilzt das Prepreg, das an den Schichten haftet, während der Druck die Schichten miteinander verschmilzt.

Bohren und Beschichten

Der Bohrprozess dient dazu, Löcher auf Ihrer Festplattenplatine zum Verbinden von Komponenten und zum Bereitstellen von Zwischenschichtverbindungen herzustellen.

Diese Löcher müssen plattiert werden, obwohl Sie feststellen, dass andere Löcher als Positionsgeber dienen und daher nicht plattiert werden müssen.

Beim Plattierungsprozess werden die gebohrten Löcher leitfähig gemacht, indem leitfähiges Material wie Kupfer auf ihre Wände aufgetragen wird.

Sie können auch plattierte Löcher für die Wärmeübertragung auf den Kühlkörper an der Basis der Platine verwenden.

Bildung der äußeren Schicht

Die äußere Schicht der Festplattenplatine ist wichtig, da sie freigelegt ist und Ihnen einen ersten Blick auf die Platine bietet.

Sie verwenden Fotolack, um Ihr Leiterbahnmuster und UV-Strahlung zum Härten zu sichern, bevor Sie Kupfer durch einen Plattierungsprozess auftragen.

Überschüssiges Kupfer wird durch Ätzen entfernt, wo Sie eine chemische Lösung verwenden, die es wegfrisst.

Sie tragen eine dünne Schicht über dem Kupfer auf, um es vor Korrosion durch Witterungseinflüsse zu schützen.

Lötmaskenauftrag und Siebdruck

Bevor Sie eine Lötstoppmaske auf Ihre Festplattenplatine auftragen, müssen Sie die Oberfläche reinigen.

Die Lötmaske ist üblicherweise grün und dient dazu, Brückenbildung und Kurzschlüsse zu verhindern, die die Funktionalität der Platine beeinträchtigen könnten.

Das Aufbringen eines Siebdrucks auf Ihre Festplatten-PCB hebt wichtige Platineninformationen wie Bezeichner und Komponentenpolaritäten hervor.

Testen

Sie testen Ihre Festplattenplatine nach Abschluss der Fertigung auf Funktionalitätsaspekte.

Während des Tests prüfen Sie auf Kurzschlüsse, Unterbrechungen, Lötqualität und andere.

Das Testen von Platinen umfasst die Verwendung verschiedener Geräte wie Flying Probes oder optische und Röntgengeräte.

Was sind die Hauptkomponenten einer Festplattenplatine?

Auf einer Festplattenplatine finden Sie folgende Komponenten:

Speicherkarte

Sie finden ein DDR-SDRAM-Speicher Chip auf einer Festplattenplatine, dessen Speicherkapazität die Cache-Kapazität des Laufwerks beeinflusst.

Der Speicher einer Festplatten-PCB kann ein Puffer-/Cache-Speicher oder ein Firmware-Speicher sein.

Mikrocontrollereinheit (MCU)

Die MCU ist der größte Chip auf einer Festplattenplatine und für alle Funktionalitäten der Festplatte verantwortlich. In modernen Festplatten-PCBs besteht eine MCU aus einer Central Processor Unit (CPU).

Alle Berechnungen erfolgen durch die CPU, die auch einen Lese-/Schreibkanal steuert, der analoge Signale in digitale Signale umwandelt und umgekehrt.

Darüber hinaus enthält die MCU Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, um alles auf der Platine zu steuern und Daten über SATA zu senden.

Transiente Spannungsunterdrückungsdiode

Das TVS-Diode ist eine Schutzkomponente, die die Festplattenplatine vor Stromspitzen von externen Stromquellen schützt.

Eine TVS-Diode brennt durch, wenn sie einen Stromstoß erkennt. Dies führt zu einem Kurzschluss zwischen dem Leistungsstecker und Masse.

Blinken (Flash)

Ein Teil der Firmware der Festplatte befindet sich auf einem Flash-Chip. Das Einschalten eines Laufwerks führt dazu, dass die MCU den Inhalt des Flash-Speichers liest und den Code beginnt.

Das Laufwerk würde sich nicht einmal einschalten, wenn dieser Code nicht vorhanden wäre.

Die MCU hält den Inhalt des Flash-Chips, wenn sich kein Flash-Chip auf der Festplattenplatine befindet.

