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SHTW2 XPLAIN PRO DUAL HUM & TEMP

器件型号:SHTW2 XPLAIN PRO DUAL HUM & TEMP
器件类别:开发板/开发套件/开发工具   
厂商名称:Sensirion
标准:
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器件描述

EVAL BOARD FOR SHTW2

参数
产品属性属性值
平台:Xplained Pro
类型:传感器
功能:湿度,温度
使用的 IC/零件:SHTW2
内容:

SHTW2 XPLAIN PRO DUAL HUM & TEMP器件文档内容

Data Sheet SHTW2

WLCSP Humidity and Temperature Sensor IC

     Ultra-small flip chip package: 1.3 × 0.7 × 0.5 mm3

     Fully calibrated and reflow solderable

     Ultra-low power consumption

     Power-up and measurement within 1 ms

     1.8 V supply voltage

     Typical accuracy: ±3 %RH and ±0.3 °C

   Product Summary

   The SHTW2 is a digital humidity and temperature sensor                                          The sensor covers a humidity measurement range of 0 to

   in a flip chip package. This type of package opens up a                                         100 %RH and a temperature measurement range of -30

   new category of ultra-small humidity sensors which are                                          to 100 °C with a typical accuracy of ±3 %RH and ±0.3°C.

   suitable    for      applications  with       the  tightest   space                             The         operation  voltage    of  1.8   V   and  the         low  power

   constraints.     At  the  same     time,  the     flip  chip  package                           consumption make the SHTW2 suitable for mobile or

   impresses with its pure simplicity.                                                             wireless      applications      running     on  the  tightest         power

   The    sensor        is  based     on     Sensirion’s     CMOSens®                              budgets. With the industry-proven quality and reliability of

   technology, which offers a complete sensor system on a                                          Sensirion’s   humidity          and   temperature           sensors   and

   single chip, consisting of a capacitive humidity sensor, a                                      constant accuracy over a large measurement range, the

   bandgap temperature sensor, analog and digital signal                                           SHTW2         offers   an  unprecedented        performance-to-price

   processing, A/D converter, calibration data memory, and                                         ratio. Tape and reel packaging together with suitability for

   a  digital  communication          interface  supporting      I2C              fast             standard SMD assembly processes make the SHTW2

   mode.                                                                                           predestined for high-volume applications.

Benefits of Sensirion’s CMOSens® Technology                                                              Block   diagram

     High reliability and long-term stability

     Industry-proven        technology   with    a   track  record                      of                               RH sensor                T sensor

      more than 10 years

     Designed for mass production                                                                               Signal conditioning           Signal conditioning

     Optimized for lowest cost

     Best signal-to-noise ratio

                                                                                                                                         ADC            analog

Contents of this Data Sheet                                                                                                                             digital

1       Humidity and Temperature Sensor Specifications ... 2                                                              Data processing and  system control

2       Electrical Specifications ........................................... 3

3       Timing Specifications ............................................... 4                                  Calibration mem.                  I2C interface

4       Interface Specifications ............................................ 5

5       Operation and Communication ................................ 6                                           VDD           VSS                SDA          SCL

6       Quality...................................................................... 9

7       Package and Traceability......................................... 9                              Figure  1 Functional block diagram    of the SHTW2.

8       Technical Drawings................................................ 10

9       Further Information ................................................ 12

Important Notices............................................................ 14

www.sensirion.com                                                Version                     3  –  July  2017                                                            1/14
1    Humidity and Temperature Sensor Specifications

Relative Humidity                                                                                   Temperature

Parameter                         Conditions       Value                       Units                Parameter            Conditions                             Value     Units

Accuracy tolerance1                  Typ.          3.0                        %RH                  Accuracy tolerance1      Typ.                               0.3                  °C

                                     Max.      see Figure 2                    %RH                                           Max.                   see Figure 3                      °C

Repeatability2                       -             0.1                         %RH                  Repeatability2                           -                  0.1                   °C

Resolution3                          -             0.01                        %RH                  Resolution3                              -                  0.01                  °C

Hysteresis                           -             1                          %RH                  Specified range4                         -      –30 to +100                       °C

Specified range4                  extended5        0 to 100                    %RH                  Response time8            63%                      <5 to 30                      s

Response time6                     63%            8                           s                    Long-term drift9     Normal range                           <0.02         °C/y

Long-term drift7                     Typ.          <0.25                   %RH/y                    Table 2 Temperature  sensor specifications.

Table 1 Humidity sensor specifications.

