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FJDK71251-05
発行日:2017 年 9 月 5 日
MK71251-01/MK71251-02X Bluetooth
v4.1 無線通信モジュール
・Bluetooth®は、Bluetooth SIG, Inc.の登録商標です。
・その他の名称については、一般に各開発メーカの商標または、登録商標です。
1/28
■概要
MK71251-01/-02 は、Bluetooth® Specification v4.1 に準拠した 2.4GHz 帯無線通信を行う ML7125-001/-002、
26MHz/32.768kHz水晶振動子、RF回路、及び EEPROM等を内蔵した無線通信モジュールです。低電圧駆動・低消費電力
により、長期間のバッテリー寿命を実現でき、Bluetooth® v4.1に対応したヘルスケア・フィットネス機器、リモコン、PC周辺機器
等の用途に適しています。
■特長
RF 回路、アンテナなど無線通信を実現できる機能を装備した無線通信モジュール
Bluetooth® Specification v4.1 準拠
電波認証
工事設計認証(認証番号: 006-000373[MK71251-01] / 006-000384[MK71251-02])
FCC(FCC ID:2ACIJ71251)
IC(IC: 20971-K71251)
CE(RED) EN300 328 V2.1.1
Bluetooth® 認証(End Product, QDID: 77987)
Bluetooth® Specification v4.1 に準拠した 2.4GHz 帯無線通信を行う ML7125-001/-002 を内蔵
26MHz/32.768kHz 水晶振動子内蔵
EEPROM 内蔵
バイパスコンデンサ、スイッチングレギュレータ周辺部品内蔵
電源電圧 2.0V~3.6V
動作温度 -20℃~75℃
消費電流 (スイッチングレギュレータ使用時)
ディープスリープ状態 3.15A (Typ.)
アイドル状態 2.0 mA (Typ.)
送信時 6.7 mA (Typ.)
受信時 6.2 mA (Typ.)
外形寸法 8.0mm(W) x 11.0mm(L) x 2.0mm(H)
鉛フリー、 RoHS 準拠
ファミリ構成
ファミリ *4 搭載 LSI *1 対応アプリケーション 備考
MK71251-01YEZH5B ML7125-001 -
MK71251-02YEZH5B ML7125-002 - (Blank) *2
MK71251-02AYEZH5B ML7125-002 AT コマンド *3
MK71251-02BYEZH5B ML7125-002 Beacon *3
(*1) 搭載 LSIにより、対応可能な動作モード、及び一部端子機能等が異なりますのでご注意ください。
(*2) 動作モードに応じたアプリケーションデータを EEPROM へ書き込みする必要があります。
詳細は別項「アプリケーションデータの書き込み」を参照して下さい。
(*3) 動作モードに応じたアプリケーションデータがあらかじめ EEPROMへ書き込まれております。
(*4) 正式商品名や商品ステータスにつきましてはセールスオフィスまでお問い合わせ下さい。
FJDK71251-05
MK71251-01/MK71251-02X
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■ブロック図
LAPIS Bluetooth®-LSI
ML7125-001/-002
X’tal 26MHz
X’tal 32.768kHz
RF Matching
ANTENNA DC/DC Filter
EEPROM (128Kbit)
SPI I/F (BACI Mode)
UART I/F
(HCI Mode)
MK71251-01/-02
VDDBAT
GND
OUT_MOD
OUT_ANT
RESETB
VCC
Control signal
FJDK71251-05
MK71251-01/MK71251-02X
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■端子配置図
11
1 29
20
10
9
8
7
6
5
4
3
21
22
23
24
25
26
27
28
2
12 13 14 15 16 17 18 19
32
3330
31
OUT_ANT
OUT_MOD
GND
SWREG_FB
T1
T0
RESETB
TMODE
PS_SW
FETGATE
PS
_C
ON
TR
OL
/GP
IO3
I2C
_S
DA
I2C
_S
CL
IRQ
/GP
IO2
VD
DB
AT
RF
_A
CT
IVE
/GP
IO0
WA
KE
UP
/GP
IO1
UART_TXD
UART_RXD
SPIDIN/TM1
SPIXCS/TM3
SPICLK/TM4
SPIDOUT/TM2
TMON
GND
N.C.
SWD
SW
CK
N.C.
