5028_nc0606a

WF5028 series
0.8V 動作小型水晶発振モジュール用 IC
■概要
WF5028 series は小型水晶発振器向けの水晶発振器用 IC です。独自の低電圧プロセスを採用したことにより、
0.8V での動作を可能にしています。
PAD 配置は、パッケージ構造、実装方法に合わせて 3 種類のタイプから選択
できますので、小型の水晶発振器に最適です。WF5028 series を使用することにより、超小型で超低電圧動作の水
晶発振器を実現できます。
■特長
• 幅広い動作電源電圧範囲：0.8 ∼ 2.0V
• 動作温度範囲：− 40°C ∼ +85°C
• 小型水晶振動子に最適な低水晶電流の発振特性
• スタンバイ機能内蔵
• 実装方法に合わせて 3 種類の PAD 配置を選択可
− WF5028A× series：Flip Chip Bonding 向け
スタンバイ時発振停止、出力 Hi-Z
• 出力 DUTY レベル：CMOS (1/2VDD)
• 出力 DUTY：50 ± 5%
− CF5028B× series：Wire Bonding 向け Type I
− CF5028C× series：Wire Bonding 向け Type II
• 推奨発振周波数範囲：20MHz ∼ 50MHz
• 多段分周により低周波出力が可能：0.75MHz (min)
• 出力負荷駆動能力：15pF
• ウェハフォーム (WF5028××)
チップフォーム (CF5028××)
• 分周回路内蔵
バージョンにより出力周波数を fo, fo/2, fo/4, fo/8,
fo/16, fo/32, fo/64 から一つ選択
■アプリケーション
• 3.2 × 2.5, 2.5 × 2.0, 2.0 × 1.6mm 小型水晶発振器
■オーダーインフォメーション
Device
Package
WF5028 ××−4
Wafer form
CF5028××−4
Chip form
SEIKO NPC CORPORATION —1
WF5028 series
■シリーズ構成
バージョン名*1
動作電源
電圧範囲
[V]
推奨発振
発振モード
*2
周波数範囲
[MHz]
出力周波数
WF5028×1
fo ( 発振周波数 )
WF5028×2
fo/2
WF5028×3
fo/4
WF5028×4
0.8 ∼ 2.0
基本波
発振停止
機能
出力状態
±3
有り
Hi-Z
fo/8
20 ∼ 50
WF5028×5
fo/16
WF5028×6
fo/32
WF5028×7
fo/64
スタンバイモード
出力駆動
能力 [mA]
(V DD = 1.2V)
*1. チップフォームの場合、CF5028×× となります。
*2. 推奨発振周波数は、NPC 特性確認用水晶からの目安であり、発振周波数帯を保証するものではありません。
水晶振動子の特性や実装条件により特性が大幅に変動しますので、発振特性の十分な評価のもとご使用下さい。
■バージョン名称
Device
Package
WF5028××−4
Wafer form
CF5028 ××−4
バージョン名称
WF5028
形態 WF：Wafer form
CF：Chip (Die) form
Chip form
−4
分周機能
PAD配置 A：Flip Chip Bonding向け
B：Wire Bonding向けType I
C：Wire Bonding向けType II
SEIKO NPC CORPORATION —2
WF5028 series
■パッド配置図
(Unit：µm)
● WF5028A×
(Flip Chip Bonding 向け )
● CF5028B×
(Wire Bonding 向け Type I)
(750,690)
VSS
5
4
Q
Y INHN
6
3
VDD
(0,0)
1
2
XT
XTN
● CF5028C×
(Wire Bonding 向け Type II)
(750,690)
Y
Q
5
4
VSS
VDD
6
3
INHN
(0,0)
1
2
XTN
XT
(750,690)
VDD
5
4
Q
Y INHN
6
3
VSS
(0,0)
1
2
XT
XTN
X
X
X
チップサイズ：0.75 × 0.69mm
チップ厚：130µm ± 15µm
PAD 開口部：90 µm
チップ裏面：V SS レベル
チップサイズ：0.75 × 0.69mm
チップ厚：130µm ± 15µm
PAD 開口部：90 µm
チップ裏面：V SS レベル
チップサイズ：0.75 × 0.69mm
チップ厚：130µm ± 15µm
PAD 開口部：90 µm
チップ裏面：V SS レベル
■パッド座標
パッド
番号
■端子説明
パッド座標
m)
(Unit：µm
パッド番号
端子名
名称
機能
5028A× 5028B× 5028C×
X
Y
1
229
114
1
2
1
XT
アンプ入力端子
2
520
114
2
1
2
