CBU-IPEX 模组规格书

CBU-IPEX 是一款低功耗嵌入式 Wi-Fi 模组。它由一个高集成度的无线射频芯片 BK7231N 和少量外围器件构成，可以支持 AP 和 STA 双角色连接，并同时支持 蓝牙连接。

产品概述

CBU-IPEX 内置运行速度最高可到 120 MHz 的 32-bit MCU，内置2Mbyte 闪存和 256 KB RAM。可以使得模组支持 IoT 云连接，并且 MCU 专为信号处理扩展的指令使其可以有效地实现音频编码和解码。拥有丰富的外设，如 PWM、UART、SPI。多达六路的 32 位 PWM 输出使芯片非常适合高品质的 LED 控制。

特性

• 内置低功耗 32 位 CPU，可以兼作应用处理器
• 主频支持 120MHz
• 工作电压：3.0V~3.6V
• 外设：6×PWM，2×UART，1×SPI
• Wi-Fi 连通性
  • 802.11 b/g/n
  • 通道1-14@2.4GHz
  • 支持WEP,WPA/WPA2,WPA/WPA2 PSK (AES) 安全模式
  • 802.11b模式下最大+16dBm的输出功率
  • 支持STA/AP/STA+AP工作模式
  • 支持SmartConfig和AP两种配网方式（包括Android和iOS设备）
  • 支持FPC外置天线，天线增益3.3dBi
  • 工作温度：-40℃ to 105℃
• 蓝牙连通性
  • 蓝牙模式支持6 dBm 发射功率
  • 完整的蓝牙共存接口
  • 支持FPC外置天线，天线增益3.3dBi

应用领域

• 智能楼宇、园区
• 智慧家居、家电
• 智能插座、智慧灯
• 工业无线控制
• 婴儿监控器
• 网络摄像头
• 智能公交

更新说明

更新日期	更新内容	更新后版本
2021-03-08	新建文档	V1.0.0

模组接口

尺寸封装

CBU-IPEX尺寸大小：15.8±0.35mm (W)×20.3±0.35mm (L) ×2.7±0.15mm (H)。CBU-IPEX尺寸如下图所示：

引脚定义

引脚序号	符号	IO类型	功能
1	P14	I/O	普通GPIO，可以复用为SPI_SCK
2	P16	I/O	普通GPIO，可以复用为SPI_MOSI
3	P20	I/O	普通GPIO
4	P22	I/O	普通GPIO
5	ADC	I/O	ADC口，对应IC的P23
6	RX2	I/O	UART_RX2，对应IC的P1
7	TX2	I/O	UART_TX2，打印日志口，对应IC的P0
8	P8	I/O	支持硬件PWM
9	P7	I/O	支持硬件PWM
10	P6	I/O	支持硬件PWM
11	P26	I/O	支持硬件PWM
12	P24	I/O	支持硬件PWM
13	GND	P	电源地
14	3V3	P	电源3V3
15	TX1	I/O	UART_TX1，用户数据发送口，对应IC的P11；禁止上拉，MCU对接串口默认状态需配置成低电平或者高阻态
16	RX1	I/O	UART_RX1，用户数据接收口，对应IC的P10；禁止上拉，MCU对接串口默认状态需配置成低电平或者高阻态
17	P28	I/O	普通GPIO
18	CEN	I/O	复位脚
19	P9	I/O	支持硬件PWM
20	P17	I/O	普通GPIO，可以复用为SPI_MISO
21	P15	I/O	普通GPIO，可以复用为SPI_CS，非SPI应用不建议使用该引脚
测点	CSN	I/O	模式选择脚，上电前拉低进入测试固件，悬空或拉高进入应用固件。对应IC的P21

说明：P 表示电源引脚，I/O 表示输入输出引脚。
MCU对接方案需参照设计文档《CBx 系列模组 MCU对接设计指南》。

电气参数

绝对电气参数

参数	描述	最小值	最大值	单位
Ts	存储温度	-55	125	℃
VBAT	供电电压	-0.3	3.9	V
静电释放电压（人体模型）	TAMB-25℃	-4	4	kV
静电释放电压（机器模型）	TAMB-25℃	-200	200	V

