® MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) S13360シリーズ 精密計測用MPPC MPPCはSiPM (Silicon Photomultipliers)と呼ばれるデバイスの一種で、複数のガイガーモードAPD (アバランシェ・フォトダイオー ド)のピクセルから成る、新しいタイプのフォトンカウンティング・デバイスです。優れたフォトンカウンティング能力をもち、低電圧 動作で、磁場の影響を受けない光半導体素子です。 S13360シリーズは、従来品の優れた低アフターパルス特性を維持しつつ、さらに低クロストーク・低ダークカウントを実現した精 密計測用MPPCです。低ノイズ特性が要求されるフローサイトメトリ、DNAシーケンサ、レーザ顕微鏡、蛍光計測などの精密計測 に適しています。 特長 用途 クロストークとダークカウントを低減 (従来品比) 蛍光測定 優れたフォトンカウンティング能力 (入射フォトン数に対して優れた検出効率) レーザ顕微鏡 小型 常温で動作 DNAシーケンサ 環境分析 低電圧 (VBR=53 V Typ.)で動作 各種学術研究 フローサイトメトリ 高い増倍率: 105～106 優れた時間分解能 磁場の影響を受けない 簡単な読み出し回路で動作 MPPCモジュールも用意 (別売) 低ノイズ化を実現 入射フォトンの出力パルスとは別にアフターパルスやクロストークと呼ばれる偽パルスが出力されることがあります。 MPPCによるフォトン検出時には、 アフターパルスは光の入射タイミングより遅れて出力され、クロストークは光検出と同時に他のピクセルから出力されます。 従来品は材料やウエハプロセス技術の改善によって低アフターパルスを実現していましたが、S13360シリーズは低アフターパルスに加えて低ク ロストークを実現しました。 パルス波形の比較 (代表例) 従来品 改良品 (参考データ: S13360-3050CSシリーズ) (M=1.25 × 106) 50 mV 50 mV (M=1.25 × 106) 10 ns 10 ns 浜松ホトニクス株式会社 1 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) セレクションガイド 型名 ピクセルピッチ (μm) S13360-1325CS S13360-1325PE S13360-3025CS S13360-3025PE S13360-6025CS S13360-6025PE S13360-1350CS S13360-1350PE S13360-3050CS S13360-3050PE S13360-6050CS S13360-6050PE S13360-1375CS S13360-1375PE S13360-3075CS S13360-3075PE S13360-6075CS S13360-6075PE 25 50 75 有効受光面サイズ (mm) ピクセル数 1.3 × 1.3 2668 3.0 × 3.0 14400 6.0 × 6.0 57600 1.3 × 1.3 667 3.0 × 3.0 3600 6.0 × 6.0 14400 1.3 × 1.3 285 3.0 × 3.0 1600 6.0 × 6.0 6400 パッケージ 開口率 (%) セラミック 表面実装型 セラミック 表面実装型 セラミック 表面実装型 セラミック 表面実装型 セラミック 表面実装型 セラミック 表面実装型 セラミック 表面実装型 セラミック 表面実装型 セラミック 表面実装型 47 74 82 構成／絶対最大定格 絶対最大定格 型名 (パッケージ) 窓材 窓材 屈折率 S13360-****CS (セラミック) シリコーン樹脂 1.41 S13360-****PE (表面実装型) エポキシ樹脂 動作温度*1 保存温度*1 Topr Tstg (°C) (°C) -20 ～ +60 -20 ～ +80 1.55 はんだ付け条件 リフローはんだ付け 条件*2 Tsol 350 °C以下, 1回, 3秒以内*3 - - ピーク温度: 240 °C, 2回 (P.11参照) *1: 結露なきこと *2: JEDEC level 5a *3: リード根元より1 mm以上離す 注) 絶対最大定格を一瞬でも超えると、製品の品質を損なう恐れがあります。必ず絶対最大定格の範囲内で使用してください。 