2022.08.23

無塵室對於資料救援的重要性，看過就懂（2022年）

2022/8月

什麼是高潔淨無塵室（Class 100 Clean Room）？
為什麼硬碟需要在無塵室中拆解、檢查？
凌威科技建構有 Class 100 無塵室
資料救援一定要在無塵室？
需在無塵室內才能檢查的硬碟零組件

硬碟磁頭
馬達軸承
硬碟磁片

什麼是高潔淨無塵室（Class 100 Clean Room）？

凌威科技內湖總公司 Class 100 無塵室示意圖

Class 100 Clean Room (高潔淨無塵室) 是WD、Seagate、Toshiba等硬碟原廠組裝硬碟的標準環境，也是晶圓廠經常使用的高等級潔淨設備；硬碟原廠從製造、組裝、測試，皆需都在無塵室中完成，避免空氣中的灰塵汙染到硬碟內部高精密機械零件及磁片。

Class 100 表示每一立方米的空間只容許100顆以下之微塵 (particle)，而微塵比空氣中的灰塵還要小，Class 100的高潔淨無塵室在構造上，等於在房子內另外蓋一間房子，有天花板、地板及牆壁；其上方屋頂為整組FFU (Fan Filter Unit)風扇過濾組，下方為高架地板，四面牆面為烤漆鋼板，並且在入口處有 Air Shower (空氣浴塵室) 以潔淨進入者全身的灰塵；因為建材、潔淨度等級及空間大小之需求，Class 100 無塵室造價非常昂貴，一間20m2左右的Clean Room 即約需投資日幣800-1,000 萬左右。

為什麼硬碟需要在無塵室中拆解、檢查？

硬碟硬體問題，一定要進無塵室拆解才安全

硬碟發生故障，尚未釐清故障原因前，若貿然持續通電讓馬達高速旋轉，對磁片的風險是非常高的；最安全的作法是在 Class 100 無塵室中將硬碟上蓋打開, 以不通電方式檢查故障原因，空氣中的灰塵才不會汙染到硬碟磁片。

坊間工作室多數宣稱擁有無塵室，甚至聽聞客人轉述告知工作室業者告知：無塵室位在別處，向他人租賃、借用，並非『自己擁有、定期維護』，無塵室是否符合原廠規格標準仍是未知數，無塵室為一個『空間』，搬也搬不走；再者若無塵室的內部坪數、空間過小，如何放得下相關救援儀器設備？只能放幾套PC，是否等同虛設？變成『裝飾』？

建議各位眼見為憑，萬一重要資料交付錯人，導致硬碟愈弄愈糟糕，恐喪失資料救援機會。

本公司致力向大眾宣導『拆解硬碟』與『無塵室』的關聯性，與如何分辨Class 100 Clean Room 高潔淨無塵室的重要性。

凌威科技建構有 Class 100 無塵室

凌威科技日本分公司 Class 100 無塵室

凌威科技堅持提升資料救援品質及成功率，於內湖科技園區廠辦大樓內，耗資建構與硬碟原廠相同等級的Class 100 無塵室，耗資近億，如此高額投資的決心，深表本公司對於客戶硬碟資料的高度重視；保證在救援過程中，客戶硬碟不會遭受汙染及二次傷害，也提高資料救援的成功機率及資料安全，給予客戶最大的保障。

資料救援一定要在無塵室？

硬碟是在無塵室中組裝完成的

硬碟原廠組裝過程示意圖

硬碟如有物理性故障的問題，便需要使用到無塵室，為什麼資料救援需要用到無塵室，一定要在無塵室中才能執行資料救援呢？因為硬碟是利用2進位磁性儲存原理是將資料用其控制電路透過硬碟磁頭（又名讀寫頭，Read / Write Head），去改變磁片表面上極細微的磁蕊的正負極性 ( ﹢ ﹣ )來加以儲存，所以磁片的完好度相當重要，絕不能受到『污染』。

