(57)【要約】【課題】入力光に応じた信号を出力する受光装置に関し、簡単な構成で内部回路の検査を行なうことができる受光装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、入力光に応じた信号を出力する受光装置であって、入力光を電気信号に変換する受光素子（ＰＤA、ＰＤA´）と、受光素子（ＰＤA、ＰＤA´）で変換された電気信号に応じた電流を引き込む入力回路（１２、１３）と、入力回路（１２、１３）により引き込まれた電流に応じた電流を出力するカレントミラー回路（１４、１５）と、テスト時にカレントミラー回路（１４、１５）の入力電流に対する出力電流の比を調整可能とするテスト回路（１１１、１１２）とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2006329892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光に応じた信号を出力する受光装置であって、
前記入力光を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子で変換された電気信号に応じた電流を引き込む入力回路と、
前記入力回路により引き込まれた電流に応じた電流を出力するカレントミラー回路と、
テスト時に前記カレントミラー回路の入力電流に対する出力電流の比を調整可能とするテスト回路とを有することを特徴とする受光装置。
【請求項２】
前記テスト回路は、前記入力回路に引き込まれた電流に応じた電流をテスト端子から引き込み、前記カレントミラー回路の出力電流に合成することにより前記カレントミラー回路の入力電流に対する出力電流の比を調整することを特徴とする請求項１記載の受光装置。
【請求項３】
前記テスト回路は、ベースが前記入力回路に接続され、エミッタが前記テスト端子に接続され、コレクタが前記カレントミラー回路の出力に接続されたトランジスタから構成されたことを特徴とする請求項２記載の受光装置。
【請求項４】
前記テスト回路は、前記テスト端子に前記カレントミラー回路の駆動電圧と同じ電圧が印加されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の受光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受光装置に係り、特に、入力光に応じた信号を出力する受光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の受光装置の一例のブロック構成図を示す。
【０００３】
従来の受光装置１は、基準電圧回路１１、フォトダイオードＰＤA、ＰＤA´、入力回路１２、１３、カレントミラー回路１４、１５、コンパレータ１６、抵抗ＲA、ＲA´から構成されている。
【０００４】
基準電圧回路１１は、端子Ｔ11に接続されており、端子Ｔ11に印加される電源電圧Ｖccから基準電圧Ｖrefを生成する。基準電圧回路１１で生成された基準電圧Ｖrefは、フォトダイオードＰＤA及びフォトダイオードＰＤA´のカソードに印加される。
【０００５】
フォトダイオードＰＤAとフォトダイオードＰＤA´とは、隣接して配置されており、受光装置１をモータなどに実装した時には、遮光板により一方に光が入射しているときには、他方は遮光された状態となるように配置されており、遮光板の移動に伴って、フォトダイオードＰＤAとフォトダイオードＰＤA´とに入射する光量が変化してフォトダイオードＰＤAに流れる電流量とフォトダイオードＰＤA´に流れる電流量とに差が生じる。
【０００６】
フォトダイオードＰＤAは、アノードが入力回路１２に接続されている。また、フォトダイオードＰＤA´は、アノードが入力回路１３に接続されている。
【０００７】
入力回路１２は、ｎｐｎトランジスタＱAから構成されている。トランジスタＱAは、ベースにフォトダイオードＰＤAのアノードが接続され、コレクタにカレントミラー回路１４が接続され、エミッタに端子Ｔ12が接続されている。端子Ｔ12は、接地される。
【０００８】
トランジスタＱAは、フォトダイオードＰＤAの入射光量に応じた電流をカレントミラー回路１４から引き込んでいる。
【０００９】
カレントミラー回路１４は、ｐｎｐトランジスタＱ１、Ｑ２から構成されており、トランジスタＱAから引き込まれる電流に応じた電流をトランジスタＱ２のコレクタから出力する。カレントミラー回路１４の出力電流は、抵抗ＲAに供給される。抵抗ＲAは、カレントミラー回路１４の出力電流に応じた電圧を、カレントミラー回路１４を構成するトランジスタＱ２のコレクタと抵抗ＲAとの接続点に発生する。カレントミラー回路１４を構成するトランジスタＱ２のコレクタと抵抗ＲAとの接続点はコンパレータ１６の反転入力端子に接続されている。
【００１０】
入力回路１３は、ｎｐｎトランジスタＱA´から構成されている。トランジスタＱA´は、ベースにフォトダイオードＰＤA´のアノードが接続され、コレクタにカレントミラー回路１５が接続され、エミッタに接地された端子Ｔ12が接続されている。
【００１１】
トランジスタＱA´は、フォトダイオードＰＤA´の入射光量に応じた電流をカレントミラー回路１４から引き込んでいる。
【００１２】
