cd00004080

AN1012
アプリケーションノート
NVRAMおよびシリアルRTCのバッテリー寿命と
データ保持時間の予測
はじめに
標準SRAMデバイスがEEPROMやフラッシュメモリよりも優れている点として、プロセッサやマイク
ロコントローラのメインメモリとして用いられた場合の書き込み速度の速さがあります。短所である
のは、揮発性であるために、電源が落ちた瞬間 (電源オフのためか、予期せぬ電源の瞬断や喪失のた
めであるのかにはよりません) にデータ内容が失われてしまうという点です。
STマイクロエレクトロニクスでは、ZEROPOWER® SRAMまたはTIMEKEEPER® SRAMとして知ら
れている不揮発性SRAM (NVRAM)、スーパーバイザ、シリアルRTCといった各種製品群の製造を行っ
ており、EEPROMのように不揮発性でありながらSRAMの高速アクセス性も兼ね備えた、最も望まし
いメモリデバイスをお届けしています。これらのデバイスは、低消費電力型CMOS SRAMのアレイに
加えて、小型で長寿命のリチウム電池から構成されています (TIMEKEEPERには高精度の水晶振動子
も搭載されています)。このメモリは、外部電源が規定限度値の範囲内にある間は標準SRAMとして動
作しますが、外部電源が許容範囲を外れた瞬間にSRAMは書き込み禁止となり、内蔵電池から供給さ
れる微小な電流によってそのデータ内容が保持されます。
データ内容が10年間 (通常はもっと長い年数となります) 保持されることが保証されているEEPROM
とは違って、NVRAMの内容は、内蔵電池がアレイを維持するのに十分なだけの電流を供給可能な間
に限り保持されます。この資料には、さまざまな動作条件におけるバッテリー寿命と、その結果とし
て得られるデータ保持の予測に必要な要素がまとめられています。
ZEROPOWER、TIMEKEEPER、スーパーバイザ、シリアルRTCのデバイスの多くは、600 mil DIP
CAPHAT™、ハイブリッドDIP、330 mil SOIC SNAPHAT®のいずれかをパッケージとして用いていま
す。SNAPHAT (図 1参照) には取り外し可能なトップが備わっており、長寿命のリチウム電池と高精
度水晶振動子 (TIMEKEEPERの場合) がどちらも内蔵されています。
STマイクロエレクトロニクスでは、SNAPHATを数百万個出荷しており、幅広いアプリケーションで
用いられています。PCベースのシステムからハイエンドワークステーションや通信、民生、自動車
用のアプリケーションに至るまで、これらの製品はエレクトロニクス産業に高信頼性のデータスト
レージを提供してきました。
図 1.
標準ZEROPOWER、TIMEKEEPER、スーパーバイザ、シリアルRTCパッ
ケージ
CAPHAT™
SOIC と SNAPHAT® トップ
ハイブリッド DIP
2016年 1 月
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目次
目次
1
プロセス技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2
バッテリー技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3
バッテリーバックアップ電流 - データ保持時間の予測 . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.1
保管寿命 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2
保管寿命の計算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.3
消費容量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.4
消費容量率の計算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4
4T セルデバイス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5
TIMEKEEPER 製品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.1
TIMEKEEPER® レジスタマップ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.2
TIMEKEEPER® の進化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.2.1
M48T02 および M48T12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
5.2.2
M48T08 および M48T18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
5.2.3
M48T58 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
5.2.4
M48T35 および M48T37V/Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
6
スーパーバイザ製品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
7
SRAM の選択 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8
産業用温度デバイス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9
U.L. 認定とリサイクル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
10
まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
付録 A
製品データ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
付録 B
ZEROPOWER 製品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
付録 C
TIMEKEEPER® 製品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
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目次
付録 D
シリアル RTC 製品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
11
改版履歴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
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3
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表一覧
表一覧
表 1.
表 2.
表 3.
表 4.
表 5.
表 6.
表 7.
表 8.
表 9.
表 10.
表 11.
表 12.
表 13.
表 14.
表 15.
表 16.
表 17.
4/33
ZEROPOWER および TIMEKEEPER® 製品カテゴリ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
標準的 TIMEKEEPER (M48T37V/Y) レジスタマップ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
TIMEKEEPER デバイスの標準的 IBAT 電流 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
SNAPHAT 部品番号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
M40Z300W (120mAh SNAPHAT) データ保持寿命対 SRAM 種別 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
M48T201V/Y (120 mAh SNAPHAT) データ保持寿命対 SRAM 種別 . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
ZEROPOWER® デバイスおよび TIMEKEEPER® デバイスのデータ . . . . . . . . . . . . . . . . 25
ハイブリッド/モジュールデバイスによるデータ (VCC デューティーサイクル = 0%) . . 25
M48Z02/12 デバイスによるデータ (CAPHAT™ - BR1225, 48 mAh のみで利用可能 ) . . . 26
M48Z08/18, M48Z58, M48Z58Y デバイスによるデータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
M48Z35/Y/AV デバイスによるデータ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
M48T02/12 デバイスによるデータ (CAPHAT™ - BR1632, 120 mAh のみで利用可能 ) . . 28
M48T08/Y/18 および M48T58/Y デバイスによるデータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
M48T35/Y/AV および M48T37V/Y デバイスによるデータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
M41T56/94, M41ST85W, M41ST87W/Y, M41ST95W 産業用温度 (MH6) デバイスによる
データ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
M41T00/S, M41T11, M41T81/S 産業用温度 (MH6) デバイスによるデータ. . . . . . . . . . . . 31
文書改版履歴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
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AN1012
図一覧
図一覧
図 1.
図 2.
図 3.
図 4.
図 5.
図 6.
図 7.
図 8.
図 9.
図 10.
図 11.