2 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) 電気的および光学的特性 (指定のない場合はTyp. Ta=25 °C) 型名 S13360-1325CS S13360-1325PE S13360-3025CS S13360-3025PE S13360-6025CS S13360-6025PE S13360-1350CS S13360-1350PE S13360-3050CS S13360-3050PE S13360-6050CS S13360-6050PE S13360-1375CS S13360-1375PE S13360-3075CS S13360-3075PE S13360-6075CS S13360-6075PE 感度波長 最大感度 検出効率 波長 範囲 測定 PDE*4 λp λ λ=λp 条件 Vover =5 V Vover =3 V Vover =3 V (nm) 270 ～ 900 320 ～ 900 270 ～ 900 320 ～ 900 270 ～ 900 320 ～ 900 270 ～ 900 320 ～ 900 270 ～ 900 320 ～ 900 270 ～ 900 320 ～ 900 270 ～ 900 320 ～ 900 270 ～ 900 320 ～ 900 270 ～ 900 320 ～ 900 (nm) (%) ダークカウント*5 Typ. Max. 端子間 容量 Ct (kcps) (kcps) (pF) 70 210 60 400 1200 320 1600 5000 1280 90 270 60 500 1500 320 2000 6000 1280 90 270 60 500 1500 320 2000 6000 1280 25 450 40 50 推奨動作 クロス 推奨動作 降伏電圧 電圧の温度 トーク 電圧 増倍率 係数 VBR 確率 Vop M ΔTVop (V) (%) (V) (mV/°C) 7.0 × 105 1.7 × 106 4.0 × 106 53 ± 5 1 VBR + 5 3 VBR + 3 7 VBR + 3 54 *4: 検出効率は、クロストークとアフターパルスを含んでいません。 *5: 閾値=0.5 p.e. 注) 上記の特性値は、表中の増倍率が得られる動作電圧における値です (製品に添付されるデータを参照してください)。 接続例 +V 1 kΩ 0.1 μF MPPC ͺϋί KAPDC0024JB 3 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) 検出効率－波長 (代表例) ピクセルピッチ: 25 μm ピクセルピッチ: 50 μm (Typ. Ta=25 ˚C) 50 (Typ. Ta=25 ˚C) 50 S13360-**50PE S13360-**50CS S13360-**25PE S13360-**25CS 40 ࢘ၚ (%) ࢘ၚ (%) 40 30 20 10 0 200 30 20 10 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 ෨ಿ (nm) ෨ಿ (nm) KAPDB0321JA KAPDB0322JA ピクセルピッチ: 75 μm (Typ. Ta=25 ˚C) 50 S13360-**75PE S13360-**75CS ࢘ၚ (%) 40 30 20 10 0 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 ෨ಿ (nm) KAPDB0325JA 検出効率は、クロストークとアフターパルスを含んでいません。 4 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) 増倍率、 クロストーク確率、 検出効率のオーバー電圧特性 (代表例) ピクセルピッチ: 25 μm 40 ௩ၚ ௩ၚ ·υΑΠȜ·ږၚ ࢘ၚ (λ=450 nm) 1.2 × 106 30 8.0 × 105 20 4.0 × 105 10 0 0 2 4 6 8 ·υΑΠȜ·ږၚ, ࢘ၚ (%) (Ta=25 °C) 1.6 × 106 0 10 ȜΨȜഩգ (V) KAPDB0323JA ピクセルピッチ: 50 μm ௩ၚ ·υΑΠȜ·ږၚ ࢘ၚ (λ=450 nm) 5.0 × 106 60 50 4.0 × 106 ௩ၚ 40 3.0 × 106 30 2.0 × 106 20 1.0 × 106 10 0 0 2 4 6 8 ·υΑΠȜ·ږၚ, ࢘ၚ (%) (Ta=25 °C) 6.0 × 106 0 10 ȜΨȜഩգ (V) KAPDB0324JA 5 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) ピクセルピッチ: 75 μm (Ta=25 °C) 1.6 × 107 ௩ၚ ·υΑΠȜ·ږၚ ࢘ၚ (λ=450 nm) 80 1.2 × 107 60 ௩ၚ 50 8.0 × 106 40 30 4.0 × 106 20 ·υΑΠȜ·ږၚ, ࢘ၚ (%) 70 10 0 0 2 4 6 8 0 10 ȜΨȜഩգ (V) KAPDB0326JA MPPCは動作電圧によって特性が変化します。