FUJITSU セミコンダクター FRAM FUJITSU Semiconductor …豊富な量産実績をもつ、...

FUJITSU セミコンダクター FRAM

FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED

FUJITSU Semiconductor FRAM

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豊富な量産実績をもつ、高品質・高信頼性のメモリ「FRAM」

富士通グループでは、1969年から約50年にわたってメモリ製品を提供し続けてきました。現在は富士通セミコンダクターが、高品質・高信頼性の不揮発性メモリ「FRAM（エフラム：Ferroelectric Random Access Memory）」を中心としたメモリとソリューションを提供しています。

当社は、1999年にFRAMの量産を開始して以来、約50カ国の国々から200種類以上のアプリケーション向けにお問い合わせをいただいています。これまでに国内、海外に出荷したFRAM製品は、20年間で30億個以上にのぼり、ゆるぎない量産実績を誇っています。


豊富な量産実績をもつ、高品質・高信頼性のメモリ「FRAM」

FRAMは、当初はICカードやプリンタなどの民生機器市場への提供から始まり、電力メーターや産業機械などの産業分野、医療機器や医療RFIDタグなどの医療分野へと使用用途の拡大を続けてきました。近年では、ウェアラブルデバイス、産業用ロボット、ドローンなどの先端デバイスでの採用実績があります。そして、2017年から量産開始した125°C動作品も、車載向け部品として出荷をしています。

当社では、FRAM製品の出荷だけではなく、FRAMの特長を生かしたソリューションの提案として、RFID用LSIや認証用LSIも開発しています。特に、無線給電と無線通信を両立した「バッテリーレス無線ソリューション」の提案は、2017年に開催された展示会のET/IoT Technologyアワードにおいて、「IoT Technology優秀賞」を受賞しています。

今後もメモリの大容量化、低消費電力化を進めるとともに、お客様の用途に最適化したメモリ製品とソリューションの提供を継続していきます。


Random Access MemoryFerroelectricRandom Access MemoryFerroelectric

3

Pb（鉛）

O（酸素）

Zr（ジルコニウム）またはTi（チタン）

分極量

下部電極電圧

〞1〞Data

〞0〞Data

PZT結晶構造

PZT結晶のヒステリシス特性

FRAMの特長

FRAM製品ファミリ

FRAMの構造

FRAMと他のメモリの性能比較

強誘電体メモリのFRAMは、電源を切ってもデータが消えない不揮発性とランダムアクセスの両方の性質を合わせ持っています。FRAMは、揮発性メモリのSRAMでは必要とされるデータ保持用のバッテリーが不要という利点があります。また、EEPROMやフラッシュメモリといった他の不揮発性メモリと比較して、高速書込み、高書換え耐性、低消費電力という長所があります。

FRAM製品ファミリは、2系統に分けられます。SOPやTSOPなどのパッケージ品で提供している「単体メモリ」と、FRAMを搭載したRFID用LSIや認証用LSIなどの「FRAM搭載LSI」です。RFID用LSIは、無線通信によるデータの高速書込みができるうえに、無線給電よる動作が可能なため“バッテリーレス・ソリューション”の構築ができます。認証用LSIでは、セキュリティ対策や偽造品対策のため、本LSIを使用したハードウェアでのセキュリティ・ソリューションを提案しています。これらのソリューションの応用として、お客様のアプリケーションの優位性や性能を最大限に引き出すために、お客様と一緒に開発したカスタムLSIを提供しています。

FRAMは、強誘電体薄膜（Ferroelectric film）を記憶素子に使用しています。当社のFRAMでは、強誘電体にPZT（チタン酸ジルコン酸鉛）を使用しており、その結晶構造を右図に示します。格子の中にあるZr（ジルコニウム）またはTi（チタン）イオンは、二つの安定点を持ち、外部の電界によってその位置を変える性質（強誘電性）があります。一度どちらかの安定点に位置すると、電界を取り去っても位置が変わることがありません。つまり、分極状態が記憶されます。強誘電体薄膜の上下に電極を設けてキャパシタを構成し、電極電圧と分極量をプロットすればヒステリシス（履歴）が得られ、「1」または「0」を記憶できることになります。その不揮発の性質を利用したのが強誘電体メモリです。EEPROMやフラッシュメモリは、素子内の記録領域における電荷の有無でデータを記憶しますが、FRAMは分極の向きでデータを記憶するので、記憶方法が異なります。