XTN
アンプ出力端子
3
636
304
3
6
5
VDD
(+) 電源端子
4
636
531
4
5
4
Q
5
114
531
5
4
3
VSS
(−) 電源端子
6
114
304
6
3
6
INHN
出力状態制御
入力端子
出力端子
水晶振動子接続端子
XT, XTN の間に水晶振動子を接続
fo, fo/2, fo/4, fo/8, fo/16, fo/32, fo/64
の内、一波を出力
"L" で出力 Hi-Z ( 発振停止 )
パワーセーブプルアップ抵抗内蔵
■ブロックダイアグラム
VDD VSS
INHN
RF
DIVIDER
CMOS
Q
XT
RD
CG
CD
XTN
SEIKO NPC CORPORATION —3
WF5028 series
■チップ内でのバージョン判別
WF5028 series は、マスクによるバージョン切り換えだけでなく、チップ内のトリミング素子をトリミングす
ることでもバージョンの切り換えをすることが可能です。
トリミングによるバージョン切り換えの場合、当社工場出荷時にご注文のバージョンに応じて所定のトリミ
ング素子を切断し、電気特性試験後に 出荷されます。このため、WF5028 series には同一商品であってもバー
ジョンの切り換えをマスクで行うか、トリミングで行うかによって外観が異なります。また、バージョン識別
にはチップ内バージョン名だけでなく、トリミング素子の切断箇所の判別が必要となります。
チップ内バージョン名は、下記チップレイアウト図中 (1) 部分、トリミング素子は図中 (2) 部分に配置されて
います。チップ内でのバージョン識別一覧を表 2 に示します。マスク切り換えの場合、下記チップレイアウト
図内、商品名の 2 桁のバージョン名 ((1) 部分 ) で判別します。
(750,690)
5028
(1)チップ内バージョン名
(2)トリミング素子
F1
F2
F3
F4
NPC
表 1：バージョンとトリミング箇所
F5
F6
F7
F8
F9
• 5028×1 トリミング素子 ( トリミング無し )
トリミング素子番号 *1
バージョン名
F1
F2
F3
WF5028×1
−
−
−
WF5028×2
×
−
−
WF5028×3
−
×
−
WF5028×4
×
×
−
WF5028×5
−
−
×
WF5028×6
×
−
×
WF5028×7
−
×
×
• 5028×2 トリミング実施後外観 (F1 を切断 )
• 5028×3 トリミング実施後外観 (F2 を切断 )
*1. −：未切断、×：切断、F4 ∼ F9：未使用
• 5028×4 トリミング実施後外観 (F1 と F2 を切断 )
：切断箇所
SEIKO NPC CORPORATION —4
WF5028 series
表 2：バージョン名とチップ現品でのバージョン識別一覧
マスクによる
バージョン切り換え品
トリミングによるバージョン切り換え品
バージョン名
チップ内
バージョン名
トリミング素子 *1
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
トリミング素子
チップ内
バージョン名
F1 ∼ F9
5028A1
AX
−
−
−
AX
5028A2
AX
×
−
−
A2
5028A3
AX
−
×
−
A3
5028A4
AX
×
×
−
A4
5028A5
AX
−
−
×
A5
5028A6
AX
×
−
×
A6
5028A7
AX
−
×
×
A7
5028B1
BX
−
−
−
BX
5028B2
BX
×
−
−
B2
5028B3
BX
−
×
−
B3
5028B4
BX
×
×
−
5028B5
BX
−
−
×
B5
5028B6
BX
×
−
×
B6
5028B7
BX
−
×
×
B7
5028C1
CX
−
−
−
CX
5028C2
CX
×
−
−
C2
5028C3
CX
−
×
−
C3
5028C4
CX
×
×
−
C4
5028C5
CX
−
−
×
C5
5028C6
CX
×
−
×
C6
5028C7
CX
−
×
×
C7
全て未切断
B4
全て未切断
*1. −：未切断、×：切断
SEIKO NPC CORPORATION —5
WF5028 series
■絶対最大定格
VSS = 0V
項目
記号
条件
定格
単位
− 0.5 ∼ + 4.0
V
電源電圧範囲
VDD
VDD − VSS 間
入力電圧範囲
V IN
入力端子
− 0.5 ∼ V DD + 0.5
V
出力電圧範囲
VOUT
出力端子
− 0.5 ∼ V DD + 0.5
V
保存温度範囲
TSTG
ウェハ形態
− 65 ∼ + 150
°C
出力電流
I OUT
Q 端子
± 20
mA
■推奨動作条件
VSS = 0V
項目
記号
規格
条件
MIN
TYP
単位
MAX
動作電源電圧
VDD
CL ≤ 15pF
0.8
2.0
V
入力電圧
V IN
入力端子
V SS
VDD