Shock Sensor

Wenn der Erschütterungssensor eine übermäßige Erschütterung eines Laufwerks feststellt, sendet er ein Signal an den VCM-Controller.

Der VCM-Controller parkt die Köpfe und dreht gelegentlich das Laufwerk herunter.

Theoretisch sollte es das Laufwerk vor weiteren Schäden schützen, in der Praxis tut es das nicht und erliegt einem Volltreffer.

Einige Laufwerke verfügen über Stoßsensoren, die selbst kleinste Bewegungen erkennen können.

Die Eingaben dieser Sensoren würden es dem VCM-Controller ermöglichen, die Kopfbewegungen fein abzustimmen. Bei solchen Laufwerken benötigen Sie mindestens ein Paar Stoßsensoren.

Voice-Coil-Motor-Controller

Der VCM-Controller verbraucht den größten Teil der elektrischen Energie auf der Festplattenplatine.

Es steuert die Drehung des Spindelmotors sowie die Kopfbewegung.

Temperaturen von bis zu 100 Grad Celsius sind für den VCM-Controllerkern kein Problem.

Hauptkomponenten einer Festplattenplatine

Hauptkomponenten einer Festplattenplatine

Wie befestigen Sie Komponenten auf einer Festplattenplatine?

Sie können zwei Ansätze zum Anbringen von Komponenten an Ihrer Festplattenplatine verwenden: Oberflächen-Montage or Durchsteckmontage.

Bei der Oberflächenmontage befestigen Sie die Komponenten direkt auf Ihrer Festplattenplatine über spezielle Kontaktstellen, die Lötpads genannt werden.

Alternativ verwenden Sie eine Durchgangslochmontage, die die Verwendung von plattierten Löchern erfordert, in denen Sie die Anschlüsse Ihrer Komponente befestigen.

Die Durchsteckmontage bietet Ihnen festere Platinenverbindungen, verbraucht jedoch mehr Platz auf der Platine.

Welche Anschlussausrichtungen können Sie mit einer Festplattenplatine verwenden?

Sie finden Anschlüsse auf einer Festplattenplatine, die beim Transport elektrischer Signale helfen.

Diese Signale können von einer Platine zur anderen oder von einer anderen Quelle innerhalb der Einheit zur oder von der Platine übertragen werden.

Sie definieren ein einfaches mehrpoliges Verbindungssystem, oft in einer rechteckigen Konfiguration, als PCB-Steckverbinder.

Sie können ein passendes Paar PCB-Steckverbinder für Board-to-Board- oder Kabel-to-Board-Verbindungen verwenden.

Mit Board-to-Board-Steckverbinderkonfigurationen können Sie eine Vielzahl von PCB-Verbindungsausrichtungen erreichen.

Sie bemerken, dass all dies in 90-Grad-Schritten erfolgt.

Dazu gehören:

  • Parallele Ausrichtung auch genannt Mezzanin die beide Anschlüsse in vertikaler Ausrichtung hat.
  • Motherboard zu Daughterboard in einem rechten Winkel von 90 Grad, in dem Sie einen vertikalen Anschluss finden und der andere horizontal ist.
  • Kante-zu-Kante-Ausrichtung, die bei 180 Grad koplanar ist, wobei beide Anschlüsse horizontal ausgerichtet sind.

Können Sie Ihre Festplattenplatine ersetzen?

Es ist wichtig zu verstehen, wann eine Festplatten-Leiterplatte defekt ist und ein Austausch durch eine Spender-Leiterplatte möglich ist.

In diesem Fall ist eine gründliche Analyse mit High-End-Datenwiederherstellungssoftware erforderlich.

Abgesehen von wenigen seltenen Fällen können Sie die Festplattenplatine nur bei sehr alten Festplatten erfolgreich austauschen. Ursache hierfür sind die ROM-Informationen auf der Platine.

Adaptive Daten, die in einen Chip auf der Festplattenplatine eingebettet sind, sind spezifisch für die Festplatte.

Diese Daten umfassen unter anderem Angaben über die Köpfe der Festplatte, die Firmware-Version und fehlerhafte Sektoren im Servicebereich des Laufwerks.