カレントミラー回路１５は、ｐｎｐトランジスタＱ４、Ｑ５から構成されており、トランジスタＱA´から引き込まれる電流に応じた電流をトランジスタＱ５のコレクタから出力する。カレントミラー回路１５の出力電流は、抵抗ＲA´に供給される。抵抗ＲA´は、カレントミラー回路１５の出力電流に応じた電圧ＶA´を、カレントミラー回路１５を構成するトランジスタＱ５のコレクタと抵抗ＲA´との接続点に発生する。
【００１３】
カレントミラー回路１５を構成するトランジスタＱ５のコレクタと抵抗ＲA´との接続点はコンパレータ１６の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ１６は、電圧ＶAと電圧ＶA´との差電圧を出力電圧Ｖoutとして端子Ｔ13より出力する。
【００１４】
図６は従来の一例の動作説明図を示す。
【００１５】
従来の受光装置１では、フォトダイオードＰＤAへの入射光ＰAとフォトダイオードＰＤA´への入射光ＰA´とが同一の場合には、コンパレータ１６の反転入力端子に印加される電圧ＶAとコンパレータ１６の非反転入力端子に印加される電圧ＶA´とが略等しくなるので、出力端子Ｔ13から出力される出力電圧Ｖoutは不定となる。
【００１６】
また、フォトダイオードＰＤAへの入射光ＰAがフォトダイオードＰＤA´への入射光ＰA´より十分に大きければ、コンパレータ１６の反転入力端子の電圧ＶAがコンパレータ１６の非反転入力端子の電圧ＶA´より大きくなるので、コンパレータ１６の出力はローレベルとなり、よって、出力端子Ｔ13から出力される出力電圧Ｖoutはローレベルとなる。
【００１７】
さらに、フォトダイオードＰＤA´への入射光ＰA´がフォトダイオードＰＤAへの入射光ＰAより十分に大きければ、コンパレータ１６の非反転入力端子の電圧ＶA´がコンパレータ１６の反転入力端子の電圧ＶAより大きくなるので、コンパレータ１６の出力はハイレベルとなり、よって、出力端子Ｔ13から出力される出力電圧Ｖoutはハイレベルとなる。
【００１８】
なお、本出願人は、上記のような受光装置の検査に関する公知技術について調査を行なったが、上記のような受光装置の検査に関する公知技術は検知できなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかるに、従来の受光装置を検査する場合、フォトダイオードＰＤAへの入射光ＰAとフォトダイオードＰＤA´への入射光ＰA´とを調整する必要がある。このとき、フォトダイオードＰＤAとフォトダイオードＰＤA´とはそのピッチが数十μｍ、例えば、５０μｍと非常に近接して配置されているため、フォトダイオードＰＤAへの入射光ＰAとフォトダイオードＰＤA´への入射光ＰA´とを異ならせることは非常に困難であった。このため、例えば、パッケージング後、実際の使用状況と同様な状態で検査が行なわれ、ウェハ検査は行なわれていないのが実情であった。
【００２０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で内部回路の検査を行なうことができる受光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、入力光に応じた信号を出力する受光装置であって、入力光を電気信号に変換する受光素子（ＰＤA、ＰＤA´）と、受光素子（ＰＤA、ＰＤA´）で変換された電気信号に応じた電流を引き込む入力回路（１２、１３）と、入力回路（１２、１３）により引き込まれた電流に応じた電流を出力するカレントミラー回路（１４、１５）と、テスト時にカレントミラー回路（１４、１５）の入力電流に対する出力電流の比を調整可能とするテスト回路（１１１、１１２）とを有することを特徴とする。
【００２２】
テスト回路（１１１、１１２）は、入力回路（１２、１３）から引き込まれた電流に応じた電流をテスト端子（Ｔ14、Ｔ15）から引き込み、カレントミラー回路（１４、１５）の出力電流に合成することを特徴とする。
【００２３】
テスト回路（１１１、１１２）は、ベースが入力回路（１２、１３）に接続され、エミッタがテスト端子（Ｔ14、Ｔ15）に接続され、コレクタがカレントミラー回路（１４、１５）の出力に接続されたトランジスタ（Ｑ３、Ｑ６）から構成されたことを特徴とする。
【００２４】
テスト回路（１１１、１１２）は、テスト端子にカレントミラー回路（１４、１５）の駆動電圧（Ｖcc）と同じ電圧が印加されることを特徴とする。
【００２５】
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、入力光を電気信号に変換する受光素子で変換された電気信号に応じた電流を入力回路によりカレントミラー回路から引き込み、テスト時にテスト回路によりカレントミラー回路の入力電流に対する出力電流の比を調整することにより、入力光を調整することなく、テスト端子の電圧を変えることにより、入力光を一定としても出力電流を制御することができる等の特長を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
〔構成〕
図１は本発明の一実施例の回路構成図を示す。同図中、図５と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
