苹果iPhone【iPhone是美国苹果公司研发的智能手机系列，搭载苹果公司研发的iOS操作系统。】12 MagSafe【苹果公司的一种充电连接技术接口有磁吸装置,在外力作用下自行吸附或脱落...】磁吸无线充电器【无线充电器是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电器，采用了最新的无线充电技术，通过使用线圈之间产生的磁场，神奇的传输电能，电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。】充电头网在10月23日已进行过拆解报告。为了让大家对该款无线充有更加全面的了解，充电头网联合CNAS授权的芯片分析实验室西安半导体功率器件测试应用中心，共同对MagSafe磁吸无线充电器进行芯片级的分析。

　　西安半导体功率器件测试应用中心是国家CNAS授权的第三方实验室【实验室——实验室即进行试验的场所，是科技的产出地。】，实验室由四个科室组成，分别为半导体测试实验室，主要进行半导体动态、静态、热参数的测试；半导体失效分析实验室，主要进行各类半导体器件的失效分析；半导体可靠性实验室，主要各类半导体器件提供全面的可靠性测试评估；半导体应用实验室，主要从事器件在系统级应用、测试及分析。

　　苹果MagSafe无线充电器的包装盒仍然是典型的苹果风设计，白色基调，形状方正。盒子正面设有苹果logo、MagSafe Charger和产品外观图，十分简约。

　　纸盒内部采用纸槽用来放置充电板，中间卡纸固定线缆。整个包装全部纸质化，可以说是苹果环保行动的一个很好体现。

　　iPhone12 MagSafe磁吸无线充电器主电路由两部分组成，分别为USB Type-C线头单元电路及线圈发射单元电路。无论是线头部分还是发射部分，整个充电器做工紧凑，体积极小，铝型材【铝型材镀钛金工艺，属于镀膜技术，它是在常规镀钛工艺基础上增加预镀和电镀工艺步骤，铝型材工艺是将活化后的镀件置于食盐和盐酸的水溶液中进行化学处理。】后壳，科技感十足。

线圈发射部分外观

线圈发射部分 X RAY图

　　从发射部分的XRAY图中可以清晰的看出16块钕铁硼强磁铁【强磁铁也是“稀土强磁”，也就是指钕铁硼强磁铁。】拼装成的环形磁铁，同时线圈、电路板及线圈的焊接点均清晰可见。

USB-C部分外观

USB-C部分 X RAY图

　　从线头XRAY图可清晰看出其电感、线头焊接点，电路板及输出的三颗电容，拆解后经测量其容量为22μF。

　　USB Type-C线头单元解剖后发现其主要IC【集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。】有两款，分别是同步BOOST【Boost库是一个可移植、提供源代码的C++库，作为标准库的后备，是C++标准化进程的发动机之一。】 IC 和Type-C接口控制IC。该两款IC封装【IC封装，就是指把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便与其它器件连接。】形式均为FC【FC是红白机全称是任天堂Family Computer的简写，任天堂红白机－FC（Family Computer）是日本任天堂公司1983年生产的游戏主机，现在很多游戏的前身就是来自于FC，FC为游戏】-BGA【BGA的全称Ball Grid Array（焊球阵列封装），它是在封装体基板的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与印刷线路板（PCB）互接。】(Flip Chip Ball Grid Array)，该种倒装技术较我们常用的WireBond【古典辣妹（Bond）是一支另类女子乐队，这支古典弦乐演奏组合（两把小提琴、一把中提琴和一把大提琴）由四个光彩照人又才华横溢的女孩子组成，包括：Haylie Ecker（海莉）、Eos Chater（伊】封装技术的芯片有较好的EMI【百代唱片（EMI，原名“电子与音乐工业公司”，Electric and Musical Industries Ltd，但通常简称为EMI Group）是一家跨国的的音乐制作及唱片公司，现为环球唱片旗下】特性及电性能，同时可将WireBond封装芯片芯片的面积减小30%-60%，这种封装方式特别适合MagSafe磁吸无线充电器这种对产品尺寸要求极高的产品，因此iPhone12 MagSafe磁吸无线充电器采用的主控IC均为FC-BGA封装【90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI相继出现，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大。】的IC。

　　BOOST采用TI的IC，丝印为2ASH.TI官网未查到相应型号，根据管脚功能及封装形式推测该IC应该为TI为Apple定制的BOOST升压IC，TI该款IC市场版本型号为TPS【tps全称Teamwork Revolution Power System, LLC tps致力于利益平衡化作了很大贡献 tps爱心团队www.tpsteam.com】61178，为内部集成2颗16mΩ的同步BOOST IC。有强制PWM模式【脉宽调制(PWM:(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的模式。】和轻载PFM两款可选。

BOOST 升压IC XRAY图

BOOST 升压IC DECAP 图

　　结合XRAY、DECAP图、电路板上测量、TPS61178规格书等信息可确认出其中见三个竖形铜框架分别为该款IC的Vout、SW【short wave的简写，意为短波，世界上许多国家利用短波频率来进行世界范围的广播传输，短波频率范围通常在 1.6MHz- 30MHz之间。】、GND【电路图上和电路板上的GND(Ground)代表地线或0线.】等功率管脚，从去除框架的的DECAP图中可看出其中导电的三个管脚周围形成的方框是两颗同步升压MOS管【mos管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。】，左右两侧为IC的控制及保护电路。