Jede Festplattenplatine stammt von einem anderen Laufwerk mit unterschiedlicher Anzahl von Köpfen, Kopfkarten und Softwareversionen.

Sie können es also nicht einfach austauschen und haben trotzdem Zugriff auf Ihre gespeicherten Daten.

In diesem Fall müssen Sie die eindeutigen ROM-Daten von der ursprünglichen Festplattenplatine auf die Ersatzplatine verschieben.

Bei diesem Vorgang benötigen Sie spezielle Datenwiederherstellungstools, bei denen der ROM-Chip manuell auf die Ersatzplatine verschoben wird.

Festplattenplatine wird ersetzt

Eine Festplattenplatine wird ersetzt

Was sind einige der Probleme, die eine Festplatten-Leiterplatte betreffen?

Einige der häufigsten Probleme, die eine Festplatten-PCB betreffen, sind:

Extreme Hitze

Wenn Sie keine Vorkehrungen für eine ausreichende Belüftung treffen, kann das Innere eines Computers übermäßig heiß werden. Sie stellen fest, dass diese Hitze elektronische Probleme mit Ihrer Festplattenplatine verursachen kann.

Unsachgemäße Handhabung

Wenn Sie Ihre elektrischen Komponenten falsch handhaben, können diese elektrostatisch entladen und irreversibel beschädigt werden. Stellen Sie immer sicher, dass Sie geerdet sind, bevor Sie eine Festplattenplatine anfassen.

Fehlfunktion der Stromversorgung

Durch die Übertragung schwankender Energiepegel an Komponenten über das Motherboard kann ein fehlerhaftes Computer-Netzteil Schaden anrichten.

Investieren Sie in ein hochwertiges Netzteil.

Stromstöße

Indem Sie Ihren Computer an eine USV anschließen, können Sie Ihre Festplattenplatine vor Schäden durch Überspannungen schützen.

Fehler im Herstellungsprozess

Festplatten-Leiterplatten mit Herstellungsproblemen, die während der Tests unentdeckt bleiben, sind keine Seltenheit. Wenn Sie Ihre Festplattenplatine anschließen, können daher einige Komponenten ausfallen, was zu einer schlechten Leistung der Platine führt.

Woran erkennen Sie, dass Ihre Festplattenplatine defekt ist?

Auf der Rückseite des Laufwerks befindet sich eine Festplattenplatine, von der aus sie den Stromfluss durch die Festplatte regelt.

Wenn eine Festplatte verwendet wird, fließt Strom durch die Platine und über die Leiterplatte in die Festplatte.

Der darin befindliche Spindelmotor wird dadurch hochgefahren, wodurch sich die Lese-/Schreib-Antriebsköpfe bewegen können. Die Leiterplatte sendet dann die Lese- und Schreibbefehle an das Laufwerk.

Ein Festplatten-PCB kann jedoch aus verschiedenen Gründen ausfallen, z. B. durch Beschädigung, Alterung und Wärmestau.

Sie können die folgenden Symptome erkennen, um festzustellen, ob Ihre Festplattenplatine defekt ist.

Schneller Temperaturanstieg

Wenn eine Festplatte verwendet wird, erzeugt sie kontinuierlich Wärme.

In den meisten Fällen dauert der Erwärmungsvorgang jedoch lange. Erwärmt sich eine Festplatte deutlich schneller als üblich, kann die Festplattenplatine defekt sein.

Laufwerk lädt langsam

Wenn Ihr Festplattenlaufwerk langsam lädt und Fehlermeldungen angezeigt werden, weist dies auf ein Problem mit Ihrer Festplattenplatine hin.

Brennender Geruch

Wenn Ihre Festplatte zu rauchen beginnt und einen seltsamen brennenden Geruch verströmt, ist die Festplattenplatine höchstwahrscheinlich verbrannt oder beschädigt.

Probleme mit der PC-Leistung

Wenn die Leistung Ihres Computers nach einem schweren Gewitter erheblich leidet, ist möglicherweise die Festplattenplatine defekt.

Sie stellen fest, dass durch Strom und Blitzeinschläge verursachte Überspannungen die Festplattenplatine leicht beschädigen können.