ΔRH [%RH]                                                                                           ΔT [C]

±10                                                                                                 ±2

                                               Maximal tolerance                                                                                    Maximal tolerance

±8                                             Typical tolerance                                    ±1.5                                            Typical tolerance

±6

                                                                                                    ±1

±4

±2                                                                                                  ±0.5

±0                                                                                                  ±0

     0       10   20          30     40    50  60  70          80          90  100                        -30       -10  10                     30  50               70   90

                                                   Relative humidity [%RH]                                                                                           Temperature [°C]

Figure 2 Typical and          maximal     tolerance for the relative humidity                       Figure 3 Typical     and maximal tolerance                  for  the  temperature

in %RH at 25 °C.                                                                                    sensor in °C.

1 For definition of typ. and max. accuracy tolerance, please refer to the

document “Sensirion Humidity Sensor Specification Statement”.

2 The stated repeatability is 3 times the standard deviation (3σ) of multiple

consecutive measurement values at constant conditions and is a measure for

the noise on the physical sensor output.

3 Resolution of A/D converter.

4 Specified range refers to the range for which the humidity or temperature

sensor specification is guaranteed.

5 For details about recommended humidity and temperature operating range,

please refer to section 1.1.

6 Time for achieving 63% of a humidity step function, valid at 25°C and 1 m/s

airflow. Humidity response time in the application depends on the design-in of

the sensor.

7 Typical value for operation in normal RH/T operating range. Max. value is < 0.5                   8 Temperature response time depends on heat conductivity of sensor substrate

%RH/y. Value may be higher in environments with vaporized solvents, out-                            and design-in of sensor in application.

gassing tapes, adhesives, packaging materials, etc. For more details please                         9 Typical value for operation in normal T operating range.       Max. value is <

refer to Handling Instructions.                                                                     0.04°C/y.

www.sensirion.com                                                              Version  3  –  July  2017                                                                              2/14
1.1                      RH Accuracy at Various Temperatures                                 1.2       Recommended             Storage     and   Operating

Typical RH accuracy at 25°C is defined in Figure 2. For                                                 Conditions

other temperatures, typical accuracy has been evaluated                                      The sensor shows best performance when operated within

to be as displayed in Figure 4.                                                              recommended normal temperature and humidity range of

                                                                                             5 – 60 °C and 20 – 80 %RH, respectively. Long term

                         100  ±4.5  ±4    ±4       ±4  ±4       ±4  ±4.5  ±5      ±5         exposure to conditions outside normal range, especially at

Relative Humidity [%RH]  90   ±4.5  ±4    ±3.5  ±3.5   ±3.5  ±3.5   ±4    ±4.5    ±5         high humidity, may temporarily offset the RH signal (e.g.

                         80   ±4    ±3.5  ±3       ±3  ±3    ±3.5   ±3.5  ±4    ±4.5         +3%RH after 60h at >80%RH). After returning into the

                         70   ±4    ±3.5  ±3       ±3  ±3       ±3  ±3.5  ±3.5    ±4         normal temperature and humidity range the sensor will

                         60   ±3.5  ±3    ±3       ±3  ±3       ±3  ±3    ±3.5  ±3.5         slowly come back to calibration state by itself. Prolonged

                         50   ±3.5  ±3    ±3       ±3  ±3       ±3  ±3    ±3    ±3.5         exposure to extreme conditions may accelerate ageing.

                         40   ±3.5  ±3    ±3       ±3  ±3       ±3  ±3    ±3      ±3         To ensure stable operation of the humidity sensor, the

                         30   ±3.5  ±3    ±3       ±3  ±3       ±3  ±3    ±3      ±3         conditions described in the document “SHTxx Handling

                         20   ±3.5  ±3.5  ±3       ±3  ±3       ±3  ±3    ±3      ±3         Instructions”      regarding     exposure  to  volatile  organic

                         10   ±4    ±4    ±3.5  ±3.5   ±3.5  ±3.5   ±3.5  ±3.5  ±3.5         compounds have to be met. Please note as well that this

                         0    ±4.5  ±4.5  ±4       ±4  ±4       ±4  ±4    ±4      ±4         does apply not only to transportation and manufacturing,

                              0     10    20       30   40      50  60    70      80         but also to operation of the SHTW2.

                                                Temperature [°C]

Figure 4                      Typical accuracy of relative humidity measurements

given in %RH for temperatures 0 – 80°C.

2                        Electrical Specifications

2.1                      Electrical Characteristics

Default conditions of 25 °C and 1.8 V supply voltage apply                            to  values in  the table  below, unless otherwise stated.