TOP VIEW
FJDK71251-05
MK71251-01/MK71251-02X
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■端子一覧
I/O 定義 IRF : RF 入出力端子です。
I : デジタル入力端子です。
Is : Shmit 付きデジタル入力端子です。
IAH : High 電圧アナログ入力端子です。
XSH : Lowpower クロック発振子接続端子です
O2 : 2mA のデジタル出力端子です。
B2 : 2mA のデジタル入出力端子です。
B2PD : Controllable pull down 付き 2mA のデジタル入出力端子です。
B2PU : 2mA のデジタル入出力端子です。モジュール内でプルアップされています。
端子
番号
端子名称 リセット時
属性/値
I/O Active
Level
端子機能
1 NC --- --- --- NC 端子
2 OUT_ANT --- IRF ---
Output from Antenna
(to be connected to OUT_MOD by user's PCB)
3 OUT_MOD --- IRF ---
Output from Module
(to be connected to OUT_ANT by user's PCB)
4 SWREG_FB 1.35V/3.0V
入力 --- ---
スイッチングレギュレータテスト端子
5 T1 Hi-Z IAH --- テスト端子 1
6 T0 Hi-Z IAH --- テスト端子 0
7 RESETB 入力 Is Low Reset 入力 (Low = Reset)
8 TMODE 入力 I --- TEST MODE 入力 (Low = 通常動作)
9 TMON 入力 XSH --- テスト用モニタ端子
10 SWD 入力 B2 --- SWD データ入出力
11 GND --- --- --- GND
12 SWCK 入力 I --- SWD クロック入力
13 PS_CONTROL/GPIO3 Low出力 B2 ---
PS_CONTROL 出力(MK71251-01 の場合)
GPIO3:GPIO 入出力(MK71251-02 の場合)
14 I2C_SDA 入力 B2PU --- I2C_SDA モニタ端子
15 I2C_SCL 入力 B2PU --- I2C_SCL モニタ端子
16 IRQ/GPIO2 High 出力 B2 ---
IRQ 出力(MK71251-01 の場合)
GPIO2:GPIO 入出力(MK71251-02 の場合)
17 VDDBAT --- --- --- Power supply 2.0 to 3.6V
18 RF_ACTIVE/GPIO0 Low出力 B2 ---
RF_ACTIVE 出力(MK71251-01 の場合)
GPIO0:GPIO 入出力(MK71251-02 の場合)
19 WAKEUP/GPIO1 入力 B2 ---
WAKEUP 入力(MK71251-01の場合)
GPIO1:GPIO 入出力(MK71251-02 の場合)
20 GND --- --- --- GND
21 UART_TXD High 出力 O2 --- UART TXD 出力
22 UART_RXD 入力 B2PD --- UART RXD 入力
23 SPIDIN/TM1 入力 I ---
SPIDIN:SPI Data 入力(MK71251-01 の場合)
TM1:テストモード設定入力(MK71251-02 の場合)
24 SPIDOUT/TM2 入力 B2PD ---
SPIDOUT:SPI Data 出力(MK71251-01 の場合)
TM2:テストモード設定入力(MK71251-02 の場合)
25 SPIXCS/TM3 入力 I Low
SPIXCS:SPI Chip Select(MK71251-01 の場合)
TM3:テストモード設定入力(MK71251-02 の場合)
26 SPICLK/TM4 入力 I ---
SPICLK:SPI Clock(MK71251-01 の場合)
TM4:テストモード設定入力(MK71251-02 の場合)
27 FETGATE 入力 I ---
FET Gate 制御端子、
通常時は PS_SW とショートして下さい。
28 PS_SW Low出力 O2 ---
Power 制御通知信号 (内蔵 FET制御用)
0:FET ON / 1:FET OFF
29 NC --- --- --- NC 端子
30 GND --- --- --- GND
31 GND --- --- --- GND
32 GND --- --- --- GND
33 GND --- --- --- GND
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■端子説明
I/O 定義 IRF : RF 入出力端子です。
I : デジタル入力端子です。
Is : Shmit 付きデジタル入力端子です。
IAH : High 電圧アナログ入力端子です。
XSH : Lowpower クロック発振子接続端子です
O2 : 2mA のデジタル出力端子です。
B2 : 2mA のデジタル入出力端子です。
B2PD : Controllable pull down 付き 2mA のデジタル入出力端子です。
B2PU : 2mA のデジタル入出力端子です。モジュール内でプルアップされています。
●RF、アナログ関連端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
2 OUT_ANT --- IRF --- Output from Antenna
(to be connected to OUT_MOD by user's PCB)
3 OUT_MOD --- IRF --- Output from Module
(to be connected to OUT_ANT by user's PCB)
6 T0 Hi-Z IAH --- テスト端子 0
5 T1 Hi-Z IAH, --- テスト端子 1
●LPXO 関連端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
9 TMON 入力 XSH --- テストモニタ端子、通常 OPEN で使用して下さい。
●SPI 端子
端子
番号
端子名称 リセット時
属性/値 I/O
Active
Level
端子機能
MK71251
-01
MK71251
-02 MK71251-01 MK71251-02
23 SPI
DIN TM1 入力 I --- SPIDIN:SPI Data 入力 TM1:テストモード設定入力
24 SPI
DOUT TM2 入力 B2PD --- SPIDOUT:SPI Data 出力 TM2:テストモード設定入力
25 SPI
XCS TM3 入力 I Low SPIXCS:SPI Chip Select TM3:テストモード設定入力
26 SPI
CLK TM4 入力 I --- SPICLK:SPI Clock TM4:テストモード設定入力
●UART 端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
21 UART_TXD High 出力 O2 --- UART TXD 出力
22 UART_RXD 入力 B2PD --- UART RXD 入力
●I2C 端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
15 I2C_SCL 入力 B2PU --- I2C_SCL モニタ端子、通常 OPEN で使用してください。
14 I2C_SDA 入力 B2PU --- I2C_SDA モニタ端子、通常 OPEN で使用してください。
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MK71251-01/MK71251-02X
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●専用制御端子/GPIO 端子
端子
番号
端子名称 リセット時
属性/値 I/O
Active
Level
端子機能
MK71251
-01
MK71251
-02 MK71251-01 MK71251-02
18 RF_AC
TIVE GPIO0 Low出力 B2 ---
RF_ACTIVE出力:RFブロック
の動作状態を示すスタータス
信号
GPIO0:GPIO 入出力
19 WAKE
UP GPIO1 入力 B2 ---
WAKEUP 入力 :HOST から
MK71251 をスリープ状態から
起動させる制御信号
GPIO1:GPIO 入出力
16 IRQ GPIO2 High 出力 B2 ---
IRQ 出 力 :MK71251 か ら
HOST に割り込み通信をかけ
るステータス信号
GPIO2:GPIO 入出力
13 PS_CO
NTROL GPIO3 Low出力 B2 ---
PS_CONTROL出力:スリープ
状態を示すステータス信号 GPIO3:GPIO 入出力
●その他の端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
7 RESETB 入力 Is Low Reset 入力 (Low = Reset)
8 TMODE 入力 I --- TEST MODE 入力 (Low = 通常動作)