磁片為了儲存更多的資料，則須將磁蕊製作的愈細愈小，再Coating（濺鍍）到磁片表面上，密度相當高，而硬碟讀寫頭為了能在磁片表面高速來回移動讀取資料，則需漂浮在磁片表面不可接觸；但太高讀取訊號會太弱，無法達到高容量要求，所以需盡可能壓低，其飛行高度(Flying Height)約為 0.5 uin所以磁片表面上須相當光滑平整，任何異物、塵埃均會造成硬碟讀寫頭打傷磁面(限於髮徑的1 %以下)而造成硬碟資料永久性傷害。

所以硬碟的裝配修復製程，全程需在Class 100高潔淨度無塵室內進行，作資料救援也是同理，救援均需在Class 100高潔淨度的Clean Room內，這也是硬碟機要求需在無塵室拆解才安全的原因；磁片出廠時，是完全空白無任何資料訊號存在，需交由各硬碟廠組裝時自行編碼（Servo Track Write）才可使用。

需在無塵室內才能檢查的硬碟零組件

硬碟磁頭

硬碟磁頭示意圖

磁頭（Head）是由上、下多片讀寫頭固定在同一組磁臂（Arm）上，來回移動時是整組磁臂一起移動，一般讀寫原理是，例如﹕當10MB Data進來時，第1個磁頭先寫4096 Byte（視規格各異），第2 磁頭寫4096 Byte...依此類推，呈垂直讀寫，所以1 支檔案是被分成很多段存在各磁面上，讀取時也是同理；如此多磁頭同時讀寫可達到高速要求，但現在又有更先進的科技出現。

磁臂因需高速來回移動，不可抖動，並精準移至原位址，各磁頭垂直度不可有分毫誤差（限於頭髮的0.001 ﹪寬度），所以磁頭、磁片均不可鬆動或偏角，否則會無法定軌。

目前科技尚無法將誤差的磁頭或磁片調整回原址，因需以3D立體來看X、Y點及各磁頭的垂直點外，還需顧及外徑與內徑的公差，這也是硬碟怕碰撞的原因，更不可能去更換磁頭。

馬達軸承

硬碟馬達軸承示意圖

馬達上裝有１至多片磁片，馬達轉速從5,400 RPM起，到7,200 RPM、10,000 RPM 定速旋轉，為保持其Balance不可抖動，所以Bearing（共分成：滾珠、液態）品質要求嚴謹，需能忍受24H x 365天持續運轉而不磨損、不產生高溫噪音。硬碟組裝時，是依序將馬達、磁片、Voice Coil Motor、磁頭裝上固定後，先測試各磁頭在其所處磁片的Fly Height值，是否合格（約為0.5 uin）。

因為磁頭是利用氣流漂浮在磁片上不接觸的原理，才可在各軌間高速來回移動，但太高讀取訊號太弱，太低會磨損到磁片表面；所以磁片表面上須相當光滑平整，任何異物、塵埃均會使得磁頭打傷磁面而造成Data永久性傷害。

好比車子在高速時，輪胎去撞到大石頭，後果嚴重，所以硬碟的裝配修復全程需在高潔淨度的無塵室內進行，此項安裝作業需用雷射儀器完成，無法使用人工。

硬碟磁片

硬碟磁片示意圖

各大元件裝畢後，此時磁片因尚無任何磁軌（Sector）存在，硬碟還無法讀取，需經各廠依其規格用專用的Servo Track Writer，透過其磁頭在磁片進行一圈一圈 Embedded Servo 的編碼動作。
100GB=107,374,182,400 Byte / 512Byte=209,715,200 Sector。
因太精細，Servo write 是以雷射控制，不得誤差。因磁片是圓形，內徑較小所以所編出的Sector數量會比外徑少，這是所謂的”Zone Bit Recording”編碼法，這也是最困難的技術。

Embedded Servo 完成後，此時硬碟已可使用，接上電腦 Power On後，磁頭已可正常定軌，BIOS 已可 Detect 其規格，出現 Sector 值。最後 BIOS 會將 Controller 交由作業系統，只需 Create New Partition 及 Format 就可正式儲存 Data。

