Hotchip华芯邦电子烟芯片打破常规-HRP晶圆级先进封装传感技术（Heat Re-distribution Packaging）面世

华芯邦推出的HRP 先进封装集成咪头传感电子烟专用芯片，以其集合封装多个功能步骤的创新设计，极大地减少了企业的人力成本和流程费用。这款独特的芯片直接将不同功能的芯片集成在一起，在HRP芯片的推出引领下，企业能够更加高效地进行生产制造，实现降本增效的目标。通过减少繁琐的人工操作和流程，企业能够将更多的精力投入到自身核心业务的发展上，实现更高的竞争力。HRP电子烟芯片它的出现改变了传统的生产方式，将企业的生产效率提升到了一个新的高度。对于那些注重效率和质量的企业来说，HRP无疑是一个不可或缺的利器。无论是在电子烟成品、电子烟PCBA线路板配件、电子烟MEMS集成咪头，HRP晶圆级封装芯片都能发挥其独特的作用。

目前，大部分电子烟ASIC芯片采用的封装方式因散热能力不足而存在一些问题。在高功率输出时，芯片容易过热触发保护机制，导致性能中断，严重影响用户体验。为了解决这些问题，对台积电HRP封装技术进行了深入研究，并从底层传热学逻辑出发，全面分析了元器件在工作状态下的界面热阻。我们采用有限元仿真的方法构建了电子烟元器件的传热模型，以改善散热问题。通过这项研究，我们对现有封装方式进行了优化，提高了芯片的散热性能，从而有效提升了用户的使用体验，继推出Heat Re-distribution Packaging。

全新的Heat Re-distribution Packaging (HRP) 封装方式，是依托华芯邦Hotchip在半导体封测领域雄厚的技术积累，公司在业界率先实现了基于HRP封装的电子烟专用器件流片，推出了世界上首款HRP封装的电子烟专用芯片产品，从源头解决了电子烟元器件散热能力不足的难题 ，并给与HRP电子烟芯片全新的定义。

HRP电子烟芯片 采用 ASIC 设计，不会有 MCU 方案的死机现象，也不会出现因低于临界电压而引起的芯片无法复位现象；HRP芯片集成了咪头传感检测，支持咪头直接输入，咪头检测经过抗干扰处理，避免误触发；芯片内部集成了 MOSFET 放电开关，吸烟时雾化片的最大电流可超过 5.3A，可以支持阻抗低至 0.8Ω的发热丝；该芯片工作状态稳定，并带有发热丝短路保护功能，在负载电阻小于 0.4 Ω（Typ.）时输出截止；省电模式下静态电流只有 2.2uA（Typ.）。

芯片内部集成了独立的锂电池充电管理，支持多种 AC-DC 和 USB 等充电设备充电输入，具备多模式（涓流， 恒流， 恒压）充电过程，充电性能优越。EC0059R 具有多种保护功能：长时间吸烟保护、输出短路保护、过温保护、欠压保护等。同时芯片具有可视化的 LED 工作指示功能，根据不同的应用状态，都有可区别的 LED 指示。EC0059R 使用 HRP 先进封装，具有尺寸小，引线短，热阻小，散热快，性能稳定的优点。

功能描述

HRP是一款高集成度的高性能的应用于电子香烟的控制芯片，不同于 MCU 方案，该芯片采用 ASIC 设计，不会发生死机现象，也不会出现因低于临界电压而引起的芯片无法复位的现象。该 IC 内部集成咪头传感检测模块，放电控制模块，锂电池充电模块。而且外围元件极少，需要 1 颗 LED 灯和 2 颗电容即可，系统成本低。其主要功能特点如下所示：

晶圆级 HRP 先进封装

EC0059R 使用晶圆级 HRP 先进封装，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，因此具有封装外形小，连线短，热阻小，散热快，工作稳定的特点，对于降低芯片的温升，提高电子烟的板密度，增加可靠性都有很好的作用。

超低的静态工作电流(<5uA)

芯片在上电自检完后就直接进入省电模式，而在不吸烟的时候电路也一直维持在省电模式，省电模式时静态工作电流只有 2.2uA（Typ.）,只有在吸烟的情况下，芯片才会由省电模式进入到正常工作模式。所以在省电模式下具有极低的静态电流损耗，可以有效的延长一次充电后电池的使用时间。

多模式安全充电

HRP电子烟芯片内部集成有充电控制电路，推荐充电输入电压 5V， 该电路具备多模式（涓流，恒流，恒压）充电过程，充电性能优越。当锂电池电压<2.8V 为涓流模式，可保护电池；当电池电压充至 2.8V 以上时为恒流模式，开始大电流恒流充电，当电池电压接近浮充门槛电压（VFLOAD） 时为恒压模式，充电电流逐步下降，直至充到 VFLOAD 时充电停止。

LED 工作指示

由于有不同的工作模式，在每种模式下系统又有不同的工作状态，所以系统方案中提供了可视化的 LED 工作指示功能，可以让客户在使用过程中明确系统所处的工作状态。所以根据不同的应用状态，在芯片启动、吸烟时间、电压检测、短路保护和充电过程都有可区别的 LED 指示，方案如下

保护控制模块

HRP电子烟芯片内部还集成有各种保护电路：欠压保护 (UVLO)、过温保护 (OTP)、过流保护、短路保护、吸烟超时保护；充电控制模块还有智能温控电路，如果芯片结温升至约 120℃的预设值以上，则一个内部热反馈环路将减小设定的充电电流。该功能可防止HRP电子烟芯片过热，并允许用户提高电路板功率处理能力的上限而没有损坏 HRP电子烟芯片的风险。

自08年以来，华芯邦就涉足电子烟芯片的开发与设计，探索电子烟芯片市场并逐渐取得越来越卓越的成绩。成功开发多款电子烟芯片，从最初2009年为某格开发的电子烟PMU、2010年开发的EGO电子烟充电芯片；到2013年电子烟SOC研发成功；2018年苏州子公司华芯思特MEMS IDM团队开发的业界首颗PWM电子烟SOC芯片；2020年电子烟专用开关式MEMS开发成功；2022年业界最小550MEMS也成功研发；再到今年2023首发HRP先进封装集成咪头传感电子烟芯片的问世，这些成果展示了我们在电子烟芯片领域的专业能力和技术实力，如今我们将继续深耕电子烟行业芯片市场，打造独特的工艺制程、封装制程及产业链生态，实现真正的降本提效。

　　审核编辑：汤梓红