●スイッチングレギュレータ関連端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
4 SWREG_FB 1.35V/3.0V
入力 --- ---
スイッチングレギュレータテスト端子
通常 OPEN で使用して下さい。
●デバッガ関連端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
10 SWD 入力 B2 --- SWD データ入出力、通常 Lowに固定してください。
12 SWCK 入力 I --- SWD クロック入力、通常 Lowに固定してください。
●内蔵 FET 制御端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
28 PS_SW Low出力 O2 --- Power 制御通知信号 (内蔵 FET 制御用)
0:FET ON / 1:FET OFF
27 FETGATE 入力 I --- FET Gate制御端子、通常時は PS_SW とショートして下さい。
●電源端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
17 VDDBAT --- --- --- Power supply 2.0 to 3.6V,
11 GND --- --- --- GND
20 GND --- --- --- GND
30 GND --- --- --- GND
31 GND --- --- --- GND
32 GND --- --- --- GND
33 GND --- --- --- GND
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MK71251-01/MK71251-02X
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●NC 端子
端子
番号 端子名称
リセット時
属性/値 I/O
Active
Level 端子機能(MK71251-01/-02 共通)
1 NC --- --- --- NC 端子、必ず OPEN で使用してください。
29 NC --- --- --- NC 端子、必ず OPEN で使用してください。
●未使用時の端子処理
端子未使用時の処理方法を示します。MK71251-01/-02 の基本動作を損なう端子処理は含まれません。
端子番号 端子名称 推奨端子処理
1,29 NC Open
23 SPIDIN/TM1 High 固定
24 SPIDOUT/TM2 Open
25 SPIXCS/TM3 High 固定
26 SPICLK/TM4 High 固定
21 UART_TXD Open
22 UART_RXD Low固定 (動作モード設定を参照)
14 I2C_SDA Open(モジュール内でプルアップされています)
15 I2C_SCL Open(モジュール内でプルアップされています)
18 RF_ACTIVE/GPIO0 Open
19 WAKEUP/GPIO1 High もしくは Low固定
固定値については動作モードを参照願います
16 IRQ/GPIO2 Open
13
PS_CONTROL Open
GPIO3 High もしくは Low固定
固定値については動作モードを参照願います
10 SWD Low固定
12 SWCK Low固定
4 SWREG_FB Open
27 FETGATE PS_SW とショートして下さい
9 TMON Open
6 T0 Open
5 T1 Open
ご注意
ハイインピーダンス入力設定で、端子をオープン状態のままにしておくと消費電流が過大になる恐れがありますので、未使用の入力端
子及び入出力端子はオープンとならないように処理を行って下さい。
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MK71251-01/MK71251-02X
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■電気的特性
以下、標準として記載している欄の値は、代表的な中心値を示します。ばらつきまで考慮した保証値ではありません。
●絶対最大定格
項目 記号 条件 定格値 単位
電源電圧 (*1) VDDHV –0.3 to +4.6 V
ディジタル入力電圧 (*2) VDIN –0.3 to VDD+0.3 V
ディジタル出力電圧 (*3) VDO Ta = 20 to +75°C –0.3 to VDD +0.3 V
アナログ端子電圧 (*4) VAH GND=0V –0.3 to VDD+0.3 V
ディジタル端子電流 (*2)(*3) IDO –10 to +10 mA
アナログ端子電流 (*4) IA1 –2 to +2 mA
保存温度 Tstg – –40 to +85 °C
(*1) VDDBAT端子
(*2) IO 定義が、I, Is, B2, B2PD, B2PUの端子
(*3) IO 定義が、O2, B2, B2PD, B2PUの端子
(*4) IO 定義が、IAH, XSH,の端子
●推奨動作条件
項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位
電源電圧 VDD VDDBAT 端子 2.0 3.0 3.6 V
動作温度 Ta – –20 +25 +75 °C
ディジタル入力立上り時間 tIR1 ディジタル入力端子 – – 20 ns
ディジタル入力立下り時間 tIF1 ディジタル入力端子 – – 20 ns
ディジタル出力負荷 CDL 全ディジタル出力端子 – – 20 pF
RF チャネル周波数(*1) FRF OUT_MOD 端子 2402 – 2480 MHz
RF 入力レベル PRFIN -70 – -10 dBm
(*1)周波数範囲 F = 2402 + 2 x k [MHz] 但し、k=0, 1,2,…,39.
●電源電流特性 (Ta = 25°C)
項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位
電源電流 IDD1
Deep スリープ状態
(Lowpower クロック自己発振) – 3.15 – A
IDD2 アイドル状態 – 2.0 – mA
IDD3 RF 受信状態 6.2 – mA
IDD4 RF 送信状態(0dBm) – 6.7 – mA
(注意) Ta=25℃、VDDBAT=3.0V、スイッチングレギュレータ使用時の条件です。
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●DC 共通特性
(Ta = 20~+75°C)
項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位
高レベル入力電圧 VIH1 (*1) (*3) VDD
X0.7 – VDD V
低レベル入力電圧 VIL1 (*1) (*3) 0 – VDD
X0.3 V
高レベル出力電圧 VOH IOH = 2mA (*2) (*3) VDD
0.75 – VDD V
低レベル出力電圧 VOL IOL = 2mA (*2) (*3) 0 – VDD
0.25 V
入力容量 CIN F=1MHz (*1) (*3) – 8 – pF
(*1) 端子説明の I/O に、I, ISと記載されている端子
(*2) 端子説明の I/O に、O2 と記載されている端子
(*3) 端子説明の I/O に、B2, B2PD, B2PUと記載されている端子
●RF 特性
(Ta = 20~+75°C)
項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位
送信
最大送信パワー POUT 0dBm 設定 – 0 – dBm
中心周波数許容範囲 FCERR Master Clock tolerance <
40 ppm –40 0 40 ppm
変調データレート DRATE – – 1 – Mbps
変調指数 FIDX – 0.45 0.50 0.55 –
変調 BT値 BT GFSK – 0.5 – –
受信
受信感度 PSENS PER = 30.8% (*1) – -85 -70 dBm
最大受信レベル
(*2) PRXMAX PER=30.8% (*1) – – -10 dBm
RSSI 検出範囲
(*2)
PRSSIMAX 上限 -40 – – dBm
PRSSIMIN 下限 – – -85 dBm
(*1) PER=30.8%は、BER=0.1%に相当します。
(*2) Ta = 25℃、VDDBAT= 3.0V の条件です。
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MK71251-01/MK71251-02X
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●SPI インタフェース特性
(Ta = 20~+75°C)
項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位
SPICLK クロック周波数 FSCLK
負荷容量
CL=20pF
16.384 32.768 1625 kHz
SPIXCS 入力セットアップ時間 TCESU 1/Fsclk − − ms
SPIXCS 入力ホールド時間 TCEH 1/Fsclk − − ms
