今天早上把電腦一打開,媽呀! 出現了一個我最不想看到的錯誤訊息Disk read error,通常這種訊息就是來要錢的,因為很可能是硬碟壞了。不過花錢事小,萬一我的寶貴資料沒了就真的很麻煩,雖然已經有備份,但麻煩事能省則省。
各位要是有興趣的話,可以跟著一起推敲到底哪裡有問題,看看你到了第幾步可以猜到答案,如果想快點知道答案,直接拉到最後就是解答了,只是這樣就少了點樂趣了。
檢查硬碟HDD
我重覆開機了幾次,發現每次錯誤訊息都不太一樣,大部分是disk read error,但有時候是MBR error,MBR要是掛了我的資料還真的很難回來。
於是我把HDD裝到其他PC上,結果咻一下就開起來了,雖然由於硬體不同所以在別台PC會出現安全模式的選單,但至少它開起來了,表示HDD的MBR沒問題啊。
於是我再把硬碟裝回原本的PC,試著再開機一次,結果竟然開起來了,真是見鬼了! 這到底是怎麼回事?
檢查SATA Cable
於是我開始爬文,有前輩說可能是SATA cable故障,聽起來頗有道理,以前硬碟還在IDE時代的時候,我確實有遇過IDE cable故障導致硬碟不開機。
於是我開始把手邊的SATA cable一條條拿來試,怪哉! 每條都開不起來,手氣這麼背,剛剛不是還成功開機了一次? 接著我一口氣拿了四顆大大小小的硬碟來試,結果仍然不理想,要嘛BIOS說HDD command fail,要嘛BIOS掛點沒跑完,難道是BIOS有問題。
檢查BIOS
於是我將硬碟移除,想看看BIOS單獨運作的狀況,發現只要沒接硬碟BIOS都能正常運作,所以還要再想想是否有其他地方可以懷疑。
記得以前電腦有狀況的時候,通常都是日期會先偏掉,因為水銀電池沒電,導致時鐘IC掛點Reset,而且會讓某些設定資料遺失,所以就藉著檢查BIOS的日期,看看是否有電池斷電的跡象,結果…日期時間全部是正確的!
這下子還有甚麼可能的原因呢? 硬碟、SATA cable、BIOS都沒問題,但PC真的很難開起來,多開幾次的話它偶爾會開起來,真是讓我頭很痛啊,難道是主機板有問題?
回想過去我曾經遇過某個電感零件故障導致建盤無法動作,該不會現在是我要拆主機板吧。
檢查主機板
左思右想看來也只能把主機板拆了,花了一番功夫拆下來之後,開始端詳哪裡有可能是故障的地方,現在的SMD元件每個都小得跟螞蟻一樣,光看外觀也很難判斷是否故障,前後大約看了兩回,實在看不出有哪個零件有問題,難道要我一個個test嗎? 我有點想放棄了,畢竟給送修比較乾脆。
於是放下主機板,開始腦袋放空的望著它,突然間有個東西引起我的注意,電容! 它凸起來了,雖然凸起的程度不多,但確實有隆起,由於剛才太過專注在SMD,竟然沒注意到這麼大顆的DIP電容已經凸了,該不會兇手是電容吧?