標準 ZEROPOWER、TIMEKEEPER、スーパーバイザ、シリアル RTC パッケージ . . . . . 1
4 トランジスタ (4T) SRAM セル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
(A) BR1225 放電率および (B) BR1632 放電率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
予測バッテリー保管寿命対温度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
TIMEKEEPER® デバイスのブロックダイアグラム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
M48T02/12 データ保持寿命対温度 (120 mAh, 100% バッテリーバックアップ ) . . . . . . . 14
M48T08/18 データ保持寿命対温度 (120 mAh, 100% バッテリーバックアップ ) . . . . . . . 15
M48T58 データ保持寿命対温度 (48 mAh, 100% バッテリーバックアップ ) . . . . . . . . . . . 16
M48T58 データ保持寿命対温度 (120 mAh, 100% バッテリーバックアップ ) . . . . . . . . . . 16
M48T35/37V/37Y データ保持寿命対温度 (48 mAh, 100% バッテリーバックアップ ). . . . 17
M48T35/37V/37Y データ保持寿命対温度 (120 mAh, 100% バッテリーバックアップ ). . . 17
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5
AN1012
プロセス技術
1
プロセス技術
ZEROPOWER®、TIMEKEEPER®、スーパーバイザ、シリアルRTCの各ファミリーは、さまざまな技
術が含まれた幅広い製品群から構成されています。これらの製品は、表 1に示す6つのカテゴリに区
分できます。カテゴリの6Tと4Tが示すように、一般的に、SRAMアレイは6トランジスタまたは4トラ
ンジスタのセルをベースとしています。
4トランジスタSRAMセルによる1ビット記憶セルを図 2に示します。
ハイブリッドデバイス (モジュールデバイスとしても知られています) には、個別にパッケージされた
アナログ回路とSRAMが含まれています。付録 A:製品データ(25 ページ)の標準的バッテリー寿命
の表を除き、このデバイスについては本資料では取り扱いません。
表 1.
ZEROPOWERおよびTIMEKEEPER®製品カテゴリ
カテゴリ
デバイス
ZEROPOWER (4Tセル)
M48Z02, M48Z12, M48Z08, M48Z18, M48Z58/Y, M48Z35/Y/AV
ZEROPOWERハイブリッド
M48Z128/Y, M48Z129V, M48Z512A/AY, M48Z2M1V/Y
TIMEKEEPER (4Tセル)
M48T08/Y, M48T58/Y, M48T35/Y/AV, M48T37V/Y
TIMEKEEPERハイブリッド
M48T128Y, M48T129V, M48T512Y
スーパーバイザ
M40Z111/W, M40Z300W, M48T201V/Y
シリアルRTC (6Tセル)
M41T00/S, M41T11, M41T56, M41T81/S, M41T94, M41ST85W, M41ST87W
図 2.
4トランジスタ (4T) SRAMセル
㟁※㟁ᅽ
䝫䝸㈇Ⲵ
᢬ᢠ
Q1
Q3
Q2
Q4
GND
⾜㑅ᢥ
䝡䝑䝖䝷䜲䞁
䝡䝑䝖䝷䜲䞁
AI02457
1982年に発売された最初のデバイスは、従来の6TフルCMOS SRAM設計をベースとしていました。こ
の製品は低電圧データ保持に特化したデバイスであり、厳しい製造・試験仕様に従って製造されまし
た。70°Cにおけるデータ保持電流が150 nA未満であるこれらのデバイスは、民生用温度範囲全体で
10年間以上、バッテリーバックアップによるデータ保持を行うように設計されました。
それ以来、後継デバイスが発売されています。これらのデバイスには、4TのCMOS SRAMアレイが使
用されています。フルCMOS設計のプルアップトランジスタにポリ抵抗を2個用いることにより、4T
セルは6T セルよりも大幅に小型化されています。ポリ抵抗はセル内のn チャンネルプルダウン
MOSFETの上にスタックさせることが可能であるため、ダイサイズは劇的に小さくなりました。これ
によって、デバイスコストが下がります。リチウム電池から流れる電流は増えますが、これらのデバ
イスが使用される機器の大半の耐用年数よりも長持ちするようになっています。
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AN1012
2
バッテリー技術
バッテリー技術
STマイクロエレクトロニクスでは、BR1225とBR1632の両方のリチウムボタン電池を使用していま
す。充電容量は、それぞれ48 mAhと120 mAhです。その構成物質は無毒で耐食性があり、放電の前
後や放電中には、化学的にも温度的にも安定です。この特性によって、これらのセルは電気部品内部
での使用に最適です。
内部には、所定の重量と高さを持つ小片にプレスされたカーボンカソードがあります。アノードは、
高純度の金属リチウムからできています。電解液は、従来のバッテリーの大半で用いられているアル
カリ性や酸性の腐食性溶液ではなく、有機溶剤をベースとしています。これによって内部で誘発され
るセルリークの可能性が大幅に減少し、外部から誘発されたセルリークが起こった場合にも有害作用
は少なくなります。その後、セルはポリプロピレン製グロメットでシールドされます。
STでは、これらのセルに対して85°Cまでの大規模な試験を行いました。重量減少や残留充電容量な
どの要素を測定するために、分解解析 (ストレス後) が行われました。分析の結果、セルは完全に乾燥
しており、重量減少は電解質の蒸発のためであることがわかりました。電解質の公称減少率と、二次
的な封止を追加することでこれがどのように減少するかの予測のために、モデルが作成されました。
STが採用したこの自社開発の二次シール封止によると、電解質減少率が最高で半分になることがわ
かっています。
どちらのセルも有効寿命までの間は平坦な放電カーブで定格値の2.9 Vを出力しており、リーク電流の
少ないCMOS SRAMのバッテリーバックアップにどちらも適していることがわかります (図 3 参照)。
図 3.
(A) BR1225放電率および
㈇Ⲵ≉ᛶ
ᗘ:20°C
3.0
2.5
2.0
15kW 30kW
1.5
1.0
0
㈇Ⲵ≉ᛶ
3.5
㟁ᅽ (V)
㟁ᅽ (V)
3.5
(B) BR1632放電率
100kW
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
ᗘ:20°C
3.0
2.5
2.0
15kW
1.5
1.0
0
30kW
1000
50kW
2000
3000
100kW
4000
⤒㐣᫬㛫 (hour)
(B)
⤒㐣᫬㛫 (hour)
(A)
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5000
6000
AI02519
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バッテリーバックアップ電流 - データ保持時間の予測
3
AN1012
バッテリーバックアップ電流 - データ保持時間の予測
ZEROPOWER®、TIMEKEEPER®、スーパーバイザ、シリアルRTCの各デバイスは、以下の原因のい
ずれかまたは両方によって耐用年数に到達します。
?
容量消耗
バッテリーバックアップモードでSRAMに (TIMEKEEPERの場合にはオシレータにも) 電流を供
給することで、放電状態となります。
?