Laufwerk dreht sich nicht

Wenn Sie Daten auf einer Festplatte lesen oder schreiben, dreht sie sich oft. Wenn eine Festplatte nicht mehr hochfährt, könnte dies an einem Mangel an Strom liegen, was auf ein Problem mit der Platine hindeutet.

Ungewöhnliche Klickgeräusche

Eine der effizientesten Möglichkeiten, eine beschädigte Festplatte zu diagnostizieren, besteht darin, auf Klickgeräusche zu achten. Schleifgeräusche von einem Laufwerk können auf einen Ausfall der Festplattenplatine hindeuten.

Während Verschwindet beim Start

Ihr Computer bootet normalerweise von der Festplatte. Folglich kann ein Fehler beim Starten auf ein Problem mit der Platine der Festplatte hindeuten.

Warum bohren Sie in eine Festplattenplatine?

Bohren ist ein zeitaufwändiges und präzises Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten, das aufgrund seiner Irreversibilität große Genauigkeit erfordert.

Durch Bohren können Sie Ihrer Festplattenplatine Durchkontaktierungen und Durchgangslöcher für die Kommunikation zwischen den Schichten hinzufügen.

Durchkontaktierungen ermöglichen es Ihnen, thermische und/oder elektrische Signale über das Festplattenlaufwerk zu übertragen.

Andererseits bieten Durchgangslöcher Befestigungspunkte für bedrahtete Komponenten.

Welche Eigenschaften benötigen Sie für die Leiterbahn Ihrer Festplattenplatine?

Die Leiterbahn in Ihrer Festplattenplatine dient zur Übertragung elektrischer Signale zwischen Bauteilen.

Leitfähige Metalle wie Kupfer, Silber und Gold werden häufig für die Leiterbahn in Festplatten-Leiterplatten verwendet.

Folgende Qualitäten benötigen Sie für das Leiterbahnmaterial

  • Hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit, die eine verlustfreie elektrische Signalübertragung und eine Wärmeübertragung auf der gesamten Platine gewährleistet, wodurch thermische Belastungen reduziert werden.
  • Hohe Wärmebeständigkeit und Strombelastbarkeit, die die Zuverlässigkeit der Festplattenplatine unter extremen Bedingungen verbessern. Dadurch können Sie diese Antriebe bei extremen Temperaturen und Drücken einsetzen.
  • Geringer Materialverbrauch, wodurch die Gesamtkosten der Festplattenplatine gering sind.

Welcher Platinentyp ist eine Festplattenplatine?

Viele Festplatten-Leiterplatten sind starre Platinen, was bedeutet, dass sie nicht gebogen oder gefaltet werden können.

Eine starre Festplattenplatine verwendet ein starres Substrat, das seine einmal hergestellte Formänderung verhindert.

Festplatten-Leiterplatten sind starr, sodass Sie sie mit höherer Dichte und Qualität ausstatten können.

Darüber hinaus ist die Lieferung einer starren Festplattenplatine im Vergleich zu einer flexiblen Platine kostengünstiger und langlebiger.

Was sind einige der Materialien, die Sie verwenden, um eine Festplatten-Leiterplatte herzustellen?

Beim Bau von Festplatten-Leiterplatten können Sie Folgendes verwenden PCB-Materialien:

FR-4

FR-4 ist ein gängiges Material zur Verwendung bei der Herstellung eines Festplatten-PCB-Substrats.

FR4-Materialien sind aufgrund ihrer hervorragenden thermischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften ideal für Festplatten-Leiterplatten. Darüber hinaus hat FR-4 ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, was es sehr langlebig macht.

Polyimid

Wenn Sie Polyimidlaminate verwenden, erhalten Sie eine bessere thermische und elektrische Leistung als bei der Verwendung von FR-4-Material.

Obwohl Polyimid-Materialien teurer als FR4 sind, sind sie widerstandsfähiger gegen raue Umgebungen und Hochtemperaturumgebungen.

Teflon

Teflonlaminate und Verbindungsmaterialien haben außergewöhnliche elektrische Eigenschaften, wodurch sie ideal für Hochgeschwindigkeits-Festplatten-PCBs sind.

Um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, können Sie Teflon über Glasgewebe, als unkaschierte Folie oder mit speziellen Füllstoffen und Additiven verwenden.

