电子烟作为一种新兴的替烟产品，近年来在全球范围内迅速发展，引起了越来越多的消费者和投资者的关注。然而，电子烟的核心元件——电子烟芯片，却一直面临着一个难以解决的技术难题：散热问题。
由于电子烟芯片的功耗较高，而传统的封装方式无法有效地将芯片内部产生的热量分散到外部，导致芯片温度过高，影响芯片的稳定性和寿命，甚至可能触发过热保护机制，造成断吸现象，严重降低了用户的吸烟体验。
为了从根本上解决这一问题，KOOM孔科的母公司——深圳市华芯邦科技有限公司（以下简称华芯邦）经过数月的研发努力，于2023年7月10日成功推出了全球第一颗HRP电子烟芯片——EC0059R，开创了电子烟芯片的新时代。
传统电子烟芯片封装技术
当前电子烟芯片的封装技术主要有以下几种：
DFN（Dual Flat No-Leads）封装：一种无引线芯片封装，其引线直接焊接在芯片的底部。DFN封装具有良好的散热性能和可靠性，因此在传统电子烟芯片中得到了广泛应用。
SOT（Small Outline Transistor）封装：一种小型晶体管封装，其引线直接焊接在芯片的顶部。SOT封装具有体积小、重量轻的特点，因此在传统电子烟芯片中也得到了应用。
QFN（Quad Flat No-Leads）封装：一种无引线芯片封装，其引线直接焊接在芯片的四个角上。QFN封装具有良好的散热性能和可靠性，因此在高端电子烟芯片中得到了应用。
BGA（Ball Grid Array）封装：一种球栅阵列封装，其引线直接焊接在芯片的球阵列上。BGA封装具有良好的散热性能和可靠性，因此在高端电子烟芯片中也得到了应用。
以上几种传统芯片封装，虽然工艺成熟，但存在散热差、可靠性低、成本高、尺寸大等问题。具体概述如下：
- 散热差：传统封装中，芯片热量通过引线键合线、塑封材料、金属或陶瓷壳体等途径散热，散热路径长，热阻高，散热效果一般，更容易引起电子烟过热、断吸等问题。
- 不可靠：传统封装中，引线键合工艺容易导致键合线受损，塑封材料容易吸潮，不同封装材料结合面存在缝隙也容易导致水汽进入，这些都容易导致电子烟器件失效。
- 高成本：传统封装工艺流程长，生产效率慢，需要投入高额的设备成本、人工成本及材料成本。
- 大尺寸：传统封装需要预留足够的引线键合空间，使得器件尺寸远大于晶粒尺寸，甚至制约电子烟成品的大小。
先进封装：孔科HRP电子烟芯片
HRP是Heat Re-distribution Packaging的缩写，意为热重分布封装。这种封装技术是在原晶片上直接制作焊接PAD，然后通过特殊的工艺将焊接PAD与外部引脚连接，形成一种类似于BGA的封装结构。
为解决电子烟行业日益对散热和轻便的高要求，KOOM孔科联合母公司华芯邦推出了EC0059R电子烟芯片——全球首颗使用HRP先进封装技术的电子烟芯片。它不仅采用ASIC设计，集成了咪头传感检测、MOSFET放电开关、锂电池充电管理等功能，还具有尺寸小、散热快、成本低等优势。
相比于DFN, SOT等传统封装，HRP封装技术具有以下优势：
- 尺寸小：HRP封装是在晶圆级进行的，所以封装的外形尺寸非常小，仅为1.1 x 0.75 mm，十分适合对尺寸和重量有高要求的电子烟使用。
- 散热快：HRP封装的焊接PAD直接与外部引脚连接，所以芯片与外部环境之间的热阻非常小，热量可以快速地从芯片内部传导到外部。经测试，EC0059R在电子烟大功率输出时的温升，比传统的封装方式低了约30%，有效地避免了电子烟过热保护的触发。
- 成本低：HRP封装是在晶圆级进行的，所以无需进行后续的切割、焊接等工序，大大简化了封装的工艺流程，降低了组装成本。此外，EC0059R芯片采用了ASIC设计，具有高性能、低功耗、低成本等特点，相较于MCU方案，也可有效降低电子烟的成本。
随着KOOM孔科HRP电子烟芯片等系列的普及，可以为电子烟厂商提供更高的安全保障。这将有利于电子烟行业的规范化管理，从而促进电子烟行业的健康发展。
