製品仕様書

REV 1.2J

BVMCN5103-CFAC-BK（3）Bluetooth Low Energy BLANK MODULE
CUSTOMER: GENERALDESIGNED BY Braveridge

Braveridge Co., Ltd.

内容
1 製品内容 ........................................................................................................................................................ 31-1

基本仕様............................................................................................................................................... 31-2特徴 ...................................................................................................................................................... 31-3

規格認証............................................................................................................................................... 42 電気的仕様..................................................................................................................................................... 52-1定格 ...................................................................................................................................................... 52-2

絶対最大定格 ....................................................................................................................................... 52-3

電気的特性 ........................................................................................................................................... 52-4モジュール PIN 情報............................................................................................................................... 62-5BVMCN5103-xxxx ポート情報......................................................................................................... 72-6 未使用ポート情報................................................................................................................................... 82-7 nRF51822 IC revision 概要 ........................................................................................................... 92-8ブロックダイアグラム ................................................................................................................................ 92-9 回路図（Schematic) ....................................................................................................................... 102-10 モジュールレイアウト .............................................................................................................................. 112-11 モジュールフットプリント ......................................................................................................................... 122-12 推奨リフロープロファイル ....................................................................................................................... 132-13 外観写真............................................................................................................................................. 143 Firmware................................................................................................................................................... 153-1

SoftDevice ...................................................................................................................................... 154 機構図面 ..................................................................................................................................................... 164-1

外形寸法図 ........................................................................................................................................ 164-2

Certification Label ....................................................................................................................... 174-3

シールドケースのずれに関して................................................................................................................ 185 梱包方法 ...................................................................................................................................................... 19
5-1

トレイサイズ及びパッキング形態 ............................................................................................................. 195-2

輸送箱形態 ........................................................................................................................................ 20

6 製品の保存条件 .......................................................................................................................................... 21
7 保証範囲・事前了承事項 ............................................................................................................................. 22
8Revision 管理 ........................................................................................................................................... 238-1

現状 Firmware Revision............................................................................................................... 238-2

Revision 履歴 .................................................................................................................................. 23

9 法規関連情報 .............................................................................................................................................. 249-1

電波法(Japan Radio Law)............................................................................................................ 249-2

FCC Part15 ..................................................................................................................................... 25

9-3 CE について .......................................................................................................................................... 26
10 販売代理店 ............................................................................................................................................... 27

Braveridge Co., Ltd.

2

1 製品内容
・Nordic nRF51822-Cxxx を使用した認証済みモジュール

1-1

基本仕様

・BLE モジュール：BVMCN5103-xxxx（BT 認証・電波法認証済み・FCC Part15 対応・EN300 328 対応)
・周波数レンジ：2402MHz ~ 2480MHz・送信電力(端子出力)：-30dBm ~ +4dBm
・動作電圧：1.8 ~ 3.6v /Vdd・AVdd セパレート入力対応(※Low Voltage Mode：1.75~1.9v は非対応 ※DCDC ブースト機能は非対応）
・メインクロック周波数：内蔵16MHz (株式会社 大真空製）
・サブクロック周波数：32.768kHz （標準：内蔵CRクロック）※外付けサブクロック発振子対応(XL1/XL2ポートあり)・内蔵アンテナ：セラミックチップアンテナ使用
・アンテナマッチング方式：バラントランス方式
・インターフェース16pin (内：ADC 7pin/GPIO専用ポート: 9pin) SEGGER Port: 2pin 全26pin
・サイズ： W: 6.5mm(シールドケース含む:+0.4mm max )x D: 18.0mm(裁断面含:max) x H: 2.05mm(max)※機構図面参照
・本体重量：0.3g ±0.2g
・鉛フリープロセス・RoHS対応・生産地：日本（実装：宮崎、検査・プログラム書込：福岡）

1-2

特徴

<本体>
・BLEモジュールとしてテスト済み・認証済みの為、直ぐに使用可能です。
・特徴のある細型デザインは隙間に入れる事を想定しています。
<Firmware>・BT 認証に必要とされる SoftDevice は書込済みの状態で出荷します。
・ポートテストプログラムを書込・全ポート動作確認・消去・消去確認後出荷
・顧客のアプリケーションプログラムの書き込みサービスがあります。（実装後の書込も可能）
詳細はご相談ください。
<品質管理体制>・全BLEモジュールの個別製造検査情報の管理保管を実施しています。
不意の故障や不良と思われるモジュールの実際の弊社出荷検査レポートをさかのぼる事が可能です。
モジュール出荷ベースでの完全なトレーサビリティを保管管理しています。
・Braveridge 糸島工場で組立・生産・検査・出荷します。

Braveridge Co., Ltd.

