華芯邦推出的HRP 先進(jìn)封裝集成咪頭傳感電子煙專用芯片,以其集合封裝多個功能步驟的創(chuàng)新設(shè)計,極大地減少了企業(yè)的人力成本和流程費用。這款獨特的芯片直接將不同功能的芯片集成在一起,在HRP芯片的推出引領(lǐng)下,企業(yè)能夠更加高效地進(jìn)行生產(chǎn)制造,實現(xiàn)降本增效的目標(biāo)。通過減少繁瑣的人工操作和流程,企業(yè)能夠?qū)⒏嗟木ν度氲阶陨砗诵臉I(yè)務(wù)的發(fā)展上,實現(xiàn)更高的競爭力。HRP電子煙芯片它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,將企業(yè)的生產(chǎn)效率提升到了一個新的高度。對于那些注重效率和質(zhì)量的企業(yè)來說,HRP無疑是一個不可或缺的利器。無論是在電子煙成品、電子煙PCBA線路板配件、電子煙MEMS集成咪頭,HRP晶圓級封裝芯片都能發(fā)揮其獨特的作用。
目前,大部分電子煙ASIC芯片采用的封裝方式因散熱能力不足而存在一些問題。在高功率輸出時,芯片容易過熱觸發(fā)保護(hù)機制,導(dǎo)致性能中斷,嚴(yán)重影響用戶體驗。為了解決這些問題,對臺積電HRP封裝技術(shù)進(jìn)行了深入研究,并從底層傳熱學(xué)邏輯出發(fā),全面分析了元器件在工作狀態(tài)下的界面熱阻。我們采用有限元仿真的方法構(gòu)建了電子煙元器件的傳熱模型,以改善散熱問題。通過這項研究,我們對現(xiàn)有封裝方式進(jìn)行了優(yōu)化,提高了芯片的散熱性能,從而有效提升了用戶的使用體驗,繼推出Heat Re-distribution Packaging。
全新的Heat Re-distribution Packaging (HRP) 封裝方式,是依托華芯邦Hotchip在半導(dǎo)體封測領(lǐng)域雄厚的技術(shù)積累,公司在業(yè)界率先實現(xiàn)了基于HRP封裝的電子煙專用器件流片,推出了世界上首款HRP封裝的電子煙專用芯片產(chǎn)品,從源頭解決了電子煙元器件散熱能力不足的難題 ,并給與HRP電子煙芯片全新的定義。
HRP電子煙芯片 采用 ASIC 設(shè)計,不會有 MCU 方案的死機現(xiàn)象,也不會出現(xiàn)因低于臨界電壓而引起的芯片無法復(fù)位現(xiàn)象;HRP芯片集成了咪頭傳感檢測,支持咪頭直接輸入,咪頭檢測經(jīng)過抗干擾處理,避免誤觸發(fā);芯片內(nèi)部集成了 MOSFET 放電開關(guān),吸煙時霧化片的最大電流可超過 5.3A,可以支持阻抗低至 0.8Ω的發(fā)熱絲;該芯片工作狀態(tài)穩(wěn)定,并帶有發(fā)熱絲短路保護(hù)功能,在負(fù)載電阻小于 0.4 Ω(Typ.)時輸出截止;省電模式下靜態(tài)電流只有 2.2uA(Typ.)。
芯片內(nèi)部集成了獨立的鋰電池充電管理,支持多種 AC-DC 和 USB 等充電設(shè)備充電輸入,具備多模式(涓流, 恒流, 恒壓)充電過程,充電性能優(yōu)越。EC0059R 具有多種保護(hù)功能:長時間吸煙保護(hù)、輸出短路保護(hù)、過溫保護(hù)、欠壓保護(hù)等。同時芯片具有可視化的 LED 工作指示功能,根據(jù)不同的應(yīng)用狀態(tài),都有可區(qū)別的 LED 指示。EC0059R 使用 HRP 先進(jìn)封裝,具有尺寸小,引線短,熱阻小,散熱快,性能穩(wěn)定的優(yōu)點。
功能描述