Parameter                                       Symbol       Conditions                   Min          Typ.     Max       Units  Comments

Supply voltage                                  VDD          -                            1.62         1.8      1.98       V     -

Power-up/down level                             VPOR         Static power supply          1.05         1.2      1.35       V     -

                                                             Idle state                   -            0.7      1.5        µA    -

                                                             Measurement                  -            385      465        µA    Average current consumption

Supply current                                  IDD                                                                              while sensor is measuring10

                                                                                                                                 Average current consumption

                                                             Average                      -            4.8      -          µA    (continuous operation with one

                                                                                                                                 measurement per second)10

                                                                                                                                 Average power consumption

Power consumption                               -            Average                      -            8.6      -          µW    (continuous operation with one

                                                                                                                                 measurement per second) 10

Low level input voltage                         VIL          -                            -0.5          -       0.3 VDD    V     -

High level input voltage                        VIH          -                            0.7 VDD       -       VDD(max)   V     -

                                                                                                                + 0.5

Low level output voltage                        VOL          3 mA sink current            -             -       0.2 VDD    -     -

Table 3 Electrical specifications.

2.2                      Absolute Maximum Ratings

Stress levels beyond those listed in Table 4 may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only and

functional operation of the device at these conditions cannot be guaranteed. Exposure to the absolute maximum rating

conditions for extended periods may affect the reliability of the device.

10 These values can be reduced by using the low power measurement mode, see separate application note.

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Parameter                                                    Rating

Supply voltage, VDD                                          -0.3 to +2.16 V

Operating temperature range                                  -40 to +125 °C

Storage temperature range11                                  -40 to +125 °C

ESD HBM                                                      2 kV

ESD MM                                                       200 V

ESD CDM                                                      500 V

Latch up, JESD78 Class II                                    100mA

Table 4 Absolute maximum ratings.

3    Timing Specifications

3.1  Sensor System Timings

Default conditions of 25 °C and 1.8 V supply voltage apply to values                specified                  in the  table below, unless otherwise stated.

Max. values are measured at -30°C and 1.98V supply voltage.

Parameter                     Symbol      Conditions                    Min.                            Typ.   Max.    Units  Comments

Power-up time                 tPU         After hard reset, VDD ≥ VPOR        -                         182    239     µs     Time between VDD reaching VPU

                                                                                                                              and sensor entering idle state

                                                                                                                              Time between ACK of soft reset

Soft reset time               tSR         After soft reset.                   -                         173    230     µs     command and sensor entering

                                                                                                                              idle state

Measurement duration          tMEAS       -                                   -                         10.8   14.4    ms     Duration for a humidity and

                                                                                                                              temperature measurement12

Table 5 System timing specifications.

3.2  Communication Timings

Default conditions of 25 °C and 1.8    V  supply voltage apply to       values in the                   table  below, unless otherwise stated.

Parameter                     Symbol      Conditions                          Min.                      Typ.   Max.    Units  Comments

SCL clock frequency           fSCL        -                                   0                         -      400     kHz    -

Hold time (repeated) START    tHD;STA     After this period, the first        0.6                       -      -       µs     -

condition                                 clock pulse is generated

LOW period of the SCL clock   tLOW        -                                   1.3                       -      -       µs     -

HIGH period of the SCL clock  tHIGH       -                                   0.6                       -      -       µs     -

Set-up time for a repeated    tSU;STA     -                                   0.6                       -      -       µs     -

START condition

SDA hold time                 tHD;DAT     -                                   0                         -      -              -

SDA set-up time               tSU;DAT     -                                   100                       -      -       ns     -

SCL/SDA rise time             tR          -                                   20                        -      300     ns     -

SCL/SDA fall time             tF          -                                   20 *                      -      300     ns     -

                                                                        (VDD/5.5)

SDA valid time                tVD;DAT     -                                   -                         -      0.9     µs     -

Set-up time for STOP          tSU;STO     -                                   0.6                       -      -       µs     -

condition

Capacitive load on bus line   CB          -                                   -                         -      400     pF     -

Table 6 Communication timing specifications. The numbers above are values according to the I2C specification.

11 The recommended storage temperature range is 10-50°C. Please consult the document “SHTxx Handling Instructions ” for more information.

12 These values can be reduced by using the low power measurement mode, see separate application note.

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                                                                     1/fSCL

                                                           tHIGH             tLOW           tR           tF

                                          SCL                                                                     70%

                                                                                                                  30%

                                             tSU;DAT                         tHD;DAT

                                 DATA IN

                                          SDA                                                                     70%

                                                                                                                  30%

                                                                                   tVD;DAT      tF            tR

                                 DATA OUT

                                          SDA                                                                     70%

                                                                                                                  30%

Figure   5  Timing  diagram    for digital input/output pads. SDA directions are            seen from the     sensor. Bold     SDA lines are    controlled  by the

sensor,  plain SDA  lines are  controlled by the micro-controller. Note that SDA            valid read time   is triggered by  falling edge of  preceding   toggle.

