Die Daten auf dem Speicherchip selbst entsprechen nicht 1:1 den Daten, die der USB-Chip an das Betriebssystem weiterleitet. Das liegt daran, dass bei Dateisystemen manche Sektoren sehr oft überschrieben werden. Da die einzelnen Sektoren des Flash-Chips nur eine begrenzte Lebensdauer haben, macht der USB-Chip eine (wechselnde) Zuordnung der Sektoren, so dass sich die Schreibzugriffe möglichst gleichmässig auf den gesamten Flash verteilen (Wear-Leveling). Da kocht allerdings jeder Hersteller sein eigenes Süppchen und die genauen Algorithmen sowie das Format der dafür notwendigen Verwaltungsinformationen ist nicht dokumentiert. Wenn du also den Speicherchip ohne Stick irgendwie ausliest, dann wirst du darauf nicht einfach ein FAT-Dateisystem finden.

Ein Umlöten des Speicherchips in einen anderen baugleichen Stick (oder zumindest einen mit gleichem Controller) sollte eigentlich funktionieren.

Hast du schon mal geschaut, ob sich der Stick nicht einfach reparieren lässt? Bei mechanischer Belastung (Herunterfallen) geht das Quarz gerne mal kaputt. Vielleicht funktioniert der Stick ja mit einem neuen Quarz.