BALF-SPI-01D3 50 Ω nominal input / conjugate match balun to SPIRIT1, with integrated harmonic filter − Datasheet production data Features • 50 Ω nominal input / conjugate match to SPIRIT1 • Low insertion loss • Low amplitude imbalance • Low phase imbalance • Small footprint Flip-Chip package 6 bumps Benefits Figure 1. Pin coordinates (top view) • Very low profile (< 670 µm) (cid:20) (cid:21) • High RF performance • RF BOM and area reduction (cid:36) (cid:42)(cid:49)(cid:39)(cid:21) (cid:53)(cid:59)(cid:66)(cid:51) Applications (cid:37) • 868 MHz and 915 MHz impedance matched (cid:36)(cid:49)(cid:55) (cid:53)(cid:59)(cid:66)(cid:49) balun filter • Optimized for SPIRIT1 sub GHz RFIC (cid:42)(cid:49)(cid:39)(cid:20) (cid:55)(cid:59) (cid:38) Description STMicroelectronics BALF-SPI-01D3 is an ultra Figure 2. Application schematic (top view) miniature balun. The BALF-SPI-01D3 integrates matching network and harmonics filters. Matching impedance has been customized for the SPIRIT1 ST transceiver. C0 The BALF-SPI-01D3 uses STMicroelectronics 1.8-3.6 V C13 IPD technology on non-conductive glass Digital interface 12 GMGPIPS2IIOOO001 1GPIO29 1GPIO38 1VREG7SMPVBAT1S6 SEDxtN11154 L7 L8 CC1112 substrate which optimize RF performances. 3 MOSI SPIRIT1 SMPS Ext213 L0 4 SCLK TX12 R0 5 CSXn6OUT 7XIN VBAT8 9RFP R1RFNB0IAS11 CX A(n5t0enΩn)a 1.8-3.6 V BALF-SPI-01D3 XTAL C9 C10 September 2015 DocID025035 Rev 4 1/12 This is information on a product in full production. www.st.com 12

Characteristics BALF-SPI-01D3 1 Characteristics Table 1. Absolute maximum ratings (limiting values) Value Symbol Parameter Unit Min. Typ. Max. P Input power RFIN 20 dBm IN ESD ratings human body model (JESD22-A114-C), all I/O one at a 2000 V time while others connected to GND V ESD ESD ratings machine model, all I/O 200 T Operating temperature (JESD22-A115-C), all I/O -40 +85 °C OP Table 2. Impedances (T = 25 °C) amb Value Symbol Parameter Unit Min. Typ. Max. Z Nominal differential RX balun impedance RX match to SPIRIT1 Ω Z Nominal TX filter impedance TX Z Antenna impedance 50 Ω ANT Table 3. RF performance (T = 25 °C) amb Value Symbol Parameter Test condition Unit Min. Typ. Max. F Frequency range (bandwidth) 779 868 956 MHz Insertion loss in bandwidth S21 -1.7 -2 dB RX-ANT without mismatch loss (RX balun) Insertion loss in bandwidth S21 -1.4 -2 dB TX-ANT without mismatch loss (TX filter) S11 Input return loss in bandwidth (RX balun) -23 -15 dB ANT S11 Input return loss in bandwidth (TX filter) -15 -12 dB ANT φ Output phase imbalance (RX balun) 5 10 15 ° imb A Output amplitude imbalance (RX balun) 0.35 0.8 dB imb Attenuation at 2fo -35 Att Harmonic levels (TX filter) dBm Attenuation at 3fo -40 2/12 DocID025035 Rev 4

BALF-SPI-01D3 Characteristics 1.1 RF measurement (Rx balun) Figure 3. Insertion loss (T = 25 °C) Figure 4. Return loss antenna (T = 25 °C) amb amb (dB) (dB) 0.0 -0 -0.5 -5 -1.0 -10 -1.5 -15 -2.0 -20 -2.5 F (MHz) F (MHz) -3.0 -25 779 799 819 839 859 879 899 919 939 956 777799 779999 881199 883399 885599 887799 889999 991199 993399 995566 Figure 5. Phase imbalance (T = 25 °C) Figure 6. Amplitude imbalance (T = 25 °C) amb amb (deg) (dB) 20 1.0 0.8 15 0.6 10 0.4 5 0.2 F (MHz) F (MHz) 0 0.0 777799 779999 881199 883399 885599 887799 889999 991199 993399 995566 777799 779999 881199 883399 885599 887799 889999 991199 993399 995566 DocID025035 Rev 4 3/12