SPICLK ハイパルス幅 TWCKH 250 − − ns
SPICLK ローパルス幅 TWCKL 250 − − ns
SPIDIN 入力セットアップ時間 TDISU 5 − − ns
SPIDIN 入力ホールド時間 TDIH 250 − − ns
SPICLK 出力遅延時間 TCKOD − − 250 ns
SPIDOUT出力ホールド時間 TDOH 5 − − ns
SPIXCS 出力イネーブル遅延時間 TCEEN 0 − 300 ns
SPIXCS 出力ディセーブル遅延時間 TCEDIS 150 − ns
※データ出力トリガ SPICLK エッジから次の SPICLK エッジの幅を 250ns で使用する場合は、SPIDOUTの出力タイミングが次のエッジと
同時となる可能性があります。HOSTのデータ入力セットアップを考慮してパルス幅の設定する必要があります。
※バイトデータ間の隙間がない状態で、半二重でデータ転送した場合の動作可能な SPIクロック周波数の最大は 475kHzです。
但し、データのバイト区間の時間を保証することで最大 1625kHz で動作可能です。
特記事項: 全てのタイミングの測定点は、VDDIO x 20% と VDDIO x 80%のレベルです。
SPIXCS 入力セットアップ/ホールド時間は、SPICLK クロック周波数の 1 周期としてください。
測定点
以下に示す測定点は全て上記と同等です。
(*1) Multi SLAVE
(*2) Single SLAVE
測定点 0.8VDDIO
0.2VDDIO
0.8VDDIO
0.2VDDIO
SPIXCS
SPICLK
SPIDOUT
SPIDIN MSB IN BITS6-1 LSB IN
TCEEN
TWCKH
MSB OUT BITS6-1 LSB OUT
TCEH
TCEDIS TCKOD
TDOH
TWCKL
FSCLK
TCKOD
TDISU TDIH
TCESU
Hi-z(*1) Don’t care (output) (*2)
Hi-z(*1) Don’t care (output) (*2)
FJDK71251-05
MK71251-01/MK71251-02X
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FJDK71251-05
MK71251-01/MK71251-02X
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●UART インタフェース特性
(Ta = 20~+75°C)
項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位
Baud Rate FBAUD 負荷容量
CL=20pF − 57600 − bps(Hz)
Serial Data Start Data Bit 1 Data Bit 7 Data Bit 8
FBAUD
STOP
One Character
●リセット特性
(Ta = 20~+75°C)
項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位
RESETB 遅延時間
(パワーオン時) TRDL
電源端子(VDDBAT)の
Power On 後 20 − − ms
リセットパルス幅 TRPLS RESETB 端子 1 − − s
リセット禁止時間 TRDIS リセット解除から次のリセット
信号アサートまで 500 − − ms
・リセット禁止時間について
本モジュールのリセット機能は、内蔵 EEPROMへのアクセスを行っていないタイミングで使用してください。
VDDBAT
VDD 電位
GND 電位
RESETB
TRDL TRPLS TRPLS TRDIS TRDIS
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MK71251-01/MK71251-02X
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●パワーオン特性
(Ta = 20~+75°C)
項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位
電源立ち上がり時間 TPWON パワーオン時
電源端子(VDDBAT) 0.2 1 5 ms
電源 OFF 時間 TPWOFF 電源端子(VDDBAT) 10 − − ms
初期電源電圧 VBOOT 電源端子(VDDBAT) − − 0.3 V
VDD 電位
GND 電位(0V)
TPWON
90% 10%
VDDBAT
TPWOFF
VBOOT
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MK71251-01/MK71251-02X
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■動作モード
MK71251-01/02では下記の動作モードを備えます。
動作モード 概要 MK71251-01
(ML7125-001)
MK71251-02
(ML7125-002)
BACI モード
ラピス独自のアプリケーションインタフェース
モード、LSI の外付けにホスト MCU が存在
するシステム構成。SPI を介して
MK71251-01(ML7125-001)とホスト MCU
の間でコマンド・イベントの通信を行います。
対応 <非対応>
HCI モード
Bluetooth 標準の動作モード。UARTインタ
フェースを介して MK71251-01/-02
(ML7125-001/-002)とホスト MCU の間でコ
マンド・イベントの通信を行います。
対応 対応
APPLICATION
モード
Standalone タイプ
内蔵のSRAMにプログラムコードをダウンロ
ードする Application モード。Standalone タ
イプは外付けのホスト MCU を必要とせず単
独で動作することを想定します。
<非対応> 対応
Add-on タイプ
内蔵のSRAMにプログラムコードをダウンロ
ードする Application モード。
Add-onタイプはラピス独自のAT-command
による制御コマンド体系を提供します。
<非対応> 対応
MK71251-01/-02(ML7125-001/-002)は起動時の Bootプロセスで動作モードを選択します。動作モードの選択に際
して下記に示す端子の状態を参照します。
また、APPLICATION モードにおいては起動時の Boot プロセス時に読み込むコンフィギュレーションパラメー
タによって決まるタイプのモードが選択されます。動作モードは起動時のみ選択が実行されるため、動作中に動
的に動作モードを切り替えることはできません。
動作モード
Boot 動作時における MK71251-01
(ML7125-001)の端子状態
Boot 動作時における MK71251-02
(ML7125-002)の端子状態
UART_RXD GPIO3
(PS_CONTROL) UART_RXD GPIO3
BACI モード Low X <非対応>
HCI モード High X High Pull-Up
APPLICATION モ
ード
Standalone タイプ <非対応> Low/High Low
Add-on タイプ <非対応> High Low
Low:Low入力
High:High入力
Pull-Up:電源へのPull-Up
X:OPEN(出力)
各動作モードの詳細は、以下の各項目を参照下さい。
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MK71251-01/MK71251-02X
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●BACI モード
MK71251-01(ML7125-001)を BACI Mode に設定した場合のプロトコルスタック構成を下記に示します。
HOST-CPU と SPIインタフェースを経由して、Bluetooth Application Controller Interface(BACI)で定義される各種
メッセージ(コマンド、イベント、データ)の送受信を行う事ができます。
●HCI モード
MK71251-01/02(ML7125-001/002)を HCI Modeに設定した場合のプロトコルスタック構成を下記に示します。
HOST-CPU と UART インタフェースを経由して、Bluetooth LE 規格に準拠した HCI コマンド、イベントの送受
信を行う事ができます。なお、本モジュールの HCI Vendor コマンドに関しては、ML7125 ユーザーズマニュア
ルの Appendix (HCI Vendor commands)を参照下さい。
Note: MK71251-02(ML7125-002)は UART インタフェースが接続されてかつコンフィギュレーションパラメータ
によって Add-on モードがディセーブルとなっている際に HCI モードとして起動します。WAKEUP 端子による
低消費電力動作が利用可能となります。
Bluetooth Host Stack
Bluetooth Controller
Bluetooth Profile
Application
BACI Controller
BACI Host
(SPI)