動作電圧を上げると検出効率や時間分解能が向上しますが、同時にダークカウントやクロス トークも増加しますので、用途に応じて適切な動作電圧で使用する必要があります。 6 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) 外形寸法図 (単位: mm) S13360-1325CS/-1350CS/-1375CS +0 6.0 -0.25 ΕȜΡঊ ນাࠪ 1.3 1.3 5.0 ± 0.2 ໐ 1.3 × 1.3 ΏςȜϋਏড 12 ± 1.0 1.0 1.5 ࿂ ϕ0.45 ± 0.05 ςȜΡ 3.0 ± 0.2 ςȜΡऺৗ: Fe-Ni-Coࣣ߄ ςȜΡੜၑ: AuιΛ΅ ঐা̧̈́ओ: ±0.2 ΙΛίպ౾ୈഽ: ΩΛΉȜΐ͈ಎͬܖ̱͂̀ X, Y Ʌ ±0.25 ȜΞͻϋΈਏড͉ȂΩΛΉȜΐષ࿂ͤ͢ डఱ0.1 mmେͤષ̦ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃ KAPDA0155JA S13360-3025CS/-3050CS/-3075CS 6.55 ± 0.15 3.0 * * ໐ 3.0 × 3.0 0.33 ΏςȜϋਏড 2.0 0.45 6.0 ± 0.5 * ࿂ ɸ0.46 ± 0.05 ςȜΡ 2.0 ςȜΡऺৗ: ྫॸளൾ ςȜΡੜၑ: AuιΛ΅ ঐা̧̈́ओ: ±0.2 ΙΛίպ౾ୈഽ: ΩΛΉȜΐ͈ಎͬܖ̱͂̀ -0.25 Ʌ X Ʌ +0.25 -0.53 Ʌ Y Ʌ -0.13 ȜΞͻϋΈਏড͉ȂΩΛΉȜΐષ࿂ͤ͢ डఱ0.1 mmେͤષ̦ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃ 2.54 ± 0.15 5.9 ± 0.15 3.0 *ġഩޭ͂൵̱̹ιΗσഩޭ̦ȂΓρηΛ· ġġΩΛΉȜΐ͈௰࿂ͅႺ̱̞̳̀͘ȃౣ၁ ġġ̫̹ͬͥ͛Ȃ̭͈໐ͅఈ͈൵ഩఘͬ ୪̵̯̞̩̺̯̞̈́́ȃ KAPDA0156JA 7 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) S13360-6025CS/-6050CS/-6075CS 10.1 ± 0.1 (10.5) 0.3 0.4 ࿂ 2.0 ± 0.1 ΏςȜϋਏড 8.9 ± 0.1 6.0 6.0 ໐ 6.0 × 6.0 ɸ0.5 ςȜΡ 7.4 ± 0.2 ͺΦȜΡ ͼϋΟΛ·ΑζȜ· ςȜΡऺৗ: Fe-Ni-Coࣣ߄ ςȜΡੜၑ: AuιΛ΅ ঐা̧̈́ओ: ±0.2 ΙΛίպ౾ୈഽ: ΩΛΉȜΐ͈ಎͬܖ̱͂̀ X, Y Ʌ ±0.3 ȜΞͻϋΈਏড͉ȂΩΛΉȜΐષ࿂ͤ͢ डఱ0.1 mmେͤષ̦ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃ KAPDA0157JB 8 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) S13360-1325PE/-1350PE/-1375PE 0.4 ± 0.15 ऋޕැ 1.3 × 1.3 0.4 ± 0.15 2.1 1.3 0.26 ± 0.15* 1.3 ε΅Ώਏড 0.3 0.85 ± 0.15 0.4 ± 0.15 2.625 ࿂ 0.6 0.5 0.6 NC ΕȜΡ ͺΦȜΡ NC ɼˋʟʛʇʑʶĜʇ ঐা̧̈́ओ: ±0.1 * ΙΛί͈ಎ؇̥ͣΩΛΉȜΐ͈ ಎ؇༹͈́͘ 0.6 1.425 0.6 KAPDA0158JA S13360-3025PE/-3050PE/-3075PE 4.35 0.925 ± 0.15 3.0 0.25 ± 0.15* 0.3 ε΅Ώਏড 1.45 ± 0.15 3.0 0.425 ± 0.15 3.85 ໐ 3.0 × 3.0 ࿂ 1.0 ͼϋΟΛ·Α ζȜ· 2.2 1.0 4.25 ঐা̧̈́ओ: ±0.1 * ΙΛί͈ಎ؇̥ͣΩΛΉȜΐ͈ ಎ؇༹͈́͘ KAPDA0159JA 9 S13360シリーズ MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) 6.0 0.25 ± 0.15* ໐ 6.0 × 6.0 6.85 7.35 0.425 ± 0.15 