Characteristics BALF-SPI-01D3 1.2 RF measurement (Tx filter) Figure 7. Transmission (T = 25 °C) Figure 8. Insertion loss (T = 25 °C) amb amb (dB) (dB) 0.0 -0 -10 -0.5 -20 -1.0 -30 -1.5 -40 -2.0 F (GHz) F (MHz) -50 -2.5 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 777799 779999 881199 883399 885599 887799 889999 991199 993399 995566 Figure 9. Attenuation (T = 25 °C) Figure 10. Return loss antenna (T = 25 °C) amb amb (dBm) (dB) 0.0 0 2f0 3f0 -10 -5 -20 -10 -30 -15 -40 F (GHz) F (MHz) -50 -20 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 777799 779999 881199 883399 885599 887799 889999 991199 993399 995566 4/12 DocID025035 Rev 4

BALF-SPI-01D3 Application information 2 Application information Figure 11. Application board EVB (4 layers) Figure 12. TX output measurements with BALF-SPI-01D3 at 868 MHz Measured output Power (dBm) 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Requested Power (dBm) 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 DocID025035 Rev 4 5/12

Application information BALF-SPI-01D3 Figure 13. TX output power measurements over frequency with BALF-SPI-01D3 Measured output Power (dBm) 12 868 MHz 915 -920 MHz 10 +10 dBm mode 8 6 4 2 0 0 dBm mode F (MHz) -2 800 820 840 860 880 900 920 940 960 Figure 14. Harmonic measurements at P = 10 dBm with BALF-SPI-01D3 out H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 Att (dB) -30 -40 -50 -60 -70 -80 F (MHz) -90 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 6/12 DocID025035 Rev 4

BALF-SPI-01D3 Package information 3 Package information • Epoxy meets UL94, V0 • Lead-free package In order to meet environmental requirements, ST offers these devices in different grades of ECOPACK® packages, depending on their level of environmental compliance. ECOPACK® specifications, grade definitions and product status are available at: www.st.com. ECOPACK® is an ST trademark. 3.1 Flip-Chip package information Figure 15. Flip-Chip package outline (top and side view) (cid:55)(cid:82)(cid:83)(cid:3)(cid:89)(cid:76)(cid:72)(cid:90) (cid:37)(cid:82)(cid:87)(cid:87)(cid:82)(cid:80)(cid:3)(cid:89)(cid:76)(cid:72)(cid:90) (cid:86)(cid:76)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:89)(cid:76)(cid:72)(cid:90) (cid:40) (cid:36)(cid:21) (cid:36)(cid:20) (cid:39)(cid:76)(cid:68)(cid:80)(cid:29)(cid:3)(cid:69) (cid:73)(cid:39)(cid:20) (cid:36)(cid:21) (cid:36)(cid:20) (cid:36)(cid:20) (cid:36)(cid:21) (cid:39)(cid:21) (cid:39)(cid:70)(cid:70)(cid:70)(cid:38) (cid:38) (cid:37)(cid:21) (cid:37)(cid:20) (cid:37)(cid:20) (cid:37)(cid:21) (cid:39) (cid:39)(cid:20) (cid:38)(cid:21) (cid:38)(cid:20) (cid:38)(cid:20) (cid:38)(cid:21) (cid:73)(cid:39)(cid:21) (cid:36) (cid:40)(cid:20) Table 4. Flip-Chip package mechanical data Parameter Description Min. Typ. Max. Unit A Bump height + substrate thickness 0.590 0.650 0.710 mm A1 Bump height 0.200 mm A2 Substrate thickness 0.400 mm b Bump diameter 0.210 0.250 0.290 mm D Y dimension of the die 1.950 2.000 1.950 mm D1 Y pitch 0.960 1.000 1.040 mm D2 Y pitch2 0.460 0.500 0.540 mm E X dimension of the die 1.350 1.400 1.450 mm E1 X pitch 0.790 0.820 0.850 mm Distance from bump to edge of die on Y fD1 0.295 mm axis Distance from bump to edge of die on Y fD2 0.195 mm axis ccc 0.05 mm DocID025035 Rev 4 7/12

