s10747-0909 kmpd1117j

CCDエリアイメージセンサ
S10747-0909
完全空乏化技術により近赤外域で高感度を実現
S10747-0909は厚いSiを用い、バイアスを印加することで空乏層を厚くし、近赤外域の感度と軟X線の検出効率を飛躍的に向上
させた裏面入射型CCDエリアイメージセンサです。
特長
用途
量子効率: 70% (λ=1000 nm, Ta=25°C)
宇宙望遠鏡
画素サイズ: 24 × 24 μm
512 × 512 画素
低読み出しノイズ
分光感度特性 (窓なし時)
軟X線の検出効率
!
KMPDB0313JA
KMPDB0317JA
完全空乏型の裏面入射型CCDの構造
通常の裏面入射型CCDは、Si厚が数十μmと薄いため、近赤外域の量子効率は低くなります [図1]。Si厚を厚くすることで、近赤
外の量子効率を高くすることができますが、バイアスを印加しない場合は中性領域の電荷拡散により解像度が劣化してしまいま
す [図2]。完全空乏型CCDは厚くしたSiにバイアスを印加し中性領域をなくすことで、良好な解像度を実現しつつ近赤外域で高
い量子効率を実現しています [図3]。ただし、暗電流が大きいため、通常は-70 °C程度に冷却して使用します。
[図1] 通常の裏面入射型CCD
[図2] 厚いSiにバイアス電圧を印加しない場合
[図3] 厚いSiにバイアス電圧を印加した場合 (完全空乏型)
CCD
CCD
CCD
GND
GND
BIAS
KMPDC0332JA
浜松ホトニクス株式会社
1
CCDエリアイメージセンサ
S10747-0909
一般定格
項目
仕様
24 (H) × 24 (V) μm
532 (H) × 520 (V)
512 (H) × 512 (V)
12.288 (H) × 12.288 (V) mm
2相
2相
1段MOSFETソースフォロワ
24ピン セラミックDIP (外形寸法図を参照)
なし (保護窓仮止め)
画素サイズ
画素数
有効画素数
受光面サイズ
垂直クロック
水平クロック
出力回路
パッケージ
窓材
絶対最大定格 (Ta=-70 °C)
記号
単位
Min.
Typ.
Max.
°C
Topr
-120
+50
°C
Tstg
-200
+70
Vss
-0.5
+30
V
-25
+0.5
V
VOD
-18
+0.5
V
VRD
-18
+0.5
V
VISV
-18
+0.5
V
VISH
-15
+10
V
VIG1V, VIG2V
-15
+10
V
VIG1H, VIG2H
-15
+10
V
VSG
-15
+10
V
VOG
-15
+10
V
VRG
-15
+10
V
VTG
-15
+10
V
VP1V, VP2V
-15
+10
V
VP1H, VP2H
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。
項目
動作温度
保存温度
基板電圧 (バイアス印加)
OD電圧
RD 電圧
ISV電圧
ISH電圧
IGV電圧
IGH電圧
SG 電圧
OG電圧
RG 電圧
TG 電圧
垂直クロック電圧
水平クロック電圧
動作条件 (Ta=-70 °C)
項目
出力トランジスタドレイン電圧
リセットドレイン電圧
出力ゲート電圧
基板電圧
垂直入力ソース
水平入力ソース
テストポイント
垂直入力ゲート
水平入力ゲート
High
垂直シフトレジスタクロック電圧
Low
High
水平シフトレジスタクロック電圧
Low
High
サミングゲート電圧
Low
High
リセットゲート電圧
Low
High
トランスファーゲート電圧
Low
外部負荷抵抗
記号
VOD
VRD
VOG
VSS
VISV
VISH
VIG1V, VIG2V
VIG1H, VIG2H
VP1VH, VP2VH
VP1VL, VP2VL
VP1HH, VP2HH
VP1HL, VP2HL
VSGH
VSGL
VRGH
VRGL
VTGH
VTGL
RL
Min.
-22
-13
-6
0.5
-8
2
-8
2
-8
2
-8
2
-8
2
20
Typ.
-20
-12
-5
20
VRD
VRD
0
0
-7
3
-7
3
-7
3
-7
3
-7
3
22
Max.
-18
-11
-4
25
3
3
-6
4
-6
4
-6
4
-6
4
-6
4
24
単位
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
kΩ
2
S10747-0909
CCDエリアイメージセンサ
電気的特性 (Ta=25 °C)
項目
記号
信号出力周波数
fc
垂直シフトレジスタ容量
CP1V, CP2V
水平シフトレジスタ容量
CP1H, CP2H
サミングゲート容量
CSG
リセットゲート容量
CRG
トランスファーゲート容量
CTG
電荷転送効率*1
CTE
Vout
DC出力レベル*2
出力インピーダンス*2
Zo
消費電力*2 *3
P
飽和出力の半分のときに測定した
画素当たりの転送効率
*1:
1
*2: 負荷抵抗により変わります。(VOD=-20 V, 負荷抵抗=22 kΩ)
*3: オンチップアンプと負荷抵抗を合わせた消費電力
Min.
0.99995
-15
-
Typ.
600
110
20
30
60
0.99999
-13
3
12
Max.
150
-11
13
単位
kHz
pF
pF
pF
pF
pF
V
kΩ
mW
Min.
150
600
1.4
20000
5000
-
Typ.
Fw × Sv
200
800
1.7
1
30
26667
6666
±3
300 ～ 1100
Max.
