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  1. ハードディスクについて

データ修復知恵袋

ハードディスクデータ修復に関するお役立ち情報を掲載しています。

ハードディスクの構成部品について

1.基台
- スピンドルモーターや、ヘッドスタックアッセンブリ、ボイスコイルモーターを組み付けます。基台そのものの変形や歪みはディスクの不具合を引き起こすことになるため、非常に精密に成型されている必要があります。
また、ハードディスク内部の清浄度を保つ目的で、基台の素材はメッキや樹脂塗装が施されています。

2.スピンドルモーター
プラッターを回転させるためのモーターです。コイルは固定されていて、回転側のハブに磁石が取り付けられています。プラッターを高精度かつ高速で回転させるために、基台との共振を回避できるよう設計されています。
スピンドルモーターそのものは、ハードディスクを構成する部品の中でも比較的堅牢な部類に該当しますが、ボールベアリングや流体軸受けの損傷や固着によって、設計上定められた回転数まで上昇できない、またはモーターが全く回転しないという障害が起こることがあります。

プラッターはスピンドルモーターのハブに固定されていますが、外部からの衝撃などによってプラッタの整列が乱れると大量の不良セクタが検出されたり、ディスクが認識しなくなるなどの障害が発生することがあります。

3.ヘッドスタックアッセンブリ
ヘッドやアーム、VCMコイルを含むヘッドをプラッターの所定の位置に移動させる機構一式をヘッドスタックアッセンブリと言います。
ヘッドを高速かつ正確に所定の位置に移動させるために、ヘッドスタックアッセンブリの回転軸の中心と、ヘッドスタックアッセンブリそのものの重心が一致するように設計されています。ヘッドスタックアッセンブリにはヘッドが読み取った信号を増幅させるためのプリアンプも搭載されています。
振動や衝撃によってヘッドがプラッターに接触したり、ヘッドアンプの不良によって正常に信号が増幅されないなどの障害が発生することがあります。

4.ボイスコイルモーター
ヘッドスタックアッセンブリを動作させるための機構をボイスコイルモーターと言います。ヘッドの位置決めを正確かつ高速に行うためにリニアモーターの技術を用いています。

5.ラッチ機構
ディスクが動作していないときにヘッドを固定しておくためにマグネットを利用したヘッド固定機能が実装されています。
また、外部からの強い衝撃に対しては慣性の力を利用してヘッドの暴走をロックするイナーシャラッチ機構が利用されます。衝撃の反動によってヘッドが暴走することに先回りして、スイングする軽量な爪のような部品がヘッドの動作をロックします。お客様からのお問合せで、「ハードディスクを振るとカチャカチャ音がする」というご相談を頂くことがありますが、これはイナーシャラッチ機構が動作している音の可能性があります。

6.ランプ
ハードディスクが停止しているときに、ヘッドを退避させておくための部品です。ヘッドスタックアッセンブリの先端にあるタブがランプのスロープに乗り上げるようにしてヘッドを退避させます。

7.循環フィルタと呼吸フィルタ
基台は、ハードディスク内部で空気が循環するような形状に設計されており、ディスク内部の圧力差が発生する場所に循環フィルタを配置することで、ハードディスク内部で発生した塵埃を集塵できるようになっています。

ハードディスクは密閉構造を持ちますが、温度変化などが生じた場合にもハードディスク内部の圧を一定に保つために、トップカバーや基台に呼吸穴が設けられています。呼吸穴には呼吸フィルタが設置され塵埃の侵入を防ぎます。
急激な湿気の侵入を防ぐためにシリカゲルを用いたフィルタが採用されていることもあります。

ハードディスクのプラッタ表面へのダメージは、プラッター最上面を除いては、プラッターをスピンドルモーターから外さなければ確認できません。
ヘッドクラッシュを起こしているか否かは、循環フィルタに磁性塗膜のダストが付着しているかどうかで判断することができます。

8.プラッター
情報を記録するための磁気ディスクです。プラッターはガラスやアルミの基板に磁性体を蒸着させています。ディスクは基台に下地層、磁性層を蒸着したうえに、カーボンの保護膜を形成し、ディスク表面には潤滑剤を塗布します。
潤滑剤は衝撃などによってヘッドやプラッターが接触するときの被害を緩和します。
プラッターが回転することによって、遠心力によって潤滑剤は外周部に偏りますが、ヘッドが定期的にプラッタ表面をしゅう動することで、潤滑剤を均一に保ちます。
潤滑剤が変質したり、プラッターの外周部へ偏っていると、最悪の場合ヘッドクラッシュを起こしてしまうこともあります。

9.ガスケット
トップカバーと基台の密閉性を高めるためにゴムのガスケットが存在しています。呼吸フィルタからも簡単には水は侵入できないため、多少水がかかった程度ではハードディスク内部に水は侵入し難いつくりになっています。ただしハードディスクが完全に水没した場合で一定以上の水圧がかかった場合は、ガスケットがハードディスク内部に押しやられるような状態となり、内部に汚水が侵入します。

ハードディスク内部に侵入した汚水は、プラッターを変質させるだけでなく、気化することによってプラッター表面に不純物を固着させたり、汚水の沈殿物がプラッター表面と摩擦することによって傷を生じさせることがあります。

10.プリント基板(PCBA -Printed Circuit Board Assembly)

コンピュータに接続するためのインターフェイス、ハードディスクコントローラ、CPU、モータドライバなどを実装した回路基板です。

起動しないハードディスクに同型の基板を移植することで動作を回復させる手法がインターネットなどで紹介されていますが、確実にデータを救出したい場合にはそのような措置を実施すべきではありません。(詳細:「ハードディスクの基板交換について」)

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