保管寿命
蓄積された電荷がアプリケーションによって完全に消費されてしまうよりも先に、経年効果に
よってセルが動作不能となります。
この2つの効果がお互いに与える影響は非常に小さいため、同時に発生する2つの独立なメカニズムと
して扱うことができます。デバイスのデータ保持寿命は、どちらであっても先に発生した故障メカニ
ズムによって決まります。
3.1
保管寿命
電解液が蒸発した結果である保管寿命は、主として温度の関数となります。図 4 に、BR1225バッテ
リーの予測保管寿命対温度のグラフを示します。この結果は、STマイクロエレクトロニクスが実施し
た温度加速寿命試験の検討から得られたものです。この試験目的においては、セルの故障とは、25°C
の一定温度としたセルが250 Ω負荷抵抗の両端に2.4 Vの閉回路電圧を生成することができなくなる
ことと定義されています。
SL1%とSL50%の2本の線は、セルの保管寿命に対して異なる故障率分布を示しています。一例として
60°Cにおいて、SL1%のラインはバッテリーに1%の確率で故障が発生するのは28年後であることを示
しており、SL50%のラインは、50%の確率で故障が発生するのは50年のところであることを示してい
ます。SL1%のラインは消耗の実質的な始まりを示しており、そのセルに対するワーストケースでの保
管寿命と考えることができます。SL50%のラインは、通常の (もしくは平均的な) 寿命として考えるこ
とができます。図 4(8 ページ)の曲線に示すように、60~70°Cを超す温度が関係するまでは、保管
寿命はバッテリー寿命全体に対する制限要因とはなりません。
20°C < T < 90°Cにおける近似値として、SL50% = 14270 x (0.91)T、SL1% = 8107 x (0.91)Tとなります。
図 4.
予測バッテリー保管寿命対温度
50
40
30
SL50% (ᖹᆒ)
20
ಖ⟶ᑑ࿨ (ᖺ)
SL1䠂
10
8
6
5
4
3
2
1
20
30
40
50
60
ᗘ (ᦤẶ)
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80
90
AI01024b
AN1012
3.2
バッテリーバックアップ電流 - データ保持時間の予測
保管寿命の計算
周囲温度プロファイルはアプリケーションによって制御される変量に依存することから、ある設計で
予測保管寿命の推定が可能なのは、そのユーザに限られます。周囲温度がほどほど一定に保たれてい
る限り、予測保管寿命は図 4(8 ページ)から直接読み取ることができます。バッテリーがさまざま
な温度の中にかなりの時間置かれている場合には、予測保管寿命の推定には以下の式を用いることが
できます。
–1
t
t
t
 1
 n
1   2
1 
1 
 ----- × ---------- +  ----- × ---------- + … +  ----- × ----------
 T SL 1  T SL 2
 T SL n
ここで、
?
ti /Tは、デバイスが周囲温度TAiの中にある (合計時間に対する) 相対的比率
?
SLi は、図 4に図示されている周囲温度TAiにおける保存寿命は
?
Tは、合計時間 (t1 + t2 + ... + tn) です。
例として、最高で90 °Cの温度に年間600時間さらされ、残る8160時間は60 °C以下の温度となるバッ
テリーを考えます。図 4から予測されるt1%の値を読み取ると、
?
SL1は約1.8年、
?
SL2は約28年、
?
Tは年間で8760時間、
?
t1は年間で600時間、
?
t2は年間で8160時間となります。
予測保管寿命は、以下のように求められます。
600
1
8160 1
 -------------- × --------- +  --------------- × ------
 8760 1.8  8760 28
–1
この予測によると、このケースにおける保管寿命は14年以上となります。したがって、一般に認めら
れている10年よりも優れた値となっています。
3.3
消費容量
VCC が規定範囲内の外付け電源によって保持されている場合には、バッテリーから流れる電流はゼロ
となります。VCCがバッテリーバックアップスイッチオーバー電圧 (VSO) 未満となると、デバイスは
バッテリーバックアップモードとなり、バッテリーから電流が流れます。
VCC デューティーサイクルとは、デバイスが外付け電源から電源を供給されており、バッテリーから
は電流が流れていない時間の比率をパーセントで表したものです。
バッテリーバックアップモードでは、SRAMセルのアレイは、4T技術のポリ抵抗を流れる電流が主要
因であるデータ保持電流 (ICCDR) に加えて、接合リーク電流、サブスレッショルド電流、ゲートサブ
ストレートリーク電流を用いて特徴づけることが可能です。全電流は、IBAT (バッテリーバックアップ
モードの間に流れる電流) と呼ばれています。ZEROPOWER® デバイスでは、リーク電流の合計に
SRAMアレイの維持に必要な電流を加えた値となります。TIMEKEEPER®デバイスでは、アレイ電流
(リーク電流を含む) とクロック電流の合計となります。
IBAT = IARRAY + ICLOCK
IBAT 電流を計算する際には、プロセスパラメータ、動作温度、VCCデューティーサイクルなどの多く
の要因を考慮する必要があります。
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バッテリーバックアップ電流 - データ保持時間の予測
3.4
AN1012
消費容量率の計算
消費容量率は以下の式から簡単に求められます。
BatteryCapacity
----------------------------------------------------------------------------------------------------8760 × ( 1 – V CC DutyCycle ⁄ 100 ) × I
BAT
ここで、
?
バッテリー容量はアンペア毎時で示します。
?
8760は、1年間の時間数を示す定数です。
?
VCCデューティーサイクルはパーセントで示します。
?
