艾為電子開發(fā)Type-C端口CC Logic芯片F(xiàn)CQFN-9L封裝

艾為電子開發(fā)出Type-C端口上CC Logic芯片AW35616FCR纖細(xì)的FCQFN-9L封裝，可兼容PD Phy焊盤，有助于實(shí)現(xiàn)CC Logic與PD Phy芯片進(jìn)行共板設(shè)計(jì)及可實(shí)現(xiàn)PCB的小型化設(shè)計(jì)。該產(chǎn)品非常適用于手機(jī)、平板和Type-C USB外設(shè)中使用CC引腳來(lái)確定端口連接狀態(tài)和線纜方向，進(jìn)行角色檢測(cè)和Type-C電流模式控制等作用。

歐洲理事會(huì)批準(zhǔn)自2024年起各類在歐盟范圍內(nèi)銷售的手機(jī)、平板、數(shù)碼相機(jī)等電子設(shè)備必須統(tǒng)一使用Type-C充電接口，根據(jù)Type-C規(guī)范，采用Type-C充電接口的電子設(shè)備需搭載Type-C CC通道邏輯芯片以實(shí)現(xiàn)USB端口的連接狀態(tài)檢測(cè)、線纜方向確認(rèn)以及檢測(cè)到的設(shè)備角色確認(rèn)的功能。

歐洲理事會(huì)最終批準(zhǔn)了

“在歐盟范圍內(nèi)統(tǒng)一充電器接口”的法案

Type-C CC邏輯芯片當(dāng)前主要包含CC Logic和PD Phy兩類產(chǎn)品：

CC Logic主要適用于15W內(nèi)Type-C充電設(shè)備使用，可實(shí)現(xiàn)最高5V 3A的適配器功率協(xié)商，廣泛應(yīng)用于低充電功率的Type-C口手機(jī)、平板、POS機(jī)等3C設(shè)備以及TWS耳機(jī)、翻譯筆、詞典筆等IoT設(shè)備。CC Logic-AW35616QNR封裝形式為QFN-12L，可以運(yùn)行在I2C模式和GPIO模式兩種模式，在I2C模式下，主機(jī)可以訪問(wèn)AW35616QNR以配置或回讀芯片狀態(tài)，在GPIO模式下，配置通過(guò)引腳實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)結(jié)果同樣通過(guò)引腳顯示，其中I2C模式控制更加便捷，更為主流；

PD Phy主要適用于15W以上Type-C充電設(shè)備使用，結(jié)合高壓小電流和低壓大電流兩種充電模式，PPS模式下可支持20mV步進(jìn)調(diào)壓，配合電荷泵充電芯片使用，可實(shí)現(xiàn)最高48V 5A的適配器功率協(xié)商，廣泛應(yīng)用于高充電功率的Type-C口手機(jī)、平板、筆電等設(shè)備以及無(wú)人機(jī)、藍(lán)牙音響等IoT設(shè)備。PD Phy-AW35615，符合Type-C 1.2和PD3.0標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了Type-C端口VCONN供電控制、CC控制與采樣、USB PD消息傳輸?shù)裙δ?，集成了完整的BMC編碼，包含接收器和發(fā)射器，使用I2C方式與TCPM通信，采用INT信號(hào)來(lái)上報(bào)中斷，AW35615采用WLCSP-9B和QFN-14L兩種封裝，其中WLCSP-9B封裝更為纖細(xì)，更為主流。

當(dāng)前手機(jī)、平板等電子設(shè)備都以相近功能但不同規(guī)格的產(chǎn)品族形式“組團(tuán)”發(fā)布，以蘋果為例，手機(jī)會(huì)以數(shù)字版、數(shù)字Plus版、數(shù)字Pro版同時(shí)發(fā)售，在產(chǎn)品的充電功率、顯示屏尺寸或攝像頭功能上進(jìn)行區(qū)分。為實(shí)現(xiàn)檔位配置與產(chǎn)品售價(jià)匹配以達(dá)到獲利最高，同時(shí)考慮到印度和非洲等地區(qū)當(dāng)?shù)毓╇娤到y(tǒng)不穩(wěn)定，電子設(shè)備會(huì)選配15W以下充電功率，搭配CC Logic使用，但同系列電子產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)或歐洲市場(chǎng)發(fā)布的版本又需要支持15W以上高充電功率，需搭配PD Phy使用，如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品族間的PCB模塊化設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn)，當(dāng)前主要有兩種解決方案：方案一，針對(duì)CC Logic和PD Phy設(shè)計(jì)兩套PCB板，匹配兩套BOM，該方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單但管控復(fù)雜；方案二，在一塊PCB上同時(shí)設(shè)計(jì)CC Logic和PD Phy的Layout，但由于CC Logic與PD Phy引腳不兼容，PCB走線會(huì)較為復(fù)雜，并且PCB上擺件空間更加擁擠。