下圖是主機板的照片,如果是第一次檢查,你能分辨得出來嗎? 乍看之下還真的看不太出來。
檢查電容
我們來靠近點看看,下圖是正常的電容,上方的十字凹槽是完美的垂直,頭頂是平的,表示裡頭的電解液還沒有產生太多氣體。
接下來下圖這顆是故障的電容,近看就很明顯頭頂凸起來了,原本應該垂直的十字凹槽因為凸起而變形了,若再繼續凸上來,可能就爆漿了。這顆電容十分靠近南橋晶片ICH7,而南橋晶片又是控制鍵盤滑鼠硬碟的中心,因此我推測這兩顆電容應該就是兇手。
我為何會這麼確定這顆是南僑,是因為主機板翻過來後,SATA的走線trace是走進這顆晶片的,因此我才確認這是南僑,雖然我知道SATA Bus的距離不能太長,光看擺位其實也能知道,我還是習慣在確認一下比較安心,我想任何工程師都應該要有double check的態度。
這顆南僑有兩顆電容,至少我用眼睛看是兩顆,因為它們最靠近南僑,原廠用的是820uF/6.3V的電容,我想這麼大容量的電容應該是要用來支應突然的大電流用的,這個道理跟動力馬達旁邊都需要放個啟動電容的道理是相同的,但我手邊沒有相同規格的電容,所以改用近似規格1000uF/6.3V的電容,以DC電源的應用來說,我想是綽綽有餘。
另外,南僑自始自終都蓋著一塊Heat Sink,我還特別從主機板的型號反查原廠網站,才知道與SATA接著的是ICH7,為何要這麼多此一舉? 因為電腦晶片日新月異,今天也許PC架構分為南橋北橋,哪天它可能改結構變成其它架構,若我沒跟到的話就可能做出錯誤判斷,所以我都會再次確認一下零件種類,免搞錯對象,換錯零件。
更換電容
目前為止證據指向電容有問題,所以我打算要來更換電容。更換零件需要動到烙鐵,若想知道烙鐵如何使用,各位可以參考這篇烙鐵-零件解焊與焊接必備法寶-電路維修必備技能。
解焊時需要用比較高溫的烙鐵,因為大容值的電源電容會跨接VCC與GND,你會發現VCC端較好解焊,GND端不太容易,因為GND通常在電路板內層會接著一大片銅箔,這麼大面積的銅箔散熱很快,所以焊錫不容易熔化,因此烙鐵需要設定較高溫,才能容易操作一次完成。
附帶一提,由於主機板大部分都是4層或6層板,電容腳位會透過貫孔連接不同層的線路,解焊加熱電容腳位時,一定要讓焊錫完全融化再輕輕移動電容,沒熔化完全就硬拉的話可能會把整個貫孔內的電鍍層全扯掉,那時就不用修了,只能整塊主機板報廢。
下圖就是新品與故障品的比較,有沒有看到故障品有點微凸,不仔細觀察還真的不是很容易發覺。
我也非常好奇故障的容值剩多少,於是把故障的820uF電容拿去測試了一下,Cs只剩下176uF大約是原來容值的1/5,而且阻抗Z有21ohm,一般大部分是要個位數,這個阻抗太高了,難怪電流有時會衝不上去,可能就讓SATA開機時好時壞。
對照一下即將要換上的新品1000uF(1m=1000u),容值是正確的阻抗也低很多,看起來就很健康。
下圖是解焊之後準備要將新電容安裝在原處,因為電容有兩根腳穿過板子,焊點在PCB下方,焊接時需要把PCB反過來才能施作,為了防止焊接時電容掉落,所以我先用膠帶黏著,焊好再撕掉。
把板子反過來開始焊接作業,右邊是已經焊好的電容,左邊是準備要焊接的電容,長長的腳需要剪掉一些,才比較好作業。
Disk Read Error 搞定重新開機
最後焊好之後,把主機板組回去蓋上機殼,是該看看成果如何了。花了我好幾個小時,希望結果不要太差,如果真的不行那只得報廢了,不過皇天不負苦心人,按下電源後螢幕上出現如下的畫面,看來應該是成功一半了。
為了確認成功另外一半,我試了關機馬上再開機,以及關了約30min長時間再重開機,試了幾次完全都沒問題,因此這次的維修確認是有效的。這種維修基本上只能自己做,外面維修中心不太可能這樣處理,對他們來說太費時間了沒有效益,它們直接換新的給你比較快,還可以賺錢。
但對我來說這樣的維修是划算的,有送過原廠維修的人應該都知道送修需要舟車勞頓,而且動輒一星期的維修時間實在有點久,如果你有案子要趕的話應該會抓狂。雖然這篇文章講的是disk read error,我發生問題的原因也不見得與你相同,但希望透過這篇能讓你有不同的想法。
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請問LCR meter的FREQ為何設定60Hz?
其實是隨便設的,因為是直流濾波用, 沒有特別考慮頻率響應
剛好上一個測試f=60Hz, 就直接用了
請問電容表的Cs, Cp怎麼知道要看哪一個?
依你自身的需求決定
請參考這篇 的最後面
https://www.strongpilab.com/small-resistor-measure-by-lcr/