ROHM集團LAPIS半導體開發出世界最小※無線充電晶片組
前言：
～13.56MHz頻段無線充電，聽戴式裝置迎向無線充電時代～
※ 截至2018年3月19日 LAPIS半導體調查
＜概要＞
ROHM集團旗下LAPIS半導體株式會社針對穿戴裝置，開發出世界最小※的無線充電控制晶片組「ML7630（接收端・裝置端）」「ML7631（發射端/充電器端）」。
ROHM集團旗下LAPIS半導體株式會社針對穿戴裝置，開發出世界最小※的無線充電控制晶片組「ML7630（接收端・裝置端）」「ML7631（發射端/充電器端）」。
本晶片組是一款無線充電控制IC，適合使用於安裝空間受限的Bluetooth®耳機等聽戴式裝置※1的無線充電。為了能在聽戴式裝置中正常運作，除了將以13.56MHz高頻段進行電力傳輸的天線（線圈）小型化之外，同時也將充電所需的功能匯集在1顆晶片中，形成SoC※2（系統單晶片）構造，大幅削減了安裝空間（與Micro USB端子的面積相比減少了50%）。實現了以往難以做到的聽戴式裝置無線充電，不僅有助於設備小型化，還可提高充電時的便利性、防水性和防塵性。
即使電池電量耗盡，接收端的「ML7630」也可利用天線磁場產生的電能開始工作。此外，雖然是僅僅2.6mm的小型WL-CSP封裝，卻實現了輸出功率高達200mW的無線充電。不僅如此，本產品還符合NFC Forum Type3 Tag v1.0※3規範，支援NFC感應式的Bluetooth®配對功能。而且，發射端的「ML7631」可透過手機電池等USB電源所提供的5V電力進行工作，有利於可攜式充電器的發展。
本晶片組目前已經開始樣品出貨，預計從2018年5月份開始量產。前段製程在LAPIS半導體（日本國宮城縣），後段製程則：「ML7630」是在LAPIS半導體（日本國宮城縣），「ML7631」則是在ROHM Integrated Systems (泰國) Co., Ltd.。
＜背景＞
一張含有 文字 的圖片
描述是以高可信度產生近年來，「聽戴式裝置」作為新一代的穿戴裝置而備受矚目。然而，由於聽戴式裝置的體積過小，使得如何進一步小型化Micro USB充電端子以節省空間成了新的課題。
在這種背景下，採用無線充電可以省去端子的安裝空間，有利於應用裝置的小型化。此外，省去插槽還可提升應用裝置的防水性、防塵性，進而提升安全性，對於超小型設備來說是優點多多的充電系統。
一直以來，ROHM集團針對智慧型手機和平板電腦等行動裝置，不斷開發並提供可適用無線供電標準（WPC Qi等）的產品。LAPIS半導體作為NFC Forum主要成員的ROHM集團旗下公司，一直與ROHM積極參與13.56MHz無線充電的標準制定，致力於開發穿戴裝置專用的超小型無線充電系統。
＜特點＞
1. 無線充電，更節省空間
本晶片組因為以13.56MHz頻段進行無線充電，所以可使用1µH左右的小型天線。這有助於實現無線耳機等穿戴裝置的無線充電，無端子構造更是有利於設備的小型化。
＜特點＞
1. 無線充電，更節省空間
本晶片組因為以13.56MHz頻段進行無線充電，所以可使用1µH左右的小型天線。這有助於實現無線耳機等穿戴裝置的無線充電，無端子構造更是有利於設備的小型化。
以超小型天線（例如MARUWA株式會社生產的MNA4040)，與傳統使用的Micro USB端子相比，充電部分的面積可削減達50％（本公司計算結果）。
2. 不需微控制器更節省空間，無需開發軟體即可建構系統
因「ML7630」和「ML7631」將電力傳送和接收所需的功能各自匯集於1顆晶片，所以不需要微控制器即可實現無線充電。
也因此，不僅不需要軟體開發，還因為省下了微控制器的安裝空間，而有助於進一步的小型化。同時可藉著專用的PC程式對充電電壓和重新充電電壓等規格進行客製化調整。
3. 豐富功能，支援耳機等聽戴式裝置
① 電池沒電時也可以運作
接收端的「ML7630」可利用充電時所產生天線磁場來提供電力，因此即使電池的電量耗盡也可以運作。
② 以200mW輸出的LDO和溫度管理來為鋰離子電池充電
「ML7630」內建可輸出200mW的低壓差穩壓器LDO，在該輸出端使用充電IC，可對鋰離子電池進行充電。此外，利用內建的10位元AD轉換器和比較器，可透過程式設計進行對溫度管理（溫度檢測、閾值管理），讓鋰電池的充電控制更安全。
③ 滿足NFC Forum Type 3 Tag規範
