FUJITSU SEMICONDUCTOR DATA SHEET DS501-00024-3v1-Z 铁电存储器 4 M (256 K × 16) 位 MB85R4M2T 产品描述 MB85R4M2T 是一种 FRAM (铁电随机存取内存)芯片,由使用铁电工艺和硅栅 CMOS 工艺技术制 造的 262,144 × 16 位非易失性存储单元构成。 MB85R4M2T 无需备用电池即可保持数据,这正是 SRAM 所需的功能。 MB85R4M2T 中使用的存储单元可用于 10 13 2 读/ 写操作,这是对闪存和 E PROM 支持的读写操作次数 的重 大改进。 MB85R4M2T採用虚拟静态随机存取(SRAM)接口。 特点 • 位配置 • LB 和 UB 数据字节控制 • 读 / 写耐久性 • 数据保持 • 工作电源电压 • 低功耗 • 工作环境温度范围 • 封装 :262,144 × 16 位 :可用配置 524,288 × 8 位 13 :10 次/ 16 位 :10 年 ( + 85 °C ) :1.8 V 到 3.6 V :工作电源电流 20 mA (最大值) 待机电流 150 μA (最大值) 休眠电流 20 μA (最大值) : − 40 °C 到 + 85 °C :44 引脚塑料 TSOP (FPT-44P-M34) 均符合 RoHS Copyright 2013-2015 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED 2015.5 MB85R4M2T 引脚分配 (TOP VIEW) A4 A3 A2 A1 A0 / CE I/ O0 I/ O1 I/ O2 I/ O3 VDD VSS I/ O4 I/ O5 I/ O6 I/ O7 / WE A17 A16 A15 A14 A13 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 A5 A6 A7 / OE / UB / LB I/ O15 I/ O14 I/ O13 I/ O12 VSS VDD I/ O11 I/ O10 I/ O9 I/ O8 / ZZ A8 A9 A10 A11 A12 FPT- 44P- M34 2 DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T 引脚功能描述 引脚编号 1 到 5, 18 到 22, 23 到 27, 42 到 44 引脚名称 A0 到 A17 7 到 10, 13 到 16, 29 到 32, 35 到 38 6 I/O0 到 I/O15 17 /WE 41 /OE 28 /ZZ 39, 40 /LB, /UB 11, 33 VDD 12, 34 VSS /CE 功能描述 地址输入引脚 通过 18 个地址输入引脚,在 FRAM 存储器阵列中选择 262,144。若在/CE 为“低”电平期间变更了这些地址输入, 将对转换后在该地址中选择的数据进行读操作。 数据输入/ 输出引脚 有 16 个用于读/写的双向引脚。 芯片使能输入引脚 若/CE 为“低”电平且/ZZ 为“高”电平,器件将被激活并可开始 存储器存取。写操作时,来自 I/O 引脚的输入数据在/CE 的 上升沿被锁存并被写入 FRAM 存储器阵列。 写使能输入引脚 写操作开始于/WE 的下降沿。来自 I/O 引脚的输入数据在 /WE 的上升沿被锁存并被写入 FRAM 存储器阵列。 输出使能输入引脚 /OE 为“低”电平时,有效数据被输出至数据总线。 /OE 为“高”电平时,所有 I/O 引脚变为高阻抗(High-Z)状态。 休眠模式输入引脚 /ZZ 变为“低”电平时,器件将转变为休眠模式。 读/写操作期间,/ZZ 引脚应保持“高”电平。 低位/高位字节控制输入引脚 若/LB或/UB为“低”电平,可分别进行I/O0到I/O7 或 I/O8到 I/O15 的读/写操作。若/LB和/UB为“高”电平,所有I/O引脚将 变为High-Z状态。 电源电压引脚 将所有这两个引脚连接至电源。 接地引脚 将所有这两个引脚连接至地。 