V
動作温度
TOPR
− 40
+ 85
°C
20
50
MHz
0.75
50
MHz
発振周波数*1
出力周波数
fo
fOUT
5028×1 ∼ 5028×7
5028×1 ∼ 5028×7, CL ≤ 15pF
*1. 発振周波数は、NPC 特性確認用水晶からの目安であり、
発振周波数帯を保証するものではありません。
水晶振動子の特性や実装条件により特性が大幅に変動しますので、発振特性の十分な評価のもとご使用下さい。
SEIKO NPC CORPORATION —6
WF5028 series
■電気的特性
● DC 特性
特記なき場合 VDD = 0.8 ∼ 2.0V, VSS = 0V, Ta = − 40 ∼ + 85°C
項目
"H" レベル出力電圧
"L" レベル出力電圧
記号
V OH
VOL
Q 端子 ,
測定回路 3
Q 端子 ,
測定回路 3
0.8
V
IOH = − 5mA, VDD = 1.4V
1.0
V
IOL = 0.7mA, VDD = 0.8V
0.2
V
IOL = 3mA, VDD = 1.1V
0.3
V
IOL = 5mA, VDD = 1.4V
0.4
V
V IL
INHN 端子 , 測定回路 4
IDD
0.7V DD
INHN 端子 PULL UP
抵抗
発振部帰還抵抗
発振部容量
IST
RUP1
RUP2
CD
0.3V DD
V
20
µA
Q 端子 , 測定回路 5,
INHN = "L", Ta = 25°C
5028×1 (fo), 測定回路 1,
無負荷 , INHN = "OPEN",
fo = 48MHz, fOUT = 48MHz
V DD = 1.5V
1.7
2.6
mA
V DD = 1.2V
1.3
2.0
mA
V DD = 0.9V
0.9
1.4
mA
5028×2 (fo/2), 測定回路 1,
無負荷 , INHN = "OPEN",
fo = 48MHz, fOUT = 24MHz
V DD = 1.5V
1.5
2.3
mA
V DD = 1.2V
1.1
1.7
mA
V DD = 0.9V
0.8
1.2
mA
5028×3 (fo/4), 測定回路 1,
無負荷 , INHN = "OPEN",
fo = 48MHz, fOUT = 12MHz
V DD = 1.5V
1.3
2.0
mA
V DD = 1.2V
1.0
1.5
mA
V DD = 0.9V
0.6
0.9
mA
5028×4 (fo/8), 測定回路 1,
無負荷 , INHN = "OPEN",
V DD = 1.5V
1.2
1.8
mA
V DD = 1.2V
0.9
1.4
mA
fo = 48MHz, fOUT = 6MHz
V DD = 0.9V
0.55
0.9
mA
5028×5 (fo/16), 測定回路 1,
無負荷 , INHN = "OPEN",
V DD = 1.5V
1.1
1.7
mA
V DD = 1.2V
0.8
1.2
mA
fo = 48MHz, fOUT = 3MHz
V DD = 0.9V
0.5
0.8
mA
5028×6 (fo/32), 測定回路 1,
無負荷 , INHN = "OPEN",
fo = 48MHz, fOUT = 1.5MHz
V DD = 1.5V
1.1
1.7
mA
V DD = 1.2V
0.8
1.2
mA
V DD = 0.9V
0.5
0.8
mA
V DD = 1.5V
1.1
1.7
mA
0.8
1.2
mA
0.5
0.8
mA
100
µA
V OL = V SS
µA
20
測定回路 1, INHN = "L", Ta = 25 °C
測定回路 6
Rf
CG
V
V OH = V DD
5028×7 (fo/64), 測定回路 1,
無負荷 , INHN = "OPEN",
V DD = 1.2V
fo = 48MHz, fOUT = 0.75MHz V DD = 0.9V
スタンバイ電流
単位
V
"L" レベル入力電圧
消費電流
MAX
0.6
INHN 端子 , 測定回路 4
*1
TYP
IOH = − 3mA, VDD = 1.1V
VIH
IZ
MIN
IOH = − 0.7mA, VDD = 0.8V
"H" レベル入力電圧
出力リーク電流
規格
条件
設計値 ( ウェハー内モニターパターンにて
確認 ), 寄生容量は除く
0.4
2
10
MΩ
30
70
150
kΩ
50
100
200
kΩ
2
pF
12
pF
*1. Q 端子に容量を負荷した場合、負荷容量 CL で消費される充放電電流 ICL は出力周波数を fOUT とすると、次式で
算出できます。 ICL = CL × V DD × f OUT
SEIKO NPC CORPORATION —7
WF5028 series
● AC 特性
特記なき場合 VDD = 0.8 ∼ 2.0V, VSS = 0V, Ta = − 40 ∼ + 85°C
項目
記号
出力立ち上がり時間
