蘋果iPhone 12 MagSafe磁吸無線充電器充電頭網(wǎng)于10月23日進行了拆解報告。為了讓大家更全面的了解這款無線充電器，充電頭網(wǎng)聯(lián)合CNAS認可的芯片分析實驗室西安半導體功率器件測試應用中心，對MagSafe的芯片聯(lián)合進行了水平分析。磁性無線充電器。

西安半導體功率器件測試應用中心是國家CNAS授權(quán)的第三方實驗室，主要包括半導體測試室、測試半導體動態(tài)參數(shù)、靜態(tài)參數(shù)、熱參數(shù)的半導體測試室，下設四個部門。失效分析實驗室主要進行各種半導體器件的失效分析，半導體可靠性實驗室主要進行各種半導體器件的綜合可靠性測試和評估，半導體應用實驗室主要進行各種半導體器件的失效分析。以及系統(tǒng)層面的分析。設備。

蘋果MagSafe無線充電器的包裝依然沿用了典型的蘋果風格的方形和白色設計。盒子正面非常簡潔，有蘋果標志、MagSafe充電器以及產(chǎn)品外觀。

紙盒內(nèi)部有一個紙槽，用于放置充電板，中間插入紙張以固定數(shù)據(jù)線。整個包裝都是紙質(zhì)的，很好的體現(xiàn)了蘋果在環(huán)保方面的努力。

iPhone12 MagSafe磁吸無線充電器的主電路由兩部分組成：USB Type-C線頭單元電路和線圈發(fā)送單元電路。無論是線頭部分還是傳輸部分，整個充電器的做工緊湊，體積非常小巧，并且擁有鋁型材后殼，給人很好的科技感。

線圈發(fā)射機外觀

線圈發(fā)射器X射線圖

發(fā)射器部分的X射線圖像清楚地顯示了由16塊強力釹鐵硼磁體組裝而成的環(huán)形磁體，線圈、電路板和線圈焊縫都清晰可見。

USB-C部分外觀

USB-C部分X RAY圖

從線材XRAY圖上看，電感、線材焊點、電路板以及三個輸出電容都清晰可見，拆解后的電容為22F。

分析USB Type-C線頭單元后，我們發(fā)現(xiàn)主要有兩個IC：同步BOOST IC和Type-C接口控制IC。這兩種IC 封裝格式為FC-BGA（倒裝芯片球柵陣列）。這種倒裝芯片技術(shù)比我們常用的引線鍵合封裝技術(shù)芯片具有更好的EMI特性和電氣性能。同時，引線鍵合封裝芯片使得這種封裝方式特別適合對產(chǎn)品尺寸要求非常高的產(chǎn)品，例如MagSafe磁性無線充電器。因此，iPhone12 MagSafe磁吸無線充電器采用的主控IC是FC-BGA。封裝IC。

BOOST采用TI IC，絲印為2ASH。在TI官網(wǎng)上找不到對應的型號。根據(jù)引腳功能和封裝形式，推測該IC是TI為蘋果定制的BOOST升壓IC。 TI的IC的市場版本型號是TPS61178。內(nèi)部有兩顆16m同步BOOST IC。有兩種選擇：強制PWM 模式和輕載PFM。

BOOST升壓IC XRAY圖

BOOST升壓IC DECAP圖

結(jié)合XRAY、DECAP圖、電路板上的測量、TPS61178規(guī)格等信息，我們可以看到有3個垂直的銅框，分別是IC的Vout、SW、GND和其他電源引腳。無邊框可以看到，三個導電引腳周圍形成的方框是兩個同步升壓MOS管，左右兩側(cè)是IC控制電路和保護電路。

TPS61178的典型應用如上圖所示，實際使用MagSafe磁吸無線充電器時，電感采用3.3H電感，輸出并聯(lián)3個22F電容。 TPS61178。

USB Type-C控制器采用賽普拉斯的CYPD2104，該芯片已被英飛凌收購。 CYPD2014集成32位ARM Cortex-M0處理器，支持Type-C端口，符合PD標準。它采用BGA封裝，體積極小。