注意: 关于各个引脚的功能描述,请参照时序图 DS501-00024-3v1-Z 3 MB85R4M2T 方块图 Address /ZZ /WE /OE Control circuits /CE Row Decoder A0 to A17 FRAM Array 262,144×16 Column Decoder / Sense Amp. / Write Amp. I/O0 to I/O15 /UB /LB 功能真值表 操作模式 休眠 待机 读 地址存取读 *1 写 (/CE 控制) *1*2 写 (/WE 控制) *1*3 地址存取写 预充 注意: H= “H” 电平, L= “L” 电平, /CE /WE /OE A0 到 A17 × × × × H × × × ↓ H L H or L L H L ↑ or ↓ ↓ L × H or L L ↓ × H or L L ↓ × ↑ or ↓ ↑ × × × ↑=上升沿, ↓=下降沿, ×= H, L, ↓ 或 ↑ /ZZ L H H H H H H H *1: 在写周期中,输入数据在/CE 或/WE 的上升沿开始阶段被锁存。 *2: 在/WE 控制的写入序列中,在/CE 的下降沿存在读周期的数据输出的时间。 *3: 在地址存取写的写入序列中,地址转换时存在读周期的数据输出的时间。 4 DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T 状态转换图 /CE=L, /ZZ=H Standby Power Up /CE=H,/ZZ=H /ZZ=H RD/WR Operation /ZZ=L Sleep 字节控制的功能真值表 操作模式 读(无输出) 读 (I/O8 到 I/O15) 读 (I/O0 到 I/O7) 读 (I/O0 到 I/O15) 写 (I/O8 到 I/O15) 写 (I/O0 到 I/O7) 写 (I/O0 到 I/O15) 注意:H= “H” 电平, Hi-Z=高阻抗 /WE H H /OE H × H L ↑ × L= “L” 电平, ↑=上升沿, /LB /UB I/O0 到 I/O7 × × Hi-Z H H Hi-Z H L Hi-Z L H 数据输出 L L 数据输出 t H L × L H 数据输入 L L 数据输入 ↓=下降沿, ×= H, L, ↓ 或 ↑ I/O8 到 I/O15 Hi-Z Hi-Z 数据输出 Hi-Z 数据输出 数据输入 × 数据输入 若未选择字节读或写,/LB 和/UB 引脚应接至 GND 引脚。 DS501-00024-3v1-Z 5 MB85R4M2T 绝对最大额定值 参数 符号 * VDD 电源电压 * VIN 输入电压 * 输出电压 VOUT TA 工作环境温度 Tstg 储存温度 *: 上述参数值以 VSS = 0 V 为基准。 额定值 最小值 − 0.5 − 0.5 − 0.5 − 40 − 55 最大值 + 4.0 VDD + 0.5 ( ≤ 4.0) VDD + 0.5 ( ≤ 4.0) + 85 + 125 单位 V V V °C °C < 警告> 如在半导体器件上施加的负荷(电压、电流、温度等) 超过最大额定值,将会导致该器件永久性 损坏,因此任何参数均不得超过其绝对最大额定值。 推荐工作条件 参数 *1 符号 最小值 1.8 − 40 值 典型值 3.3 ― 最大值 3.6 + 85 电源电压 VDD *2 TA 工作环境温度 *1: 上述参数值以 VSS = 0 V 为基准。 *2: 仅适用于本芯片在运行时的周围环境温度。可以理解成此温度与芯片表面的温度几乎相同。 单位 V °C < 警告> 为确保半导体器件的正常运作,必须在推荐的运行环境或条件下使用。器件在所推荐的环境或 条件下运行时,其全部电气特性均可得到保证。请务必在所推荐的工作环境或条件范围内使用 该半导体器件。如超出该等范围使用,可能会影响该器件的可靠性并导致故障。 本公司对本数据手册中未记载的使用范围、运行条件或逻辑组合不作任何保证。如果用户欲在 所列条件之外使用器件,请务必事先联系销售代表。 6 DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T 电气特性 1. 直流特性 参数 符号 条件 (在推荐工作条件内) 值 单位 典型值 最大值 ― 5 μA 最小值 ― VIN = 0V 到 VDD VOUT = 0V 到 VDD ― ― |ILO| 输出漏电流 /CE = VIH 或 /OE = VIH *1 工作电源电流 IDD /CE = 0.2V, Iout = 0 mA ― 15 /ZZ ≥ VDD − 0.2V /CE, /WE, /OE ≥ VDD − 0.2V 待机电流 ISB ― 30 /LB, /UB ≥ VDD − 0.2V 其他≥ VDD − 0.2V or ≤ 0.2V /ZZ = VSS /CE, /WE, /OE ≥ VDD − 0.2V ― 5 IZZ 休眠电流 /LB, /UB ≥ VDD − 0.2V 其他≥ VDD − 0.2V