硬碟被其他家工作室拆過，還有救嗎？

若您的硬碟被其他家工作室拆解過，救援機會將會大幅降低，甚至沒有救援機會。

為什麼呢？

硬碟原廠生產、組裝硬碟的環境，是在Class 100 無塵室中進行的，您知道嗎？

若今天您的硬碟在沒有合乎原廠規格的無塵室下拆開，將會嚴重汙染您的硬碟磁片，本公司30多年來曾聽聞許多客戶回饋坊間工作室說法：「號稱擁有高規格無塵室」、「無塵室蓋在他處，不方便看」、「拆硬碟為什麼需要無塵室？」、「我台灣各處都有據點，此點不需擔心」，近年加上網路實驗性質影片五花八門，綜觀上述兩點，容易使一般消費者產生「拆硬碟不需要無塵室」的錯覺，倘若真的不需要，硬碟原廠何必特地耗費高成本打造無塵室，用來組裝硬碟呢？看到這裡，相信您便理解了。

結論

以上關於硬碟內部高精密零組件的基本原理介紹，讀者應可得知幾項問題需注意：

磁片不可污染，所以需在Class 100高潔淨無塵室拆解。
磁頭、磁片兩者唇齒相依，當初固定後，即用Servo Track Writer將各面磁片作垂直性的Embedded Servo，就不容許再有誤差，只要稍有碰撞，磁頭就無法定軌，所以更不可能將磁頭或磁片拆下或裝至另一同型硬碟。
磁片是 2進位磁性媒介，就像錄音帶磁粒只容許一種極性存在，因此只要磁頭有電流產生即可改變其原值，所以一台受損的硬碟只要稍有不慎，很容易再被寫入而破壞原 Data。

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<a href="#為什麼硬碟需要在無塵室中拆解、檢查？">為什麼硬碟需要在無塵室中拆解、檢查？</a> 
<a href="#凌威科技建構有 Class 100 無塵室">凌威科技建構有 Class 100 無塵室</a> 
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<a href="#硬碟被其他家工作室拆過，還有救嗎？">硬碟被其他家工作室拆過，還有救嗎？</a> 
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<img alt="無塵室介紹" border="0" src="../upload/forum_b/tw_forum_list_22c07_zfkcgjz9ri.jpg" title="無塵室介紹" /> 
凌威科技內湖總公司 Class 100 無塵室示意圖 
 
Class 100 Clean Room (高潔淨無塵室) 是WD、Seagate、Toshiba等硬碟原廠組裝硬碟的標準環境，也是晶圓廠經常使用的高等級潔淨設備；硬碟原廠從製造、組裝、測試，皆需都在無塵室中完成，避免空氣中的灰塵汙染到硬碟內部高精密機械零件及磁片。 
 
Class 100 表示每一立方米的空間只容許100顆以下之微塵 (particle)，而微塵比空氣中的灰塵還要小，Class 100的高潔淨無塵室在構造上，等於在房子內另外蓋一間房子，有天花板、地板及牆壁；其上方屋頂為整組FFU (Fan Filter Unit)風扇過濾組，下方為高架地板，四面牆面為烤漆鋼板，並且在入口處有 Air Shower (空氣浴塵室) 以潔淨進入者全身的灰塵；因為建材、潔淨度等級及空間大小之需求，Class 100 無塵室造價非常昂貴，一間20m2左右的Clean Room 即約需投資日幣800-1,000 萬左右。 
 
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<img alt="硬碟在無塵室中拆解檢查" border="0" src="../upload/forum_b/tw_forum_list_21c25_amd4zsu9dz.jpg" title="硬碟在無塵室中拆解檢查" /> 
硬碟硬體問題，一定要進無塵室拆解才安全 
 
硬碟發生故障，尚未釐清故障原因前，若貿然持續通電讓馬達高速旋轉，對磁片的風險是非常高的；最安全的作法是在 Class 100 無塵室中將硬碟上蓋打開, 以不通電方式檢查故障原因，空氣中的灰塵才不會汙染到硬碟磁片。 
 
坊間工作室多數宣稱擁有無塵室，甚至聽聞客人轉述告知工作室業者告知：無塵室位在別處，向他人租賃、借用，並非『自己擁有、定期維護』，無塵室是否符合原廠規格標準仍是未知數，無塵室為一個『空間』，搬也搬不走；再者若無塵室的內部坪數、空間過小，如何放得下相關救援儀器設備？只能放幾套PC，是否等同虛設？變成『裝飾』？ 
 