3

1-3

規格認証

<BT 認証>・Bluetooth LE 認証：Declaration ID (D027573)/QDID(69544)/※2014Feb より Bluetooth SIG の運用指針が変わっております。不明な点は BT 認証機関にご相談ください。

< Radio 規格>
・電波法 ：007-AC0139
FCC ID : 2ABXRBVMCN5103 /FCC Part15 Subpart C:2014
CE (Radio)：Test Report No: 10410328H-B / EN 300 328 V1.8.1:2012-06

Braveridge Co., Ltd.

4

2 電気的仕様
2-1

2-2

定格
項目

定格

備考

仕様電圧範囲Vbatt(Norm):1.8v~3.6v

消費電流

nRF51822-Cxxx の仕様に基づく

使用温度範囲-10~75℃

保存温度範囲-10~80℃

Nordic の Web サイトより最新情報を入手してください。

絶対最大定格

項目

UNIT

Vdd

VGND

V

I/O pinV

DESCRIPTIONMINMAX-0.3+3.90-0.3

Vdd+0.3MSL

2-31

電気的特性

PARAMETERSYMBOL

UNIT

Supply System Voltage

Vdd

Supply Analog Voltage

DESCRIPTIONMINTYPMAXV

1.8

3.0

3.6

AVdd

V

1.8

3.0

3.6

Working Current

IomA

Depend on the BLE Profile

Standby Current

IoµA

No Transmission. Standby

5

Vdd and AVdd are separated on this module. Each port is individual. Externally supply the proper voltage. Usually Vdd and AVdd are connected on the mounted PCB.

Main Clock

OSC1ppm

Built-in 16MHz

16MHz Oscillation Margin

OSC_CIΩDSX321G-30+3080(1C216000BB0AA/1N216000BBOAA)

Negative Resistance-RΩ

-10℃～＋60℃

Excitation Level

OSC_ExLµW

Excitation Level in System

16MHz Oscillation Margin

OSC_Mg32.768kHz Sub Clock

OSC2ppm

Ext 32.768kHz Sub

ext OSC2ppm

OSC_Mg should be greater than 10Clock

-2000

-2700
7.0

25-250250

pin23/pin24 can be connected to 32.768kHz
CrystalWith external 32.768kHz Crystal Oscillator, lower Current consumption is achieved. KDS DST310S (1TJF080DP1A000R) is highly recommended.
Allow us to propose the external oscillator schematic, layout, the components and the values.

Operating RangemAntenna VSWR

VSWR

Ambient Temperature

TA10*Recommended Module layout<2-10

Braveridge Co., Ltd.

755

2-4 モジュール PIN 情報
Pin は上面視(シールドケース側からの透視面視)です。

Braveridge Co., Ltd.

6

2-5 BVMCN5103-xxxx ポート情報
モジュールのピンの使用状況を記載します。

BVMCN5103-xxxx Pin Assignment
ModulePort Function

Pin No.

(=nRF51822-Cxxx)

1

Vss

GND

2

Vss

GND

3

P0.19

GPIO

4

SWDCLK

Program CLK

Hardware Debug/Flash Programming

5

SWDIO/nRESET

Program DIO

Hardware Debug/Flash Programming

6P0.16GPIO

7P0.15

GPIO

8

P0.13

GPIO9VssGND

10Vss

GND

11Vss

GND

12P0.12GPIO

13P0.11GPIO

14P0.09

GPIO

15

P0.08

GPIO

16

Vdd

Power Input

17AVddPower Input

18

P0.05/AIN6GPIO/AIN Input619

P0.03/AIN4GPIO/AIN Input4

20

P0.01/AIN2

GPIO/AIN Input221

P0.02/AIN3

GPIO/AIN Input3

22

P0.00/AREF0GPIO/ADC Reference Voltage

23

P0.27/AIN1/XL1

24

P0.26/AIN0/XL2

25

P0.21

GPIO

26

Vss

GND

Use

Descripition

GPIO/ AIN Input1/subCLK Input
GPIO/ AIN Input0/
subCLK Output

Braveridge Co., Ltd.