4    Interface Specifications                                                         The SDA pin is used to transfer data in and out of the

                                                                                      sensor. For safe communication, the timing specifications

The SHTW2 supports I2C fast mode (SCL clock frequency                                 defined in the I2C manual must be met.

from 0 to 400 kHz) with clock stretching. For detailed                                To avoid signal contention, the microcontroller must only

information    on   the  I2C   protocol,  refer  to   NXP  I2C-bus                    drive SDA and SCL low. External pull-up resistors (e.g.

specification  and       user    manual   UM10204,         Rev.      4,               10 kΩ)            are  required      to  pull  the  signal   high.     For

February 13, 2012:                                                                    dimensioning           resistor  sizes   please     take  bus  capacity

http://ics.nxp.com/support/documents/interface/pdf/I2C.bu                             requirements into account. It should be noted that pull-up

s.specification.pdf                                                                   resistors          may  be           included  in   I/O      circuits             of

The SHTW2 comes in a 4-pin flip chip package – see                                    microcontrollers.

Table 7.                                                                                                                       VDD

                                                                                                                                          SHTW2

Pin  Name      Comments                                                                         MCU (master)           RP  RP             (slave)

1    VDD       Supply voltage                                                                   SCL IN                         SCL

                                          1           A           4                             SCL OUT                                                      C = 100nF

2    SCL       Serial clock,                                                                    SDA IN                         SDA

               bidirectional                     BC                                             SDA OUT

3    SDA       Serial data,                      XY                                                                            GND

               bidirectional              2                       3

                                                                                      Figure 6          Typical application circuit, including pull-up resistors

4    VSS       Ground                                                                 RP and decoupling of VDD and VSS by a capacitor.

Table 7 SHTW2 pin assignment (top view).                                              For good performance of the SHTW2 in the application, it

                                                                                      is important to know that the solder balls of the SHTW2

Power-supply       pins  supply  voltage     (VDD)    and  ground                     offer the best thermal contact to the temperature sensor.

(VSS) must be decoupled with a 100 nF capacitor that                                  The humidity sensor is centered on the bottom side of the

shall be placed as close to the sensor as possible – see                              package and must not be obstructed by underfill or other

Figure 6.                                                                             material. For more information on design-in, please refer

SCL is used to synchronize the communication between                                  to the document “SHTxx Design Guide”.

microcontroller and the sensor. The master must keep the

clock frequency within 0 to 400 kHz as specified in Table

6. The SHTW2 may pull down the SCL line when clock

stretching is enabled.

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5     Operation and Communication                                               5.4     Sensor Behavior during Measurement and

All commands and memory locations of the SHTW2 are                                      Clock Stretching

mapped to a 16-bit address space which can be accessed                          In general, the sensor does not respond to any I2C activity

via the I2C protocol.                                                           during measurement, i.e. I2C read and write headers are

                                                                                not   acknowledged      (NACK).        However,           when   clock

SHTW2                         Bin.         Dec.          Hex.                   stretching has been enabled by using a corresponding

I2C address              111’0000          112           0x70                   measurement command, the sensor responds to a read

                                                                                header with an ACK and subsequently pulls down the SCL

Table 8 SHTW2 I2C device address.                                               line until the measurement is complete. As soon as the

5.1   Power-Up and Communication Start                                          measurement is complete, the sensor starts sending the

                                                                                measurement results.

Upon VDD reaching the power-up voltage level VPOR, the                          For best possible repeatability of humidity and temperature

SHTW2 enters idle state after a duration of tPU. In idle                        measurements,       it  is    recommended            to   avoid       any

state, the SHTW2 is ready to receive commands from the                          communication     on    the   I2C   bus    while     the  SHTW2       is

master (microcontroller).                                                       measuring. For more information, see application note

Each transmission sequence begins with START condition                          “SHTC1/SHTW1 Optimization of Repeatibility”.