MK71251-01
(ML7125-001)
HOST MCU
Bluetooth Host Stack
Bluetooth Controller
Bluetooth Profile
Application
(UART)
MK71251-01/02
(ML7125-001/002)
HOST MCU
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MK71251-01/MK71251-02X
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●APPLICATION モード- Standalone タイプ
EEPROM が接続され、かつコンフィギュレーションパラメータが指定された時、MK71251-02(ML7125-002)は
APPLICATION モードとして動作します。このモードでは EEPROM の CODE_RAM 領域に格納されたファーム
ウェアがダウンロードされ、Boot動作後に実行されます。このタイプの APPLICATION モードではホスト MCU
がなくとも動作可能であり、センサデバイスからのデータを収集し、Bluetooth 無線を使って他のデバイスへデ
ータを転送するような Use Case などに対応することを想定しています。APPLICATION モード- Standalone タイ
プに設定した場合のプロトコルスタック構成を下記に示します。
●APPLICATION モード- Add-on タイプ
EEPROM が接続され、かつコンフィギュレーションパラメータが指定された時、MK71251-02(ML7125-002)は
APPLICATION モードとして動作します。このモードでは EEPROM の CODE_RAM 領域に格納されたファーム
ウェアがダウンロードされ、Boot 動作後に実行されます。Add-onタイプの APPLICATION モードではラピス独
自で定義した簡単なコマンド体系によってホストMCUとの間の制御を行います。APPLICATIONモード- Add-on
タイプに設定した場合のプロトコルスタック構成を下記に示します。
Bluetooth Host Stack
Bluetooth Controller
Bluetooth
Manager API MK71251-02
(ML7125-002)
AT command analyzer
Bluetooth Profile
Standalone Application
Bluetooth Host Stack
Bluetooth Controller
Bluetooth Profile
Bluetooth
Manager API
AT Command
Application
(UART)
Host MCU
MK71251-02
(ML7125-002)
AT command analyzer
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MK71251-01/MK71251-02X
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■システム仕様
MK71251-01/-02(ML7125-001/-002)は Bluetooth® Specification v4.1 Low Energy機能を有します。
搭載 LSI の違いに応じ、下記に示す Link層の Feature をそれぞれサポートしております。
製品名 Bluetooth spec version
Supported role number of connectable device(s)
MK71251-01 (ML7125-001)
v4.1 Master or Slave 2 devices
MK71251-02 (ML7125-002)
v4.1 Slave only 1 device
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■モジュール外形寸法図
表面実装型パッケージ実装上の注意
表面実装型パッケージは、リフロー実装時の熱や保管時のパッケージの吸湿量等に大変影響を受けやすいパッケージです。
したがって、リフロー実装の実施を検討される際には、その製品名、パッケージ名、ピン数、パッケージコード及び希望されて
いる実装条件(リフロー方法、温度、回数)、保管条件などをセールスオフィスまで必ずお問い合わせ下さい。
FJDK71251-05
MK71251-01/MK71251-02X
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■応用回路例
●MK71251-01 の場合
I2C_SCL
I2C_SDA
OUT_ANT
OUT_MOD
T0
T1
PS_CONTROL
VDDBAT
NC
0Ω
Reset signal
SWD
TMODE
Power Supply
VDD
UART_TXD
UART_RXD
SPICLK
SPIXCS
SPIDOUT
SPIDIN
RF_ACTIVE
WAKEUP
IRQ
TMON
SPI Interface
Control Signal
GND
MK71251-01(BACI Mode)
HOST-CPU
(*1) Reset signalは、RESETB遅延時間(TRDL)を満足するようにして下さい。 HOST-CPUの端子状態が確定するまでの間、Reset signalの端子状態が不定になる場合、必ずPull-upもしくはpull-downを挿入して下さい。
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10kΩ
(*1)RESETB
SWCK12
SWREG_FB4
30,31,32,33
GND
PS_SW
FETGATE
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MK71251-01/MK71251-02X
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●MK71251-02 の場合-Application Mode[Add-on type]-
I2C_SCL
I2C_SDA
OUT_ANT
OUT_MOD
T0
T1
GPIO3
VDDBAT
NC
0Ω
SWD
TMODE
Power Supply
VDD
UART_TXD
UART_RXD
TM4
TM3
TM2
TM1
GPIO0
GPIO1
GPIO2
TMON
GND
MK71251-02Application Mode[Add-on type]
HOST-CPU
(*1) Reset signalは、RESETB遅延時間(TRDL)を満足するようにして下さい。 HOST-CPUの端子状態が確定するまでの間、Reset signalの端子状態が不定になる場合、必ずPull-upもしくはpull-downを挿入して下さい。
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17 7
10
8
11,20
1,29
(*1)RESETB
SWCK12
SWREG_FB4
30,31,32,33
GND
PS_SW
FETGATE
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27
RXD_MCU
TXD_MCU
RTS#
CTS#
47kΩ
47kΩ
VDD
47kΩ
Normal::RTS#FW uptate: Fixed to Low
Normal:Fixed to LowFW update:Fixed to High
System Reset
TXD
RXD
GN
D
HCI I/F(For Firmware update)
MCU_RESET#
Normal:RXD_MCUFW update:HCI I/F
Normal:TXD_MCUFW update:HCI I/F
VDD
【補足説明】
通常は、HCI インタフェースは使用しませんが、下記の場合に使用する可能性があります。
-MK71251-02 搭載の EEPROM データ(ファームウェア)を更新する場合(※1)
(※1)バージョンアップ等でファームウェア更新を行う場合を考慮して、HCI インタフェース経由でのアクセス手段を設けて下さい。
-最終機器での無線試験(※2)を実施する場合
(※2)無線認証試験では標準的な HCI インタフェースを使用します。MK71251 モジュールでは日本/北米/欧州の無線認証試験を
実施済みですので、該当仕向地先への出荷に関して、最終機器での無線認証試験は不要です。
なお、MK71251-02 を HCI インタフェースで起動させる場合には、下記の接続を行い、ハードウェアリセット(RESETB 端
子=“Low”→”High”)を実施してください。
MK71251側 対向側の接続/ 端子固定条件 備考
UART_TXD UART受信 対向側の接続
UART_RXD UART送信
GND GND
GPIO3 Pull-Up 端子固定条件
GPIO1 Low
FJDK71251-05
MK71251-01/MK71251-02X
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●MK71251-02 の場合-Application Mode[Standalone type]-