Package information BALF-SPI-01D3 Figure 16. Recommended balun land pattern 1325 µm 1590 µm 1290 µm 125 µm 1125 µm RX Ground clearance 130 microns TX/ANT Groundclearance 100 microns Copper pads(cid:2)(cid:3)= 220 µm 8/12 DocID025035 Rev 4

BALF-SPI-01D3 Package information Figure 17. F o otprint - 3 mils stencil -nonsolder Figure 18. Footprint - 3 mils stencil - solder mask defined mask defined (cid:38)(cid:82)(cid:83)(cid:83)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:71)(cid:3)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:80)(cid:72)(cid:87)(cid:72)(cid:85)(cid:29) (cid:54)(cid:82)(cid:79)(cid:71)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:78)(cid:3)(cid:82)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:29) (cid:21)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:21)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:20)(cid:27)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:76)(cid:81)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:20)(cid:27)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:76)(cid:81)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:21)(cid:25)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:91)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:21)(cid:25)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:91)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:54)(cid:82)(cid:79)(cid:71)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:78)(cid:3)(cid:82)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:29) (cid:38)(cid:82)(cid:83)(cid:83)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:71)(cid:3)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:80)(cid:72)(cid:87)(cid:72)(cid:85)(cid:29) (cid:22)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:22)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:22)(cid:19)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:76)(cid:81)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:22)(cid:19)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:76)(cid:81)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:22)(cid:23)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:91)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:54)(cid:82)(cid:79)(cid:71)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:86)(cid:87)(cid:72)(cid:81)(cid:70)(cid:76)(cid:79)(cid:3)(cid:82)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:29) (cid:54)(cid:82)(cid:79)(cid:71)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:86)(cid:87)(cid:72)(cid:81)(cid:70)(cid:76)(cid:79)(cid:3)(cid:82)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:29) (cid:21)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:21)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) Figure 19. Footprint - 5 mils stencil -nonsolder Figure 20. Footprint - 5 mils stencil - solder mask defined mask defined (cid:38)(cid:82)(cid:83)(cid:83)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:71)(cid:3)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:80)(cid:72)(cid:87)(cid:72)(cid:85)(cid:29) (cid:54)(cid:82)(cid:79)(cid:71)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:78)(cid:3)(cid:82)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:29) (cid:21)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:21)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:20)(cid:27)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:76)(cid:81)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:20)(cid:27)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:76)(cid:81)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:21)(cid:25)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:91)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:21)(cid:25)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:91)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:54)(cid:82)(cid:79)(cid:71)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:78)(cid:3)(cid:82)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:29) (cid:38)(cid:82)(cid:83)(cid:83)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:71)(cid:3)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:80)(cid:72)(cid:87)(cid:72)(cid:85)(cid:29) (cid:22)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:22)(cid:21)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71) (cid:22)(cid:19)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:76)(cid:81)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:22)(cid:19)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:76)(cid:81)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:22)(cid:23)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:91)(cid:76)(cid:80)(cid:88)(cid:80) (cid:54)(cid:82)(cid:79)(cid:71)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:86)(cid:87)(cid:72)(cid:81)(cid:70)(cid:76)(cid:79)(cid:3)(cid:82)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:29) (cid:54)(cid:82)(cid:79)(cid:71)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:86)(cid:87)(cid:72)(cid:81)(cid:70)(cid:76)(cid:79)(cid:3)(cid:82)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:29) (cid:22)(cid:22)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71)(cid:13) (cid:22)(cid:22)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:72)(cid:71)(cid:13) (cid:13)(cid:71)(cid:72)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:3)(cid:82)(cid:81)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:86)(cid:87)(cid:72)(cid:15)(cid:3)(cid:76)(cid:87)(cid:3)(cid:70)(cid:68)(cid:81)(cid:3)(cid:74)(cid:82)(cid:3)(cid:71)(cid:82)(cid:90)(cid:81)(cid:3)(cid:87)(cid:82)(cid:3)(cid:21)(cid:26)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80) (cid:13)(cid:71)(cid:72)(cid:83)(cid:72)(cid:81)(cid:71)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:3)(cid:82)(cid:81)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:86)(cid:87)(cid:72)(cid:15)(cid:3)(cid:76)(cid:87)(cid:3)(cid:70)(cid:68)(cid:81)(cid:3)(cid:74)(cid:82)(cid:3)(cid:71)(cid:82)(cid:90)(cid:81)(cid:3)(cid:87)(cid:82)(cid:3)(cid:21)(cid:26)(cid:19)(cid:3)(cid:151)(cid:80)(cid:3) DocID025035 Rev 4 9/12