Festplatte aus FR4-Material

Festplattenplatine aus FR 4 Material

Warum benötigen Sie Ätzen bei der Herstellung von Festplatten-Leiterplatten?

Das Ätzen ist einer der wichtigsten Schritte bei der Herstellung einer Festplatten-Leiterplatte. Beim Ätzen entfernen Sie überschüssiges Kupfer von Ihrer Festplattenplatine und legen so die optimale Schaltungsarchitektur frei.

Sie können eine von drei verschiedenen PCB-Ätztechniken verwenden, die unten beschrieben werden:

Plasmaätzen

Bei diesem Verfahren setzen Sie einen auf das Material gerichteten Plasmastrahl eines geeigneten Gasgemisches ein. Durch Wechselwirkung mit chemisch aktiven Radikalen verwendet das Verfahren ein selektives Ätzen von Material.

Das Plasmaätzen ist im Gegensatz zum herkömmlichen nasschemischen Ätzen trocken und sauber, was den Prozess vereinfacht und die Maßtoleranzen verbessert.

Plasmaätzen ermöglicht ein genaues und kontrolliertes Ätzen bei gleichzeitiger Minimierung von Kontamination und Lösungsmittelabsorption.

Plasmaätzmaschine

Plasmaätzmaschine

Laser-Ätzen

Beim Laserätzverfahren beschriften Sie mit einem Hochleistungslaser die Leiterbahnen der Festplattenplatine.

Bei diesem Ätzverfahren können Sie ganz einfach auf Computerunterstützung zurückgreifen.

Das Laserätzen reduziert die Anzahl der Prozesse und schließt die Verwendung von Tinte und anderen potenziell gefährlichen Substanzen wie Säuren aus.

Eine lasergeätzte Leiterplatte

Eine lasergeätzte Leiterplatte

Chemisches Ätzen

Chemisches Ätzen ist eine subtraktive Fertigungstechnik, die Sie auf Metallen anwenden und die Verwendung von chemischen Bädern beinhaltet.

Während der Operation entfernen Sie das Metall, um Metallteile mit der gewünschten Form und Dicke herzustellen.

Welche Faktoren berücksichtigen Sie beim Entwerfen einer Festplatten-Leiterplatte?

Berücksichtigen Sie bei der Entwicklung einer Festplattenplatine die folgenden Faktoren:

Design

Ihr Festplatten-PCB muss alle Faktoren berücksichtigen, darunter unter anderem das Layout der elektrischen Komponenten, den Schichtaufbau und Probleme mit Übersprechen.

Die Durchführung eines DFM-Checks zur Gewährleistung der Herstellbarkeit der Festplattenplatine ist ebenfalls ein wichtiger Designfaktor.

Durchkontaktierungen

Vias gibt es in verschiedenen Formen und Größen, und Sie verwenden sie, um elektrische Komponenten auf verschiedenen Leiterplattenschichten zu verbinden.

Ein Festplatten-PCB mit den wenigsten Durchkontaktierungen sorgt für ein hervorragendes Design, da es Effizienz zeigt.

Signalintegrität

Die Signalintegrität muss bei der Erstellung eines langlebigen Festplatten-PCB-Designs Priorität haben.

Sie untersuchen Anstieg und Abfall des Signals, charakteristische Impedanzen und Leiterbahnlängen, um die Signalintegrität zu bestimmen.

Sie können Signalintegritätssimulationen vor und nach dem Layout durchführen, um die Qualität Ihres PCB-Designs zu überprüfen.

Power Integrity

Aufgrund ihrer hohen Leistungsfähigkeit können Festplatten-Leiterplatten in Geräten verwendet werden, die hohe Ströme bei niedriger Spannung erfordern.

Die AC- und DC-Leistung des Stromkreises wirkt sich auf das Stromverteilungsnetz des Systems aus und muss genau überwacht werden.

Breakout-Strategie

Um den Breakout-Prozess und das Routing einer Festplattenplatine mit vielen Pins zu überprüfen, benötigen Sie eine Breakout-Strategie.

Für die Signalverifizierung und Leistungsintegrität stellen Sie fest, dass die Bestimmung des Breakout-Musters wichtig ist. Die Breakout-Technik ist auch hilfreich bei der Entscheidung, ob Micro-Via-Brackets verwendet werden sollen oder nicht.