HRP是一款高集成度的高性能的應(yīng)用于電子香煙的控制芯片,不同于 MCU 方案,該芯片采用 ASIC 設(shè)計,不會發(fā)生死機現(xiàn)象,也不會出現(xiàn)因低于臨界電壓而引起的芯片無法復(fù)位的現(xiàn)象。該 IC 內(nèi)部集成咪頭傳感檢測模塊,放電控制模塊,鋰電池充電模塊。而且外圍元件極少,需要 1 顆 LED 燈和 2 顆電容即可,系統(tǒng)成本低。其主要功能特點如下所示:
晶圓級 HRP 先進(jìn)封裝
EC0059R 使用晶圓級 HRP 先進(jìn)封裝,外形尺寸非常的小(1.1x0.75mm)。HRP 由于直接在原晶片上直接制作焊接 PAD,因此具有封裝外形小,連線短,熱阻小,散熱快,工作穩(wěn)定的特點,對于降低芯片的溫升,提高電子煙的板密度,增加可靠性都有很好的作用。
超低的靜態(tài)工作電流(<5uA)
芯片在上電自檢完后就直接進(jìn)入省電模式,而在不吸煙的時候電路也一直維持在省電模式,省電模式時靜態(tài)工作電流只有 2.2uA(Typ.),只有在吸煙的情況下,芯片才會由省電模式進(jìn)入到正常工作模式。所以在省電模式下具有極低的靜態(tài)電流損耗,可以有效的延長一次充電后電池的使用時間。
多模式安全充電
HRP電子煙芯片內(nèi)部集成有充電控制電路,推薦充電輸入電壓 5V, 該電路具備多模式(涓流,恒流,恒壓)充電過程,充電性能優(yōu)越。當(dāng)鋰電池電壓<2.8V 為涓流模式,可保護(hù)電池;當(dāng)電池電壓充至 2.8V 以上時為恒流模式,開始大電流恒流充電,當(dāng)電池電壓接近浮充門檻電壓(VFLOAD) 時為恒壓模式,充電電流逐步下降,直至充到 VFLOAD 時充電停止。
LED 工作指示
由于有不同的工作模式,在每種模式下系統(tǒng)又有不同的工作狀態(tài),所以系統(tǒng)方案中提供了可視化的 LED 工作指示功能,可以讓客戶在使用過程中明確系統(tǒng)所處的工作狀態(tài)。所以根據(jù)不同的應(yīng)用狀態(tài),在芯片啟動、吸煙時間、電壓檢測、短路保護(hù)和充電過程都有可區(qū)別的 LED 指示,方案如下
保護(hù)控制模塊
HRP電子煙芯片內(nèi)部還集成有各種保護(hù)電路:欠壓保護(hù) (UVLO)、過溫保護(hù) (OTP)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、吸煙超時保護(hù);充電控制模塊還有智能溫控電路,如果芯片結(jié)溫升至約 120℃的預(yù)設(shè)值以上,則一個內(nèi)部熱反饋環(huán)路將減小設(shè)定的充電電流。該功能可防止HRP電子煙芯片過熱,并允許用戶提高電路板功率處理能力的上限而沒有損壞 HRP電子煙芯片的風(fēng)險。
自08年以來,華芯邦就涉足電子煙芯片的開發(fā)與設(shè)計,探索電子煙芯片市場并逐漸取得越來越卓越的成績。成功開發(fā)多款電子煙芯片,從最初2009年為某格開發(fā)的電子煙PMU、2010年開發(fā)的EGO電子煙充電芯片;到2013年電子煙SOC研發(fā)成功;2018年蘇州子公司華芯思特MEMS IDM團(tuán)隊開發(fā)的業(yè)界首顆PWM電子煙SOC芯片;2020年電子煙專用開關(guān)式MEMS開發(fā)成功;2022年業(yè)界最小550MEMS也成功研發(fā);再到今年2023首發(fā)HRP先進(jìn)封裝集成咪頭傳感電子煙芯片的問世,這些成果展示了我們在電子煙芯片領(lǐng)域的專業(yè)能力和技術(shù)實力,如今我們將繼續(xù)深耕電子煙行業(yè)芯片市場,打造獨特的工藝制程、封裝制程及產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),實現(xiàn)真正的降本提效。
審核編輯:湯梓紅
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