正常工作条件

参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位
Ta	工作温度	-40	-	105	℃
VBAT	供电电压	3	3.3	3.6	V
VOL	IO低电平输出	VSS	-	VSS+0.3	V
VOH	IO高电平输出	VBAT-0.3	-	VBAT	V
Imax	IO驱动电流	-	6	20	mA

射频功耗

工作状态	模式	速率	发射功率/接收	平均值	峰值(典型值)	单位
发射	11b	11Mbps	+16dBm	270	300	mA
发射	11g	54Mbps	+15dBm	260	280	mA
发射	11n	MCS7	+14dBm	253	273	mA
接收	11b	11Mbps	连续接收	73	82	mA
接收	11g	54Mbps	连续接收	75	82	mA
接收	11n	MCS7	连续接收	75	82	mA

工作电流

工作模式	工作状态，Ta=25℃	平均值	最大值(典型值)	单位
快连配网状态（蓝牙配网）	模组处于快连配网状态，Wi-Fi指示灯快闪	70	270	mA
快连配网状态（AP配网）	模组处在热点配网状态，Wi-Fi指示灯慢闪	80	305	mA
快连配网状态（EZ配网）	模组处于快连配网状态，WIFI指示灯快闪	87	380	mA
网络连接状态	模组处于联网工作状态， Wi-Fi 指示灯常亮	70	355	mA
弱网连接状态	模组和热点处于弱网连接状态， Wi-Fi 指示灯常亮	205	350	mA
网络断连状态	模组处于断网工作状态， Wi-Fi 指示灯常灭	70	270	mA
模组Disable状态	模组处于CEN拉低状态	330	-	uA

射频参数

基本射频特性

参数项	详细说明
工作频率	2.412~2.484GHz
Wi-Fi标准	IEEE 802.11b/g/n(通道1-14)
数据传输速率	11b:1,2,5.5, 11 (Mbps)； 11g:6,9,12,18,24,36,48,54(Mbps); 11n: HT20 MCS0~7; 11n: HT40 MCS0~7
天线类型	FPC天线

Wi-Fi发射性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
RF平均输出功率，802.11b CCK Mode 11M	-	16	-	dBm
RF平均输出功率，802.11g OFDM Mode 54M	-	15	-	dBm
RF平均输出功率，802.11n OFDM Mode MCS7	-	14	-	dBm
频率误差	-20	-	20	ppm

Wi-Fi接收性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
PER<8%，RX灵敏度，802.11b DSSS Mode 11M	-	-88	-	dBm
PER<10%，RX灵敏度，802.11g OFDM Mode 54M	-	-74	-	dBm
PER<10%，RX灵敏度，802.11n OFDM Mode MCS7	-	-72	-	dBm
PER<10%，RX灵敏度，蓝牙 1M	-	-93	-	dBm

蓝牙 发射性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
工作频率	2402	-	2480	MHz
空中速率	-	1	-	Mbps
发射功率	-20	6	20	dBm
频率误差	-150	-	150	KHz

蓝牙接收性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
RX灵敏度	-	-93	-	dBm
最大射频信号输入	-10	-	-	dBm
互调	-	-	-23	dBm
共信道抑制比	-	10	-	dB

