芯洲科技：五分钟吃透芯片数据手册

作者：爱集微 03-14 11:35

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来源：芯洲科技 #芯洲科技#

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对于一名优秀的硬件工程师及器件工程师而言，快速了解一颗芯片的方法就是阅读数据手册。数据手册能够方便大家详细了解芯片的规格参数，从而辨别是否符合选型需求并满足自身应用。

Datasheet篇幅动辄几十页，想要高效地找到想要的关键信息和参数，需要对手册非常熟悉。接下来将以SCT2464Q为例，对数据手册进行剖析。通过板块内容入门，帮助工程师拿到材料后，快速吃透一份数据手册。

数据手册基本结构

芯洲科技产品数据手册的结构基本是一致的，不同品类的数据手册会针对不同产品的特性做出详解，基本会划分为以下七大板块（建议保存图片）：

图1 SCT2464Q数据手册架构

了解到数据手册的基本脉络后，是否感觉繁杂的信息一下子变得清晰起来了呢？接下来会为工程师们做各部分的拆解。

数据手册阅读详解

01芯片概述

浓缩即是精华。目前主流芯片厂商都会在首页将芯片规格、特点、优势展现出来，强烈推荐大家一定要仔细阅读Datasheet的第一页，常见的关键信息都包含在内。

图2 SCT2464Q 数据手册首页示意

以SCT2464Q为例，首页主要包含：

1. 主要参数（FEATURES）：如电压电流规格，可调开关频率，FSS（抖频）功能，低压差工作模式，外接5V实现低IQ高效率，AEC-Q100温度等级等。

2. 主要应用场景（APPLICATIONS）：如汽车信息娱乐，ADAS等。

3. 芯片特点优势概述（DESCRIPTION）。

4. 典型应用电路图和效率曲线图（TYPICAL APPLICATION）。

阅读完第一页，芯片的轮廓就在大家的心中建立起来了。

02芯片信息及引脚

很多工程师会对芯片的完整型号产生疑问，这个信息一般在Datasheet第二页。芯片基本信息（DEVICE ORDER INFORMATION）会在以下列表显示，包含：芯片的全名、丝印以及封装信息。

图3 SCT2464Q芯片型号示意

封装是工程师在设计选型中需要非常注重的一点，因为电源类芯片散热和封装是直接关联的。同时需要考虑到生产产线设备是否支持精细化封装，所以建议从自身实际需求出发。

图4 SCT2464Q引脚信息

针对芯片的引脚（PIN CONFIGURATION），规格书会详细的标注芯片引脚分布、各个引脚的极限耐压参数以及引脚功能。如果对某个缩写不熟悉，可以在引脚功能说明中找到答案。

图5 SCT2464Q引脚说明示意

03电气特性参数及典型曲线

1.推荐工作条件

也许大家对此参数表格有疑惑：前面不是已经给出引脚的最高耐压或工作结温了吗，为什么这里的参数范围会更低一些呢？

推荐工作条件还是有很大的区别：例如引脚极限耐压指如果引脚超过此电压应力，可能会造成芯片永久性损坏。在超出推荐工作条件下应用，很难保证芯片的可靠性。在推荐工作条件下去设计，可以实现最佳的芯片性能和长期可靠性。

2.ESD等级

静电在日常生活中无处不在，我们身边就带有很高的静电电压。对于一些敏感仪器，这个电压可能是致命的危害。芯洲科技主要对两类ESD模型进行评级，分别是HBM和CDM。SCT2464Q的HBM耐压为±2KV，CDM耐压为±1KV，均高于业内平均水平。

图6 SCT2464Q推荐工作条件、ESD和热阻示意

3.热特性参数

半导体器件热量主要通过三个路径散发出去：封装顶部到空气、封装底部到电路板和封装引脚到电路板。电子器件散热中最常用也是最重要的参数就是热阻（Thermal Resistance）。

热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。芯洲科技除了提供常规的热阻参数做热仿真设计外，还提供了一个全新的热特性参数Ψjt，方便工程师们更精确的估算结温。详细的计算过程及热解释，可以联系芯洲的技术支持。

4.电气特性参数

电气特性参数的典型值一般为环温25℃环境下通过ATE测试设备测试出来的数据，数据包括典型值、最小最大值、保护功能的阈值等。

图7 SCT2464Q电气特性参数示意

不同产品的关键参数不同。DCDC的关键参数有电压电流规格，静态电流，内部功率MOS阻值，参考电压，过流保护阈值，软启动时间，开关频率，保护部分（包括过压阈值、过温阈值、BOOT欠压阈值）等。

○ LDO类产品相对比较简单，选型的关键参数有静态电流,输入输出电压差，软启动时间，电源纹波抑制比（PSRR）等。

○ 驱动类的参数主要是供电电压，静态电流，输入输出逻辑，驱动电流，传播延迟时间等。

5.典型性能曲线

○ DCDC典型性能曲线包括：不同电压电流条件下的效率测试曲线、线性调整率曲线、负载调整率曲线、电气特性参数随温度变化曲线等。

○ LDO的包括：静态电流和关断电流随温度变化曲线、跌落电压随输出电流变化曲线、输出电压随环境温度或输入电压变化曲线、不同应用条件和不同频率下的PSRR曲线等。

○ 驱动类产品会包括：输入阈值随供电电压或温度变化曲线、延迟匹配随温度变化曲线、传播延迟随纹波变化曲线等。

图8 SCT2464Q效率曲线示意

对于工程师而言，常见应用条件下的效率曲线SCT都会完整测试，方便大家参考设计和测试。

04功能模块框图

芯片内部功能模块框图是芯片复杂的内部电路的总体概况，主要是分为功率电路和控制电路。

图9 SCT2464Q功能框图示意

功率电路反映了芯片内部的功率器件，包括内部集成的功率MOS、LDO等；控制电路更多体现在控制模式、各个引脚的工作逻辑控制关系、各种保护电路位置及保护逻辑等。

05芯片功能详解

芯片功能的阐述是整个数据手册最详细的内容，大家可以按需展开阅读。

○ DCDC主要会包括：概况（概况和首页简介内容基本一致)，芯片控制模式（控制逻辑和轻载工作模式解释)，各引脚的使用说明(如EN、FB、SS、RT/CLK、BOOT等软启动设计解释，抖频功能原理解释，BOOT欠压和低压差工作模式解释，以及关于各种保护原理逻辑的详细解释（如过压保护、过流保护和过温保护等)。