2.0
10
60
±10
-
単位
V
電気的および光学的特性 (指定のない場合はTa=-70 °C)
項目
記号
Vsat
飽和出力電圧
垂直
水平、サミングゲート
飽和電荷量
CCD変換効率*4
暗電流*5
読み出しノイズ*6
ダイナミックレンジ*7
Fw
Sv
DS
Nr
ラインビニング
エリアスキャン
DR
感度不均一性*8
PRNU
感度波長範囲
λ
Ta=25 °C
*4: 負荷抵抗= 22 kΩ
*5: 暗電流は、温度を5～7 °C冷却すると半分になります。
*6: 動作周波数 150 kHz
*7: ダイナミックレンジ = 飽和電荷量／読み出しノイズ
*8: LED光 (ピーク発光波長: 560 nm)を用いて飽和電荷量の半分のときに測定
=
(peak to peak)
keμV/ee-/pixel/s
e- rms
%
nm
× 100 [%]
3
S10747-0909
CCDエリアイメージセンサ
暗電流－温度
!
KMPDB0314JA
デバイス構造 (外形寸法図において上面からみたCCDチップ概念図)
ခْ࢘ள
ခْ࢘ள
23
21
15
19
13
14
4-dummy
22
512 ૞࣢੄ႁ
512
12
5
4
3
2
12345
512
4-dummy
24
1
କ໹ΏέΠ
τΐΑΗ
2
3
4
5
8
10
9
512 ૞࣢੄ႁ
ήρϋ· (4 ْள)
11
V=512
H=512
ήρϋ· (4 ْள)
କ໹ΏέΠτΐΑΗ
8-dummy
4-dummy
ಕ) ࢕වৣ༷̥࢜ͣࡉ̹ાࣣȂକ໹ΏέΠτΐΑΗ͉Si͈࢚̞໐໦ (ະۜ໐໦)́
ໞ̞̳̦ͩͦ̀͘Ȃಿ෨ಿ͈࢕͉ະۜ໐໦͈Siͬ൫ً̱Ȃକ໹ΏέΠτΐΑΉ
਋࢕̯ͦͥ‫خ‬ෝ଻̦̜̳ͤ͘ȃຈါͅ؊̲̀৭࢕͈̈́̓చॐ࣐̩̺̯̞ͬ̽̀ȃ
KMPDC0337JB
4
CCDエリアイメージセンサ
S10747-0909
タイミングチャート
(
)
(
)
Tpwv
1
2
3
4..519
520←512 + 8 (dummy)
P1V
P2V, TG
P1H
P2H, SG
RG
OS
Tovr
Tpwh, Tpws
TG
P1H
P2H, SG
Tpwr
RG
OS
D1 D2 D3
D18 D19 D20
D4..D12, S1..S512, D13..D17
KMPDC0338J
KMPDC0338JA
項目
記号
Min.
Typ.
パルス幅
Tpwv
100
P1V, P2V, TG*9
上昇／下降時間
Tprv, Tpfv
4000
パルス幅
Tpwh
3.3
上昇／下降時間
P1H, P2H*9
Tprh, Tpfh
5
デューティ比
50
パルス幅
Tpws
3.3
上昇／下降時間
Tprs, Tpfs
5
SG*9
デューティ比
50
パルス幅
Tpwr
60
RG
上昇／下降時間
Tprr, Tpfr
5
オーバーラップ時間
TG-P1H
Tovr
60
*9: 最大パルス振幅の50%のところに対称クロックパルスをオーバーラップさせてください。
Max.
-
単位
μs
ns
μs
ns
%
μs
ns
%
ns
ns
μs
5
S10747-0909
CCDエリアイメージセンサ
外形寸法図 (単位: mm)
34 ± 0.34
12.288
12.288
14 13
1 2
22.4 ± 0.3
24 23
11 12
4.40 ± 0.44
0.5
3.90 ± 0.39
(24 ×)
2.58 ± 0.15
3.0 ± 0.1
no. 1
KMPDA0256JA
ピン接続
ピン no.
記号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
RD
OS
OD
OG
SG
P2H
P1H
IG2H
IG1H
ISH
TG
P2V
P1V
SS
ISV
IG2V
IG1V
RG
備考
(標準動作)
機能
リセットドレイン
出力トランジスタソース
出力トランジスタドレイン
出力ゲート
サミングゲート
CCD水平レジスタ クロック-2
CCD水平レジスタ クロック-1
テストポイント (水平入力ゲート-2)
テストポイント (水平入力ゲート-1)
テストポイント (水平入力ソース)
トランスファーゲート
CCD垂直レジスタ クロック-2
CCD垂直レジスタ クロック-1
-12 V
RL=22 kΩ
-20 V
-5 V
0V
0V
RDに接続
基板電圧 (バイアス印加)
+20 V
テストポイント (垂直入力ソース)
テストポイント (垂直入力ゲート-2)
テストポイント (垂直入力ゲート-1)
リセットゲート
RDに接続
0V
0V
6
CCDエリアイメージセンサ
S10747-0909
使用上の注意 (静電対策)
センサは、素手あるいは綿の手袋をはめて扱うようにしてください。また、摩擦で生じる静電気によるダメージを避けるため、静
電防止服やアース付きリストバンドを身に着けてセンサを取り扱ってください。
● 静電気を帯びる可能性のある作業台やフロアの上にセンサを直接置かないでください。
● 作業台や作業フロアには、静電気を放電させるためのアース線を接続してください。
● センサを取り扱うピンセットやはんだごてなどの道具にもアース線を接続してください。
●
上記の静電対策は必ずしもすべて行う必要はありません。発生する障害の程度に応じて対策を施してください。
素子の冷却／昇温時の温度勾配速度
素子の冷却／昇温時の温度勾配速度は、5 K/min以下になるように設定してください。
本資料の記載内容は、平成26年2月現在のものです。
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ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ
ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ
ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ
ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ
ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı
ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı
ࡥఘ‫ުא‬ଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌ൐ߊঌ࿤಴IJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ
Cat. No. KMPD1117J03 Feb. 2014 DN
7