Technik

Wollten Sie schon immer wissen, wie eine Festplatte aufgebaut ist? Welche Teile für die Speicherung Ihrer Daten verantwortlich sind? Dann finden Sie hier die Antwort.
Weiterhin werden Sie sehen, welche fatalen Auswirkungen ein Headcrash auf die Oberflächen der Speicherplatter hat.

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Achtung! Diese Fotos wurden nicht im Reinraum angefertigt und dienen nur Demonstrationszwecken.

Sie sehen hier die Rückseite einer Festplatte.
Die Elektronik der Platte nennt man in der Fachsprache "PCB" (printed circuit board).
Aufgabe der Elektronik ist es, die Steuerung der Festplatte zu gewährleisten und eine Schnittstelle zum Computer bereit zu stellen.

Hier wurde bereits das PCB vom Plattengehäuse demontiert. Wir schauen nun auf die Unterseite des PCB. Die große silberne Kontaktleiste ist die Schnittstelle zur Steuerung der Leseköpfe. In der Mitte kann man eine kreisrunde Erhebung sehen, das ist das Gehäuse des Plattenmotors. Rechts daneben befinden sich 4 Kontakte. Sie dienen als Verbindung vom PCB zur Motorsteuerung.

Drehen wir die Platte nun wieder herum. Zu erkennen ist der Gehäusedeckel. Auf ihm befindet sich bei den meisten Festplatten ein Aufkleber mit den technischen Daten des Gerätes. Löst man die Schrauben, erhält man Zugang zum Inneren der Festplatte.
Achtung! Machen Sie das nicht mit Festplatten, die Sie weiterhin benutzen möchten. Sobald Staub in das Gehäuse eindringt, wird die Platte komplett unbrauchbar gemacht.

Der Deckel wurde geöffnet und gibt den Blick auf das Innenleben der Festplatte frei.
Wir sehen die Speicherplatter (kreisrunde Scheiben), auf denen die Daten gespeichert werden. Ebenfalls gut erkennbar sind die Headstacks (Stapel mit Lese- und Schreibköpfen). Hier handelt es sich um ein Modell mit 3 Speicherplattern und 6 Köpfen. Es gibt auch Festplatten, die eine ungerade Anzahl Köpfe haben. Zum Beispiel 3 Platter und 5 Köpfe. Dies ist von Modell zu Modell und von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich.

Die Köpfe sind auf einer Achse gelagert. Die Magnetspule, mit der die Köpfe bewegt werden, ist noch nicht sichtbar. Sie befindet sich zwischen zwei Magneten, deren Abdeckung wir im unteren, rechten Bereich erkennen können.
Links unten befindet sich die Kontaktleiste, deren Gegenstück wir bereits auf dem PCB sehen konnten. Diese Kontaktleiste steckt in einer abgedichteten Öffnung, die durch das Gehäuse führt. Rechts davon ist die Folienverbindung erkennbar, auf der sich gedruckte Leiterbahnen befinden. Sie führen direkt zum Vorverstärker-Chip, der sich am Headstack befindet.

Die Festplatte in unserem Fall wurde durch einen Headcrash beschädigt. Headcrash nennt man das Berühren der Speicherplatter durch die Leseköpfe, während die Platter rotieren. Ein Headcrash führt immer zu schwerwiegendsten Fehlern in der Festplatte, da Material von den magnetisch beschichteten Plattern abgelöst wird und sich wie Schleifpaste zwischen Lesekopf und Platter ablegt.
Hier ist nun das Ergebnis eines solchen Headcrash zu erkennen. Der Staubfilter der Festplatte (rechts oben) ist vollständig kontaminiert. Die schwarze Verfärbung ist deutlich erkennbar, wenn man weiß, dass diese Filter eigentlich eine komplett weiße Farbe haben. Links ist die Innenseite des Deckels zu erkennen, auch hier finden wir schwarze Ablagerungen.

Entfernen wir nun den Filter, wird das Ausmaß des Schadens deutlicher erkennbar.

Auf der Suche nach dem Übeltäter stoßen wir auf eine tiefe Einkerbung in der Oberfläche des obersten Platters. Hier wurde durch den Lesekopf Material "abgefräst". Wir sehen die direkte Auswirkung eines Headcrashs.

Fahren wir nun mit der "Autopsie" der Festplatte fort. Nach dem Entfernen des oberen Magneten, sehen wir nun die Steuerspule der Leseköpfe. Die Köpfe selbst bewegen sich durch ein Magnetfeld über die Platter. Dabei schweben sie auf einen dünnen Luftpolster. (Da viele die Frage stellen, ob ein Vakuum in einer Festplatte herrscht, kann dies nun also deutlich mit "Nein" beantwortet werden. Wäre keine Luft in der Platte, gäbe es kein "Schweben")

Das bereits weiter oben erwähnte Datenkabel, welches zu den Köpfen führt, ist hier mit dem so genannten "pre amp" bestückt. Das ist ein Schaltkreis, dessen Aufgabe darin besteht, die schwachen elektrischen Impulse, welche von den Leseköpfen kommen, zu verstärken.

Machen wir uns daran, das Datenkabel und die Steckverbindung vom Gehäuse zu entfernen. Man kann im folgenden Bild sehr gut erkennen, dass der Stecker durch das Gehäuse hindurch reicht. Auf der Gegenseite saß das PCB.

Jetzt begeben wir uns in das Heiligtum jeder Festplatte...Wir entfernen den Headstack.

Das ist er also...der Headstack. Es handelt sich dabei um ein Meisterstück der Feinmechanik, kombiniert mit Elektronik und jeder Menge Know-How.

Seitenansicht auf den Headstack. Wir sehen 6 Lese- und Schreibköpfe, die paarweise gegenläufig angeordnet sind. Die kleinen Verdickungen an den Spitzen sind die eigentlichen Lese- und Schreibköpfe. Deren Struktur lässt sich nur unter einem Mikroskop erkennen.

Detailaufnahme der Köpfe...

Nun entfernen wir den unteren Magneten aus dem Gehäuse. Auch hier sind wieder Anhaftungen zu erkennen, die durch den Headcrash entstanden.

Direkt neben dem Platter erkennen wir auf dem Foto den oberen Teil der Spacer (Abstandhalter), die zwischen den einzelnen Plattern verbaut wurden. Diese Bleche findet man nicht in jeder Festplatte vor. Sie erschweren eine  Datenrettung sehr, da sie die Demontage der Platter verhindern können.

Machen wir uns nun daran, die Schrauben des Zentrierrings in der Mitte der Platterachse zu lösen. Übrigens kann man hier sehr schön die Rillen erkennen, die durch den Lesekopf durch den Magnetabrieb auf dem Platter gezogen wurden.

Auch Platter 2 ist vom Headcrash betroffen.

Platter 3 ebenfalls. Links ist eines der Spacer-Bleche zu erkennen.

Nachdem wir nun alle Platter aus dem Gehäuse entfernt haben, ist unsere kleine Bastelaktion abgeschlossen. In der Mitte des Gehäuses steckt nun nur noch der Motor der Festplatte.

Wir bedanken uns für Ihre Aufmerksamkeit!