(S) and ends with an (optional) STOP condition (P) as                           During     measurement,       the   sensor           has  a     current

described     in  the  I2C-bus      specification.  Whenever     the            consumption according to Table 3.

sensor is powered up, but not performing a measurement

or communicating, it automatically enters idle state for                        5.5     Readout of Measurement Results

energy saving.                                                                  After a measurement command has been issued and the

Please note that in case VDD is set to 0 V (GND), e.g. in                       sensor has completed the measurement, the master can

case of a power off of the SHTW2, the SCL and SDA pads                          read  the  measurement        results      by  sending    a     START

are also pulled to GND. Consequently, the I2C bus is                            condition followed by an I2C read header. The sensor will

blocked while VDD of the SHTW2 is set to 0 V.                                   acknowledge the reception of the read header and send

5.2   Measurement Commands                                                      two bytes of data followed by one byte CRC checksum

                                                                                and another two bytes of data followed by one byte CRC

The SHTW2 provides the possibility to define the sensor                         checksum.   Each    byte      must  be     acknowledged         by    the

behavior during measurement as well as the transmission                         microcontroller with an ACK condition for the sensor to

sequence of measurement results. These characteristics                          continue sending data. If the SHTW2 does not receive an

are defined by the appropriate measurement command                              ACK from the master after any byte of data, it will not

(see Table 9). Each measurement command triggers both                           continue sending data.

a temperature and a humidity measurement.                                       Whether the sensor sends out humidity or temperature

       Clock Stretching                    Clock Stretching                     data first depends on the measurement command that

              Enabled                          Disabled                         was sent to the sensor to initiate the measurement (see

      Read T           Read H          Read T            Read H                 Table 9).

      First            First           First             First                  The I2C master can abort the read transfer with a NACK

     0x7CA2            0x5C24          0x7866            0x58E0                 condition  after  any   data  byte     if  it  is    not  interested  in

Table 9 Measurement commands.                                                   subsequent  data,       e.g.  the   CRC        byte  or   the   second

                                                                                measurement result, in order to save time.

5.3   Starting a Measurement                                                    In case the user needs humidity and temperature data but

A measurement communication sequence consists of a                              does not want to process CRC data, it is recommended to

START condition followed by the I2C header with the 7-bit                       read the first two bytes of data with the CRC byte (without

I2C device address and a write bit (write W: ‘0’). The                          processing the CRC data) and abort the read transfer after

sensor indicates the proper reception of a byte by pulling                      reading the second two data bytes with a NACK. This

the SDA pin low (ACK bit) after the falling edge of the 8th                     procedure is more time efficient than starting two different

SCL clock. Then the sensor is ready to receive a 16-bit                         measurements and aborting the read transfer after the first

measurement            command.        Again,       the      SHTW2              two data bytes each time.

acknowledges the proper reception of each byte with ACK                         5.6     Soft Reset

condition. A complete measurement cycle is presented in

Figure 7.                                                                       The SHTW2 provides a soft reset mechanism that forces

With   the        acknowledgement      of      the  measurement                 the system into a well-defined state without removing the

command,      the  SHTW2       starts  measuring    humidity and                power supply. If the system is in idle state (i.e. if no

temperature.                                                                    measurement is in progress) the soft reset command can

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be sent to SHTW2 according to Figure 8. This triggers the                          5.9    Conversion of Signal Output

sensor to reset all internal state machines and reload                             Measurement data is always transferred as 16-bit values.

calibration data from the memory.                                                  These    values      are      already  linearized  and  temperature

Command                  Hex. Code  Bin. Code                                      compensated by the SHTW2. Humidity and temperature

Software reset           0x805D     1000’0000’0101’1101                            values can be calculated with the formulas in given below.

Table 10 Soft reset command.                                                       Relative humidity conversion formula (result in %RH):

                                                                                   RH      100      S RH

5.7    Read-out of ID Register                                                                        216

The SHTW2 has an ID register which contains an SHTW2-                              Temperature conversion formula (result in °C):

specific product code. The read-out of the ID register can                                                  ST

be used to verify the presence of the sensor and proper                            T      45    175  

communication. The command to read the ID register is                                                       216

shown in Table 11.

Command                  Hex. Code  Bin. Code                                      SRH and ST denote the raw sensor output (as decimal

                                                                                   values) for humidity and temperature, respectively.

Read ID register         0xEFC8     1110’1111’1100’1000

Table 11 Read-out command of ID register.

It needs to be sent to the SHTW2 after an I2C write

header. After the SHTW2 has acknowledged the proper

reception of the command, the master can send an I2C

read header and the SHTW2 will submit the 16-bit ID

followed by 8 bits of CRC. The structure of the ID is

described in Table 12.

16-bit ID

xxxx'xxxx’xx 00’0111

                      bits 5 to 0: SHTW2-specific product code

                      bits 15 to 6: unspecified information

Table 12 Structure of the 16-bit ID. Bits 15:6 of the ID contain

unspecified information (marked as “x”), which may vary from

sensor to sensor, while bits 5:0 contain the SHTW2-specific

product code.