72-6 未使用ポート情報
以下のポートはnRF51822の未使用ポート一覧。モジュールでは未使用となっております。
必ず、Input/Output Disconnect をご確認ください。

Following PIN of nRF51822-Cxxx are not used on BVMCN5103-xxxx
Ball
Assignment

Schematic
PinNumber

Original

Connected

Port Function

on ModulenRF51822-Cxxx Original Function

A66P0.24

GND

GPIO

B514P0.22

GND

GPIO

B615P0.23

GND

GPIO

B716P0.28

GND

GPIO

B918

DDC

NC

非対応 ノーコネクション

C523

P0.25

GND

GPIO

C725

P0.29

GND

GPIO

D835

P0.30

GND

GPIO

E844

P0.31

GND

GPIO

F853

P0.04/AIN5

GNDGPIO/ADC Input5

G155

P0.20

GND

GPIO

G256

P0.17

GND

GPIO

G862

P0.16/AIN7/AREF1GND

GPIO/ADC Input7/ADC Reference Voltage

H164P0.18

GND

GPIO

H467

P0.14

GND

GPIO

H669

P0.10

GND

GPIO

H770

P0.07

GND

GPIO

“Schematic Pin Number”とは回路図中のCEAA,CFAC
パッケージのPin Numberです。
NC指定ポートはNCパッドで接続しております。

( 注意！)
アプリケーションソフト開発時には上記GND処理ピンは必ずInput/Output Disconnectとして下さい。
出力ポート設定とし、High を出力しますと過大電流が流れます。

Braveridge Co., Ltd.

82-7 nRF51822 IC revision 概要
nRF51822 の revision・パッケージ・メモリの変種を示しています。
Device marking
nRF51822

Packet/IC revision

Variant

3

Build code

HWID

CEAA

E0

CFAC

A0Package

Flash[kB]

RAM[kB]

0079

WLCSP

256

160087

WLCSP

256322-8 ブロックダイアグラム
本モジュールは外付けサブクロック（32.768kHz)使用に対応しております。
外付け仕様が不要の場合は一般 GPIO として利用する事が可能です。

ブロック説明Nordic nRF51822-Cxxx

Description
Nordic 社製 Bluetooth Low Energy 向け半導体

16MHz

大真空製 16MHz クリスタルオシレータ

Matching

ANTENNAマッチング用バラントランス

ANTENNA

チップセラミックアンテナ(OP) 32.768kHz

外付け32.768kHz発振子対応※モジュールを実装する基板にて32.768kHz発振子を実装する事ができます。

Braveridge Co., Ltd.

92-9 回路図（Schematic)
本モジュールの回路図Braveridge Co., Ltd.

10

2-10 モジュールレイアウト
モジュール先端部は5.6mm長の領域をアンテナ領域としております。良好な無線特性を実現するためには、この領域にGNDやVdd・信号ラインを配置しないことを推奨します。
輻射特性（アンテナからの送信電力放射パターン）は周辺の金属体・導電性物質による影響が大きくなります。
特に電池の配置やアンテナ領域との空間確保にはご注意ください。
BLEは2.4GHz帯域を使用します。この帯域は非常に直進性の高い特徴があります。アンテナ周辺が金属体に囲われますと、電波が効率的に放射されません。また、マッチングがずれホーン効果が出て指向性が高くなってしまうことがあります。
アンテナエリアと金属体・導電性物質間は全方位20mm以上の間隔を確保するように使用してください。
充分な領域確保が出来ない場合には、送信電力の輻射特性を測定の上、設計してください。

Braveridge Co., Ltd.

11

2-11 モジュールフットプリント
・フットプリントの推奨デザインを下図に示します。
・モジュールの下部はレジストでカバーし、銅箔層が見えない様に設計してください。
・フットプリントはご使用の実装工場で、実際にテストをした上でご使用下さい。
・オープンエアエリアからは金属・導電性物質を出来るだけ離す様に設計してください。
・本推奨パッド形状は、メイン基板に実装後にもプロービングが可能な様に設計されています。
・CSP タイプの推奨フットプリントもありますので、ご相談下さい。

ｖ

Braveridge Co., Ltd.