　　TPS61178的典型应用如上图所示，MagSafe磁吸无线充电器实际使用时电感采用3.3μH的电感，输出采用了3颗22μF的电容并联，取值也与TPS61178典型取值一致。

　　USB Type-C控制器采用的赛普拉斯的CYPD2104，赛普拉斯目前已被英飞凌【英飞凌科技公司于1999年4月1日在德国慕尼黑正式成立，是全球领先的半导体公司之一。】收购。CYPD2014内部集成了32位的ARM Cortex【Cortex-M3是一个32位的核，在传统的单片机领域中，有一些不同于通用32位CPU应用的要求。】-M0处理器，支持一个Type-C端口，符合PD标准。采用BGA封装，体积极小。

赛普拉斯 CYPD2104 XRAY图

CYPD2104 在线缆上的典型应用图

CYPD2104 DECAP图

　　在升压线头上面，除过上面两个主控IC外，另外还有两颗IC，丝印分别为1324V和2P【2p的含义比较广泛，可以指空调输入功率。】，这两颗IC的外观及解剖图分别如下：

丝印1324V的芯片和丝印2P的芯片外观

1324V XRAY 图

1324V DECAP图

1324V DECAP图

　　1324V从其DECAP的图片来看，其有大面积铜框架左侧部分很大可能是两颗MOS，右侧则是芯片电路部分，MOS管用于输入过压过流保护功能，保护接口和后级元件不被损坏。

2P XRAY图

　　丝印为2P的IC则采用相对传统的DFN【DFN/QFN是一种最新的的电子封装工艺.】封装形式，从其XRAY图片可以看到明显的打线。

2P DECAP 图

DECAP图片放大

　　通过DECAP图片看出这颗IC来自安森美，NCP715，低功耗宽输入LDO.XDFN6封装，结合丝印信息判断是一颗3.3V稳压。

　　线圈发射部分由两部分电路组成，分别是连接认证控制部分和无线充电线圈发射部分，从充电头网之前的解剖图片中可以看出，两部分分别被屏蔽罩盖着。无线充电线圈外侧是NFC线圈。线圈发射部分的控制采用的ST意法半导体的芯片，ST官网在无线充方向应用的发射芯片为STWBC-MC，而本次解剖的型号为STWPSPA1，应该属于ST为Apple定制IC。

　　该IC直接采用晶圆级封装(WL-CSP Wafer level Chip Scale Package)，这种封装的器件成品大小与芯片尺寸相同，与传统封装形式相比，该封装最大程度的降低了封装导致的体积增加，该封装形式的优势与FC-BGA的优势类似；不同的是FC-BGA是关于管脚焊接的工艺角度来说，WL-CSP则是从芯片本身的角度来考虑，本次的线圈主控IC STWPSPA1则同时用到了FC-BGA和WL-CSP两种技术，从而使得芯片封装的体积最小化，Magsafe磁吸式无线充使用该种封装的器件从而使得体积优势最大化。

STWPSPA1 XRAY图

STWPSPA1 DECAP图

　　通过DECAP图可以看出，STWPSPA1芯片右侧内置两颗MOS管，与芯片外置的两颗组成H桥驱动无线充电线圈。

　　发射端的认证芯片同样采用ST的芯片，为STM32F446MEY6，用于连接认证以及无线充电器其他保护控制功能。

　　STM32F446MEY6是ST的带DSP和FPU的高性能基础系列ARM Cortex-M4 MCU，其封装也采用的WL-CSP封装，用于减小封装体积。STM32F446MEY6同样的采用了FC-BGA和WL-CSP两种封装技术，不同的是其芯片表面涂上了一层黑色的涂层，用于保护芯片。

STM32F446MEY6 XRAY图

STM32F446MEY6 DECAP图

　　为STM32F446MEY6供电的是一颗MPS的降压芯片，同步整流，采用DFN-8封装。

MPS降压芯片X RAY图

　　发射线圈旁边还有两颗MOS管，这两颗MOS管为DFN3*3的封装，丝印为06 OBU。

06 OBU XRAY图

06 OBU DECAP图

06 OBU DECAP图

　　这两颗MOS则采用了传统的框架打线工艺，从图片中可以清晰的看到其框架、晶圆、打线等结构。

　　苹果MagSafe磁吸无线充电器电路设计复杂，体积极小，主控IC均采用了FC-BGA倒装技术，发射线圈部分的IC还采用WL-CSP技术，从而使得MagSafe磁吸无线充电器的电路部分的体积降到最小，iPhone12 Magsafe磁吸无线充电器不仅在系统级设计上采用了最新的无线充电技术，在芯片选用上也采用了先进的半导体器件，同时里面用到多款定制规格的IC，整个产品结构紧凑、质感优良、科技感十足。

（文章来源：OFweek）

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