通訊「ML7630」支援NFC Forum Type3 Tag v1.0規範，可從內建NFC的智慧型手機，來讀取「ML7630」內部Flash ROM的Tag資訊，故不需要觸碰手機畫面或開關操作，只需透過NFC感應就能進行Bluetooth®配對。
＜開發支援＞
本晶片組還準備有可簡易進行無線充電評估的「ML763x」評估套件。此外，還備有組態設定工具、天線支援的相關文件資料，可經由PC進行用戶個別設定，全面支援各種充電應用方式。
■13.56MHz無線充電 (NFC)晶片組 工程師用 技術資訊網站 (英文頁面)
http://www.lapis-semi.com/en/datasheet/wpt.html
■13.56MHz無線充電(NFC) (英文介紹專頁)
http://www.lapis-semi.com/en/semicon/wpt/landing/ml7630_31.html
【產品規格】
http://www.lapis-semi.com/en/datasheet/wpt.html
■13.56MHz無線充電(NFC) (英文介紹專頁)
http://www.lapis-semi.com/en/semicon/wpt/landing/ml7630_31.html
【產品規格】
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項目 |
ML7630 |
ML7631 |
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功能 |
13.56Mhz 無線充電 接收用 IC |
13.56Mhz 無線充電 發射用 IC |
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規格 |
・搭載帶電壓設置功能的 200mW 輸出 LDO ・1KB 數據快閃記憶體 ・10 位 A/D 轉換器：可測量 3 個外部訊號 ・滿足 NFC Forum Type 3 Tag v1.0 規範 |
・10 位 A/D 轉換器：可測量 3 個外部訊號 |
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電源 |
透過天線磁場產生的電壓啟動 |
5V |
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工作溫度範圍 |
-40～85℃ |
-40～85℃ |
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封裝 |
34Pin WL-CSP（2.6 ｘ 2.6 mm） |
32Pin WQFN（5.0 ｘ 5.0 mm） |
【銷售計畫】
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項目 |
ML7630 |
ML7631 |
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樣品 |
樣品出售中 |
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樣品價格（參考） |
700 日元/個（不含稅） |
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量產銷售（計畫） |
2018 年 5 月 |
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量產數量（計畫） |
10 萬個（月產） |
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【應用範例】
穿戴裝置、聽戴式裝置
＜名詞解釋＞
※1：聽戴式裝置（Hearable）
佩戴在耳朵上的穿戴裝置，包括無線頭戴式耳機和無線入耳式耳機等。近年來，與智慧型手機一同朝向高性能化快速進展。
※2：SoC（System on a Chip，系統單晶片）
一般是指匯集了系統工作上所需各式功能的IC。在這裡是指將無線充電、溫度管理等功能匯集於1顆晶片之意。
※3：NFC Forum Type3 Tag v1.0
NFC（Near Field Communication）是指使用13.56MHz的頻率在適當距離進行通訊的近距離通訊技術，是由NFC Forum定義其規格。Type3是其中之一。