ｖ

12

2-12 推奨リフロープロファイル
モジュールのリフロー時の温度条件は、下記の範囲内で行ってください。
予備加熱：150℃～180℃ 90秒±30秒
本加熱：220℃オーバー 30秒～45秒

ピーク：245℃ MAX

リフロー回数は最大2回として下さい。

Braveridge Co., Ltd.

13

3 外観写真BVMCN5103-xxxx の外観写真

外観仕上がりについて●外観サイズ規定は 4. 機構図面 の項目を参照ください。
●レジスト部（緑色部）内にある点状の物はVIAホール痕です。
本モジュールのVIAホールはフィルドVIAでは無いため断面は凹んでいます。
このタイプのVIAホールの一部にレジストインクが充分に流れ込まず銅箔が見える場合があります。
これは生基板製造プロセス上の物であり不良ではありません。
モジュールの内側部分にはメイン基板のレジスト開口部を持たない様に設計して下さい。
●パッド部のレジスト開口形状の一部は、生基板製作工程内のレジスト塗布仕上がりに左右されますので、推奨パッドでの使用を推奨します。

Braveridge Co., Ltd.

14

3 Firmware

3-1

SoftDevice

BVMCN5103-xxxx は以下の SoftDevice を書き込まれた上で出荷されます。
SoftDevice:S120

Suffix

DateA

2015Jun26

SoftDevice

nRF51822

Revision

RevisionV2.1.0Rev 3.0

Comment
SoftDevice のリビジョン管理 V2.1.0 以降は顧客管理とする。

Braveridge Co., Ltd.

15

4機構図面4-1

外形寸法図※認証ステッカーの寸法は4-2. Certification Labelの項目を参照ください。
※Factory Code Markingには弊社生産管理用途で使用します。レジスト抜き文字での管理となります。
※ANT 領域には弊社生産管理用途で部品面をシルク印刷等で使用することがあります。

Braveridge Co., Ltd.

16

4-2

Certification Label

Braveridge Co., Ltd.

17

4-3

シールドケースのずれに関して

本モジュールは小型化を目的として企画設計されております。シールドケースと基板端面が面一となるよう設計されているため、シールドの実装ハンダ付けの特性上、若干のずれが生じることがあります。 下図の様に基板外形からはみ出す事があります。この点をご理解の上、設計を行って下さい。

Braveridge Co., Ltd.

18

5 梱包方法
5-1 トレイサイズ及びパッキング形態

Braveridge Co., Ltd.

19

5-2

輸送箱形態

Braveridge Co., Ltd.

20

6

製品の保存条件

未開封：温度30℃/湿度60％RH以下の環境にて保存し、納品後6ヶ月以内でのご使用を推奨します。
開封後：低温/低湿度(10％RH以下) にて保存し、開封後できる限り1ヶ月以内に実装・使用してください。
本モジュールはMSL Level1の電子部品によって構成されておりますが、基板の表面処理の酸化防止の為、早めのご使用と、低温・低湿度環境下での保存を推奨します。
モジュール本体はベーキングに対応しておりますが、トレイ等は非対応ですのでご注意下さい。
※テーピング品の場合もテープ・リール等の材質は、通常ベーキングに対応しておりませんのでご注意下さい。
●製品保管の場合には、外力が掛からぬように保存してください。
モジュールの変形による実装不能や外力によるモジュール本体の破壊の原因となり性能の保証が出来かねます。
●製品の搬送時には落下・衝撃を与えぬ様管理してください。
●実装工程投入まで、弊社梱包形態を維持してください。
●推奨保管条件を越えた場合には、製品の動作をご確認の上、ご使用下さい。

Braveridge Co., Ltd.