or ≤ 0.2V VIH VDD × 0.8 ― “高”电平输入电压 VDD = 1.8V 到 3.6V VIL − 0.3 ― “低”电平输入电压 VDD = 1.8V 到 3.6V VDD = 2.7 V to 3.6V VOH1 VDD × 0.8 ― IOH = − 1.0mA 高电平输出电压 VDD = 1.8V to 2.7 V VOH2 VDD − 0.2 ― IOH = − 100μA VDD = 2.7V to 3.6V VOL1 ― ― IOL = 2.0mA 低电平输出电压 VDD = 1.8V to 2.7V VOL2 ― ― IOL = 150μA *1: 在IDD测量期间,所有地址和 I/O在每个有效周期仅变更一次。Iout : 输出电流 输入漏电流 DS501-00024-3v1-Z |ILI| 5 μA 20 mA 150 μA 20 μA VDD + 0.3 VDD × 0.17 V V ― ― V 0.4 V 0.2 7 MB85R4M2T 2. 交流特性 ・交流特性测试条件 电源电压 工作环境温度 输入电压振幅 输入上升时间 输入下降时间 输入评估电平 输出评估电平 输出负载电容 : 1.8 V 到 3.6 V : − 40 °C 到 + 85 °C : 0 V / VDD : 3 ns : 3 ns : VDD/2 : VDD/2 : 30 pF (1) 读周期 参数 读周期时间 /CE活动时间 地址存取时间 /OE输出数据保持时间 输出数据保持时间 /CE活动时间 预充时间 /LB, /UB存取时间 地址设置时间 地址保持时间 /CE↑到 地址转换时间*1 /OE存取时间 /CE输出浮动时间*1 /OE输出浮动时间 /LB, /UB输出浮动时间 地址转换时间*1 *1: 与写周期的参数相同。 8 符号 tRC tCE tAA tOH tOAH tCA tPC tBA tAS tAH 值 (VDD=1.8V 到 2.7V) 最小值 最大值 185 ― ― 95 ― 185 0 ― 20 ― 95 ― 90 ― ― 35 0 ― 95 ― 值 (VDD=2.7V 到 3.6V) 最小值 最大值 150 ― ― 75 ― 150 0 ― 20 ― 75 ― 75 ― ― 20 0 ― 75 ― 单位 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns tCAH 0 ― 0 ― ns tOE tHZ tOHZ tBHZ tAX ― ― ― ― ― 35 10 10 10 15 ― ― ― ― ― 20 10 10 10 15 ns ns ns ns ns DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T (2) 写周期 值 值 (VDD=1.8V 到 2.7V) (VDD=2.7V 到 3.6V) 单位 最小值 最大值 最小值 最大值 tWC 185 ― 150 ― ns 写周期时间 tCA 95 ― 75 ― ns /CE活动时间 95 ― 75 ― ns tCW /CE↓到/WE↑时间 tPC 90 ― 75 ― ns 预充时间 tWP 20 ― 20 ― ns 写脉冲宽度 tAS 0 ― 0 ― ns 地址设置时间 95 ― 75 ― ns tAH 地址保持时间 20 ― 20 ― ns tWLC /WE↓到/CE↑时间 tAWH 185 ― 150 ― ns 地址转换 到/WE↑时间 t 0 ― 0 ― ns /WE↑到 地址转换时间 WHA tBS 2 ― 2 ― ns /LB, /UB 设置时间 0 ― 0 ― ns tBH /LB, /UB 保持时间 t 10 ― 10 ― ns 数据设置时间 DS tDH 0 ― 0 ― ns 数据保持时间 tWZ ― 10 ― 10 ns /WE输出浮动时间 *1 10 ― 10 ― ns tWX /WE输出存取时间 tWS 0 ― 0 ― ns 写设置时间*1 *1 tWH 0 ― 0 ― ns 写保持时间 *1: 写操作根据 /CE 与 /WE 时序的关系适用“写周期时序 1” 或 “写周期时序 2” 。tWX, tWS 和 tWH 的 值由这些操作定义。装运测试时未对 tWS 和 tWH 的状态进行检查。 