5.8    Checksum Calculation

The 8-bit CRC checksum transmitted after each data word

is  generated     by  a  CRC     algorithm  with  the        properties

displayed in Table 13. The CRC covers the contents of the

two previously transmitted data bytes.

Property                 Value

Name                     CRC-8

Width                    8 bits

Polynomial               0x31 (x8 + x5 + x4 + 1)

Initialization           0xFF

Reflect input            False

Reflect output           False

Final XOR                0x00

Examples                 CRC (0x00) = 0xAC

                         CRC (0xBEEF) = 0x92

Table 13 SHTW2 I2C CRC properties.

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5.10    Communication Data Sequences

    1   2     3     4      5         6         7      8      9      10      11      12      13     14      15     16     17    18      19   20  21  22  23  24  25     26  27   28

S   1   1     1     0      0      0        0          0      ACK    0       1       0       1       1      1      0      0     ACK     0    0   1   0   0   1   0      0   ACK  P        SHTW2 measuring

            I2C address + write                                     Measurement command MSB                                            Measurement command LSB                  Measurement in progress

    clock stretching                              29     30     31   32     33      34         35      36     37     38    39                                                   40   41  42  43  44  45  46      47  48  49

    disabled                                      S      1      1      1       0       0        0      0       1   NACK     P SHTW2 measuring               SHTW2 in idle       S    1   1   1   0   0   0       0   1   ACK

                                                                                                                                                                state

                                                         repeated I2C address + read                                         measurement cont’d             measurement                      I2C address + read

                                                      while meas. is in prog. (polling)                                                                     completed

                                                  29   30    31      32     33      34      35      36     37      38

clock                                             S      1      1    1      0       0       0       0      1      ACK          SHTW2 measuring,

stretching enabled                                                                                                             SCL line pulled low

                                                                I2C address + read                                         measurement continued

                                                            while meas. is in progress

50  51  52    53    54     55     56       57     58     59     60      61      62      63     64   65     66      67      68      69  70   71  72  73  74  75  76

1   0   1     0     0      0      0        1      ACK    0      0       1       1       0       0      1   1       ACK     0       0   0    1   1   1   0   0   ACK

        Humidity MSB                                                    Humidity LSB                                           Humidity CRC checksum

77  78  79    80    81     82     83       84     85     86     87      88      89     90   91      92     93      94      95      96  97   98  99  100 101 102 103 104

0   1   1     0     0      1      0        0      ACK    1      0       0       0       1      0    1      1       ACK     1       1   0    0   0   1   1   1   ACK  P

    Temperature MSB                                                 Temperature LSB                                        Temperature CRC checksum

Figure 7 Communication sequence for starting a measurement and reading measurement results displaying both clock stretching options.

The numerical example corresponds to a read humidity-first command with clock stretching enabled. The physical values of the transmitted

measurement results are 65.6 %RH and 23.7 °C. Clear blocks are controlled by the microcontroller, grey blocks by the SHTW2.

    1   2        3      4      5        6         7      8      9      10       11      12      13     14      15      16      17      18   19  20  21  22  23  24     25  26   27

S   1   1     1        0       0      0           0      0      ACK     1       0       0       0       0      0       0       0       ACK  0   1   0   1   1   1      0   1    ACK  P

            I2C address + write                                                     Command MSB                                                     Command LSB

Figure 8 Command access communication sequence.                                                                               The example shows a soft                     reset command.        Clear   blocks      are     controlled  by  the

microcontroller, grey blocks by the SHTW2.

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6    Quality                                                              with         a  diameter   of  330  mm   (7   inches),  sealed  into

6.1     Environmental Stability                                           antistatic ESD bags. A drawing of the packaging tape with

                                                                          sensor orientation is shown in Figure 12.

Qualification of the SHTW2 is performed based                    on  the

JEDEC JESD47 qualification test method.

6.2     Material Contents                                                 Quantity        Packaging      Reel Diameter    Order Number

The SHTW2 is RoHS and REACH compliant.                                    1’000           Tape & Reel    180 mm (7 inch)  1-101484-01

                                                                          10’000          Tape & Reel    180 mm (7 inch)  1-101380-01

7    Package and Traceability                                             Table 14        SHTW2 ordering options.

SHTW2 sensors are provided in a flip chip package with

an outline of 1.31 × 0.74 × 0.54 mm3 and 4 solder balls

with a pitch of 0.4 mm. The humidity sensor is centered on

the  bottomside      of  the    package.      The   top   side   of  the

package is protected with a black epoxy layer. This is

called back side coating, because it is applied to the non-

functional (back) side of the chip.