Package information BALF-SPI-01D3 Figure 21. Marking Dot, STlogo ECOPACK grade xx = marking z = manufacturing x x z location yww = datecode y w w Figure 22. Flip Chip tape and reel specifications (cid:39)(cid:82)(cid:87)(cid:3)(cid:76)(cid:71)(cid:72)(cid:81)(cid:87)(cid:76)(cid:73)(cid:92)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:3)(cid:51)(cid:76)(cid:81) (cid:36)(cid:20)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:70)(cid:68)(cid:87)(cid:76)(cid:82)(cid:81) (cid:145)(cid:3)(cid:20)(cid:17)(cid:24)(cid:24) (cid:21)(cid:17)(cid:19) (cid:23)(cid:17)(cid:19) (cid:19)(cid:17)(cid:21)(cid:21) (cid:24) (cid:26) (cid:20)(cid:17) (cid:27) (cid:19) (cid:21)(cid:17) (cid:24) (cid:22)(cid:17) (cid:19) (cid:27)(cid:17) (cid:91)(cid:91)(cid:91)(cid:91)(cid:93) (cid:91)(cid:91)(cid:91)(cid:91)(cid:93) (cid:91)(cid:91)(cid:91)(cid:91)(cid:93) (cid:92)(cid:92)(cid:90)(cid:90)(cid:90) (cid:92)(cid:92)(cid:90)(cid:90)(cid:90)(cid:90) (cid:92)(cid:92)(cid:90)(cid:90)(cid:90)(cid:90) (cid:20)(cid:17)(cid:24) (cid:23)(cid:17)(cid:19) (cid:19)(cid:17)(cid:26)(cid:22) (cid:36)(cid:79)(cid:79)(cid:3)(cid:71)(cid:76)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:86)(cid:76)(cid:82)(cid:81)(cid:86)(cid:3)(cid:68)(cid:85)(cid:72)(cid:3)(cid:87)(cid:92)(cid:83)(cid:76)(cid:70)(cid:68)(cid:79)(cid:3)(cid:89)(cid:68)(cid:79)(cid:88)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:76)(cid:81)(cid:3)(cid:80)(cid:80) (cid:56)(cid:86)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:71)(cid:76)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:87)(cid:76)(cid:82)(cid:81)(cid:3)(cid:82)(cid:73)(cid:3)(cid:88)(cid:81)(cid:85)(cid:72)(cid:72)(cid:79)(cid:76)(cid:81)(cid:74) Note: More information is available in the STMicroelectronics Application note: AN2348 Flip-Chip: “Package description and recommendations for use” 10/12 DocID025035 Rev 4

BALF-SPI-01D3 Ordering information 4 Ordering information Table 5. Ordering information Order code Marking Weight Base Qty Delivery mode BALF-SPI-01D3 SJ 3.0 mg 5000 Tape and Reel 5 Revision history Table 6. Document revision history Date Revision Changes 27-Aug-2013 1 Initial release 03-Oct-2013 2 Updated document title. Updated Table1 with JESD22 references. 15-May-2015 3 Updated Figure1 and Figure15. Added Figure19 and Figure20. 18-Sep-2015 4 Updated Figure15 and added Table4. DocID025035 Rev 4 11/12

BALF-SPI-01D3 IMPORTANT NOTICE – PLEASE READ CAREFULLY STMicroelectronics NV and its subsidiaries (“ST”) reserve the right to make changes, corrections, enhancements, modifications, and improvements to ST products and/or to this document at any time without notice. Purchasers should obtain the latest relevant information on ST products before placing orders. ST products are sold pursuant to ST’s terms and conditions of sale in place at the time of order acknowledgement. Purchasers are solely responsible for the choice, selection, and use of ST products and ST assumes no liability for application assistance or the design of Purchasers’ products. No license, express or implied, to any intellectual property right is granted by ST herein. Resale of ST products with provisions different from the information set forth herein shall void any warranty granted by ST for such product. ST and the ST logo are trademarks of ST. All other product or service names are the property of their respective owners. Information in this document supersedes and replaces information previously supplied in any prior versions of this document. © 2015 STMicroelectronics – All rights reserved 12/12 DocID025035 Rev 4