参数 符号 (3) 电源 ON/OFF 序列和休眠模式周期 参数 电源 ON 的 /CE 电平保持时间 电源 OFF 的 /CE 电平保持时间 电源上升时间 电源下降时间 /ZZ活动时间 休眠模式启用时间 解除休眠模式時的 /CE 电平保持时间 DS501-00024-3v1-Z 符号 tPU tPD tVR tVF tZZL tZZEN tZZEX 值 最小值 450 85 50 100 1 ― 450 最大值 ― ― ― ― ― 0 ― 单位 μs ns μs/V μs/V μs μs μs 9 MB85R4M2T 3. 引脚电容 参数 输入电容 输入/输出电容 (I/O 引脚) /ZZ引脚输入电容 符号 l CIN CI/O CZZ 条件 VDD = 3.3 V, f = 1 MHz, TA = + 25 °C 最小 值 ― ― ― 值 典型 值 ― ― ― 最大 值 6 8 8 Unit pF pF pF 交流测试负载电路 VDD 1.2k Output 30pF 10 0.95k DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T 时序图 1. 读周期时序 1 (/CE 控制) tRC t AH tCAH Val id Add ress A0 to A17 tOH tCA t AS / CE tPC tHZ tCE tOE / OE tOHZ tBA / LB,/ UB tBHZ I/ O0 to I/ O15 Val id Out put Da ta XXX : H or L 2. 读周期时序 2 (地址存取) t PC t AS A0 to A17 t AX t AH t RC Valid Address t AX tCAH Valid Address Valid Address t CE t RC t AA t AA tOH / CE t HZ t OE / OE tOH Z t BA / LB,/ UB t BHZ t OAH t OAH I/ O0 to I/ O15 Valid Out put Data Valid Out put Data Valid Out put Data XXX : H or L DS501-00024-3v1-Z 11 MB85R4M2T 3. 写周期时序 1 (/WE 控制) tWC t AH tCA A0 to A17 Valid Address tCAH tCW t AS tWLC t AS tPC /CE tWHA tWZ /WE tBS tBH tWX tWP /LB, /UB tDS tDH tHZ I/O0 to I/O15 Invalid Output Data Valid Input Data Invalid Output Data XXX : H or L * : In case the /OE is “L” level, invalid data are output to data bus. * : In case the /OE is “L” level, any bus conflict of input and output data shall not occur. 4. 写周期时序 2 (/CE 控制) tWC t AS t AS t AH A0 to A17 Val id Address tCAH tCA tPC / CE tWS tWH / WE tBH tBS / LB, / UB tDS tDH I/ O0 to I/ O15 Valid Input Data XXX : H or L 12 DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T 5. 写周期时序 3 (地址存取和 /WE 控制) t PC t AS t AX t AH Valid Address A0 to A17 t AX t WC Valid Address t CAH tWC Valid Address t HZ / CE t WP t WHA t WHA t AWH tWHA t AWH / WE t BH t BS / LB,/ UB t WX t DS t DH t WZ t WP t WZ t WX tWP t DS t DH t WZ t DS t WX t DH I/ O0 to I/ O15 Valid Out put Data Valid Input Data Valid Input Data Invalid Out put Data Invalid Out put Data Invalid Out put Data Invalid Out put Data XXX : H or L * : In case t he / OE is ・L・level, invalid dat a are out put to data bus . * : In case t he / OE is ・L・level, any bus c onf lict of inpu t and out put data shal l not occur. 