FRAM

不揮発性

高書換え耐性高セキュリティ

低消費電力高速書込み

単体メモリシリアルメモリ

パラレルメモリ

RFID用LSI

認証用LSI

カスタムLSI

FRAM搭載LSI

FRAM

FRAM EEPROM FLASH SRAMメモリタイプ不揮発性不揮発性不揮発性揮発性

書換え方法重ね書き消去＋書込み消去＋書込み重ね書き

ライトサイクルタイム 150ns 5ms 10µs 55ns

書換え回数 10兆回 100万回 10万回無制限

昇圧回路不要必要必要不要

データ保持バッテリー不要不要不要必要



FRAM

4

製品ラインナップ

アプリケーション

シリアルメモリのSPIインタフェース品は16Kビットから4Mビット、I2Cインタフェース品は4Kビットから1Mビットの製品を揃えています。パッケージは、EEPROMやフラッシュメモリと互換性のある8ピンSOPを中心として、SONやWL-CSPといった超小型パッケージの製品も提供中です。パラレルメモリは、SRAM互換のインタフェースをもつ、256Kビットから8Mビットの製品を提供しています。

FRAMは、高速書込みと10兆回の書換え回数を保証する不揮発性メモリのため、連続的にデータを書換えする用途に最適です。車載分野、産業分野、民生分野、医療分野の様々なアプリケーションで採用されています。

MB85RS64VY2.7V-5.5V

MB85RC04V3.3V-5.5V

MB85RC256V2.7V-5.5V

MB85RC162.7V-3.6V

MB85RC16V3.0V-5.5V

MB85RC128A2.7V-3.6V

MB85RC64TA1.8V-3.6V

MB85RS64T/64TU1.8V-3.6V

MB85RC512T1.8V-3.6V

MB85RC1MT1.8V-3.6V

MB85RC64V3.0V-5.5V

MB85RS16N2.7V-3.6V

MB85RS256B2.7V-3.6V

MB85R256F2.7V-3.6V

I2C 3.3VI2C 1.8V I2C 5V SPI 3.3V SPI 5VSPI 1.8V パラレル1.8V

パラレル3.3V

256K

16K

64K

128K

2M

メモリ容量（ビット）

4K

1M

512K

4M

8M

MB85RS512T1.8V-3.6V

MB85RS1MT1.8V-3.6V

MB85RS2MTA1.8V-3.6V

MB85R8M2T1.8V-3.6V

MB85R4M2T1.8V-3.6V

MB85RS642.7V-3.6V MB85RS64V

3.0V-5.5V

MB85RS128B2.9V-3.6V

MB85RS128TY1.8V-3.6V

MB85RS256TY1.8V-3.6V

MB85RQ4ML1.7V-1.95V

MB85RS4MT1.8V-3.6V

量産

ES提供中

*：バイナリカウンタ内蔵

MB85RDP16LX（*）1.65V-1.95V

車載• カーナビ•ドライブレコーダ

フライト／航行データレコーダ•ドローン• 船舶

ロボット• 産業ロボット• 民生ロボット

ウェアラブル• スマートウオッチ• 補聴器

メーター• 電気メーター• ガス、水道メーター

ネットワーク• ルータ• RAIDコントローラ

医療品• 使い捨て医療品• 医療用モニター

ICカード• セキュリティカード• 交通系ICカード

産業機械• モーター、エンコーダ• 制御機器、CNC



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注目の製品

SPIインタフェースのEEPROMと置き換えが容易な4MビットFRAM

産業機械に使用されているSRAMと置き換えが可能な8MビットパラレルFRAM

「MB85RS4MT」は、EEPROMの最大メモリ容量と同じ4MビットのSPIインタフェースのFRAMです。EEPROMを使用しているお客様からの「書換え回数を増やしたい」、「書換え時間を短くしたい」、「メモリ容量を増やしたい」という要求に応えるメモリです。書換え保証回数は、EEPROMの100万回の1,000万倍に相当する10兆回ですので、5ms間隔での頻繁なデータログでも、書換え回数が設計のボトルネックになることはありません。また、FRAMは書込み時に消去動作が不要なため高速書込みが可能ですので、データ書込み中に瞬断などの電圧低下が発生しても、データ破壊を避けることができます。