建議各位眼見為憑，萬一重要資料交付錯人，導致硬碟愈弄愈糟糕，恐喪失資料救援機會。 
 
本公司致力向大眾宣導『拆解硬碟』與『無塵室』的關聯性，與<a href="https://linwei.com.tw/forum-detail/22/">如何分辨Class 100 Clean Room 高潔淨無塵室</a>的重要性。 
 
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凌威科技日本分公司 Class 100 無塵室 
 
凌威科技堅持提升資料救援品質及成功率，於內湖科技園區廠辦大樓內，耗資建構與硬碟原廠相同等級的Class 100 無塵室，耗資近億，如此高額投資的決心，深表本公司對於客戶硬碟資料的高度重視；保證在救援過程中，客戶硬碟不會遭受汙染及二次傷害，也提高資料救援的成功機率及資料安全，給予客戶最大的保障。 
 
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<h3 class="h3title">硬碟是在無塵室中組裝完成的</h3>
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硬碟原廠組裝過程示意圖 
 
硬碟如有物理性故障的問題，便需要使用到無塵室，為什麼資料救援需要用到無塵室，一定要在無塵室中才能執行資料救援呢？因為硬碟是利用2進位磁性儲存原理是將資料用其控制電路透過硬碟磁頭（又名讀寫頭，Read / Write Head），去改變磁片表面上極細微的磁蕊的正負極性 ( ﹢ ﹣ )來加以儲存，所以磁片的完好度相當重要，絕不能受到『污染』。 
 
磁片為了儲存更多的資料，則須將磁蕊製作的愈細愈小，再Coating（濺鍍）到磁片表面上，密度相當高，而硬碟讀寫頭為了能在磁片表面高速來回移動讀取資料，則需漂浮在磁片表面不可接觸；但太高讀取訊號會太弱，無法達到高容量要求，所以需盡可能壓低，其飛行高度(Flying Height)約為 0.5 uin所以磁片表面上須相當光滑平整，任何異物、塵埃均會造成硬碟讀寫頭打傷磁面(限於髮徑的1 %以下)而造成硬碟資料永久性傷害。 
 
所以硬碟的裝配修復製程，全程需在Class 100高潔淨度無塵室內進行，作資料救援也是同理，救援均需在Class 100高潔淨度的Clean Room內，這也是硬碟機要求需在無塵室拆解才安全的原因；磁片出廠時，是完全空白無任何資料訊號存在，需交由各硬碟廠組裝時自行編碼（Servo Track Write）才可使用。 
 
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<h3 class="h3title"><a id="硬碟磁頭" name="硬碟磁頭">硬碟磁頭</a></h3>
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硬碟磁頭示意圖 
 
磁頭（Head）是由上、下多片讀寫頭固定在同一組磁臂（Arm）上，來回移動時是整組磁臂一起移動，一般讀寫原理是，例如﹕當10MB Data進來時，第1個磁頭先寫4096 Byte（視規格各異），第2 磁頭寫4096 Byte...依此類推，呈垂直讀寫，所以1 支檔案是被分成很多段存在各磁面上，讀取時也是同理；如此多磁頭同時讀寫可達到高速要求，但現在又有更先進的科技出現。 
 
磁臂因需高速來回移動，不可抖動，並精準移至原位址，各磁頭垂直度不可有分毫誤差（限於頭髮的0.001 ﹪寬度），所以磁頭、磁片均不可鬆動或偏角，否則會無法定軌。 
 
目前科技尚無法將誤差的磁頭或磁片調整回原址，因需以3D立體來看X、Y點及各磁頭的垂直點外，還需顧及外徑與內徑的公差，這也是硬碟怕碰撞的原因，更不可能去更換磁頭。 
 
<h3 class="h3title"><a id="馬達軸承" name="馬達軸承">馬達軸承</a></h3>
<img alt="馬達軸承" border="0" src="../upload/forum_b/tw_forum_list_21c25_53zz4v3kam.jpg" title="馬達軸承" /> 
硬碟馬達軸承示意圖 
 