Welche Oberflächen sind für eine Festplattenplatine geeignet?

Bei der Herstellung einer Festplatten-Leiterplatte können Sie Folgendes verwenden Oberflächenveredelungen von Leiterplatten:

HASL

Im Leiterplattengeschäft ist HASL die am weitesten verbreitete Oberflächenveredelung. Bei diesem Vorgang tauchen Sie die Festplattenplatine in einer Wanne in eine geschmolzene Zinn-Blei-Legierung.

Dann blasen Sie gleichmäßige Heißluftströme, die als Luftmesser bekannt sind, über die Platinenoberfläche, um überschüssiges Lot zu entfernen.

Immersionsdose

Dabei nutzt man ein chemisches Verdrängungsverfahren, bei dem man eine Zinnschicht direkt auf das Kupfer aufträgt.

Mit dem Finish gehen Kupfer und Zinn eine feste Verbindung ein und schützen das Kupfer vor Korrosion durch Oxidation.

Organisches Konservierungsmittel für die Lötbarkeit (OSP)

Unter Verwendung eines Förderverfahrens schützt das OSP-Finish die Kupferoberfläche vor Oxidation, indem es eine dünne Schutzschicht aus Material aufträgt.

Sie verwenden eine organische Chemikalie auf Wasserbasis, um eine selektive Kupferbindung und eine metallorganische Beschichtung für das Kupfer zu erzeugen.

HASL-PCB-Finish

HASL-PCB-Finish

Welche Siebdruckmerkmale können Sie auf einer Festplattenplatine erkennen?

Der Siebdruck bildet die äußerste Schicht einer Leiterplatte und hilft bei der Platzierung der Komponenten auf der Platine.

Der Siebdruck einer Festplattenplatine liefert nützliche Informationen für die Montage oder Endbenutzer.

Einige der üblichen Siebdruckmerkmale, die Sie auf einer Festplattenplatine finden, sind:

  • Testpunkte.
  • Warnsymbole in verschiedenen Formen.
  • Herstellerinformationen.
  • Indikatoren für die Polarität von Bauteilen und Komponenten.
  • Modell- und/oder Seriennummern der Festplattenplatine.
  • Referenzbezeichner.

Welchen Tests können Sie eine Festplattenplatine unterziehen?

Das Testen einer Festplattenplatine ist wichtig, um ihre Funktionalität und Leistungsfähigkeit zu bewerten. Es gibt mehrere Tests, denen Sie die Festplattenplatine unterziehen können, einschließlich der folgenden:

In-Circuit-Tests

Dieser Test erfordert die Positionierung fester Sonden, so dass sie zum PCB-Design der Festplatte passen.

Das ICT-Gerät drückt die Platine gegen ein Prüfbett, um sicherzustellen, dass die Lötverbindung sicher ist.

Sie können die ICT-Testsonden über vorkonfigurierte Zugangspunkte auf der Platine mit der Schaltung verbinden.

Automatisierte optische Inspektion (AOI)

AOI verwendet 2D- oder 3D-Kamerakombinationen, um Fotos der Leiterplatte aufzunehmen.

Sie verwenden dann einen Computer, um die Grafiken Ihrer Platine mit einem detaillierten Schaltplan zu vergleichen.

Mit AOI können Sie Fehler frühzeitig erkennen und die Produktion rechtzeitig herunterfahren.

Wie speichert Hard Disk PCB Daten?

Die Festplatte speichert Daten im Binärcode mit 1 und 0. Sie finden, dass die Magnetschicht der Festplatte die Informationen enthält, die von schwebenden Köpfen geschrieben und gelesen werden.

Jede Platte hat Datenbits, die in Spuren organisiert sind, die konzentrische, kreisförmige Routen sind.

Jede Spur enthält Sektoren, die kleinere Abschnitte sind.

Ein Teil der Festplatte speichert eine Karte von bereits belegten und noch verfügbaren Sektoren. Wenn Sie neue Daten speichern möchten, untersucht der Computer die Karte, um leere Sektoren zu identifizieren.

Beim Schreiben von Daten gibt die Leiterplatte einen elektrischen Strom ab, der durch die Köpfe fließt.

Folglich schreibt der Kopf eine 0 oder eine 1 auf die Oberfläche des elektrischen Feldes.