・用途：ドライブレコーダ、ロボット、工作機械、計測装置、メーター、民生機器

「MB85R8M2T」は、SRAM互換のパラレルインタフェースをもつ8MビットのFRAMです。お客様のアプリケーションでデータ記録用にSRAMを使用している場合は、瞬断対策用のバッテリーが必要ですが、SRAMを本FRAMに置き換えることでバッテリーの削減が可能です。バッテリーをなくすことによって、部品コストの削減だけはなく、将来の数年間にわたるメンテナンスコストも抑制できるため、開発と運用のトータルコストの削減に貢献します。また、パッケージはSOPタイプではなく、FBGAという小型パッケージを採用していますので、実装面積の削減にも寄与できます。

・用途：工場での制御装置、ロボット、工作機械、医療用機器

当社は2018年に、-55°C動作のFRAM、SRAM互換のパラレルインタフェースをもつ8MビットFRAM、そしてEEPROM互換のシリアルインタフェースをもつ4MビットFRAMといった特長が異なる新製品を発表しました。今後とも、メモリ大容量化を進めつつ、お客様の様々なニーズに対応するメモリ製品を開発していきます。

条件：5msに1回のデータ書換えをした場合の　　　書換え保証回数への到達時間

当社製FRAM

汎用EEPROM

10兆回に到達

約1.5時間 1,600年時間

100万回に到達

8MビットSRAM＋バッテリー

6.00mm25.26mm

18.42mm

8.00mm

実装面積を約90%削減！

8MビットFRAM

バッテリーの削減とFBGAパッケージによって、実装面積を大幅に削減

SRAM用バッテリー

SRAM44-pinTSOP FRAM

48-pinFBGA

!

条件： EEPROM、FRAMとも1バイト書込み、動作周波数＝最大周波数（カタログ値）で計算

異常な電圧低下発生電源停止

当社製FRAM

電源

汎用EEPROM

書込み時間＝200ns

電源停止までにデータ書込みが完了

書込み時間＝5ms

電源停止までにデータ書込みが終わらない

バッテリーの削減によって、バッテリー関連コストが不要

SRAM＋

バッテリー＋SRAMのコストバッテリーのコスト＋

バッテリー交換のコスト、バッテリー在庫の確保、メンテナンスの費用など

FRAM

機器のメモリ部

開発コスト（部品コスト）

使用中の運用コスト（メンテナンス・コスト）

トータルコスト

＋FRAMのコスト＋

FRAMとEEPROMの書換え回数比較

SRAMとFRAMの実装面積比較

FRAMとEEPROMの書込み時間

トータルコスト比較



FRAM

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当社Webサイト内、FRAM製品一覧ページから、販売パートナーのWeb通販サイトへのリンクがあります。また、Web通販サイトにないFRAM製品をご希望の場合は、販売代理店または当社までお問い合わせください。販売代理店のコンタクト先およびお問い合わせフォームは、当社Webサイトからご確認ください。

極寒地での信頼性が要求される産業機械向け -55°C動作の64KビットFRAM

高温環境下での動作を保証する車載向け／産業機械向け 125°C動作のFRAM

「MB85RS64TU」は、-55°Cという非常に低い温度環境下での動作を保証する64KビットのFRAMです。本製品は、「極寒地域の屋外で使用する機械向けに、低温で動作するメモリを開発して欲しい」という要望に応えて開発されました。-55°Cの低温でも10兆回のデータ書換え回数を保証しており、特に極寒地域での天然ガスやオイルの発掘に使われるフィールド装置などの産業機械向けとして最適です。パッケージは、EEPROM互換の8ピンSOPだけでなく、2.0×3.0mmのサイズをもつリード無し小型パッケージの8ピンSONも提供中です。

・用途：天然資源の発掘用フィールド装置、流量計、計測装置、ロボット

125KビットFRAM「MB85RS128TY」と256Kビット「MB85RS256TY」は、125°Cの高温環境での動作を保証するFRAMです。両製品とも自動車部品として提供するために、従来品の動作温度を125°Cに拡張するだけではなく、内部回路の設計を改めて見直すことで信頼性を向上させています。さらに、AEC-Q100（*1）信頼性試験規格に準拠し、PPAP（*2）に対応しています。また、産業用のロボットアームなどモーター機構を搭載するアプリケーションでは、モーターによる発熱によって高温になるため、そのような高温環境下での位置情報やデータ情報を記憶できるメモリとして最適です。