6. 休眠模式时序 tPC t ZZEX t ZZEN / CE / WE t ZZL / ZZ I/ O0 to I/ O15 DS501-00024-3v1-Z 13 MB85R4M2T 上电/ 掉电序列 tPD tVF tVR tPU VDD VDD VDD(Min) VIH(Min) VIH(Min) 1.0V VIL(Max) VIL(Max) VSS VSS /CE /CE >VDD×0.8* /CE Don’t Care /CE>VDD×0.8* * : /CE (Max) < VDD+0.3V FRAM 特性 最 单位 大 参数 备注 值 1013 ― 读/ 写耐久性*1 次 / 16 位 工作环境温度 TA = + 85 °C *2 10 ― 数据保持 年 工作环境温度 TA = + 85 °C *1:由于 FRAM 存储采用破坏性读出机制操作,这里的读/ 写耐久性的最小值定义为读和写的次数的总 和。 *2:数据保持年数是指出厂交货后第一次读/ 写数据的保持时间。这些保持时间是根据可靠性评估结果得 出的换算值。 最小 值 使用说明 请在回流焊完成以后写入数据。此产品不能保证回流焊工序完成前写入的数据。 14 DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T ESD 和闩锁 测试 ESD HBM (人体模型) 符合 JESD22-A114 ESD MM (机器模型) 符合 JESD22-A115 ESD CDM (充电器件模型) 符合 JESD22-C101 闩锁 (I 测试) 符合 JESD78 闩锁 (V电源过电压测试) 符合 JESD78 闩锁 (电流方法) 专利方法 闩锁 (C-V方法) 专利方法 DUT 值 ≥ |2000 V| ≥ |200 V| ― MB85R4M2TFN-G-ASE1 ― ― ― ≥ |200 V| ・闩锁电阻测试的电流方法 注意 : 电压 VIN 逐渐增加且电流 IIN 应达到最大值 300 mA。 确认在 IIN = ± 300 mA 情况下未发生闩锁。 在为输入/ 输出指定特定需求且 IIN 无法达到 300 mA 的情况下,电压应增加到满足特定需求的 水平。 DS501-00024-3v1-Z 15 MB85R4M2T ・闩锁电阻测试的 C-V方法 注意 : 以大约 2 秒间隔交替切换充电电压 1 和 2。此切换过程视为一个周期。 重复此过程 5 次。但是,如果闩锁条件在完成 5 次过程之前发生,则必须立即停止该测试。 回流焊条件以及保管期限 JEDEC 条件, Moisture Sensitivity Level 3 (IPC / JEDEC J-STD-020D)。 针对含有限制级化学物质的处理 本产品符合REACH, EU RoHS 以及中国RoHS 指令。 16 DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T 订购信息 零件编号 封装 44 引脚塑料 TSOP (FPT-44P-M34) * : 烦请向我公司销售部门询问最小起订数量。 MB85R4M2TFN-G-ASE1 DS501-00024-3v1-Z 包装规格 最小起订量 托盘 ―* 17 MB85R4M2T 封装尺寸 Lead pitch 0.8mm Package width × package length 10.16 × 18.41mm Lead shape Gullwing Sealing method Plastic mold Mounting height 1.2mm Weight 0.46 g 44-pin plastic TSOP (FPT-44P-M34) 44-pin plastic TSOP (FPT-44P-M34) 11.76±0.20 * (10.76) 10.16±0.10 [23] 10.16±0.10 [44] (0.50) Note 1) # : Resin protrusion.