Sie stellen fest, dass das Gegenteil für den Leseprozess gilt.

Das Magnetfeld sendet einen elektrischen Strom an den Lesekopf, der in ein digitales Signal umgewandelt wird, das der Computer lesen kann.

Eine Festplatte

Eine Festplatte

Welche Qualitätsstandards sollten Festplatten-Leiterplatten erfüllen?

Sie finden die folgenden Normen, die für Festplatten-Leiterplatten gelten:

BS-123000

Mit diesem Standard finden Sie das Qualitätsbewertungssystem für Festplatten-Leiterplatten.

IEC 61188-5-8: 2007

Diese Norm enthält Informationen zu Stegmustergeometrien, die für die Oberflächenbefestigung elektronischer Komponenten auf der Festplatten-Leiterplatte verwendet werden.

Solche Komponenten sind mit Flächenarrayabschlüssen in Form von Lötkugeln, Lötsäulen oder schutzbeschichteten Stegen.

Die präsentierten Informationen zielen darauf ab, die geeignete Größe, Form und Toleranzen von oberflächenmontierten Anschlussflächenmustern bereitzustellen.

Dies gewährleistet ausreichend Platz für die gegenüberliegende Lötstelle und ermöglicht auch die Inspektion, Prüfung und Nachbearbeitung dieser Verbindungen.

BS-CECC-200025

Die genannte Norm bietet ein harmonisiertes System zur Qualitätsbewertung für elektronische Bauteile, die Sie auf einer Festplatten-Leiterplatte einsetzen.

Es enthält auch den Prozessbewertungsplan für Einrichtungen, die die Bestückung von Festplatten-Leiterplatten durchführen.

BS-EN-123200

Der BS-EN-123200-Standard beschreibt auch ein harmonisiertes System zur Qualitätsbewertung für elektronische Komponenten auf einer Festplatten-Leiterplatte.

Diese Norm befasst sich jedoch speziell mit solchen Leiterplatten, die ein- oder doppelseitig mit durchkontaktierten Löchern sind.

BS-IEC-61189-5-4

Diese Norm stellt Prüfverfahren für elektrische Materialien bereit, die Sie in Festplatten-Leiterplatten und deren Verbindungsstrukturen und -baugruppen verwenden.

Sie finden auch allgemeine Testmethoden für Lötlegierungen und gefluxte und nicht gefluxte Massivdrähte bei der Bestückung der Leiterplatte.

IEC-1249-7-1

In dieser Norm finden Sie die Materialien, die Sie für die Verbindungsstrukturen Ihrer Festplatten-PCB verwenden können.

Wie können Sie die Reparatur von Festplattenplatinen durchführen?

Möglicherweise müssen Sie Ihre Festplattenplatine reparieren, wenn die Platine durchbrennt oder wenn sich das Laufwerk nicht dreht.

Es ist normalerweise die Motorsteuereinheit, die verbrannt wird, oder andernfalls die TVS-Diode oder der Hauptsteuerchip.

Die Reparatur einer Festplattenplatine beginnt mit der Suche nach einer Ersatzplatine, die mit der beschädigten identisch ist.

Sie müssen ein Board finden, das mit der Nummer Ihres ursprünglichen Boards übereinstimmt und eine ähnliche Modellfamilie anzeigt.

Sie fahren dann fort, die fehlerhafte Platine zu entfernen und die Ersatzplatine anzubringen.

Wo die Boards ähnlich sind, finden Sie die grundlegenden Informationen bestätigt, die keine Schwierigkeiten bereiten.

Der Vorgang kann jedoch fehlschlagen, wenn die adaptiven Daten der Originalplatine eindeutig sind.

In diesem Fall müssen Sie das BIOS der beschädigten Festplatte OCB auf die neue Baugruppe übertragen.

Eine erfolgreiche Platinenreparatur sollte beim Einschalten zu einem erkannten Laufwerk führen. In diesem Fall müssen Sie Ihre Daten sichern, da das Board später ausfallen kann.

Was verursacht einen Ausfall der Festplattenplatine?