IBATはアンペアで示します。
0.048 Ah (48 mAh) のM4T28-BR12SH1バッテリーを備える32K x 8 TIMEKEEPER®であるM48T35Y
では、70°Cにおける標準バッテリー電流は約2666 nAとなります。
したがって、VCCデューティーサイクルが50%である場合、予測される容量寿命は以下のようになり
ます。
0.048
-----------------------------------------------------------8760 × 0.5 × 2666 × 10 – 9
したがって、70°Cにおいて約4.11年となります。
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AN1012
4
4Tセルデバイス
4Tセルデバイス
最新プロセス技術 (M48Z58 (8K x 8) デバイスなど) への移行において、STマイクロエレクトロニクス
で は、有効 電 流 の 削 減と ダ イ サイズの縮小を目指しました。ST マイクロエレクトロニクスの
HCMOS4PZプロセスは、0.6 mmの二層金属プロセスです。
標準SRAMメモリセルでは、1対の交差結合インバータの中にトランジスタが6個形成されています。
4Tメモリセルでは、上部のpチャンネルデバイス2個はポリシリコン抵抗に置き換えられています。ポ
リ抵抗構造は能動nチャンネルデバイスの上部に積み重ねることが可能であるため、この組み合わせ
によって、ダイサイズの大幅な縮小が可能となりました。
各SRAMセル内のポリ抵抗構造によって、絶えず電流をアースにリークする直接的な経路が各セルに
は最低1本必ず存在します。ただし、その抵抗値は非常に高く (25°Cにおいて約3TW)、セル電圧が3 V
のときにリーク電流が1 pAとなります。アレイの中にあるセルの個数を掛けると、アレイスタンバイ
電流が計算できます (65536セルアレイで65.5 nA)。
ポリ抵抗構造の値は温度依存であり、全体のアレイ電流は強い温度依存性を示します。付録 B:
ZEROPOWER製品(26 ページ)に、VCCデューティーサイクル0%におけるM48Z58デバイスの予測
バッテリー寿命対動作温度のグラフを示します。
元の仕様は25°Cで10年超という予測寿命でしたが、実際、この目標値は通常70°Cでも達成されてい
ます。温度を低下させることにより、予測寿命は20年以上に増加します (デバイスが50°Cで動作する
場合)。この変化は、それぞれのSRAMセル内部にあるポリ抵抗構造の温度特性によって完全に定義さ
れます。
M48Z35ではSTマイクロエレクトロニクスの4T SRAMセル技術である、HCMOS4PZプロセスも採用
しています付録 Bに、VCCデューティーサイクル0%におけるM48Z35デバイスの予測バッテリー寿命
対動作温度を示します。ここから、外付け電源からVCCを印加することなく30°Cで動作した場合、一
般的な予測寿命は20年以上であり、連続的なバッテリーバックアップを70°Cで行うと2.6年まで下が
ることがわかります。4T SRAMセルアーキテクチャ固有の電流消費量の増加のために、これらの値は
予測可能です。このデータは、48 mAhバッテリーが内蔵されたSNAPHAT® 製品の使用に基づいてい
ることに注意してください。
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
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TIMEKEEPER製品
5
AN1012
TIMEKEEPER製品
TIMEKEEPER® 製 品 の 構 造 と 動 作 は、ZEROPOWER® 製 品 と 非 常 に 似 て い ま す。た だ し 、
TIMEKEEPER®製品とZEROPOWER®製品の評価は個別に行う必要があります。流れる電流は、温度
だけではなく、オシレータが動作中であるかどうかにも強く依存します。TIMEKEEPERデバイスの
主な構成要素は以下のものです (図 5 参照)。
?
CMOS RAMアレイ
?
電圧検出・切替回路
?
アナログオシレータ・クロックチェーン
?
リチウム電池
?
高精度水晶振動子
図 5.
TIMEKEEPER®デバイスのブロックダイアグラム
IRQ/FT
䜸䝅䝺䞊䝍䞉
䜽䝻䝑䜽䝏䜵䞊䞁
16 x 8 BiPORT
SRAM䜰䝺䜲
32,768 Hz
ỈᬗⓎ᣺Ꮚ
A0-A12
㟁※
8176 x 8
SRAM䜰䝺䜲
E
䝸䝏䜴䝮䝉䝹
㟁ᅽ᳨ฟ䞉
ษ᭰ᅇ㊰
VCC
12/33
DQ0-DQ7
W
VPFD
RST
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
G
VSS
AI01383D
AN1012
5.1
TIMEKEEPER製品
TIMEKEEPER®レジスタマップ
秒、分、時、日、曜日、月、年の各フィールドに対する標準的なレジスタマップを表 2 に示します。
この情報は、2 進化10 進 (BCD) フォーマットで格納されています。これらの基本機能は、どの
TIMEKEEPERデバイスでも利用可能です。これ以外の機能 (ウォッチドッグタイマ、アラーム、低
バ ッ テ リ ー フ ラ グ、ウ ェ イ ク ア ップ機能など) には、それらに割り当てられた別のレジス タ
(M48T37V/Y用として表 2 に示したものなど) があります。TIMEKEEPERレジスタの位置は、両側か
らデータアクセスが可能なBiPORT™メモリ構造で作られています。オンチップのシステムクロック
は片側 (システム側) に接続されており、ユーザデータは反対側 (ユーザ側) の接続部に出力されます。
オシレータ・クロックチェーン構造によって、1秒間隔でクロックパルスが生成されます。システム
側がTIMEKEEPERレジスタ内の新しい時間を更新します。その後、それぞれのTIMEKEEPERレジス
タの位置 (分、時、曜日など) は、必要に応じて更新されます。ユーザが新たな時間を書き込みたい場
合には、コントロールレジスタのWビット (ライトビット) をリセットすると、BiPORTセルに新しい
シ ス テ ム 時 間 が ア ッ プ ロ ー ド されます。ユーザは、標準リード / ライトサイクルを実行して、
TIMEKEEPERおよびアレイデータにアクセスします。
オシレータ・クロックチェーン構造は、アナログ回路とデジタル回路の混在で構成されており、IBAT
電流の大半の原因となっています。流れる電流の予測値を、技術および動作温度の関数として表 3 に
示します。
表 2.
標準的TIMEKEEPER (M48T37V/Y) レジスタマップ
データ
アドレス
D7
D6
7FFFh
D5
D4
D3
D2
D1
10年
0
D0
機能
フォーマット)
年
年
00-99
月
月
01-12
日
日
01-31
曜日
01-7
7FFEh
0
0
7FFDh
0
0
7FFCh
0
FT
7FFBh
0
0
7FFAh
0
7FF9h
ST
7FF8h
W
R
S
7FF7h
WDS
BMB4
BMB3
BMB2
BMB1
BMB0
RB1
RB0
ウォッチ
0
0
0
0
0
割り込み
10月
10日
0
0
範囲
(BCD
0
曜日
時
時
00-23
10分
10分
分
00-59
10秒
秒
秒
00-59
10時
較正
制御
7FF6h
AFE
0
ABE
7FF5h
RPT4
0
アラーム10日
アラーム日
アラーム日
01-31
7FF4h
RPT3
0
アラーム10時
アラーム時
アラーム時
00-23
7FF3h
RPT2
アラーム10分
アラーム分
アラーム分
00-59
7FF2h
RPT1
アラーム10秒
アラーム秒
アラーム秒
00-59
世紀
00-99
7FF1h
7FF0h
1000年
WDF
表 3.