I2C_SCL
I2C_SDA
OUT_ANT
OUT_MOD
T0
T1
GPIO3
VDDBAT
NC
0Ω
SWD
TMODE
Power Supply
VDD
UART_TXD
UART_RXD
TM4
TM3
TM2
TM1
GPIO0
GPIO1
GPIO2
TMON
GND
MK71251-02Application Mode[Standalone type]
(*1) Reset signalは、RESETB遅延時間(TRDL)を満足するようにして下さい。 HOST-CPUの端子状態が確定するまでの間、Reset signalの端子状態が不定になる場合、必ずPull-upもしくはpull-downを挿入して下さい。(*2) GPIO2、TM3の端子機能に関しては、「ML7125-002 Beacon Steup Guide」を参照下さい。
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8
11,20
1,29
(*1)RESETB
SWCK12
SWREG_FB4
30,31,32,33
GND
PS_SW
FETGATE
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27
System Reset
HCI I/F(FWアップデート用)
VDD
TXDRXDGND
VDDVDD
High Low
GPIO1 Stand-alone HCI mode
GPIO3 HCI mode Stand-alone
VDD VDD
動作モード設定
(*2)
(*2)
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MK71251-01/MK71251-02X
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■Appendix
●参考ランドパターン
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●Metal Keep-Out Area(推奨レイアウト)
20mm min
6mm
TOP VIEW
BOARD
Metal exclusion zone to edge of board(no metal on any layer except mechanical LGA pads)
6mm
4mm
Reference layoutof RF trace line
R0
[Note]-Wire width of RF trace line is 0.35mm.-Max length of RF trace line is 3mm as described above.-R0 is 0Ω resistor which size is 1005[mm].
3mm max
50Ω line
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MK71251-01/MK71251-02X
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●電波認証(Radio certitication)
工事設計認証(認証番号:006-000373[MK71251-01] / 006-000384[MK71251-02])
MK71251-01/-02 は「特定無線設備の種類:第 2 条第 1 項第 19 号の無線設備 2.4GHz 帯高度化小電力データ通信シ
ステム」の「工事設計認証」を取得しております。
FCC(FCC ID: 2ACIJ71251)
This device complies with Part 15 of the FCC Rules.
Operation is subject to the following two conditions:
(1)this device may not cause harmful interference, and (2)this device must accept any interference received, including
interference that may cause undesired operation.
The regulatory label on the final system must include the statement: “Contains FCC ID: 2ACIJ71251" or using electronic
labeling method as documented in KDB 784748.
This equipment complies with FCC radiation exposure limits set forth for an uncontrolled environment.
The antenna used for this transmitter must not be collocated or operating in conjunction with any other antenna or transmitter
within a host device, except in accordance with FCC multi-transmitter product procedures.
The final system integrator must ensure there is no instruction provided in the user manual or customer documentation
indicating how to install or remove the transmitter module except such device has implemented two-ways authentication
between module and the host system.
OEM Responsibilities to comply with FCC Regulations
This module has been certified for integration into products only by OEM integrators under the following condition:
- The transmitter module must not be colocated or operating in conjunction with any other antenna or transmitter.
As long as the conditions above are met, further transmitter testing will not be required. However, the OEM integrator is still
responsible for testing their end-product for any additional compliance requirements required with this module installed (for
example, digital device emissions, PC peripheral requirements, etc.).
IMPORTANT NOTE:
In the event that any of these conditions can not be met (for example the reference trace specified in this manual, or use of a
different antenna), then the FCC authorization is no longer considered valid and the FCC ID can not be used on the final
product. In these circumstances, the OEM integrator will be responsible for re-evaluating the end product (including the
transmitter) and obtaining a separate FCC authorization.
Changes or modification not expressly approved by the party responsible for compliance could void the user’s authority to
operate the equipment.
IC(IC: 20971-K71251)
This device complies with Industry Canada’s licence-exempt RSSs. Operation is subject to the following two conditions:
(1) This device may not cause interference; and
(2) This device must accept any interference, including interference that may cause undesired operation of the device.
