蘋果iPhone12 MagSafe磁吸無線充電器充電頭網在10月23日已進行過拆解報告。為了讓大家對該款無線充有更加全面的了解，充電頭網聯合CNAS授權的芯片分析實驗室西安半導體功率器件測試應用中心，共同對MagSafe磁吸無線充電器進行芯片級的分析。

西安半導體功率器件測試應用中心是國家CNAS授權的第三方實驗室，實驗室由四個科室組成，分别為半導體測試實驗室，主要進行半導體動态、靜态、熱參數的測試；半導體失效分析實驗室，主要進行各類半導體器件的失效分析；半導體可靠性實驗室，主要各類半導體器件提供全面的可靠性測試評估；半導體應用實驗室，主要從事器件在系統級應用、測試及分析。

蘋果MagSafe無線充電器的包裝盒仍然是典型的蘋果風設計，白色基調，形狀方正。盒子正面設有蘋果logo、MagSafe Charger和産品外觀圖，十分簡約。

紙盒内部采用紙槽用來放置充電闆，中間卡紙固定線纜。整個包裝全部紙質化，可以說是蘋果環保行動的一個很好體現。

iPhone12 MagSafe磁吸無線充電器主電路由兩部分組成，分别為USB Type-C線頭單元電路及線圈發射單元電路。無論是線頭部分還是發射部分，整個充電器做工緊湊，體積極小，鋁型材後殼，科技感十足。

線圈發射部分外觀

線圈發射部分 X RAY圖

從發射部分的XRAY圖中可以清晰的看出16塊钕鐵硼強磁鐵拼裝成的環形磁鐵，同時線圈、電路闆及線圈的焊接點均清晰可見。

USB-C部分外觀

USB-C部分 X RAY圖

從線頭XRAY圖可清晰看出其電感、線頭焊接點，電路闆及輸出的三顆電容，拆解後經測量其容量為22μF。

USB Type-C線頭單元解剖後發現其主要IC有兩款，分别是同步BOOST IC 和Type-C接口控制IC。該兩款IC封裝形式均為FC-BGA（Flip Chip Ball Grid Array），該種倒裝技術較我們常用的WireBond封裝技術的芯片有較好的EMI特性及電性能，同時可将WireBond封裝芯片芯片的面積減小30%-60%，這種封裝方式特别适合MagSafe磁吸無線充電器這種對産品尺寸要求極高的産品，因此iPhone12 MagSafe磁吸無線充電器采用的主控IC均為FC-BGA封裝的IC。

BOOST采用TI的IC，絲印為2ASH。TI官網未查到相應型号，根據管腳功能及封裝形式推測該IC應該為TI為Apple定制的BOOST升壓IC，TI該款IC市場版本型号為TPS61178，為内部集成2顆16mΩ的同步BOOST IC。有強制PWM模式和輕載PFM兩款可選。

BOOST 升壓IC XRAY圖

BOOST 升壓IC DECAP 圖

結合XRAY、DECAP圖、電路闆上測量、TPS61178規格書等信息可确認出其中見三個豎形銅框架分别為該款IC的Vout、SW、GND等功率管腳，從去除框架的的DECAP圖中可看出其中導電的三個管腳周圍形成的方框是兩顆同步升壓MOS管，左右兩側為IC的控制及保護電路。

TPS61178的典型應用如上圖所示，MagSafe磁吸無線充電器實際使用時電感采用3.3μH的電感，輸出采用了3顆22μF的電容并聯，取值也與TPS61178典型取值一緻。

USB Type-C控制器采用的賽普拉斯的CYPD2104，賽普拉斯目前已被英飛淩收購。CYPD2014内部集成了32位的ARM Cortex-M0處理器，支持一個Type-C端口，符合PD标準。采用BGA封裝，體積極小。

