M24C64-W M24C64-R
M24C64-F M24C64-DF
64-Kbit serial I²C bus EEPROM
Datasheet
-
production data
Features
•
Compatible with all I
2
C bus modes:
– 1 MHz
– 400 kHz
– 100 kHz
•
Memory array:
– 64 Kbit (8 Kbyte) of EEPROM
– Page size: 32 byte
– Additional Write lockable page (M24C64-D
order codes)
TSSOP8 (DW)
169 mil width
SO8 (MN)
150 mil width
•
Single supply voltage:
– 1.7 V to 5.5 V over –40 °C / +85 °C
– 1.6 V to 5.5 V over 0 °C / +85 °C
•
Write:
– Byte Write within 5 ms
– Page Write within 5 ms
PDIP8 (BN)
UFDFPN8 (MC)
DFN8 - 2x3 mm
UFDFPN5 (MH)
DFN5 -1.7x1.4 mm
•
Random and sequential Read modes
•
Write protect of the whole memory array
•
Enhanced ESD/Latch-Up protection
•
More than 4 million Write cycles
•
More than 200-years data retention
WLCSP (CS)
Thin WLCSP (CT)
Packages
•
PDIP8 ECOPACK2
®
•
SO8 ECOPACK2
®
•
TSSOP8 ECOPACK2
®
•
UFDFPN ECOPACK2
®
WLCSP
(CU)
Unsawn wafer
•
WLCSP ECOPACK2
®
•
Unsawn wafer (each die is tested)
March 2018
This is information on a product in full production.
DS6638 Rev 36
1/54
www.st.com
Contents
M24C64-W M24C64-R M24C64-F M24C64-DF
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Serial Clock (SCL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Serial Data (SDA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Chip Enable (E2, E1, E0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Write Control (WC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
V
SS
(ground) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Supply voltage (V
CC
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
Operating supply voltage (V
CC
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Power-up conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Device reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Power-down conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3
4
Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Stop condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Acknowledge bit (ACK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Device addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5
Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.1
Write operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
Byte Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Page Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write Identification Page (M24C64-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Lock Identification Page (M24C64-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
ECC (Error Correction Code) and Write cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Minimizing Write delays by polling on ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Random Address Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.2
Read operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.2.1
2/54
DS6638 Rev 36
M24C64-W M24C64-R M24C64-F M24C64-DF
5.2.2
5.2.3
Contents
Current Address Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Sequential Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.3
5.4
Read Identification Page (M24C64-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Read the lock status (M24C64-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6
7
8
9
Initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
UFDFPN5 (DFN5) package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
UFDFPN8 (DFN8) package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
TSSOP8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
SO8N package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
PDIP8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
WLCSP4 ultra thin package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
WLCSP5 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
WLCSP8 thin package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
10
11
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
DS6638 Rev 36
3/54
3
List of tables
M24C64-W M24C64-R M24C64-F M24C64-DF
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Table 20.
Table 21.
Table 22.
Table 23.
Table 24.
Table 25.
Table 26.
Table 27.
Table 28.
Table 29.
Table 30.
Table 31.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
WLCSP 4-bump signals vs. bump position. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
WLCSP 5-bump signals vs. bump position. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
WLCSP 8-bump signals vs bump position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Device select code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Most significant address byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Least significant address byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Operating conditions (voltage range W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Operating conditions (voltage range R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Operating conditions (voltage range F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
AC measurement conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Input parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Cycling performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Memory cell data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
DC characteristics (M24C64-W, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
DC characteristics (M24C64-R device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
DC characteristics (M24C64-F, M24C64-DF, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
400 kHz AC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1 MHz AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
UFDFPN5 - 1.7 × 1.4 mm, 0.55 mm thickness, ultra thin fine pitch
dual flat package, no lead - package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
UFDFPN8 – 2x3 mm, 0.55 thickness, ultra thin fine pitch dual flat package,
no lead - package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
TSSOP8 – 3 x 4.4 mm, 0.65 mm pitch, 8-lead thin shrink small outline,
package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
SO8N – 3.9x4.9 mm, 8-lead plastic small outline, 150 mils body width,
package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
PDIP8 – 8-pin plastic DIP, 0.25 mm lead frame, package mechanical data. . . . . . . . . . . . 40
Ultra Thin WLCSP- 4-bump, 0.795 x 0.674 mm, wafer level chip
scale package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
WLCSP- 5-bump, 0.959 x 1.073 mm, 0.4 mm pitch wafer level chip scale
package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Thin WLCSP- 8-bump, 1.073 x 0.959 mm, wafer level chip scale
package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Ordering information scheme (unsawn wafer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
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DS6638 Rev 36
M24C64-W M24C64-R M24C64-F M24C64-DF
List of figures
List of figures
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Figure 29.
Figure 30.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
8-pin package connections, top view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
UFDFPN5 (DFN5) package connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
WLCSP 4 bump ultra thin package connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
WLCSP 5-bump connections (M24C64-FCS6TP/K) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
WLCSP 8-bump thin connections (M24C64-DFCT6TP/K) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Chip enable inputs connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
I
2
C bus protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Write mode sequences with WC = 0 (data write enabled) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Write mode sequences with WC = 1 (data write inhibited) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write cycle polling flowchart using ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read mode sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
AC measurement I/O waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Maximum Rbus value versus bus parasitic capacitance (Cbus) for
an I2C bus at maximum frequency fC = 400 kHz
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Maximum R
bus
value versus bus parasitic capacitance C
bus
) for
an I
2
C bus at maximum frequency f
C
= 1MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
UFDFPN5 – 1.7x1.4 mm, 0.55 mm thickness, ultra thin fine pitch
dual flat package, no lead - package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
UFDFPN5 - 5-lead, 1.7 × 1.4 mm, 0.55 mm thickness, ultra thin fine pitch
dual flat package, no lead recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
UFDFPN8 – 2x3 mm, 0.55 thickness, ultra thin fine pitch
dual flat package, no lead - package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
TSSOP8 – 3x4.4 mm, 0.65 mm pitch, 8-lead thin shrink small outline,
package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
SO8N – 3.9x4.9 mm, 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . 38
SO8N – 3.9x4.9 mm, 8-lead plastic small outline, 150 mils body width,
package recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
PDIP8 – 8-pin plastic DIP, 0.25 mm lead frame, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Ultra Thin WLCSP- 4-bump, 0.795 x 0.674 mm,wafer level chip
scale package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Thin WLCSP- 4-bump, 0.795 x 0.674 mm, wafer level chip scale
package recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
WLCSP 5-bump, 0.959 x 1.073 mm, 0.4 mm pitch wafer level chip scale
(M24C64-FCS6TP/K)- package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
WLCSP - 5-bump, 0.959 x 1.073 mm, 0.4 mm pitch wafer level chip scale
recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Thin WLCSP- 8-bump, 1.073 x 0.959 mm, wafer level chip scale
package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Thin WLCSP- 8-bump, 1.073 x 0.959 mm, wafer level chip scale
package recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
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