Le présent appareil est conforme aux CNR d’Industrie Canada applicables aux appareils radio exempts de licence.
L’exploitation est autorisée aux deux conditions suivantes :
(1) l’appareil ne doit pas produire de brouillage;
(2) l’utilisateur de l’appareil doit accepter tout brouillage radioélectrique subi, même si le brouillage est susceptible d’en
compromettre le fonctionnement.
The regulatory label on the final system must include the statement: “Contains IC: 20971-K71251".
Due to the model size the IC identifier is displayed in this manual only and can not be displayed on the modules label due to
the limited size.
CE(RED)
MK71251-01/-02 は RE指令に基づく無線に関わる試験(試験規格: EN300 328 V2.1.1)に適合しております。
CE マーク付与に必要となる EMC、Safety 等の試験は最終製品で実施頂く必要が有ります。
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MK71251-01/MK71251-02X
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●Bluetooth 認証(End Product)
MK71251-01 は End Product として Bluetooth 認証を取得しています。(QDID: 77987)
本商品を搭載した Bluetooth 製品を販売するにあたり、最終製品の製品登録(End Product Listing)をお客様にて実施して
下さい。
■アプリケーションデータ書き込み
・MK71251-02(Application Blank品)では、動作モードに応じたアプリケーションデータをEEPROMへ書き込みする必要が
あります。
・ラピスセミコンダクタ・サポートサイトより、最新版のアプリケーションデータ(EEPROM バイナリ・イメージ)、書き込みツール
(EEPROM アクセス・ユーティリティ)をダウンロードし、EEPROM への書き込みを行ってください。
・EEPROM への書き込みに関しては、EEPROM アクセス・ユーティリティ ユーザーズマニュアルの「2.7 アドレス直接指定
による EEPROM アクセス」の手順を参照下さい。EEPROM バイナリ・イメージのサイズは 16KB(0x4000)です。
・MK71251-02X(Application Code品)はXの記載により以下のアプリケーションデータがEEPROMに書き込まれています。
A: Add-On AT コマンドアプリケーション [ML7125-002 AT_Command Application SDK]
B: Standalone Beacon アプリケーション [ML7125-002 Beacon SDK]
※X の記載が無いものは Application Blank 品のため、お客様の責任において前述の EEPROM への書き込みを
行ってください。
■ご注意
・本商品を両面基板に実装する際、初回実装側に本製品を実装しないで下さい。
(モジュール実装した反対側でのリフローは禁止です。)
・シールドケースは、材料の性質上、変色することがありますが、製品性能、品質への影響はありません。
・Application Code 品は出荷検査時の最新アプリケーションデータが書き込まれて出荷致します。
・アプリケーションデータの最新バージョン情報はラピスセミコンダクタ・サポートサイトに掲載されています。
・お客様のご使用環境においてラピスセミコンダクタから提供したアプリケーションデータ以外のものを使用する場合は、お
客様の責任において行ってください。
■関連ドキュメント
本書の他に、以下に示す関連ドキュメントが用意されておりますので、必ず合わせてお読み下さい。
MK71251-01 ユーザーズマニュアル (MK71251-01 向け関連ドキュメント)
MK71251-02 ユーザーズマニュアル (MK71251-02 向け関連ドキュメント)
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■ 改版履歴
ドキュメント No. 発行日
ページ
変更内容 改版前 改版後
FJDK71251-01 2016.4.27 正式初版発行
FJDK71251-02 2016.7.22 Application code 商品名、及び補足*3 追記
アプリケーションデータ書き込み、ご注意にコード品追記
FJDK71251-03 2016.10.27 ファミリ構成追記
FJDK71251-04 2017.1.13 ファミリ構成に関する注記(*4)を追加
電源電流特性に関する注記を更新
リセット特性にリセット禁止時間を追加
応用回路例 リセット信号線に Pull-Down 抵抗を追加
書き込みアプリケーションデータの明確化
関連ドキュメントに関する記載を更新
FJDK71251-05 2017.9.5 RE 指令対応の無線規格に更新
(注意) 誤記、表現の変更および修正は含まれません。
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MK71251-01/MK71251-02X
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ご注意
本仕様書に関わる注意事項 1 本仕様書に記載されている内容は本仕様書発行時点のものであり、予告なく変更することがあります。
2 本仕様書に記載されている情報は、正確を期するために慎重に作成したものですが、誤りがないことを保証するも
のではありません。万一、本仕様書に記載されている情報の誤りに起因する損害がお客様に生じた場合におきま
しても、ラピスセミコンダクタは、一切その責任を負いません。
3 本仕様書に記載された技術情報は、本製品の代表的動作および応用回路例などを示したものであり、当該技術
情報に関するラピスセミコンダクタまたは第三者の知的財産権その他の権利を許諾するものではありません。上記
技術情報の使用に起因して第三者の権利にかかわる紛争が発生した場合、ラピスセミコンダクタは、一切その責任
