ZTU 模组规格书

ZTU 是一款Zigbee 模组。它由一颗高集成度的无线射频处理器芯片Z2和少量外围器件构成，内置了 802.15.4 PHY/MAC Zigbee 网络协议栈和丰富的库函数。ZTU 内嵌低功耗的 32 位 CPU内核，1MByte flash，64KB RAM和丰富的外设资源。

产品概述

ZTU 是基于 FreeRTOS 平台，集成了所有 Zigbee Mac 协议函数库。用户可以基于ZTU开发满足自己需求的 Zigbee 产品。

特性

• 内置低功耗 32 位 CPU处理器
• 主频支持 48 MHz
• 宽工作电压：1.8 V–3.6 V
• 外设：15×GPIOs, 1×UART, 2×ADC
• Zigbee连通性
  • 支持 802.15.4 MAC/PHY
  • 工作信道 11 - 26@2.400-2.483GHz，空口速率 250Kbps
  • 最大+10dBm 的输出功率，输出功率动态 >35dB
  • 内置板载 PCB 天线, 预留Ipex头
  • 板载PCB天线，天线增益1.08dBi
  • 工作温度：-40℃ to 105℃
  • 支持硬件加密，支持AES 128

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
• 智能公交

更新说明

更新日期	更新内容	更新后版本
2020-11-24	新建文档	V1.0.0

模组接口

尺寸封装

ZTU 共有3排引脚，引脚间距为 1.4±0.1mm。

ZTU 尺寸大小：20.3±0.35mm (W) × 15.8±0.35mm (L) × 3±0.15mm (H)。

ZTU 尺寸如下图所示：

引脚定义

引脚序号	符号	I/O类型	功能
1	D3	I/O	普通IO引脚，对应IC的D3(Pin32)
2	D7	I/O	普通IO引脚，对应IC的D7(Pin2)
3	C0	I/O	普通IO引脚，对应IC的C0(Pin20)
4	SWS	I/O	烧录引脚，对应IC的SWS（Pin5）
5	B6	I	ADC引脚，对应IC的B6（Pin16）
6	A0	I/O	普通IO引脚，对应IC的A0（Pin3）
7	A1	I/O	普通IO引脚，对应IC的A1（Pin4）
8	C2	I/O	支持硬件PWM，对应IC的C2（Pin22）
9	C3	I/O	支持硬件PWM，对应IC的C3（Pin23）
10	D2	I/O	支持硬件PWM，对应IC的D2（Pin31）
11	B4	I/O	支持硬件PWM，对应IC的B4（Pin14）
12	B5	I/O	支持硬件PWM，对应IC的B5（Pin15）
13	GND	P	电源接地引脚
14	VCC	P	电源引脚（3.3V）
15	B1	I/O	Uart_TXD，对应IC的B1（Pin6）
16	B7	I/O	Uart_RXD，对应IC的B7（Pin17）
17	C4	I/O	ADC引脚，对应IC的C4（Pin24）
18	RST	I/O	复位引脚，低电平有效
19	C1	I/O	普通IO引脚，对应IC的C1（Pin21）
20	D4	I/O	普通IO引脚，对应IC的D4（Pin1）
21	NC	I/O	空接

• P 表示电源引脚，I/O 表示输入输出引脚。

电气参数

绝对电气参数

参数	描述	最小值	最大值	单位
Ta	工作温度	-40	105	℃
VBAT	供电电压	1.8	3.6	V
静电释放电压（人体模型）	TAMB-25℃	-	2	KV
静电释放电压（机器模型）	TAMB-25℃	-	0.5	KV

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	℃
VCC	工作电压	1.8	3.3	3.6	V
VIL	IO低电平输入	-	-	IOVDD*0.3	V
VIH	IO高电平输入	IOVDD*0.7	-	-	V
VOL	IO低电平输出	-	-	IOVDD*0.2	V
VOH	IO高电平输出	IOVDD*0.8	-	-	V

连续发射和接收时功耗

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	-	250Kbps	+0dBm	4.64	4.73	mA
发射	-	250Kbps	+10dBm	8.9	9	mA
接收	-	250Kbps	连续接收	6.9	7	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	模组处于快连配网状态	9.5	13.5	mA
网络连接状态	模组处于联网工作状态	8.9	10.5	mA
深度睡眠模式	深度睡眠模式，保留 32KB SRAM	2.8	-	uA

射频参数

基本射频特性

参数项	详细说明
工作频率	2.405~2.480GHz
Zigbee标准	IEEE 802.15.4
数据传输速率	250Kbps
天线类型	PCB天线，天线增益1.08dBi，可选择ipex

发射性能

TX连续发送性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
最大输出功率(250Kbps)	-	10	-	dBm
最小输出功率(250Kbps)	-	-25	-	dBm
输出功率调节步进	-	0.5	1	dBm
输出频谱临道抑制度	-	-31	-	dBc
频率误差	-10	-	10	ppm

接收性能

RX灵敏度

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
PER<8%，RX灵敏度(250Kbps)	-102	-101	-99	dBm

天线信息

天线类型

只有 PCB 板载天线接入方式，ZTU-IPEX版本可选择使用IPEX外置接口天线。

降低天线干扰

在Zigbee模组上使用PCB板载天线时，为确保Zigbee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。

用户PCB板在天线区域勿走线甚至覆铜，以免影响天线性能。

封装信息及生产指导

机械尺寸

PCB尺寸大小：20.3±0.35mm (W) × 15.8±0.35mm (L) × 3±0.15mm (H)。

侧视图

原理图封装

PCB 封装图-插针

ZTU 可选用 SMT 贴片式或排针插件。插件尺寸如下图所示：

PCB 封装图-SMT

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	每个卷盘存放模组数	每箱包装卷盘数
ZTU	4400	载带卷盘	1100	4