為便于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)PCB模塊化設(shè)計(jì)以及簡(jiǎn)化產(chǎn)品族之間的PCB設(shè)計(jì)，艾為電子創(chuàng)新推出FCQFN-9L封裝的CC Logic——AW35616FCR，采用與PD Phy相同的9 pin 0.4mm pitch封裝，通過(guò)主流的I2C模式進(jìn)行芯片通訊配置，實(shí)現(xiàn)與主流且通用的PD Phy共板設(shè)計(jì)，PCB焊盤直接兼容，擺脫兩套PCB設(shè)計(jì)或兩套Layout設(shè)計(jì)的束縛，有效降低了相近功能但不同規(guī)格的電子設(shè)備產(chǎn)品族開發(fā)復(fù)雜度。

同時(shí)，隨著電子設(shè)備的小型化和高密度化發(fā)展，PCB也變得越來(lái)越擁擠，如何在有限的面積里完成必備IC的擺件已成為一大挑戰(zhàn)。新產(chǎn)品AW35616FCR封裝尺寸更纖細(xì)， PCB整體方案面積更小。

AW35616FCR已于2023年4月開始出售樣品，預(yù)計(jì)于2023年6月開始以月產(chǎn)5kk顆的規(guī)模投入量產(chǎn)，該產(chǎn)品被眾多領(lǐng)域和地區(qū)客戶采用。同產(chǎn)品族的CC Logic和PD Phy芯片當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)5kk顆/月客戶端的批量量產(chǎn)。

應(yīng)用示例

什么是FC封裝

FCQFN是艾為電子于2010年創(chuàng)新推出應(yīng)用的封裝技術(shù)，該封裝技術(shù)已在OVP、Charger、Load Switch等8類大功率電源產(chǎn)品線和LNA、Antenna Tuner、MIPI Switch、USB Switch等9類高速信號(hào)鏈產(chǎn)品線量產(chǎn)，合計(jì)出貨量超10億顆。

FCQFN封裝優(yōu)勢(shì)：

封裝阻抗更低：銅柱代替打線

可實(shí)現(xiàn)與CSP相同矩陣式引腳布局。

封裝可靠性更強(qiáng)：晶圓Die完全由塑封材料包裹

封裝導(dǎo)熱性更強(qiáng)，散熱更好：銅柱將晶圓Die的熱量傳導(dǎo)到PCB，效果更佳

新產(chǎn)品特點(diǎn)

1.兼容PD Phy引腳定義，實(shí)現(xiàn)CC Logic與PD Phy共板設(shè)計(jì)

新產(chǎn)品在引腳定義上與WLCSP-9B的PD Phy芯片定義可兼容，兩款芯片均為9 pin 0.4mm pitch封裝，因此可以實(shí)現(xiàn)PCB焊盤的直接兼容，便于產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)PCB模塊化設(shè)計(jì)，可大幅簡(jiǎn)化終端設(shè)備產(chǎn)品族之間的PCB設(shè)計(jì)，從而有助于減少應(yīng)用的設(shè)計(jì)工時(shí)。

2.精簡(jiǎn)的FCQFN-9L封裝，實(shí)現(xiàn)PCB板小型化設(shè)計(jì)

新產(chǎn)品采用FCQFN-9L封裝，使用I2C控制方式，實(shí)現(xiàn)USB端口的連接狀態(tài)、線纜方向以及檢測(cè)到的角色。CC Logic芯片根據(jù)檢測(cè)到的角色來(lái)確定Type-C電流模式為默認(rèn)、中等或是高，并通過(guò)VBUS檢測(cè)來(lái)確定端口在DFP、UFP或DRP模式下是否連接成功。封裝面積1.44mm2 ，對(duì)比QFN-12L封裝的CC Logic減少43.75%面積開銷，從而有助于實(shí)現(xiàn)PCB的小型化設(shè)計(jì)。

3.VBUS引腳耐壓更高，無(wú)需外加分壓電阻

CC Logic VBUS引腳用于檢測(cè)Type-C端口VBUS通路上電完成，新產(chǎn)品VBUS引腳直流耐壓28V，可直接在PCB上并聯(lián)到充電IC的VBUS端，與普通產(chǎn)品相比，可減少VBUS通路分壓電阻。

艾為電子Type-C CC邏輯系列產(chǎn)品陣容

當(dāng)前艾為電子Type-C CC邏輯系列已有四款產(chǎn)品，適配PD3.1的產(chǎn)品將于后續(xù)面世。