馬達上裝有１至多片磁片，馬達轉速從5,400 RPM起，到7,200 RPM、10,000 RPM 定速旋轉，為保持其Balance不可抖動，所以Bearing（共分成：滾珠、液態）品質要求嚴謹，需能忍受24H x 365天持續運轉而不磨損、不產生高溫噪音。硬碟組裝時，是依序將馬達、磁片、Voice Coil Motor、磁頭裝上固定後，先測試各磁頭在其所處磁片的Fly Height值，是否合格（約為0.5 uin）。 
 
因為磁頭是利用氣流漂浮在磁片上不接觸的原理，才可在各軌間高速來回移動，但太高讀取訊號太弱，太低會磨損到磁片表面；所以磁片表面上須相當光滑平整，任何異物、塵埃均會使得磁頭打傷磁面而造成Data永久性傷害。 
 
好比車子在高速時，輪胎去撞到大石頭，後果嚴重，所以硬碟的裝配修復全程需在高潔淨度的無塵室內進行，此項安裝作業需用雷射儀器完成，無法使用人工。 
 
<h3 class="h3title"><a id="硬碟磁片" name="硬碟磁片">硬碟磁片</a></h3>
<img alt="硬碟磁片" border="0" src="../upload/forum_b/tw_forum_list_21c25_grk3zqgyiq.jpg" title="硬碟磁片" /> 
硬碟磁片示意圖 
 
各大元件裝畢後，此時磁片因尚無任何磁軌（Sector）存在，硬碟還無法讀取，需經各廠依其規格用專用的Servo Track Writer，透過其磁頭在磁片進行一圈一圈 Embedded Servo 的編碼動作。 
100GB=107,374,182,400 Byte / 512Byte=209,715,200 Sector。 
因太精細，Servo write 是以雷射控制，不得誤差。因磁片是圓形，內徑較小所以所編出的Sector數量會比外徑少，這是所謂的”Zone Bit Recording”編碼法，這也是最困難的技術。 
 
Embedded Servo 完成後，此時硬碟已可使用，接上電腦 Power On後，磁頭 已可正常定軌，BIOS 已可 Detect 其規格，出現 Sector 值。最後 BIOS 會將 Controller 交由作業系統，只需 Create New Partition 及 Format 就可正式儲存 Data。 
 
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<h2 class="h2title"><a id="硬碟被其他家工作室拆過，還有救嗎？" name="硬碟被其他家工作室拆過，還有救嗎？">硬碟被其他家工作室拆過，還有救嗎？</a></h2>
若您的硬碟被其他家工作室拆解過，救援機會將會大幅降低，甚至沒有救援機會。 
 
為什麼呢？ 
 
硬碟原廠生產、組裝硬碟的環境，是在<a href="https://www.linwei.com.tw/forum-detail/22/">Class 100 無塵室</a>中進行的，您知道嗎？ 
 
若今天您的硬碟在沒有合乎原廠規格的無塵室下拆開，將會嚴重汙染您的硬碟磁片，本公司30多年來曾聽聞許多客戶回饋坊間工作室說法：「號稱擁有高規格無塵室」、「無塵室蓋在他處，不方便看」、「拆硬碟為什麼需要無塵室？」、「我台灣各處都有據點，此點不需擔心」，近年加上網路實驗性質影片五花八門，綜觀上述兩點，容易使一般消費者產生「拆硬碟不需要無塵室」的錯覺，倘若真的不需要，硬碟原廠何必特地耗費高成本打造無塵室，用來組裝硬碟呢？看到這裡，相信您便理解了。 
 
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<h2 class="h2title"><a id="結論" name="結論">結論</a></h2>
以上關於硬碟內部高精密零組件的基本原理介紹，讀者應可得知幾項問題需注意：

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	<li>磁片不可污染，所以需在Class 100高潔淨無塵室拆解。</li>
	<li>磁頭 、磁片兩者唇齒相依，當初固定後，即用Servo Track Writer將各面磁片作垂直性的Embedded Servo，就不容許再有誤差，只要稍有碰撞，磁頭就無法定軌，所以更不可能將磁頭或磁片拆下或裝至另一同型硬碟。</li>
	<li>磁片 是 2進位磁性媒介，就像錄音帶磁粒只容許一種極性存在，因此只要 磁頭 有電流產生即可改變其原值，所以一台受損的硬碟只要稍有不慎，很容易再被寫入而破壞原 Data。</li>
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