Das Verständnis der Ursachen für den Ausfall von Festplatten-PCBs ist entscheidend, um zu lernen, wie man sie vermeidet. Typischerweise sind dies die häufigsten Ursachen für Ausfälle von Festplatten-PCBs:

Konstruktionsfehler der Komponenten

Zu solchen Fehlern gehören falsche Bestückung, Stromausfall und Überhitzung aufgrund von Platzmangel auf der Festplattenplatine.

Sie stellen fest, dass Konstruktionsfehler von Komponenten zu Lötproblemen, Flüssigkeitsaustritt, Bruch von Komponentenbarrieren und Brand von Komponenten führen können.

Verwendung von Komponenten mit schlechter Qualität

Die Verwendung von Komponenten mit schlechter Qualität kann zu engen Leiterbahnabständen und unsachgemäßem Löten an kalten Verbindungen führen.

Folglich haben Sie eine schlechte Plattenverbindung mit unzureichender Plattendicke, was zu häufigem Brechen und Verbiegen führt.

Umweltfaktoren

Ihre Festplattenplatine kann Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Hitze und Staub unterliegen.

Darüber hinaus können unbeabsichtigte Stöße durch Stürze und Stürze Ihre Festplattenplatine sowie Stromüberlastungen / -spitzen beschädigen.

Alter

Alterungsbedingte Ausfälle können Sie zwar nicht verhindern, aber die Auswirkungen der Alterung abwehren.

Sie können Komponenten auf Ihrer Festplattenplatine durch neuere ersetzen, wodurch die Notwendigkeit, die Festplattenplatine zu ersetzen, reduziert wird.

Kann eine fehlerhafte Festplattenplatine Datenverlust verursachen?

Ja, kann es.

Das Ersetzen der Festplattenplatine könnte zu einem mechanischen Versagen führen, wodurch alle Daten, die gerettet werden könnten, nicht mehr wiederhergestellt werden können.

Darüber hinaus sind Schalttafeln in den allermeisten Fällen wirkungslos, da die Laufwerksinformationen für jedes einzelne Laufwerk einzigartig sind.

Daher startet das Laufwerk nicht, wenn der Mikrocode auf der neuen Festplattenplatine nicht mit dem Original übereinstimmt.

Dies macht die Datenwiederherstellung schwieriger, als einfach eine defekte Festplattenplatine durch eine funktionierende zu ersetzen.

Sie benötigen daher für die Datenwiederherstellung eine spezielle Ausrüstung und ein umfassendes Verständnis der Festplatten-PCB-Komponenten.

Sie beobachten, dass Ausfälle physischer Festplatten-PCB-Komponenten häufig durch PCB-Probleme verursacht werden.

Folglich beinhaltet die Datenwiederherstellung häufig den Wiederaufbau ausgefallener Lese-/Schreibköpfe, um beschädigte Festplatten ordnungsgemäß wiederherzustellen.

Um gefährliche Medienkontaminationen zu vermeiden, sollten Sie diese Verfahren in einem zertifizierten Reinraum durchführen.

Je nach Fehlergrad müssen Sie möglicherweise Dateibeschädigungen und andere logische Probleme nach physischen Reparaturen angehen.

Die Wahrscheinlichkeit, Daten von einem defekten PCB wiederherzustellen, variiert jedoch je nach Marke, Modell, Größe, Alter und anderen Faktoren.

Die Datenwiederherstellung und -reparatur auf der Festplattenplatine ist nach sorgfältiger Datenübertragung möglich

Die Datenwiederherstellung und -reparatur auf der Festplattenplatine ist nach sorgfältiger Datenübertragung möglich

Haben Sie eine OEM-Festplattenplatine?

Ein Original Equipment Manufacturer (OEM) ist ein Unternehmen, das Produkte herstellt, die zur Herstellung anderer Produkte verwendet werden.

Typischerweise werden OEMs von vielen Elektronikherstellern verwendet, um die Produktion bestimmter Komponenten in ihren Geräten sicherzustellen.

OEM für Festplatten-Leiterplatten konzentriert sich auf die Lieferung gewünschter Designs für verschiedene Aspekte der Platine.

Sie können OEM beauftragen, die Hauptkomponenten der Festplattenplatine wie TVS-Diode, MCU und Stoßsensor herzustellen.

Kontaktieren Sie uns für alle Ihre Festplattenplatinen.

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