・用途：車載用途－ドライブレコーダ、緊急事故通報システム（eCall）、電気自動車向けのバッテリーマネジメントシステム、カーナビ、タイヤ空気圧監視システム（TPMS）

産業用途－産業機械（CNC）、ロータリーエンコーダ、ロボットアーム*1：AEC (Automotive Electronic Council)*2：PPAP (Production Part Approval Process)

型名メモリ容量（Bit）電源電圧（V）

動作周波数（Hz）

動作温度範囲（°C）

データ書換え回数

データリテンションパッケージ

MB85RS256TY 256K 1.8～3.6 40M -40～+125 10兆回10年（ +85°C）（*3）

1年＋（+125°C）（*4）SOP-8

MB85RS128TY 128K 1.8～3.6 40M -40～+125 10兆回10年（ +85°C）（*3）

1年＋（+125°C）（*4）SOP-8

MB85RS64VY 64K 2.7～5.5 33M -40～+125 10兆回10年（ +85°C）（*3）

1年＋（+125°C）（*4）SOP-8

*3：動作温度が+85°Cよりも低い場合、データリテンションの期間を延長することが可能です。詳しくはデータシートをご確認ください。*4：125°Cデータリテンションに関しては継続評価中です。

単体メモリのWeb販売



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● I2Cインタフェース品





データリテンション（*1）パッケージ

MB85RC1MT 1M 1.8～3.6 3.4M -40～+85 10兆回 10年（+85°C） SOP-8

MB85RC512T 512K 1.8～3.6 3.4M -40～+85 10兆回 10年（+85°C） SOP-8

MB85RC256V 256K 2.7～5.5 1M -40～+85 1兆回 10年（+85°C） SOP-8

MB85RC128A 128K 2.7～3.6 1M -40～+85 1兆回 10年（+85°C） SOP-8

MB85RC64TA 64K 1.8～3.6 3.4M -40～+85 10兆回 10年（+85°C） SOP-8/SON-8

MB85RC64V 64K 3.0～5.5 1M -40～+85 1兆回 10年（+85°C） SOP-8

MB85RC16 16K 2.7～3.6 1M -40～+85 1兆回 10年（+85°C） SOP-8/SON-8

MB85RC16V 16K 3.0～5.5 1M -40～+85 1兆回 10年（+85°C） SOP-8

MB85RC04V 4K 3.0～5.5 1M -40～+85 1兆回 10年（+85°C） SOP-8

● SPIインタフェース品






MB85RS4MT 4M 1.8～3.6 40M -40～+85 10兆回 10年（ +85°C） SOP-8

MB85RQ4ML（*2） 4M 1.7～1.95 108M -40～+85 10兆回 10年（ +85°C） SOP-16

MB85RS2MTA 2M 1.8～3.6 40M -40～+85 10兆回 10年（ +85°C） SOP-8/DIP-8

MB85RS1MT 1M 1.8～3.6 40M -40～+85 10兆回 10年（ +85°C） SOP-8/WL-CSP

MB85RS512T 512K 1.8～3.6 40M -40～+85 10兆回 10年（ +85°C） SOP-8

MB85RS256TY（*3） 256K 1.8～3.6 40M -40～+125 10兆回 10年（ +85°C）1年＋（+125°C） SOP-8

MB85RS256B 256K 2.7～3.6 33M -40～+85 1兆回 10年（ +85°C） SOP-8

MB85RS128TY（*3） 128K 1.8～3.6 40M -40～+125 10兆回 10年（ +85°C）1年＋（+125°C） SOP-8

MB85RS128B 128K 2.7～3.6 33M -40～+85 1兆回 10年（ +85°C） SOP-8

MB85RS64VY（*3） 64K 2.7～5.5 33M -40～+125 10兆回 10年（ +85°C）1年＋（+125°C） SOP-8

MB85RS64V 64K 3.0～5.5 20M -40～+85 1兆回 10年（ +85°C） SOP-8

MB85RS64 64K 2.7～3.6 20M -40～+85 1兆回 10年（ +85°C） SOP-8