S13360-6025PE/-6050PE/-6075PE 6.0 0.3 1.45 ± 0.2 6.85 ε΅Ώਏড 4.2 0.425 ± 0.15 ࿂ 7.35 4.6 NC ͺΦȜΡ ΕȜΡ NC ͼϋΟΛ·Α ζȜ· (4×) ϕ1.0 (AuΩΗȜϋ) ঐা̧̈́ओ: ±0.1 * ΙΛί͈ಎ؇̥ͣΩΛΉȜΐ͈ಎ؇༹͈́͘ KAPDA0153JA 10 MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) S13360シリーズ 推奨ランドパターン (単位: mm) S13360-1325PE/-1350PE/-1375PE S13360-3025PE/-3050PE/-3075PE 4.35 1.1 1.1 2.2 1.1 0.7 0.7 2.025 KAPDC0057EA KAPDC0056EA S13360-6025PE/-6050PE/-6075PE 4.2 (4 ×) ɸ1.1 4.6 KAPDC0057EA 当社の実験用熱風リフロー炉を用いた温度プロファイルの実測値例 (S13360-1350PE) 300 °C 240 °C max. 220 °C أഽ 190 °C 170 °C ထح 70ȡ90 s ུح 40 s max. শۼ KPICB0171JA ・ 表面実装型パッケージ製品は、鉛フリーはんだ付けに対応しています。梱包開封後は、温度 25 °C以下、湿度 60％以下の環境で保管 して、24時間以内にはんだ付けをしてください。 ・ 使用する基板・リフロー炉によって、リフローはんだ付け時に製品が受ける影響が異なります。リフローはんだ条件の設定時には、 あらかじめ実験を行って、製品に問題が発生しないことを確認してください。 11 MPPC (Multi-Pixel Photon Counter) S13360シリーズ 使用上の注意 ・電源・装置・測定器などには、過電圧や過電流の防止のため、必要に応じて適切な保護回路を組み込んでください。 関連情報 www.hamamatsu.com/sp/ssd/doc_ja.html 注意事項 ・製品に関する注意事項とお願い ・メタル・セラミック・プラスチックパッケージ製品／使用上の注意 ・表面実装型製品／使用上の注意 MPPCは、浜松ホトニクス株式会社の登録商標です。 本資料の記載内容は、平成28年5月現在のものです。 ୋ͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ͈̹̈́̓͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃུၳ͉ୃ̹̳͛ͥܢͬږਹͅै଼̯̹͈̳̦ͦ́͜Ȃͦ͘ͅࢋܱ̈́̓ͥ͢ͅࢋ̦ͤ ̜ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃུୋͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂຈ̴ොවॽအ̮ͬဥྵ͈ષȂड૧͈ॽအ̮̞̯̺̩ͬږȃ ུୋ͈༗બ͉ȂොවࢃIJාոඤ̦ͅอࡉ̯ͦḀ̑̾২̯̹ͦͅાࣣȂུୋ͈ਘၑ̹͉͘య͈ොවͬࡠഽ̱̳͂͘ȃ̹̺̱Ȃ༗બۼܢඤ̜́̽̀͜Ȃ ഛब̤͍͢ະഐ୨̈́ঀဥ֦̳ܳͥͅఅ͉̞̀̾ͅٺȂ২̷͉͈ୣ̵̞ͬͭ͘ȃ ུၳ͈ܱशඤယ̞̾̀ͅȂ২͈ݺౄ̱̈́ͅഢश̹͉͘ໝୋ̳̭̲̳ͥ͂ͬ͘ȃ ŸŸŸįũŢŮŢŮŢŵŴŶįŤŰŮ ୵రުאਫ਼ ಆ෨ުאਫ਼ ުאނਫ਼ ಎ໐ުאਫ਼ ఱिުאਫ਼ ୌུުאਫ਼ ɧĺĹıĮııijIJ ɧĴıĶĮıĹIJĸ ɧIJıĶĮıııIJ ɧĵĴıĮĹĶĹĸ ɧĶĵIJĮııĶij ɧĹIJijĮııIJĴ ୵రঌဩߊಎ؇ĴĮijĮIJġĩဩίρΎIJIJٴĪ ֟ઽࡇ̩̾͊ঌࡄڠݪĶĮIJijĮIJıġĩࡄڠݪΑ·;ͿͺΫσĸٴĪ ނസࢽߊࡵΦĴĮĹĮijIJġĩࡵΦĴĴ૩ΫσĶٴĪ ຩઐঌಎߊग५ĴijĶĮķġĩུྵຩઐפஜΫσĵٴĪ ఱिঌಎ؇ߊհാijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJıٴĪ ؖঌฎఉߊฎఉפIJĮIJĴĮķġĩಅ५ฎఉΫσĶٴĪ ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı ࡥఘުאଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌߊঌIJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ Cat. No.KAPD1052J03 May 2016 DN 12