出力立ち下がり時間
規格
条件
MIN
TYP
MAX
単位
tr1
測定回路 1, CL = 15pF,
VDD = 1.1 ∼ 2.0V
1.3
3.0
ns
tr2
0.2VDD → 0.8VDD
VDD = 0.8 ∼ 1.1V
1.7
4.0
ns
tf1
測定回路 1, CL = 15pF,
VDD = 1.1 ∼ 2.0V
1.3
3.0
ns
tf2
0.8VDD → 0.2VDD
VDD = 0.8 ∼ 1.1V
1.7
4.0
ns
50
55
%
50
µs
出力 DUTY サイクル
DUTY
測定回路 1, Ta = 25°C, CL = 15pF
出力ディスエーブル
遅延時間
t OD
測定回路 2, Ta = 25°C, CL ≤ 15pF
45
●タイミングチャート
0.8VDD
Q
0.8VDD
TW
0.2VDD
DUTY measurement
voltage (0.5V DD )
0.2VDD
DUTY= TW/ T
T
tr
100 (%)
tf
図 1：出力スイッチング波形
INHN
VIH
VIL
tOD
tSTR
0.1V
Q
Normal
operation
Output
stopped
Hi-Z*
Normal
operation
• INHN 端子 High → Low の場合：Q 端子出力は一度、High レベルになった後、ハイ・インピーダンスになります。
• INHN 端子 Low → High の場合：Q 端子出力は発振開始 ( 発振検出 ) 後、ハイ・インピーダンスから出力状態に移
行します。
*) タイミングチャートは、ハイ・インピーダンスの状態を明確にするため、Q 端子に 1kΩ のプルダウン抵抗を
接続した場合の出力状態を表しています。(「■測定回路」内「●測定回路 2」参照 )
図 2：出力ディスエーブル時間、発振開始時間・タイミングチャート
SEIKO NPC CORPORATION —8
WF5028 series
■機能説明
●スタンバイ機能
INHN 端子を Low レベルにすることで、Q 端子出力がハイ･インピーダンスになります。
INHN
Q
発振部
High (open)
周波数出力
動作
Low
Hi −Z
停止
●パワーセーブプルアップ抵抗
INHN 端子のプルアップ抵抗は入力レベル ("H" or "L") に応じてR UP1 または RUP2 に切り換わります。INHN
端子を Low レベルに固定したときは INHN 端子に内蔵しているプルアップ抵抗値が大きくなり (RUP1)、抵
抗で消費する電流を小さくすることができます。
INHN 端子を Open で使うときはプルアップ抵抗値が小さくなり (RUP2)、外来ノイズによる影響を受けにく
くなります。これにより、INHN 端子内部は High レベルに固定された状態となりますので、不意に出力が停
止するといった問題を回避できます。
●発振検出機能
WF5028 series は発振検出回路を搭 載しています。これは、水晶発振が起動し、安 定するまでは出力回路
がディスエーブル状態となる機能です。この機能により、電源投入時や INHN 端子による発振再起動時にお
ける異常発振の危険性を軽減することができます。
SEIKO NPC CORPORATION —9
WF5028 series
■測定回路
●測定回路 1
●測定回路 4
測定項目：IDD, IST , DUTY, tr , tf
測定項目：VIH , VIL
IDD
IST
A
VDD
XT
VDD
X'tal
XT
X'tal
XTN
Q
0.1µF
0.1µF
Q
IDD: Open
INHN VSS
XTN
INHN VSS
VIH
V
VIL
CL = 15pF
(Including probe
capacitance)
IDD: Open
IST: Short
V IH：V SS → V DD で出力状態が変化する電圧
V IL：V DD → V SS で出力状態が変化する電圧
INHN は発振停止機能
注 ) AC 特性は Q 端子をオシロスコープで観測
●測定回路 2
●測定回路 5
測定項目：tOD
測定項目：I Z
VDD
0.1µF
VDD
Signal
Generator
Q
C1
XTN
CL
INHN VSS
VDD
0.1µF
RL
A
Q
or
VSS
R1
IZ
INHN VSS
VDD
or
VSS
XTN 入力信号：1Vp-p, サイン波
C1 : 0.001µF
CL : 15pF
R1 : 50Ω
RL : 1k Ω
●測定回路 6
測定項目：R UP1, RUP2
●測定回路 3
測定項目：VOH, VOL
VDD
0.1µF
0.1µF
VDD
INHN VSS
50Ω
Signal
Generator
Q
0.001µF
XTN
VOH
V
VOL
VSS
50Ω
∆V
VOH
VS
∆V = 50 × I OH となるように
V S を調整
VS
VOL
0.1µF