(Each side:+0.15 Max). Note 2) * : These dimensions do not include resin protrusion. Note3)Pins width and pins thickness include plating thickness. Note4)Pins width do not include tie bar cutting remainder. LEAD No. [1] (0.50) INDEX [22] +0.075 (0.29) 1.20 MAX 18.41±0.10 0.45~0.75 0.125 –0.035 # (0.805) 0.80TYP 0.30 2013 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED F44025S-c-2-3 18 0.35 +0.10 –0.05 0.05 MIN 0.10 MAX +0.10 –0.05 0.25TYP 0~8° Dimensions in mm. Note : The values in parentheses are reference values. DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T 标记 [MB85R4M2TFN-G-ASE1] [FPT-44P-M34] DS501-00024-3v1-Z 19 MB85R4M2T 本次版本的主要修改内容 对于本文中修改之处,在页数左侧标注|记号,以示提醒。 页数 修改处 16 针对含有限制级化学物质的处理 删除连接网页信息 18 封装尺寸 追记重量 20 修改内容 DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T DS501-00024-3v1-Z 21 MB85R4M2T 22 DS501-00024-3v1-Z MB85R4M2T DS501-00024-3v1-Z 23 MB85R4M2T FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED Shin-Yokohama Chuo Building, 2-100-45 Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama, Kanagawa 222-0033, Japan http://jp.fujitsu.com/fsl/en/ 版权所有。 本公司及其子公司与关系企业(下称富士通半导体)保有修改本手册记载内容的权利,恕不另行通知。请贵用户于 订购产品前咨询富士通半导体的销售代表。 本手册记载的信息,诸如功能概要和应用电路示例,仅仅提供给贵用户作为对于富士通半导体器件的使用方法和 操作示例的参考之用; 富士通半导体对于本手册所记载的各种信息,包括但不限于产品品质、正确性、功能表现、 操作的适当性或产品是否侵权等,皆不提供任何明示或暗示的保证,亦不负责任何损害赔偿的责任。若贵用户基 于本手册记载的信息,将富士通半导体器件导入或安装于贵用户自行开发的产品或装置内,贵用户应承担所有风 险,并就此使用所衍生的一切损害自行负责。富士通半导体对本手册所载信息、亦或贵客户使用本手册所导致的 任何损害概不负责。 本手册内的任何信息,不应视为授与或转让富士通半导体所拥有或自第三方授权而来的专利权、着作权或其他类 型之知识产权,贵用户对上述权利不享有任何产权和利益。就本手册所载信息、或就贵用户因使用该信息而产生 或衍生侵害第三方的知识产权或其他权利的损害赔偿或责任,富士通半导体概不负责。 本手册介绍的产品旨在为一般用途而设计、开发和制造,包括一般的工业使用、通常办公使用、个人使用和家庭 使用; 而非用于以下领域的设计、开发和制造: (1)伴随着致命风险或危险的使用,若不加以极高程度的安全保障, 有可能直接造成死亡、人身伤害、严重物质损失或其他损失的使用(包括但不限于核能设备、航空飞行控制、空中 交通控制、公共交通控制、医用维系生命系统、或军事用途的使用),以及(2)需要极高可靠性的应用领域(包括但 不限于海底中转器和人造卫星)。就贵用户或任何第三方使用产品于上述限制领域内而引起的或衍生的任何损害赔 偿或责任,富士通半导体概不负责。 任何半导体器件存在一定的故障可能性。贵用户应确保对产品、设备和设施采取诸如冗余设计、消防设计、过流 防护,其他异常操作防护措施等安全设计,保证即使在半导体器件发生故障的情况下,也不会造成人身伤害、或 财产损失。 本手册内记载的任何关于产品或技术之资讯,应受日本外汇及外贸管理法或美国及其他国家的进出口管理法或管 理条例之管制。贵用户应确保将本手册所载产品及技术资讯办理出口或再出口时,应符合上述一切相关法令。 本手册内记载的所有公司名称、品牌名称和商标名称是各个公司所有之产权。 编辑: 系统存储器事业部