AF
100年
0
BL
Z
Z
Z
Z
フラグ
TIMEKEEPERデバイスの標準的IBAT電流
20°Cにおける標準値
70°Cにおける標準値
容量
技術
アレイ
クロック
アレイ
クロック
64 Kビット
4Tセル
40 nA
497 nA
511 nA
619 nA
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TIMEKEEPER製品
5.2
AN1012
TIMEKEEPER®の進化
TIMEKEEPER製品は、1990年代に初めて市場導入されて以来、継続的な進化のサイクルを経てきま
した。
5.2.1
M48T02およびM48T12
最初に発売されたTIMEKEEPER製品は、2K x 8 RAMを搭載し、STマイクロエレクトロニクスの2.0
mm Spectrum™ CMOS技術を採用したMK48T02とMK48T12でした。発売時には、これらの製品には
規定容量が39 mAhのBR1225リチウム電池が搭載されていました。この組み合わせにより、ユーザは、
約3.5年の連続バッテリーバックアップ寿命を得ることができました。その後、デバイスは4Tセル技
術 (HCMOS4PZ) に移行しており、容量が拡大リチウム電池 (120 mAh BR1632) を備えたCAPHAT™
パッケージの改訂版 (新しい部品番号はM48T02/12) が使用されています。これらの変更によって、
60°Cにおける予測バッテリー寿命は19年まで増えました。
図 6 に、100%バッテリーバックアップ状態での予測バッテリー寿命対温度のグラフを示します。さ
まざまな温度でデバイスを動作させることにより、設計者は予測バッテリー寿命が多くの条件で20年
に近づくと期待できることがわかります。
図 6.
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M48T02/12データ保持寿命対温度 (120 mAh, 100%バッテリーバックアップ)
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5.2.2
TIMEKEEPER製品
M48T08およびM48T18
その次に発売されたTIMEKEEPER®はMK48T08/18ファミリーであり、8K x 8 SRAMアレイが搭載さ
れています。最先端の1.2 mm HCMOS3プロセスを用いたことと、オンボードオシレータを改良した
ことにより、STマイクロエレクトロニクスでは、アレイサイズは4倍になったにもかかわらず、バッ
テリー寿命を3倍近くまで伸ばすことができました。その後、この製品は、4T SRAMセルが0.6 µmの
二層金属HCMOS4PZプロセスに変更されました。バッテリーは、CAPHAT™パッケージの改定版用
(部品番号M48T08/18) の120 mAhにアップグレードされました。このバッテリー寿命は、民生用温度
範囲 (0~70°C、図 7 参照) 全体を通じて10年以上となります。
M48T08/18のデータシートでは、(0% VCC デューティーサイクルに対する) 民生用温度範囲全体にわ
たり、バッテリー寿命 (tDR、データ保持時間) は10年以上と規定されています。
図 7.
M48T08/18データ保持寿命対温度 (120 mAh, 100%バッテリーバックアップ)
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TIMEKEEPER製品
5.2.3
AN1012
M48T58
その次のTIMEKEEPER®製品は、4T SRAMセルが0.6 µm二層金属HCMOS4PZプロセスで製造される
M48T58でした。
表 13(28 ページ)、付録 C:TIMEKEEPER®製品(28 ページ)、図 8と図 9(16 ページ)には、これ
らのデバイスのデータ保持における温度依存性の強さが示されています。ポリR抵抗の負の温度係数
のため、高温になると抵抗値が低下 (その結果として電流が増加) します。
通常、データ保持寿命は、48 mAhバッテリー (図 8 参照) を搭載するCAPHAT™パッケージのデバイ
スの8.6年 (30°Cでの値) から、120 mAhのBR1632バッテリー (図 9 参照) を搭載するSNAPHATパッ
ケージの20年まで (またはそれ以上) の範囲となります。ここでも、VCCデューティーサイクルや温度
を含むいくつかの要因がバッテリー寿命に影響を及ぼします。
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図 8.
M48T58データ保持寿命対温度 (48 mAh, 100%バッテリーバックアップ)
図 9.
M48T58データ保持寿命対温度 (120 mAh, 100%バッテリーバックアップ)
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AN1012
5.2.4
TIMEKEEPER製品
M48T35およびM48T37V/Y
M48T35ファミリーとM48T37V/Yのファミリーには、M48T58デバイスと同じ技術が用いられていま
すが、32K x 8 SRAMアレイに変更されています。図 10 と図 11 に、予測バッテリー寿命対温度のグ
ラフを示します。予測バッテリー寿命 (30°C、有効VCC時間なし) は、代表値で6.8年です (48 mAhバッ
テリー使用を想定。図 10 参照)。サイズの大きなM4T32-BR12SH SNAPHAT®パッケージのデバイス
では、データ保持寿命はこの2倍以上となります (ほぼ17年。図 11 参照)。
図 10.
M48T35/37V/37Yデータ保持寿命対温度 (48 mAh, 100%バッテリーバック
アップ)
図 11.
M48T35/37V/37Yデータ保持寿命対温度 (120 mAh, 100%バッテリーバック
アップ)
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32
TIMEKEEPER製品
AN1012
ここに示した値以上のデータ保持寿命が必要な場合には、SNAPHAT®パッケージタイプのデバイスを
選択することをお勧めします。そうすれば、バッテリーの耐用年数切れが近づいたところで、ほとん
ど空になった電池が入っているSNAPHATトップを取り外して、新品のSNAPHATトップに交換するこ
とができます。この作業の間、基板に電源が入ったままであれば、(32 kHz水晶振動子が一瞬外され
るために時間はいくらか遅れますが) 作業中にデータが失われることはありません。表 4 に、入手可
能なSNAPHATトップの部品番号を示します。
表 4.
SNAPHAT部品番号
部品番号
説明
パッケージ
M4Z28-BR00SH
ZEROPOWER製品およびスーパーバイザ用のリチウムバッテリー (48mAh)
SNAPHAT
M4Z32-BR00SH
ZEROPOWER製品およびスーパーバイザ用のリチウムバッテリー (120mAh)
SNAPHAT
M4T28-BR12SH
TIMEKEEPER製品およびスーパーバイザ用のリチウムバッテリー (48mAh)
SNAPHAT
M4T32-BR12SH
TIMEKEEPER製品およびスーパーバイザ用のリチウムバッテリー (120mAh)
SNAPHAT
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AN1012
6
スーパーバイザ製品
スーパーバイザ製品
STマイクロエレクトロニクスには、ZEROPOWER® とTIMEKEEPER® のスーパーバイザデバイスの
ファミリーもあります。スーパーバイザとは、標準の低消費電力SRAMが不揮発メモリデバイスにな
ることを可能とする自立型ユニットです。VCC入力を監視して、ZEROPOWER製品やTIMEKEEPER
製品と同じ方法で、1個以上の外付けのSRAMにVCC入力を供給します。VCC入力の許容範囲からの逸
脱を監視するために、高精度の電圧基準とコンパレータが使用されています。
VCC が不正な値になると、スーパーバイザの条件付きチップイネーブル出力 (ECON) は強制的に「非
アクティブ」となるため、外付けSRAMはぞれぞれ書き込み禁止状態となります。電源がエラーであ
る間、スーパーバイザは、そのSNAPHATトップ内部のリチウム電池からSRAMに電源供給を行いま
す。電圧が規定レベルに戻ったら、スーパーバイザは直ちに電源をVCC供給源へと切り換え直します。
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SRAMの選択
7
AN1012
SRAMの選択
どのSRAMを使用するか最終的に決定する前に解決すべき点がいくつかありますが、市販されている
低消費電力SRAMの大部分は、ZEROPOWER®スーパーバイザおよびTIMEKEEPER®スーパーバイザ
との組み合わせ使用に対応しています。
?
