2022-04-20

維修 USB 儲存裝置

如果 USB儲存裝置 的 USB連接插頭 折斷,閣下會如何處理 USB裝置?維修?丟棄?
如果是 貴重裝置 或 保存著重要資料,甚至機密資料,不能隨意讓人維修(某明星事件),更不能隨意丟棄或毀滅
在下的朋友,因為忘記將 USB儲存裝置 從電腦拔除,連同整部電腦放回電腦袋
結果將 USB儲存裝置 的 USB連接插頭 折斷,由於有重要資料在 USB儲存裝置 中,朋友希望能夠取回資料
在下唯有想辦法拯救 USB儲存裝置

檢查損壞狀態

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電路板 與 USB 3.0 Type-A 連接插頭 完全分離

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損壞的 USB 3.0 Type-A 連接插頭 的 引腳 全部折斷

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電路板 看來沒有損壞,但已經折斷的 插頭引腳 仍然焊在 電路板 的焊墊上
需要將 殘留物清除 才能正確維修

清理損壞部分

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將殘留物清除

檢查其他位置

除了明顯的損壞部分,還要檢查其他可能損壞的位置
如果發現 焦黑破損晶片穿孔,甚至爆裂,已經無法維修

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IS902 是一種 USB控制晶片 ,能夠解析 USB訊號 ,讓 主機與USB裝置通訊
(網上關於 IS902 的資料極少,亦沒有完整資料表及文件)

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H27UCG8UDAYR-BC 是一種能夠保存 64Gb(8GB)資料 的 儲存晶片
(網上關於 H27UCG8UDAYR-BC 的資料極少,亦沒有完整資料表及文件)

由於主要是物理損壞,簡單檢視後,其他零件亦沒有明顯損壞情況
不過仍然有機會有其他損壞,例如 晶片與電路板之間電路受損 等,便需要更多時間檢查及維修
(參考:維修電視機遙控器)

維修準備

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由於損壞的是 使用 表面黏著技術 (Surface Mount Technology (SMT)) 的 USB 3.0 Type-A 連接插頭
因此需要另一個完整正常、相同類型的 連接插頭 才能替換

第1引腳:SSTX+ 第2引腳:VCC 第3引腳:SSTX- 第4引腳:D- 第5引腳:GND 第6引腳:D+ 第7引腳:SSRX+ 第8引腳:GND 第9引腳:SSRX-
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焊接前,必須要將引腳及焊墊對準

標準的 USB 3.0 Type-A 由左至右的引腳排列為:
  1. SSTX+
  2. VCC
  3. SSTX-
  4. D-
  5. GND
  6. D+
  7. SSRX+
  8. GND
  9. SSRX-

一些非標準的 USB 3.0 Type-A 由左至右的引腳排列為:
  1. VCC
  2. SSTX+
  3. SSTX-
  4. D-
  5. GND
  6. D+
  7. SSRX+
  8. SSRX-
  9. GND

必須了解清楚引腳排列
(可以按圖中的引腳顯示名稱)

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USB連接插頭 的 固定引腳 都必須對準 通孔 (Through Hole)

維修前測試
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維修前先測試裝置是否能夠正常使用,避免浪費資源及時間
在下使用 膠紙電路板及連接插頭固定,再使用 彈弓夾 將引腳壓在焊墊,確保電路連接
引腳 及 焊墊 必須對準,不能有偏差,否則有機會 短路

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最簡單的方法是直接將 USB儲存裝置 連接到 電腦
如果能夠 顯示(讀取)USB儲存裝置的資料 ,再將 資料寫入到USB儲存裝置 已經表示 USB儲存裝置 能夠正常運作
(在下維修的 USB儲存裝置 讀寫資料時, LED 會以 150毫秒閃動,顯示運作情況)
(並非所有 USB裝置 都有 LED)

由於 USB儲存裝置 沒有任何保護設備,安裝及卸除時要小心,避免產生二次損壞
可以接駁 延長線轉接器 之類,令需要維修的連接插頭不需要受壓
發生事故,亦可以快速拔除 延長線 或 轉接器,降低損壞風險

維修

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將 引腳 焊接到 焊墊
由於 引腳的闊度只有 0.4mm ,而 焊墊的闊度亦只有 0.6mm ,但 焊墊之間的空間只有 0.2mm
(而且還有兩粒電容器)
容錯範圍非常少,焊接時要非常小心,如果焊接發現短路,便需要除焊及清理殘留物

焊接後需要使用萬用標檢查 所有引腳及焊墊都焊接固定,而且沒有短路
避免連接到主機時,因為短路導致 燒毀主機及USB儲存裝置
留意:第5引腳第8引腳外殼 都是 接地(GND),因此使用萬用標檢查時會顯示相通

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USB連接插頭 的 固定引腳 都需要焊接到 電路板
將 固定引腳 焊接到電路板的正面及背面,增強 USB連接插頭 的穩定性

正式測試

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最後再次測試 USB儲存裝置 能否正常運作

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確定正常運作後,重新組裝 USB儲存裝置,可以再次使用

總結

其實與在下之前維修的小型電子器材相似,只是 USB儲存裝置 比之前的更細小、更少容錯範圍
焊接細小的裝置要要非常小心,手要穩定,裝置要固定
因此在下使用 高溫膠紙 將電路板貼在桌上固定位置,右手拿著焊接器,再用左手抓著右手移動
先在焊墊加上助焊劑,將焊錫熔到接焊頭上,將焊錫黏附到焊墊上
安置及對準引腳及焊墊後,再在引腳及焊墊加上助焊劑,焊頭壓在引腳加熱,焊墊上的焊錫會黏附到引腳,不需要額外再加焊錫
文字說明很簡單,但實際在下使用10多分鐘才完成

由於維修的USB儲存裝置並不屬於在下,操守上不能隨意查閱別人的資料(私隱問題)
因此在下只能使用磁碟測試工具來確認裝置能否讀寫資料
而原本保存的資料有否損壞,則需要交回給朋友自行開啟及查閱內容
但正常而言,連接插頭損壞並不會影響儲存晶片
最後交還給朋友,結果是正常運作

避免有靜電產生而損壞電子零件,建議作業前配戴 防靜電手套 或 防靜電手帶

參考資料

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