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比铅笔芯还薄,为智能穿戴而生的0.3毫米电源IC来了

智能穿戴设备由于体积小空间有限,对电子元器件的小型化提出了要求,为此各家公司不断地挑战小型化的极限。近年来,特瑞仕Torex公司的电源IC用在了多款智能手表、智能手环等穿戴设备上,最近,一款可视银行卡也采用了Torex薄至0.3毫米的电源IC,功能十分惊艳……

不难想象,正因为元器件小型化产品的支持,未来可穿戴设备方可实现更意想不到的创新。

智能化的可视银行卡长这样 小型化电源IC助力

“目前一张银行卡的厚度为0.7毫米,卡片本身需要一定的厚度,这要求内部的器件必须得薄。如果直接将WAFER切下来贴片,成品率非常低,外面没有任何保护。银行卡又比较容易折损,现在要求内部器件一定要有封装,不能外露。我们Torex目前已经可以将电源IC的封装做到业界领先的0.3毫米厚度。” 特瑞仕(香港)有限公司总经理林宇展向国际电子商情记者介绍了可视银行卡对芯片厚度的要求。从示意图上可以看到,采用USP封装的电源IC高度仅为0.315毫米,而通常一根铅笔芯的大小为0.5毫米。
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据了解,这款可视卡上面有多个按键,右上角是一小块电子墨水屏用于显示,可设置开机密码,隐藏卡号后8位数字,具有账户余额查询,口令密码,清除等功能。这张卡的成本约在数十美元。在国内刚刚兴起,交通银行、建设银行针对各自的VIP客户少量发行,颇具前景。
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这张银行卡内部的电路板包括了主控IC,蓝牙,NFC,薄膜锂电池等部分,TOREX提供了5颗芯片包括1颗LDO、1颗DC-DC、1颗充电IC和2颗RESET IC。
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TOREX电源IC还应用在智能手表,儿童定位鞋等市场,发挥了其小体积低功耗的特性,单颗电源IC较PMIC延长了产品的续航时间。林宇展举例说,例如儿童手表功能相对简单,要做到几天充一次电,这就要求电源芯片必须省电。如果用PMIC一个动作触发电源芯片全部启动,耗电不小。但采用单颗IC去控制,省电许多。我们用超低功耗的DC/DC,能够将电池续航做到最大,在儿童定位鞋的应用上可做到追踪器一个星期无需充电。据了解,国内目前已上市的各款知名儿童手表品牌都采用了TOREX的超低功耗电源IC。
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特瑞仕(香港)有限公司总经理林宇展

另外,大部分智能手表已经开始加入心率检测等新功能,在极小的空间内增加新功能又要考虑电池的续航力将是对研发能力的严峻考验,因此使用小型化,薄型化,低功耗,低噪音的电感一体化DCDC产品将帮助克服此研发课题。并且TOREX的产品等级具有严格的质量管控体系标准,充分保证其在汽车应用上的安全性和稳定性。

近几年,智能穿戴的一个趋势是VR的应用将会越来越广泛,但问题也非常突出,头戴式设备不宜过大过重,VR更薄更小,兼具更强的续航能力,必将对小型低功耗的电源IC产生巨大的需求。

整合电感与电源IC进行小型化封装 TOREX XCL系列出货两年增三倍

目前的技术将电感与DC/DC封装在一起共有三种做法。这三种做法不尽相同,但都是为了达到小型化的目的。

TOREX的做法是,将电感盖在DC/DC上,电感及IC均直接连接在PCB板上,外部打线,构造简单,热阻和电阻值小,低EMI。 “EMI干扰大部分由电路引起,如果每一颗IC都做好EMI,那么电路杂讯少很多。”林宇展说道。一般来说电感散热特性相对较低,而DC/DC本身会产生热量,TOREX XCL系列构造使用特制的电感提高散热性能可实现较大的负载电流。
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第二三种方法是友商的方案。第二种做法是对电感用电路的方式钻孔,它的散热性较差,同时电感打孔数量有限。第三种方式将电路板剖开,将晶圆直接塞在电路板上,但晶圆如果不封装对性能会有影响。通过评估,在电感与电源IC整合的方案中,TOREX的效果是最好的。

TOREX运用独特技术的封装形成的一个系列三类产品可满足不同大小、性能、成本需求的应用。
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在GPS导航,行车记录仪、运动手表以及对讲机、无人机,携带式心率仪乃至光通信模块、USB TYPE C都将用到小型化的DC/DC电源IC。此外还有打印机、复印机等带无线通讯功能并要求噪音极低的设备上面。

2015、2016年TOREX整合电感与DCDC的XCL系列产品连续两年实现1.5倍的增长,成长相当可观,赶上了智能穿戴、无人机等新兴应用的这波浪潮,未来小型化DCDC的销售仍然看涨。

TOREX致力于提供极致化与细分化的电源IC

TOREX总部位于东京,在大阪设有研发中心,技术中心位于北海道的札幌,在中国设有上海公司、深圳办事处。共有两家晶圆厂分别位于岗山和鹿儿岛,在越南设有封装厂,拥有自有技术专利的IP,其独特的封装技术有助于电源IC产品的小型化高性能。
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2016年财年,TOREX在工业和汽车电子业务占到41.9%的份额,预计2017年达将到47.8%,上升5.9%。其他市场包括消费类电子、智能穿戴等将通过细分、有价值的创新产品得以增长。林宇展表示,TOREX致力于电源IC产品各项特性的极致化以及细分化,不仅仅追求通用产品的大量生产,也应了解客户真正的需要,以求在细分市场也能够提供给客户最适合最优质的产品。
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“我们认知到越来越多的客户已从过去一味追求大规模生产的时期,进入以各种创新产品满足各细分人群需求的阶段,为协助客户实现差异化的产品功能,TOREX将持续致力于电源IC的小型化与低功耗特性。”林宇展表示,TOREX希望相较于低价走量的模式,能够更注重创新思维以及各种差异化的需求。

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