賽普拉斯CYPD2104 X 射線圖

CYPD2104在電纜上的典型應用圖

CYPD2104 DECAP 圖

除了上述兩個主控IC外，升壓線還有另外兩個1324V、2P絲印的IC，這兩個IC的外觀和結(jié)構(gòu)如下：

絲印1324V芯片和絲印2P芯片外觀

1324V X光圖

1324V DECAP 圖

1324V DECAP 圖

從1324V DECAP的照片來看，有一個面積很大的銅框，左邊大概是兩顆MOS，右邊是芯片電路部分，MOS管用于輸入過壓、過流保護功能，輸入電壓受到保護。接口后的零件無任何損壞。

2P X 射線圖

2P絲印的IC采用相對傳統(tǒng)的DFN封裝格式，XRAY照片中布線清晰可見。

2P DECAP 圖

DECAP圖像放大

DECAP 照片顯示該IC 是安森美半導體的低功耗寬輸入LDO NCP715。 XDFN6封裝，結(jié)合絲印信息，確定為3.3V穩(wěn)壓器。

線圈傳輸部分由兩個電路組成：連接認證控制部分和無線充電線圈傳輸部分，從充電頭網(wǎng)絡解剖圖可以看到，這兩部分都被屏蔽罩覆蓋。無線充電線圈的外側(cè)有一個NFC線圈。線圈發(fā)射器的控制采用了意法半導體的一顆芯片，ST官網(wǎng)無線充電用的發(fā)射器芯片是STWBC-MC，不過這次解剖的型號是STWPSPA1，而ST好像是為Apple定制的IC這

該IC采用直接晶圓級封裝（WL-CSP晶圓級芯片級封裝），成品器件尺寸與芯片尺寸相同，因此相比傳統(tǒng)封裝形式，可以最大限度地減少封裝實現(xiàn)體積的增加。這種實現(xiàn)方式的優(yōu)點與FC-BGA類似，但不同的是FC-BGA是引腳焊接工藝，而WL-CSP是從芯片本身的角度考慮。主控IC STWPSPA1同時采用FC-BGA和WL-CSP技術(shù)，最大限度地減小芯片封裝尺寸，而Magsafe磁性無線充電器則采用這種封裝器件，最大限度地發(fā)揮尺寸優(yōu)勢。

STWPSPA1 X 射線圖

STWPSPA1 DECAP 圖

從DECAP圖中可以看到，STWPSPA1芯片右側(cè)集成了兩顆MOS管，與芯片外側(cè)的兩顆一起構(gòu)成了驅(qū)動無線充電線圈的H橋。

發(fā)射器的認證芯片也采用ST的芯片STM32F446MEY6，用于無線充電器的連接認證以及其他保護和控制功能。

STM32F446MEY6是ST帶有DSP和FPU的高性能基礎(chǔ)系列ARM Cortex-M4 MCU，同樣采用WL-CSP封裝進行封裝，以減少封裝體積。 STM32F446MEY6同樣采用了FC-BGA和WL-CSP兩種封裝技術(shù)，但不同的是芯片表面涂有一層黑色涂層，以保護芯片。

STM32F446MEY6 X光圖

STM32F446MEY6 DECAP圖

為STM32F446MEY6 供電的是一款具有同步整流和DFN-8 封裝的MPS 降壓芯片。

MPS降壓芯片X射線圖

發(fā)射線圈旁邊有兩顆MOS管，這兩顆MOS管為DFN3*3封裝，絲印為06 OBU。

06 OBU X射線圖

06 OBU DECAP圖

06 OBU DECAP圖

這兩款MOS采用了傳統(tǒng)的框架布線工藝，照片清晰地展示了框架、晶圓、布線等結(jié)構(gòu)。

蘋果MagSafe磁性無線充電器的電路設計復雜且非常小，主控IC采用FC-BGA倒裝芯片技術(shù)，發(fā)射線圈IC也采用WL-CSP技術(shù)，MagSafe電路正在制作中。 iPhone 12 Magsafe磁吸無線充電器以最小的元件尺寸，不僅采用了系統(tǒng)級設計的最新無線充電技術(shù)，而且在芯片選型上采用了先進的半導體器件，功能多樣，配備：采用定制IC，整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)感良好，充滿科技感。