For a proper measurement it is important that the humidity

sensor has good access to the ambient air and is not

obstructed     by    underfill  or  other     material.  Therefor    the

SHTW2 must be assembled without underfill adhesive.

The SHTW2 package consists of silicon and lead-free

solder  balls     .  To  protect    the    product  from  mechanical

damage, any mechanical impact on the package shall be

avoided. Any vertical or lateral force onto the package

(e.g. during handling, assembly and in the application)

shall not exceed 2N.

The Moisture Sensitivity Level classification of the SHTW2

is MSL1, according to IPC/JEDEC J-STD-020.

All SHTW2 sensors are marked for easy identification and

traceability. The marking on the sensor consists of a 5-

digit, alphanumeric tracking code and a pin-1 indicator.

The pin-1 indicator is located in the top left corner. The

bottom  side         contains   a   pin-1  indicator     shaped  as  a

teardrop around the solder ball of pin 1. See Figure 9 for

illustration.

               A                    humidity

        BC                          sensor

        XY

Figure 9 Top side marking (left side): pin-1 indicator and 5-digit

alphanumeric tracking code. Bottom side marking (right side):

pin-1 indicator.

8    Ordering Information

The SHTW2 can be ordered in tape and reel packaging

with different reel sizes. The sensors are supplied in reels

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9    Technical Drawings

9.1  Package Outline

                                                                       Dim.             Min.           Nom.       Max.

                                                                       A                -              0.16       -

                                                                       B                0.71           0.74       0.77

                                                                       C                1.28           1.31       1.34

                                                                       D                0.38           0.40       0.42

                                                                       E                0.38           0.40       0.42

                                                                       F                0.78           0.80       0.82

                                                                       G                0.48           0.54       0.60

                                                                       H                0.12           0.15       0.18

                                                                       M                0.17           0.20       0.23

Figure 10 Package outline drawing of the SHTW2.

9.2  Recommended Metal Land Pattern

                                       0.4

                                                 0.8

                   0.24                                                Solder pad dimensions (copper)

                                                                       Solder paste dimensions (stencil opening)

                                                                       Package outline

                                 0.24

Figure 11 Recommended metal land pattern for SHTW2 (all dimensions are in mm). Recommended solder paste stencil thickness is 75 to

100 µm. The solder pads on the PCB are recommended to be non solder mask defined (NSMD). Copper traces leading towards the solder

pads are recommended to have a width of max. 0.09 mm in the direct vicinity of the pads. For general information on land pattern design

refer to the IPC-7351 standard.

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9.3  Tape & Reel Packaging

Figure 12 Technical drawing of the packaging tape   with  sensor orientation in tape.  Header  tape  is  to  the  right  and  trailer  tape  to  the  left on

this drawing. Dimensions are given in millimeters.

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10    Further Information

For more in-depth information on the SHTW2 and its application please consult the following documents:

Document Name                Description                                       Source

                             Instructions on the assembly of Sensirion chip-   Available for download from the SHTW2 product

SHTxx Assembly of CSP        scale packages (CSP)                              website:

                                                                               www.sensirion.com/shtw2

SHTW2 Optimization of        Measures for optimization of repeatability of     Available for download from the SHTW2 product

Repeatibility                sensor output.                                    website:

                                                                               www.sensirion.com/shtw2

SHTW2 Low Power Measurement Description of SHTW2 low power measurement         Available for download from the SHTW2 product

Mode                         mode.                                             website:

                                                                               www.sensirion.com/shtw2

                             Design guidelines for designing SHTxx humidity    Available for download at the Sensirion humidity

SHTxx Design Guide           sensors into applications                         sensors download center:

                                                                               www.sensirion.com/humidity-download

                             Guidelines for proper handling of SHTxx humidity  Available for download at the Sensirion humidity

SHTxx Handling Instructions  sensors                                           sensors download center:

                                                                               www.sensirion.com/humidity-download

Sensirion Humidity Sensor                                                      Available for download at the Sensirion humidity

Specification Statement      Definition of sensor specifications.              sensors download center:

                                                                               www.sensirion.com/humidity-download

Table 15 Documents containing further information relevant for the SHTW2.

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Revision History

Date               Version  Page(s)  Changes

13. May 2016       1        all      Initial released version.

                                     Updated product picture, minor adjustments on outline dimensions, added ordering

                                     information, correction of typos.