MB85RS64T 64K 1.8～3.6 10M -40～+85 1兆回 10年（ +85°C） SOP-8/SON-8

MB85RS64TU 64K 1.8～3.6 10M -55～+85 1兆回 10年（ +85°C） SOP-8/SON-8

MB85RS16N 16K 2.7～3.6 20M -40～+95 1兆回 10年（ +95°C） SOP-8/SON-8

MB85RDP16LX（*4） 16K 1.65～1.95 15M （*5） -40～+105 10兆回 10年（+105°C） SON-8

*1：動作温度が+85°Cよりも低い場合、データリテンションの期間を延長することが可能です。詳しくはデータシートをご確認ください。*2：SPIおよびクワッドSPIインタフェースに対応しています。*3：AEC-Q100 準拠。125°Cデータリテンションに関しては継続評価中です。*4：バイナリカウンタ機能を内蔵しています。*5：Dual SPIモードでは、最大7.5MHzで動作します。

FRAM

シリアルメモリ



FRAM

8

● シリアルメモリ

パッケージ外観縦×横（mm）高さ（mm）

WL-CSP-8 2.3×3.1 0.33

SON-8 2.0×3.0 0.75

SOP-8 3.9×5.1 1.75

SOP-16 7.5×10.3 2.7

● パラレルメモリ

パッケージ外観縦×横（mm）高さ（mm）

FBGA-48 6.0×8.0 1.22

SOP-28 7.6×17.8 2.8

TSOP-28 11.8×8.0 1.2

TSOP-44 10.2×18.4 1.2

パラレルメモリ

型名メモリ容量（構成）（Bit）電源電圧（V）

サイクルタイム（ns）




MB85R8M2T 8M（512K×16） 1.8～3.6 150 -40～+85 10兆回 10年（+85°C） FBGA-48

MB85R4M2T 4M（256K×16） 1.8～3.6 150 -40～+85 10兆回 10年（+85°C） TSOP-44

MB85R256F 256K（32K×8） 2.7～3.6 150 -40～+85 1兆回 10年（+85°C） TSOP-28/SOP-28

*1：動作温度が+85°Cよりも低い場合、データリテンションの期間を延長することが可能です。詳しくはデータシートをご確認ください。

パッケージサイズ

Logic

認証対象品

本体FRAM

（鍵&データ）

暗号IP（AES等）

MB94R330

暗号通信

I2C, SPI, RF等

認証用LSIの使用構成例

FRAMは、ICカードなどのセキュリティ用途でも実績があり、FRAM搭載の機器認証向けLSIを提供しています。汎用の認証用LSIとしてMB94R330があります。

型名電源電圧（V）インタフェース通信周波数（Hz）


データ書換え回数パッケージ

MB94R330 3.0～3.6 I2C 400K -20～+85 1兆回 SON-8

MB94R330のシーケンスは、電子機器本体と周辺機器の間での、チャレンジ＆レスポンスによって認証を実施し、純正品と偽造品の判別を行います。プリンタ、複合機など電子機器本体で使用する周辺機器（カートリッジ、トナーなど）の偽造品を検出するのに適しています。セキュリティ用途では、その性質上、お客様から個別の仕様要求に応えるため、カスタムLSIでも提供しています。ハードウェアによるセキュリティ対策や偽造品対策をご検討のお客様は、当社までお問い合わせください。

認証用LSI



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RFID

FRAM搭載RFID用LSI

● メリット当社のRFID用LSIの特長のひとつは、データを保存できるメモリ容量が大きいことです。つまり、製品を識別するタグのIDを読むだけではなく、無線によってプログラムの書換えや更新が可能になります。また、メモリにFRAMを使用しているため、EEPROMと比べて書込み速度が速いです。例えば、生産工場の工程履歴記録に当社RFID用LSIをタグに使用すると、データ書換え時間が短いことで、工程のスループットを短縮できます。さらに、無線とSPIの2つのインタフェースをもつ製品群では、データの記録には高速処理ができるSPIを使用し、機器の電源がオフになった場合でもFRAMに書き込まれたデータを無線で読み出すことができます。このように、FRAM搭載RFID用LSIは、データを大量のタグに高速書込みすることで作業時間の短縮や、装置が停電などのトラブルから復旧するときに、FRAM内の動作履歴のデータを無線で読み出すことで復旧直後のリスク回避ができます。

