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業界最小レベル(*1) 超小型 UV-A~UV-BセンシングSiフォトダイオード「S-5420」を発売 ~ABLICが技術で困難を可能にします~

エイブリック株式会社(略称:ABLIC、社長:石合 信正、本社:千葉県千葉市)は、UV-AからUV-Bまでの紫外線領域(*2)の紫外光を検知するシリコンを利用した紫外線フォトダイオード(*3)「S-5420」の発売を開始しました。

新製品「S-5420」は高感度フォトダイオードと低感度フォトダイオードの信号差分を取ることにより、フィルターなしで可視光領域をカットし、紫外光成分の検知をすることができます。フィルターがないためアプリケーションの薄型化やフィルターによる光の減衰を防ぐことができます。また、小型の透明樹脂パッケージに搭載したことにより、ウェアラブル端末での設計自由度が広がります。

本製品は東北大学大学院工学研究科 須川成利教授・黒田理人准教授の研究グループと共同で技術開発した製品です。

(*1) 2018年6月、当社調べ
(*2) UV-AからUV-Bまでの紫外線領域: UV-Aは315~400nm、UV-Bは280〜315nmの波長帯
(*3) シリコンを使った紫外線フォトダイオード: シリコン半導体は汎用性が高く、シリコンを使ったセンサは将来的な回路の集積化や高機能化への発展性に優れています。

近年、ヘルスケアの分野において、日焼けやシミなどの予防に関する関心が高まりつつあります。スマートフォンやウェアラブル機器などで紫外光が簡単に計測できれば、健康管理や美容医療への貢献が期待されます。また、産業分野においてもUV-AやUV-B波長のLED照射型のUV硬化装置やUV硬化インクを使った印刷機などの機器が増えており、紫外光が安定して発光しているか、計測するニーズが高まりつつあります。

今回、シリコン半導体を用いた本製品によりシミやしわの原因となるUV-Aから、日焼けの原因となるUV-Bまでを計測することを実現しました。本製品では小型の透明樹脂パッケージを採用し、ウェアラブル機器での計測が可能になり、誰でも紫外線を簡単に確認できることが期待されます。また小型の為、紫外光を照射する産業機器に自由度の高い設計が期待されます。

エイブリックは、従来より温度センサ、磁気センサなどのシリコン半導体を使用したセンサを開発・製造しております。今回、東北大学と共同でUV-A~UV-BセンシングSiフォトダイオードを開発し、将来的には周辺部品を取り込んだ製品をラインナップし、ウェアラブル市場、IoT市場、産業機器市場などでの実用化に向けて、健康管理や産業用途へのニーズにも応えることを目指します。

【主な特長】

1. UV-AからUV-Bまでの紫外線波長をセンシング

シミやしわの原因となるUV-Aから日焼けの原因となるUV-Bまでをセンシングすることができます。健康管理への貢献が期待されます。
また、産業分野においてもUV-AやUV-Bの波長のLEDを照射する機器が増えており、UV-LEDが安定して発光されているか制御用センシングへの貢献が期待されます。

2. 2つのフォトダイオードの差分によりフィルターが不要に

従来、シリコンフォトダイオードで可視光をカットする場合、専用フィルターにより可視光成分をカットしUV-A、UV-Bの波長帯を測定していました。今回、紫外光に対して高感度なフォトダイオードと低感度なフォトダイオードの2つのフォトダイオードで構成し、その差分を計測することで、フィルターなしで可視光成分をカットしUV波長帯で感度を際立たせることを実現しました。それによりフィルターがないためアプリケーションの薄型化やフィルターによる光の減衰を防ぐことができます。

UVセンサー S-5420の機能説明図
S-5420は高感度/低感度の2種類の紫外線フォトダイオード(PD)で構成されています。
PDからの出力の差分を取り、可視光成分をカットすることで、フィルターレスでの紫外成分の検出が可能です。

3. 小型透明樹脂パッケージを使用

2.55×1.56×t0.65(max.)mmの表面実装タイプの小型の透明樹脂パッケージを使用し、ウェアラブル機器にも使用できるセンサを開発しました。小型のため、実装の制約が少なくウェアラブル機器のデザインの自由度が増します。また産業機器でも、小型であるため、紫外線の光源に対して自由に配置することで、紫外線強度をより均一に制御することが可能となります。
表面実装タイプの為、一般的なICと同様に実装できるのもメリットです。

SON-6C 透明樹脂パッケージ
透明樹脂パッケージの「SON-6C」を採用

【主な仕様】

  • 入受光面積(1素子PD); 0.2mm2
  • 感度波長範囲; 250nm~1000nm
  • 感度
    • 高感度PD; 0.17A/W typ.(λ=365nm)
    • 低感度PD; 0.02A/W typ.(λ=365nm)
    • 差分感度;  0.15A/W typ.(λ=365nm)
            0.02A/W typ.(λ=520nm)
  • 動作周囲温度; -20℃ ~+70℃
  • パッケージ; SON-6C(透明樹脂パッケージ)

【用途例】

  • 紫外線指数計
  • 紫外線照射装置

【データシート URL】

https://www.ablic.com/jp/doc/datasheet/uv_sensor/S5420_J.pdf

【Web サイト】
https://www.ablic.com/jp/semicon/

エイブリック株式会社は、セイコーインスツルの半導体事業を継承し、進化を続けるアナログ半導体専業メーカーです。

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総務広報部 総務広報グループ 阿部、新井
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