03. August 2016    2        10       Pin numbering in Figure 10 aligned with Table 7.

25. July 2017      3        1, 2     Temperature accuracy specification improved to typ. ±0.3°C / max. ±0.4°C

www.sensirion.com                    Version 3 –July 2017                                                      13/14
Important Notices

Warning, Personal Injury

Do not use this product as safety or emergency stop devices or in                                    such  defects       shall   be  found,     to  SENSIRION’s          reasonable

any other application where failure of the product could result in                                    satisfaction,  to   have    arisen   from  SENSIRION’s        faulty  design,

personal injury. Do not use this product for applications other                                       material, or workmanship;

than its intended and authorized use. Before installing, handling,                                   the defective product shall be returned to SENSIRION’s factory at

using or servicing this product, please consult the data sheet and                                    the Buyer’s expense; and

application notes. Failure to comply with these instructions could                                   the warranty period for any repaired or replaced product shall be

result in death or serious injury.                                                                    limited to the unexpired portion of the original period.

                                                                                          This warranty does not apply to any equipment which has not been

If  the  Buyer  shall   purchase    or  use     SENSIRION   products           for  any   installed         and  used     within      the  specifications   recommended     by

unintended or unauthorized application, Buyer shall defend, indemnify                     SENSIRION         for      the  intended    and      proper  use  of      the   equipment.

and      hold  harmless      SENSIRION       and       its  officers,  employees,         EXCEPT            FOR      THE  WARRANTIES             EXPRESSLY          SET     FORTH

subsidiaries,   affiliates     and  distributors  against   all    claims,     costs,     HEREIN, SENSIRION MAKES NO WARRANTIES, EITHER EXPRESS

damages and expenses, and reasonable attorney fees arising out of,                        OR IMPLIED, WITH RESPECT TO THE PRODUCT. ANY AND ALL

directly or indirectly, any claim of personal injury or death associated                  WARRANTIES, INCLUDING WITHOUT LIMITATION, WARRANTIES

with such unintended or unauthorized use, even if SENSIRION shall be                      OF          MERCHANTABILITY             OR       FITNESS     FOR       A  PARTICULAR

allegedly negligent with respect to the design or the manufacture of the                  PURPOSE, ARE EXPRESSLY EXCLUDED AND DECLINED.

product.                                                                                  SENSIRION is only liable for defects of this product arising under the

ESD Precautions                                                                           conditions of operation provided for in the data sheet and proper use of

The inherent design of this component causes it to be sensitive to                        the goods. SENSIRION explicitly disclaims all warranties, express or

electrostatic discharge (ESD). To prevent ESD-induced damage and/or                       implied, for any period during which the goods are operated or stored

degradation,    take   customary    and     statutory  ESD  precautions        when       not in accordance with the technical specifications.

handling this product.                                                                    SENSIRION does not assume any liability arising out of any application

See application note “ESD, Latchup and EMC” for more information.                         or use of any product or circuit and specifically disclaims any and all

                                                                                          liability,  including          without  limitation     consequential      or    incidental

Warranty                                                                                  damages.          All  operating        parameters,    including       without    limitation

SENSIRION warrants solely to the original purchaser of this product for                   recommended            parameters,      must     be  validated   for   each     customer’s

a period of 12 months (one year) from the date of delivery that this                      applications           by  customer’s       technical        experts.     Recommended

product shall be of the quality, material and workmanship defined in                      parameters can and do vary in different applications.

SENSIRION’s         published   specifications    of  the   product.   Within       such  SENSIRION reserves the right, without further notice, (i) to change the

period,   if   proven  to   be  defective,  SENSIRION       shall      repair  and/or     product specifications and/or the information in this document and (ii) to

replace this product, in SENSIRION’s discretion, free of charge to the                    improve reliability, functions and design of this product.

Buyer, provided that:                                                                     Copyright © 2017, by SENSIRION.

     notice    in  writing     describing  the   defects   shall      be  given    to    CMOSens® is a trademark of Sensirion

      SENSIRION within fourteen (14) days after their appearance;                         All rights reserved

Headquarters and Subsidiaries

1

Sensirion AG                                                Sensirion Inc., USA                             Sensirion Korea Co. Ltd.

Laubisruetistr. 50                                          phone: +1 312 690 5858                          phone: +82 31 337 7700~3

CH-8712 Staefa ZH                                           info-us@sensirion.com                           info-kr@sensirion.com

Switzerland                                                 www.sensirion.com                               www.sensirion.co.kr

phone: +41 44 306 40 00                                     Sensirion Japan Co. Ltd.                        Sensirion China Co. Ltd.

fax:           +41 44 306 40 30                             phone: +81 3 3444 4940                          phone: +86 755 8252 1501

info@sensirion.com                                          info-jp@sensirion.com                           info-cn@sensirion.com

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phone: +886 3 5506701

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