賽普拉斯 CYPD2104 XRAY圖

CYPD2104 在線纜上的典型應用圖

CYPD2104 DECAP圖

在升壓線頭上面，除過上面兩個主控IC外，另外還有兩顆IC，絲印分别為1324V和2P，這兩顆IC的外觀及解剖圖分别如下：

絲印1324V的芯片和絲印2P的芯片外觀

1324V XRAY 圖

1324V DECAP圖

1324V DECAP圖

1324V從其DECAP的圖片來看，其有大面積銅框架左側部分很大可能是兩顆MOS，右側則是芯片電路部分，MOS管用于輸入過壓過流保護功能，保護接口和後級元件不被損壞。

2P XRAY圖

絲印為2P的IC則采用相對傳統的DFN封裝形式，從其XRAY圖片可以看到明顯的打線。

2P DECAP 圖

DECAP圖片放大

通過DECAP圖片看出這顆IC來自安森美，NCP715，低功耗寬輸入LDO。XDFN6封裝，結合絲印信息判斷是一顆3.3V穩壓。

線圈發射部分由兩部分電路組成，分别是連接認證控制部分和無線充電線圈發射部分，從充電頭網之前的解剖圖片中可以看出，兩部分分别被屏蔽罩蓋着。無線充電線圈外側是NFC線圈。線圈發射部分的控制采用的ST意法半導體的芯片，ST官網在無線充方向應用的發射芯片為STWBC-MC，而本次解剖的型号為STWPSPA1，應該屬于ST為Apple定制IC。

該IC直接采用晶圓級封裝（WL-CSP Wafer level Chip Scale Package），這種封裝的器件成品大小與芯片尺寸相同，與傳統封裝形式相比，該封裝最大程度的降低了封裝導緻的體積增加，該封裝形式的優勢與FC-BGA的優勢類似；不同的是FC-BGA是關于管腳焊接的工藝角度來說，WL-CSP則是從芯片本身的角度來考慮，本次的線圈主控IC STWPSPA1則同時用到了FC-BGA和WL-CSP兩種技術，從而使得芯片封裝的體積最小化，Magsafe磁吸式無線充使用該種封裝的器件從而使得體積優勢最大化。

STWPSPA1 XRAY圖

STWPSPA1 DECAP圖

通過DECAP圖可以看出，STWPSPA1芯片右側内置兩顆MOS管，與芯片外置的兩顆組成H橋驅動無線充電線圈。

發射端的認證芯片同樣采用ST的芯片，為STM32F446MEY6，用于連接認證以及無線充電器其他保護控制功能。

STM32F446MEY6是ST的帶DSP和FPU的高性能基礎系列ARM Cortex-M4 MCU，其封裝也采用的WL-CSP封裝，用于減小封裝體積。STM32F446MEY6同樣的采用了FC-BGA和WL-CSP兩種封裝技術，不同的是其芯片表面塗上了一層黑色的塗層，用于保護芯片。

STM32F446MEY6 XRAY圖

STM32F446MEY6 DECAP圖

為STM32F446MEY6供電的是一顆MPS的降壓芯片，同步整流，采用DFN-8封裝。

MPS降壓芯片X RAY圖

發射線圈旁邊還有兩顆MOS管，這兩顆MOS管為DFN3*3的封裝，絲印為06 OBU。

06 OBU XRAY圖

06 OBU DECAP圖

06 OBU DECAP圖

這兩顆MOS則采用了傳統的框架打線工藝，從圖片中可以清晰的看到其框架、晶圓、打線等結構。

蘋果MagSafe磁吸無線充電器電路設計複雜，體積極小，主控IC均采用了FC-BGA倒裝技術，發射線圈部分的IC還采用WL-CSP技術，從而使得MagSafe磁吸無線充電器的電路部分的體積降到最小，iPhone12 Magsafe磁吸無線充電器不僅在系統級設計上采用了最新的無線充電技術，在芯片選用上也采用了先進的半導體器件，同時裡面用到多款定制規格的IC，整個産品結構緊湊、質感優良、科技感十足。

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