を負いません。
4 本仕様書にはラピスセミコンダクタの著作権、ノウハウに関わる内容も含まれておりますので、本製品の使用目的以外
にはこれを用いないようにお願い致します。また、本仕様書の全部または一部をラピスセミコンダクタの事前承諾を
得ずに転載若しくは複製し、又は第三者に開示することはご遠慮ください。
本製品に関わる注意事項 ●安全上の注意事項 1)本製品は一般的な電子機器(AV機器、OA機器、通信機器、家電製品、アミューズメント機器等)への使用を意図して設計・
製造されております。
2)本製品を下記のような特に高い信頼性が要求される機器等に使用される際には、ラピスセミコンダクタへ必ずご連絡の
上、承諾を得てください。
・輸送機器(車載、船舶、鉄道など)、幹線用通信機器、交通信号機器、防災・防犯装置、安全確保のための装置、医
療機器、サーバー、太陽電池、送電システム
3)本製品を極めて高い信頼性を要求される下記のような機器等には、使用しないでください。
・航空宇宙機器、原子力制御機器、海底中継機器
4)本製品は一般的な電子機器に標準的な用途で使用されることを意図して設計・製造されており、下記のような特殊環境
での使用を配慮した設計はなされておりません。従いまして、下記特殊環境でのご使用は本製品の性能に影響を与える
恐れがありますので、お客様におかれましては十分に性能、信頼性等をご確認の上ご使用下さい。
①水・油・薬液・有機溶剤等の液体中でのご使用
②直射日光・屋外暴露、塵埃中でのご使用
③潮風、Cl2、H2S、NH3、SO2、NO2等の腐食性ガスの多い場所でのご使用
④静電気や電磁波の強い環境でのご使用
⑤強い振動や衝撃が加わる環境でのご使用
⑥発熱部品に近接した取付け及び本製品に近接してビニール配線等、可燃物を配置する場合
⑦本製品を樹脂等で封止、コーティングしてのご使用
⑧本製品が結露するような場所でのご使用
5)本製品は他の電波を発射する機器(無線 LAN、Bluetooth®機器、デジタルコードレス電話、電子レンジ等)から電波干渉を受
けることがあります。
6)本製品は耐放射線設計はなされておりません。
7)本製品のご使用にあたってはお客様製品に実装された状態で評価及び確認を実施下さい。
8)使用温度は納入仕様書に記載の温度範囲内であることをご確認下さい。
9)ラピスセミコンダクタは常に品質・信頼性の向上に取り組んでおりますが、半導体製品は種々の要因で故障・誤動作する
可能性があります。従いまして、いかなる場合であっても、本製品の故障・誤動作等の不具合により、人の生命、身体へ
の損害及びその他の重大な損害の発生が予見される場合は、下記の方法により、フェールセーフ設計への配慮を十分行い、
安全性を確保されますようお願い致します。
①保護回路及び保護装置を設けてシステムとしての安全性を確保する。
②冗長回路等を設けて単一故障では危険が生じないようにシステムとしての安全を確保する。
10)本仕様書の記載内容を逸脱して本製品をご使用されたことによって生じた不具合につきましてはラピスセミコンダクタで
は保証致し兼ねますのでご了承下さい。
11)本製品は製品の仕様上、電波を発します。電波を発する機器を使用するには、使用する地域毎に電波法認証の取得
が必要となります。本製品が取得する電波法認証規格につきましては、別途お問い合わせ下さい。
12)本製品の安全性について疑義が生じた場合は速やかにラピスセミコンダクタへご連絡戴くと共にお客様にて技術検討
戴けます様お願い致します。
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●参考回路に関する注意事項
1)本製品の外付け回路定数を変更してご使用になる際は静特性のみならず、過渡特性も含め外付け部品及び本製品の
バラツキ等を考慮して十分なマージンをみて決定して下さい。
2)記載されております参考回路例やその定数などの情報につきましては、本製品の標準的な動作や使い方を説明するも
のです。従いまして、量産設計をされる場合には、外部諸条件を考慮して戴きます様お願い致します。
●静電気に対する注意事項
本製品は静電気に対して敏感な製品であり、静電放電等により、製品が破壊されることがあります。
取り扱い時や工程での実装時、保管時において静電気対策を実施の上、絶対最大定格以上の過電圧等が印加されない
ようにご使用下さい。特に乾燥環境下では静電気が発生しやすくなるため、十分な静電対策を実施下さい。(人体及び設
備のアース、帯電物からの隔離、イオナイザの設置、摩擦防止、温湿度管理、はんだごてのこて先のアース等)
●保管・運搬上の注意事項
1)本製品を下記の環境又は条件で保管されますと性能劣化やコネクタ嵌合性等の性能に影響を与える恐れがありますので、
このような環境及び条件での保管は避けて下さい。
①潮風、Cl2、H2S、NH3、SO2、NO2等の腐食性ガスの多い場所での保管
②推奨温度、湿度以外での保管(推奨保管温度:5℃~40℃、湿度:40%~60%)
③直射日光や結露する場所での保管
④強い静電気が発生している場所での保管
2)コネクタ嵌合性、実装性、耐熱性等の性能はラピスセミコンダクタ出荷日より1年とし、上記保管条件を遵守された場合に限
らせていただきます。
3)製品の運搬、保管の際は梱包箱を正しい向き(梱包箱に表示されている天面方向)で取り扱い下さい。天面方向が遵守
されずに梱包箱を落下させた場合、製品端子に過度なストレスが印加され、端子曲がり等の不具合が発生する危険があり
ます。
●製品ラベルに関する注意事項
ラピスセミコンダクタ製品に貼付されている製品ラベルにQR コードが印字されていますが、QR コードはラピスセミコンダクタ社内
管理用としており、お客様と契約しております製品情報が格納されていない場合があります。従いまして、QR コードをお客様
にてご使用にならないよう、お願いします。
●製品廃棄上の注意事項
本製品を廃棄する際は、専門の産業廃棄物処理業者にて、適切な処置をして下さい。
●知的財産権に関する注意事項
本製品のご購入は、本製品自体の使用、販売及びその他の処分を除き、本製品についてラピスセミコンダクタが所有また
は管理している知的財産権及びその他のあらゆる権利について明示的にも黙示的にも、その実施また利用をお客様に許
諾するものではありません。
●その他の注意事項
1)本製品のご使用に際しては、RoHS 指令など適用される環境関連法令を遵守の上ご使用ください。お客様がかかる法
令を遵守しないことにより生じた損害に関して、ラピスセミコンダクタは一切の責任を負いません。本製品の RoHS 適
合性などの詳細につきましては、セールス・オフィスまでお問合せください。
2)本製品および本資料に記載の技術を輸出又は国外へ提供する際には、「外国為替及び外国貿易法」、「米国輸出管理
規則」など適用される輸出関連法令を遵守し、それらの定めにしたがって必要な手続を行ってください。
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