21

7

保証範囲・事前了承事項

BVMCN5103-xxxxの一般的使用範囲・保証内容及び事前了承事項について
本ドキュメント掲載のモジュールのご使用においては以下の点にご理解・ご注意ください。
・静電防止袋（Static Shield Bag) 開封後は、推奨保管環境の下、1ヶ月以内にご使用下さい。
・本モジュールの製品仕様は、2015年5月現在のもので、今後、予告無く変更する事があります。
仕様書の改訂時には弊社ホームページで随時公開しますので、発注の際には事前にご確認ください。
・本モジュールに使用されるNordic Semiconductor社製nRF51822はICのRev(リビジョン) 改版が実施されることがあります。
これはICの改良のみならず、Bluetooth規格(以下、BT規格) の改訂に対応する仕様変更の場合もあります。
その際、旧Revのチップは新Revに統一される事がありますのでご理解の上で、ご使用下さい。
ICのRev改訂の情報は事前にNordic Semiconductor社及びBraveridge社のホームページ上で告知されます。これらの仕様改訂が発生する場合には、アプリケーションFirmwareの確認・App/Apps/アプリケーション等の動作確認を必ず実施して下さい。これら改版により、ソフトウェアの変更が必要となる場合がありますが、必要となるソフトウェアの確認・変更はNordic Semiconductor社・Braveridge社・弊社代理店では保証の範囲外となります。
充分な移行期間を考慮の上、代理店を通じて早めの確認して頂き、開発・生産の管理及び完成品の管理を実施して下さい。
・BLE製品の通信対象は主にiOS端末/Android端末/Mac/PC(Windows)等になります。これらの製品では、OSのVersion及びHardwareが BT規格を完全にサポートしてない仕様の物も存在します。各OSのバージョンとその仕様に合致したモジュールのご使用が前提である事をご考慮願います。
また、それらOSのバージョン差異に伴う不動作・不具合につきましては、Nordic Semiconductor社・Braveridge社・弊社代理店の保証対象外であることをご理解の上ご使用下さい。
・本仕様書に記載しておりますモジュール及びその技術情報のうち、「外国為替及び外国貿易管理法」に該当するものを輸出される場合又は、国外に持出しされる場合は、同法に基づき日本国政府の輸出許可が必要です。
・本仕様書に記載しておりますモジュール及び技術情報は、製品を理解して頂くための物であり、その使用に関して当社及び第三者の知的財産権その他の権利に対する保証、及び実施権の許諾を意味する物ではありません。
・本モジュールは、標準用途として一般電子機器に使用される事を意図して設計されております。故障や誤動作が人命を脅かしたり、人体に危害を及ぼしたりする恐れのある機器や信頼性が要求される装置には使用しないで下さい。
・当社は品質・信頼性の向上に努めておりますが、半導体製品を使ったモジュールはある確率で故障が発生します。故障の結果として人身事故・火災事故・社会的な損害等を生じさせない冗長設計・延焼対策設計・誤動作防止設計等の安全設計には充分にご留意下さい。
誤った使用又は不適切な使用に起因するいかなる損害についても、当社は責任を負いかねます。
・本モジュールは、耐放射線設計は為されておりません。
・アプリケーション層への書き込みは、Erase後実施してください。（2017/2月以降改定）
・製造中止及び販売中止通告については、その 5 ヶ月前に書面で通知致します。

Braveridge Co., Ltd.

22

88-1

Revision 管理
現状 Firmware Revision

Rev1.0A3X2.1N※詳細の内容は 8-2 を参照

8-2

Revision 履歴

Revision 履歴
DeviceElectSoft

Mechan

RevisionricalDevice

ical

A

3X

2.1

N

2015Jun26

1.1

A

3X

2.1

N

2017Dec8

1.2

A

3X

2.1

N

2020Feb19

Revision

Suffix1.0

Braveridge Co., Ltd.

DateDescription
Type Approval and Updated
release.
Official Release
Changed Recommended reflow
profile23

9

法規関連情報9-1

電波法(Japan Radio Law)

Braveridge Co., Ltd.

24

9-2

FCC Part15

Braveridge Co., Ltd.

25

9-3 CE について製品にCEマークをつけて欧州地域その他へ販売される場合はご相談ください。
製品に CE マークが必要な場合はご相談ください。

Braveridge Co., Ltd.

26

販売代理店
Braveridge 社のモジュールおよび BLE 関連の完成品の代理店情報

Please check our website for more information on Braveridge and Production information.

http://www.braveridge.com●Braveridge Co.,Ltd. (Head Office)3-27-2 Susenji Nishi-ku,Fukuoka-shi,Fukuoka, Japan 819-0373(Tel): 092-834-5789 / (Fax): 092-807-7718●Braveridge Group Companies○Braveridge Itoshima Factory
1999-19 Higashi, Itoshima-shi, Fukuoka, Japan 819-1122- Apple MFi Manufacturing License Approved Factory(Lightning Connector Products Factory)- Starter Plan Factory○剛橋模具 有限公司（Braveridge Moulding Company）○Braveridge (HK) Co.
○Braveridge China Office○Braveridge Singapore Office

Braveridge Co., Ltd.

27