● 特長• 高速データ書込み：書込み時のスループットを向上• 安定した通信距離：低消費電力により、書込み時の通信距離の劣化なし• 大容量メモリ搭載：タグに情報を記録、追記する大容量メモリの搭載を実現• 多頻度書換え　　：最大1兆回の書換えを保証。タグの長期利用とリユース促進• 国際標準対応　　：ISO15693、ISO18000-3（モード1）、6に対応した製品群

● ラインナップ

I/F 動作周波数通信距離型名（ユーザーメモリ容量）（*1）

小容量 0～256Byte 大容量 2KByte～8KByte

SPI UHF帯：860 – 960MHz 3mMB97R8130（8KB）

MB97R8110（8KB）

Non SPI

UHF帯：860 – 960MHz 3m

MB97Rxxxx（64B）（EPC memory : 128bit）

MB97R8050（EPC memory : 128bit）

MB97R8120（8KB）

HF帯：13.56MHz 50cm MB89R119B（256B）MB89R118C（2KB）

MB89R112A（8KB）

*1：メモリ容量に関しては、柔軟に対応します。

● アプリケーション

工場• 工程記録• データ書換え

物流• 運行記録• 製品管理

認証• 本人認証• セキュリティロック

インフラ• 点検記録• 劣化監視

医療• 使用履歴• 情報確認

真贋判定• 本物／偽物判定• 模造品判定

用途例：工程履歴の記録用タグメリット：作業時間の短縮、コスト削減

用途例：工場の制御装置の動作履歴メリット：トラブルからの復旧時のリスク

回避



FRAM

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● MB97R8110を使用したバッテリーレス・ソリューションの構成例

● バッテリーレス・ソリューションの応用例

FRAM&RFIDの販売会社

バッテリーレス無線ソリューション

当社の販売会社は、富士通エレクトロニクス株式会社とその契約代理店です。FRAM製品についてのお問い合わせは、富士通エレクトロニクス本社または最寄りの営業拠点にコンタクトをお願いします。国内・海外の各営業拠点のコンタクト先は、当社Webサイトからもご確認できます。

■ 販売会社：富士通エレクトロニクス株式会社本社：〒222-8508 神奈川県横浜市港北区新横浜2-100-45 新横浜中央ビル電話：045-755-7000（代表）URL： http://www.fujitsu.com/jp/group/fei/

MB97R8110は、無線とSPIの2つのインタフェースを兼ね備えたLSIです。本製品は、非常に消費電力が少ないFRAMをメモリに使用することで、無線給電による電力のみでFRAMのメモリ領域へのデータの読み書き、およびMB97R8110につながるモジュールへの電源給電とデータの送受信が可能です。この特長を生かして、キーボード、リモコン、センサー、電子ペーパー、ディスプレイなど、様々なアプリケーションをMB97R8110と接続することで、従来当たり前のように搭載されていたバッテリーを不要にすることができます。

● バッテリーレス・ソリューション向け RFID LSI

型名動作周波数ユーザーメモリ容量（*1 ）通信規格外部I/Fデータ

リテンションデータ書換え回数

MB97R8110 UHF帯： 860 – 960MHz 8KBISO/IEC18000-63

EPC C1G2 Ver.1.2.0

SPI MasterSPI Slave

GPIOKey Matrix Scan

10年（+85°C） 1兆回

*1：メモリ容量に関しては、柔軟に対応します。

モニター・リーダ／ライタを経由してキーボードからのデータを画面に表示　

UHFリーダ／ライタ・モニターに接続

MB97R8110搭載モジュール・キーボードに内蔵・無線給電により動作（バッテリーは不要）　無線による電力供給

（無線給電）

無線によるデータの送受信（無線通信）

キーボード・MB97R8110経由でデータを送信

セキュリティ（認証）システム制御端末、コントローラ電子ペーパー


http://www.fujitsu.com/jp/group/fei/

富士通セミコンダクター株式会社〒222-0033神奈川県横浜市港北区新横浜2-100-45 新横浜中央ビルTel: 045-755-7000（代表）受付時間：平日9時～17時（土・日・祝日、年末年始を除きます）

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