チップイネーブル入力が非アクティブとなったら、それ以外のSRAMの入力をすべてディセーブ
ルにしなければなりません。こうすることで、ひとたびVCCがVPFD(min)以下となったところで、
外付けSRAMに対する入力を「無効」として処理することができます。
?
SRAMは、2.0ボルトのVCCで動作中には、データ保持を保証する必要があります。
?
チップイネーブルとアウトプットイネーブルの伝搬遅延を考慮すると、チップイネーブルのアク
セス時間は、システムのニーズを満たす十分な値でなければなりません。
多くのSRAMには、3.0 Vにおけるデータ保持電流 (ICCDR) が規定されています。メーカーは、室温に
おける標準条件とともに最悪条件 (通常は高温) も規定しているのが一般的です。システムレベル要件
によって、どちらの値を用いるかが決まります。次に、SRAMのデータ保持電流値をスーパーバイザ
のIBAT値に加えて、データ保持に対する総電流要件を決定することができます。選択したSNAPHAT®
に対して利用可能なバッテリー容量をこの電流値で割って、データ保持寿命を決定します ( セクショ
ン 3.3:消費容量(9 ページ)参照)。
たとえば、M48T201V/YのIBAT値は25°Cで575 nA、70°Cで800nAです。M40Z300WのIBAT値は25°Cで
5 nA、70°Cで100nAです。市販されているいくつかの1 Mbit SRAMおよび4 Mbit SRAMとの組み合わ
せで使用した場合の、M40Z300W ZEROPOWERスーパーバイザの標準的なデータ保持寿命を表 5 に
示します。表 6(21 ページ)には、M48T201V/Y TIMEKEEPERスーパーバイザに対する同様な情報
が記載されています。
表 5.
M40Z300W (120mAh SNAPHAT) データ保持寿命対SRAM種別
IBAT (SRAM) (nA)
サイズ
製品
(Mbit)
70°C
25°C
70°C
25°C
70°C
HY628100BLLT1-55
1000
10000
1005
10100
13.6
1.4
HY62V8100BLLT1-70(2)
1000
10000
1005
10100
13.6
1.4
M5M51008DVP-55H
500
10000
505
10100
> 20
1.4
M5M5V108DVP-70H(2)
1000
10000
1005
10100
13.6
1.4
R1LP0408CSB-5SC
800
8000
805
8100
17.0
1.7
R1LV0408CSB-5SC(2)
500
8000
805
8100
> 20
1.7
Renesas
HM62V8100LTTI-5SL
500
10000
505
10100
> 20
1.4
Samsung
K6X8008T2B-UF5500
該当せず
15000
該当せず
15100
該当せず
0.9
1
Renesas
8
Renesas
1.
記載時における各メーカーのデータシートによる。
2.
3 Vデバイス
20/33
寿命 (年)(1)
25°C
Hynix
4
IBAT (全体) (nA)
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AN1012
SRAMの選択
表 6.
M48T201V/Y (120 mAh SNAPHAT) データ保持寿命対SRAM 種別
IBAT (全体) (nA)
25°C
70°C
25°C
70°C
25°C
70°C
HY628100BLLT1-55
1000
10000
1075
10800
8.7
1.3
HY62V8100BLLT1-70(2)
1000
10000
1075
10800
8.7
1.3
M5M51008DVP-55H
500
10000
1075
10800
12.7
1.3
M5M5V108DVP-70H(2)
1000
10000
1575
10800
8.7
1.3
R1LP0408CSB-5SC
800
8000
1375
8800
10.0
1.6
R1LV0408CSB-5SC(2)
500
8000
1075
8800
12.7
1.6
Renesas
HM62V8100LTTI-5SL
500
10000
1075
10800
12.7
1.3
Samsung
K6X8008T2B-UF5500
該当せず
15000
該当せず
15800
該当せず
0.9
製品
(Mbit)
Hynix
1
Renesas
4
8
寿命 (年)(1)
IBAT (SRAM) (nA)
サイズ
Renesas
1.
記載時における各メーカーのデータシートによる。
2.
3 Vデバイス
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AN1012
産業用温度デバイス
8
産業用温度デバイス
厳しい環境条件での携帯性と動作に対する要求が一段と強くなっているため、STマイクロエレクトロ
ニクスでは、産業用温度 (–40~+85°C) 対応版のシリアルRTCデバイスも販売しております。
この動作範囲の拡張によって、それらの製品は、次のようなアプリケーションに向けた極限温度での
動作が可能となります。
?
携帯電話基地局
?
交通制御
?
ポータブル機器
?
陸上、海上、航空機用計測装置
?
産業用制御装置
こ れ ら の 製 品 は、販 売 種 別 の 末尾桁が 6 になっています。産業用温度対応の TIMEKEEPER®
SNAPHAT® トップについても、サフィックスが6になっています。予測データ保持寿命は、付録 B:
ZEROPOWER製品(26 ページ)および付録 C:TIMEKEEPER®製品(28 ページ)に記載されています。
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AN1012
9
U.L.認定とリサイクル
U.L.認定とリサイクル
革新的で最先端の製品をお届けするSTマイクロエレクトロニクスは、製品とお客様、環境を含めた安
全性に常に注力しています。各デバイスには逆充電防止回路が内蔵されており、安全なリチウムモノ
フッ化物バッテリーが使用されています。ZEROPOWER®、TIMEKEEPER、スーパーバイザ、シリ
アルRTC コンポーネントは、すべてUnderwriter’s Laboratory によって認定されており ( 登録番号
E89556)、LL-94-VO難燃性グレードに適合しています。
独自のSNAPHATパッケージは、330 mil SOICデバイスおよび、リチウム電池と高精度水晶振動子
(TIMEKEEPER製品の場合) を両方内蔵している独立型「スナップオン」型SNAPHATから構成されて
います。SNAPHATは取り外しと交換が可能であり、これまでNVRAMでは対応していなかった適切な
廃棄処理またはリサイクルが可能という長所も備えています。さまざまな企業が、使用済みリチウム
電池のリサイクルと安全な廃棄を提供しています。
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AN1012
まとめ
10
まとめ
ZEROPOWER® 製品とTIMEKEEPER® 製品のバッテリー寿命とデータ保持は、主として以下の2つの
要因の関数となります。
?