天线信息

天线类型

CBU-IPEX天线使用外置FPC天线。

降低天线干扰

为确保Wi-Fi性能的最优化，建议模组天线部分和其他金属件距离至少在15mm以上。

封装信息及生产指导

机械尺寸

CBU-IPEX PCB尺寸大小：15.8±0.35mm (W)×20.3±0.35mm (L) ×1.0±0.1mm (H)。

生产指南

1. 出厂的可贴可插封装模组根据客户底板设计方案选择组装方式，底板设计为贴片封装时使用SMT贴片制程进行生产，如果底板设计为插件封装时使用波峰焊制程进行生产。模组产品拆开包装后建议在24小时内完成焊接，否则需放置在湿度不超过10%RH的干燥柜内，或重新进行真空包装并记录暴露时间，总暴露时间不超过168小时。
   • （SMT制程）SMT贴片所需仪器或设备：
     • 贴片机
     • SPI
     • 回流焊
     • 炉温测试仪
     • AOI
   • （波峰焊制程）波峰焊所需的仪器或设备：
     • 波峰焊设备
     • 波峰焊接治具
     • 恒温烙铁
     • 锡条、锡丝、助焊剂
     • 炉温测试仪
   • 烘烤所需仪器或设备：
     • 柜式烘烤箱
     • 防静电耐高温托盘
     • 防静电耐高温手套
2. 出厂的模组存储条件如下：

   • 防潮袋必须储存在温度＜40℃、湿度＜90%RH的环境中。

   • 干燥包装的产品，保质期为从包装密封之日起12个月的时间。

   • 密封包装内装有湿度指示卡：

     

3. 出厂的模组当出现可能受潮的情况下需要进行烘烤：
   • 拆封前发现真空包装袋破损
   • 拆封后发现包装袋内没有湿度指示卡
   • 拆封后如果湿度指示卡读取到10%及以上色环变为粉色
   • 拆封后总暴露时间超过168小时
   • 从首次密封包装之日起超过12个月
4. 烘烤参数如下：
   • 烘烤温度：卷盘包装60℃，湿度小于等于5%RH；托盘包装125℃，小于等于5%RH（耐高温托盘非吸塑盒拖盘）
   • 烘烤时间：卷盘包装48小时；托盘包装12小时
   • 报警温度设定：卷盘包装65℃；托盘包装135℃
   • 自然条件下冷却到36℃以下后，即可进行生产
   • 若烘烤后暴露时间大于168小时没有使用完，请再次进行烘烤
   • 如果暴露时间超过168小时未经过烘烤，不建议使用回流焊或波峰焊接工艺焊接此批次模组，因模组为3级湿敏器件超过允许的暴露时间产品可能受潮，进行高温焊接时可能会导致器件失效或焊接不良
5. 在整个生产过程中请对模组进行静电放电（ESD）保护。
6. 为了确保产品合格率，建议使用SPI和AOI测试设备来监控锡膏印刷和贴装品质。

推荐炉温曲线

请根据制程选择相应的焊接方式，SMT参考回流焊接炉温曲线推荐，波峰焊制程参考波峰焊接炉温曲线推荐。设定炉温与实测炉温有一定差距，本文所示温度均为实测温度。

方式一：SMT制程（SMT回流焊接推荐炉温曲线）

请参考回流焊炉温曲线要求进行炉温设定，回流焊温度曲线如下图所示：

• A：温度轴

• B：时间轴

• C：合金液相线温度区间为 217-220℃

• D：升温斜率为 1-3℃/S

• E：恒温时间为 60-120S；恒温温度区间为 150-200℃

• F：液相线以上时间为 50-70S

• G：峰值温度为 235-245℃

• H：降温斜率为 1-4℃/S

  注意:以上推荐曲线以SAC305合金焊膏为例；其他合金焊膏请按焊膏规格书推荐炉温曲线设置。

方式二：波峰焊制程（波峰焊接炉温曲线）

请参考波峰焊接炉温建议进行炉温设定，峰值温度260℃±5℃，波峰焊接温度曲线如下图所示：

波峰焊接炉温曲线建议		手工补焊温度建议
预热温度	80-130℃	焊接温度	360℃±20℃
预热时间	75-100S	焊接时间	小于3S/点
波峰接触时间	3-5S	NA	NA
锡缸温度	260±5℃	NA	NA
升温斜率	≤2℃/S	NA	NA
降温斜率	≤6℃/S	NA	NA

储存条件

模组MOQ与包装信息

产品型号	MOQ（pcs）	出货包装方式	出货包装方式	每箱包装卷盘数
CBU-IPEX	4400	载带卷盘	1100	4