VS
VIN V
A IUP
RUP1 =
VDD
IUP
(VIN = 0V)
RUP2 = VDD 0.7V DD (VIN = 0.7V DD)
IUP
∆V
∆V = 50 × IOL となるように
V S を調整
XTN 入力信号：1Vp-p, サイン波
SEIKO NPC CORPORATION —10
WF5028 series
■参考特性例
以下の特性は、下記、水晶振動子を使用した時の値です。使用する水晶振動子や測定環境により、特性が異
なりますのでご注意ください。
• 使用水晶振動子
• 振動子パラメータ
Paramater
fo = 48MHz
C0 [pF]
1.6
R1 [Ω]
12
C1
L1
R1
C0
●消費電流
●負性抵抗
5
0
Frequency [MHz]
40
60
80
100
0
CL = 15pF
3
2
No load
1
0
0.5
1.0
1.5
2.0
VDD [V]
Negative resistance [Ω]
4
IDD [mA]
20
−200
C0 = 2pF
−400
−600
C0 = 1pF
−800
C0 = 0pF
−1000
5028×1, f OSC = 48MHz, fOUT = 48MHz, Ta = 25°C
5028×1, VDD = 0.9V, Ta = 25°C
注)
凡例の "C0" とは、水晶振動子の C0 相当の容量を 5028 の
XT-XTN 間に並列に接続して測定した結果です。
当社冶具を用い、Agilent 社製 4396B で測定した結果で
す。測定冶具および測定環境で変動する場合があります。
●ドライブレベル
12
200
8
f = 48MHz
Drive level [µW]
Frequency deviation [ppm]
●周波数電圧偏差
4
0
−4
−8
−12
0.5
1.0
1.5
VDD [V]
5028×1, C L = 15pF, 1.2V 基準 , Ta = 25°C
2.0
150
f = 48MHz
100
50
0
0.5
1.0
1.5
2.0
VDD [V]
5028×1, fOSC = 48MHz, Ta = 25°C
SEIKO NPC CORPORATION —11
WF5028 series
●位相ノイズ
●出力波形
使用測定器：Signal Source Analyzer Agilent E5052
使用測定器：オシロスコープDSO80604B (Agilent社製)
Phase noise [dBc/Hz]
−40
−60
−80
−100
−120
−140
0.9V
1.2V
1.5V
1.8V
−160
−180
10
100
1,000
10,000
100,000
1,000,000
10,000,000
Offset frequency [Hz]
5028×1, f OSC = 48MHz, fOUT = 48MHz, Ta = 25°C
5028×1, VDD = 0.9V, f OUT = 48MHz,
C L = 15pF, Ta = RT
SEIKO NPC CORPORATION —12
WF5028 series
※このカタログに記載されている製品のご使用に際しては、次の点にご注意くださいますようお願い申し上げます。
1. このカタログに記載されている製品は、
その故障または誤作動が直接人命に関わる製品に使用されることを意図しておりません。
このような使用をご検討の場合には、
必ず事前に当社営業部までご相談ください。
なお、
事前の ご相談なく使用され、そのことに よって発生した損害 等については、当社では一切責 任を負いかねますの でご了承
ください。
2. このカタログに記載されている内容は、
特性、信頼性等の改善のため予告なしに変更されることがありますので予めご了承ください。
3. このカタログに記載されている内容は、第三者の知的財産権その他の権利を侵害していないことを保証するものではありません。
したがって、
その使用に起因する第三者の権利に対する侵害について当社は責任を負いかねますのでご了承ください。
4. このカタログに記載されている回路等の定数は一例を示すものであり、
量産に際しての設計を保証するものではありません。
5. このカタログに記載 されている製品の全 部または一部が、外国為替及び外国 貿易法その他の関係 法令に定める物資に 該当する
場合は、
それ らの法令に基づく輸 出の承認、
許 可が必要になります ので、
お客様 の方でその申請手 続きをお取りくださ るようお
願いいたします。
セ イ コ ー Ｎ Ｐ Ｃ 株 式 会 社
本社・東京営業所
〒 104­0032 東京都中央区八丁堀 1­9­9
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2008.01
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