容量消耗
?
リチウムボタン電池の保管寿命
60°C未満の温度では (電解液の蒸発による) 保管寿命はほとんど影響がないことから、大半のアプリ
ケーションでのデータ保持は、バックアップされているSRAMのICCDRならびにVCCデューティーサイ
クルに依存します。ここから、かなり簡単な計算 ( セクション 3.4:消費容量率の計算(10 ページ)
参照) で寿命を決定することができます。
STのZEROPOWER全製品は、通常、40°Cにおいて10年以上のデータ保持寿命を提供可能です。温度
を下げるかVCCデューティーサイクルを延長するかのいずれかによって寿命の延長が可能ですし、大
型の120 mAh SNAPHATトップを使用する表面実装型のSNAPHAT®製品の場合にも延長できます。
TIMEKEEPERファミリーでは、バッテリー寿命は、オシレータが動作している時間の比率にも影響
されます。4T技術で製造された民生用デバイスは、48 mAhのM4T28-BR12SH SNAPHATトップを用
いると、20°Cで7年の連続動作を提供し、120 mAhのM4T32-BR12SH SNAPHATでは、通常、15年以
上となります。
ZEROPOWERとTIMEKEEPERのスーパーバイザファミリーを用いることにより、ユーザは大量生産
されているSRAMを最も安価な市場価格で購入できます。ただし、データ保持寿命の合計値は、選択
したSRAMのICCDRから決まります。
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AN1012
製品データ
付録 A
製品データ
注:
シンボルの「>>」は、「...よりも非常に大きい」ことを示します。
表 7.
ZEROPOWER®デバイスおよびTIMEKEEPER®デバイスのデータ
デバイス
プロセス技術
IBAT
バッテリー種別
SRAM
セル
SNAPHAT(2)
CAPHAT
(T = 20°C)
標準的データ
保持寿命(1)
(nA)
(年)
M48Z02/12
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
該当せず
BR1225
9
10
M48Z08/18
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
BR1225
BR1225
37
10
M48Z35/Y/AV
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
BR1225
BR1225
148
10
M48Z58/Y
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
BR1225
BR1225
37
10
M48T02/12
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
該当せず
BR1632
506
10
M48T08/18
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
BR1225
BR1632
535
10
M48T35/Y/AV
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
BR1225
BR1632
646
7/10
M48T37Y
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
BR1225
該当せず
646
7
M48T58/Y
0.6 mm, HCMOS4PZ
4T
BR1225
BR1225
535
7
1.
データ保持寿命は、容量の大きいBR1632バッテリーが内蔵されているSNAPHAT (ZEROPOWERとTIMEKEEPERの適切な方) を使用する
ことで、大幅に伸ばすことができます。
2.
SNAPHATパッケージには大容量のBR1632 (120 mAh) バッテリーも利用可能です。
表 8.
ハイブリッド/モジュールデバイスによるデータ (VCC デューティーサイクル = 0%)
T = 25°Cにおける仕様
デバイス
(年)
実験条件 (年)
0°C
25°C
70°C
M48Z128/Y
10
>> 20
> 20
2.3
M48Z129V
10
>> 20
> 20
2.3
M48Z512A/AV/AY
10
>> 20
> 20
6.0
M48Z2M1V/Y
10
> 20
> 20
3.1
M48T128Y
10
> 20
16.6
2.0
M48T129V/Y
10
> 20
16.6
2.0
M48T512Y
10
> 20
19.4
4.8
注:
これらのデバイスは新規設計には推奨されません。入手可能性については、STの担当セールスオフィ
スまでお問い合わせください。
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
25/33
32
ZEROPOWER製品
AN1012
付録 B
ZEROPOWER製品
この付録の表には「標準値」と「ワースト値」という用語が使用されていますが、これらは「所定温
度における平均値」と「所定温度における平均値に最大予測偏差を加えた値」をそれぞれ示します。
注:
シンボルの「>>」は、「...よりも非常に大きい」ことを示します。
表 9.
M48Z02/12デバイスによるデータ (CAPHAT™ - BR1225, 48 mAhのみで利用
可能)
VCCデューティーサイクル = 0%
温度
(°C)
標準値 (年)
ワースト値 (年)
保存期間 (年)
0
>> 20
>> 20
>> 20
10
>> 20
>> 20
>> 20
20
>> 20
>> 20
>> 20
25
>> 20
>> 20
>> 20
30
>> 20
>> 20
>> 20
40
>> 20
>> 20
>> 20
50
>> 20
>> 20
>> 20
60
> 20
> 20
> 20
70
11.0
11.0
11.0
表 10.
M48Z08/18, M48Z58, M48Z58Yデバイスによるデータ
CAPHATまたはSNAPHAT
SNAPHAT
(BR1225, 48 mAh)
(BR1632, 120 mAh)
温度
VCCデューティーサイクル = 0%
(°C)
26/33
VCCデューティーサイクル =
100%
代表値
ワースト値
代表値
ワースト値
(年)
(年)
(年)
(年)
VCCデューティーサイクル =
100%
保存期間 (年)
0
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
10
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
20
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
25
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
30
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
40
>> 20
> 20
>> 20
>> 20
>> 20
50
> 20
16.4
>> 20
>> 20
>> 20
60
19.7
10.1
> 20
> 20
> 20
70
11.0
5.8
11.0
11.0
11.0
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
AN1012
ZEROPOWER製品
表 11.
M48Z35/Y/AVデバイスによるデータ
CAPHATまたはSNAPHAT
SNAPHAT
(BR1225, 48 mAh)
(BR1632, 120 mAh)
温度
VCCデューティーサイクル = 0%
(°C)
代表値
ワースト値
代表値
ワースト値
(年)
(年)
(年)
(年)
VCCデューティーサイクル =
100%
保存期間 (年)
0
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
>> 20
10
>> 20
> 20
>> 20
>> 20
>> 20
20
>> 20
> 20
>> 20
>> 20
>> 20
25
> 20
17.2
>> 20
>> 20
>> 20
30
> 20
12.9
>> 20
> 20
>> 20
40
14.2
7.5
> 20
18.6
>> 20
50
7.4
3.8
18.4
9.5
>> 20
60
4.5
2.5
11.3
6.2
> 20
70
2.6
1.4
6.5
3.5
11.0
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
27/33
32
TIMEKEEPER®製品
AN1012
TIMEKEEPER®製品
付録 C
表 12.
M48T02/12デバイスによるデータ (CAPHAT™ - BR1632, 120 mAhのみで利
用可能)
VCCデューティーサイクル = 0%
温度
(°C)
標準値 (年)
ワースト値 (年)
保存期間 (年)
0
> 20
> 20
>> 20
10
> 20
> 20
>> 20
20
> 20
> 20
>> 20
25
> 20
> 20
>> 20
30
> 20
> 20
>> 20
40
> 20
> 20
>> 20
50
> 20
18.5
>> 20
60
19.0
17.0
> 20
70
11.0
11.0
11.0
表 13.
M48T08/Y/18およびM48T58/Yデバイスによるデータ
CAPHATまたはSNAPHAT
CAPHAT(1) またはSNAPHAT
(BR1225, 48 mAh)
(BR1632, 120 mAh)
温度
VCCデューティーサイクル = 0%
(°C)
1.
28/33
VCCデューティーサイクル =
100%
VCCデューティーサイクル =
100%
保存期間 (年)
代表値
ワースト値
代表値
ワースト値
(年)
(年)
(年)
(年)
0
11.0
10.0
> 20
> 20
10
10.1
9.2
> 20
> 20
>> 20
20
9.4
8.5
> 20
> 20
>> 20
25
9.0
8.1
> 20
> 20
>> 20
30
8.6
7.6
> 20
19.0
>> 20
40
7.9
6.8
19.7
16.9
>> 20
>> 20
50
6.9
5.6
17.1
13.9
>> 20
60
5.9
4.5
14.8
11.3
> 20
70
4.8
3.4
11.0
8.4
11.0
M48T08およびM48T18 CAPHAT™のみで利用可能
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
TIMEKEEPER®製品
AN1012
表 14.
M48T35/Y/AVおよびM48T37V/Yデバイスによるデータ
SNAPHAT
CAPHATまたはSNAPHAT
(BR1225, 48 mAh)
(BR1632, 120 mAh)
温度
VCCデューティーサイクル = 0%
(°C)
代表値
ワースト値
代表値
ワースト値
(年)
(年)
(年)
(年)
VCCデューティーサイクル =
100%
保存期間 (年)
0
10.4
9.0
> 20
> 20
>> 20
10
9.0
7.6
> 20
19.1
>> 20
20
8.1
6.7
> 20
16.6
>> 20
25
7.4
6.0
18.6
14.9
>> 20
30
6.8
5.3
16.9
13.2
>> 20
40
5.5
4.0
13.8
10.0
>> 20
50
4.0
2.6
10.0
6.6
>> 20
60
2.9
1.9
7.4
4.8
> 20
70
2.0
1.2
5.0
3.0
11.0
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
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32
AN1012
シリアルRTC製品
付録 D
シリアルRTC製品
表 15.
M41T56/94, M41ST85W, M41ST87W/Y, M41ST95W産業用温度 (MH6) デバイ
スによるデータ
SNAPHAT (BR1632, 120 mAh)
温度
(°C)
VCCデューティーサイクル = 0%
VCCデューティーサイクル = 100%
保存期間 (年)
標準値 (年)
30/33
-40
> 20
>> 20
-30
> 20
>> 20
-20
> 20
>> 20
-10
> 20
>> 20
0
> 20
>> 20
10
> 20
>> 20
20
> 20
>> 20
25
> 20
>> 20
30
> 20
>> 20
40
> 20
>> 20
50
> 20
>> 20
60
> 20
> 20
70
11.0
11.0
80
4.3
4.3
85
2.7
2.7
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
AN1012
シリアルRTC製品
表 16.
M41T00/S, M41T11, M41T81/S 産業用温度 (MH6) デバイスによるデータ
SNAPHAT (BR1632, 120 mAh)
温度
(°C)
VCCデューティーサイクル = 0%
VCCデューティーサイクル = 100%
保存期間 (年)
標準値 (年)
-40
> 20
>> 20
-30
> 20
>> 20
-20
> 20
>> 20
-10
> 20
>> 20
0
> 20
>> 20
10
> 20
>> 20
20
> 20
>> 20
25
> 20
>> 20
30
> 20
>> 20
40
> 20
>> 20
50
> 20
>> 20
60
> 20
> 20
70
11.0
11.0
80
4.3
4.3
85
2.7
2.7
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
31/33
32
AN1012
改版履歴
11
改版履歴
表 17.
文書改版履歴
日
版
1998年10月13日
0.0
資料起草
2008年12月14日
1.0
ZEROPOWERおよびTIMEKEEPERアプリケーションノート初版
2000年3月7日
1.1
49 mAhおよび130 mAhバッテリーを48 mAhおよび120 mAhバッテリーにデータ
変更
2000年4月25日
1.2
コントローラをスーパーバイザに改称
2000年6月26日
1.3
M48T35タイプのデータ保持寿命を7/10年に変更 (15ページ表7)
2001年5月8日
2.0
フォーマットを変更、テキストと図と値を更新 ( 図 6、7、8、10、表 3、5、6、
7、15、13、14、16、17)
2001年5月15日
2.1
傾向の色を黒に変更 (図 6,7,8,10)
2005年5月31日
3.0
情報を更新 (図 1、6、7、8、9、10、表 1、3、5、6、7、8、9、11、12、13、14、15、16)
2011年9月15日
4
表 18.
32/33
変更内容
製品を更新、文章を微修正、資料の表現を改訂
日本語版文書改版履歴
日
版
2016年01月25日
1
変更内容
初版リリース
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
AN1012
重要なお知らせ(よくお読み下さい)
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© 2016 STMicroelectronics - All rights reserved
Doc ID 6395 Rev 1 [English Rev 4]
33/33
この資料は、STMicroelectronics NV 並びにその子会社 ( 以下 ST) が英文で記述した資料(以下、「正規英語版資料」)を、皆様のご理解の一助とし
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