本実施例の受光装置１００は、基準電圧回路１１、入力回路１２、１３、カレントミラー回路１４、１５、コンパレータ１６、フォトダイオードＰＤA、ＰＤA´、抵抗ＲA、ＲA´に加えて、テスト回路１１１、１１２を設けた構成とされている。
【００２９】
テスト回路１１１は、ｐｎｐトランジスタＱ３から構成されている。トランジスタＱ３は、エミッタがテスト端子Ｔ14に接続され、ベースがトランジスタＱ１のベース及びコレクタ、並びに、トランジスタＱ２のベースに接続され、コレクタがトランジスタＱ２のコレクタと抵抗ＲAとの接続点に接続されている。
【００３０】
テスト端子Ｔ14には、テスト時に電源電圧Ｖcc又は接地電位ＧＮＤが印加され、通常動作時は接地電位ＧＮＤとされる。トランジスタＱ３は端子Ｔ14に電源電圧Ｖccが印加されているときにはオンとされ、接地電位ＧＮＤのときにはオフされる。
【００３１】
トランジスタＱ３は、テスト端子Ｔ14に電源電圧Ｖccを印加するとオンし、トランジスタＱ２と同様に動作する。これによって、カレントミラー回路１４の出力トランジスタが２つになり、入力電流に対する出力電流の比に相当するカレントミラー比が変更される。これによって、フォトダイオードＰＤAの入射光を一定とした場合であっても電圧ＶAを制御できる。
【００３２】
テスト回路１１２は、ｐｎｐトランジスタＱ６から構成されている。トランジスタＱ６は、エミッタがテスト端子Ｔ15に接続され、ベースがトランジスタＱ４のベース及びコレクタ、並びに、トランジスタＱ５のベースに接続され、コレクタがトランジスタＱ５のコレクタと抵抗ＲA´との接続点に接続されている。
【００３３】
テスト端子Ｔ15には、テスト時に電源電圧Ｖcc又は接地電位ＧＮＤが印加され、通常動作時は常時、接地電位ＧＮＤとされる。トランジスタＱ５はテスト端子Ｔ15に電源電圧Ｖccを印加するとオンし、テスト端子Ｔ15の電圧が接地電位ＧＮＤとされるとオフする。トランジスタＱ６はオンすると、トランジスタＱ５と同様に動作する。これによって、カレントミラー回路１５の出力トランジスタがＱ５とトランジスタＱ６の２つのトランジスタで構成されるので、入力電流に対する出力電流の比に相当するカレントミラー比が変更される。これによって、フォトダイオードＰＤA´への入射光を一定とした場合であっても電圧ＶA´を制御できる。
【００３４】
〔動作〕
図２は本発明の一実施例の動作説明図を示す。
【００３５】
本実施例の受光装置１００の動作を説明する。
【００３６】
まず、フォトダイオードＰＤAへの入射光ＰA、及び、フォトダイオードＰＤA´への入射光ＰA´を均一な状態として、テスト端子Ｔ14、Ｔ15の電圧を共に接地電位ＧＮＤとする。このとき、カレントミラー回路１４、１５の出力電流比は、
（Ｉq2／Ｉq1）＝（Ｉq5／Ｉq4）                    ・・・（１）
で表せる。なお、Ｉq1はトランジスタＱ１に流れる電流、Ｉq2はトランジスタＱ２に流れる電流、Ｉq4はトランジスタＱ４に流れる電流、Ｉq5はトランジスタＱ５に流れる電流を示しており、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ４、Ｑ５は通常、
Ｉq1＝Ｉq4、Ｉq2＝Ｉq5
に設定されている。よって、コンパレータ１６の反転入力端子に印加される電圧ＶAとコンパレータ１６の非反転入力端子に印加される電圧ＶA´と略等しくなり、コンパレータ１６の出力は、不定状態となる。したがって、出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutは不定となる。
【００３７】
次に、テスト端子Ｔ14に電源電圧Ｖccを印加し、テスト端子Ｔ15を接地電位ＧＮＤとする。テスト端子Ｔ14に電源電圧Ｖccが印加されると、トランジスタＱ３がオンし、トランジスタＱ３に電流Ｉq3が流れる。
【００３８】
トランジスタＱ３に電流Ｉq3が流れることにより、式（１）の左辺は
｛（Ｉq2＋Ｉq3）／Ｉq1｝        ・・・（２）
で表される。このとき、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ４、Ｑ５は通常
Ｉq1＝Ｉq4、Ｉq2＝Ｉq5
に設定されているので、
｛（Ｉq2＋Ｉq3）／Ｉq1｝＞（Ｉq5／Ｉq4）
となる。
【００３９】
よって、コンパレータ１６の反転入力端子に印加される電圧ＶAはコンパレータ１６の非反転入力端子に印加される電圧ＶA´に比べて十分に大きくなるため、コンパレータ１６の出力はローレベルとなる。したがって、出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutはローレベルとなる。
【００４０】
また、テスト端子Ｔ14を接地電位ＧＮＤとし、テスト端子Ｔ15に電源電圧Ｖccを印加する。テスト端子Ｔ15に電源電圧Ｖccが印加されると、トランジスタＱ６がオンし、トランジスタＱ６に電流Ｉq6が流れる。
【００４１】
トランジスタＱ６に電流Ｉq6が流れることにより、式（１）の右辺は
｛（Ｉq5＋Ｉq6）／Ｉq4｝        ・・・（２）
で表される。このとき、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ４、Ｑ５は通常
Ｉq1＝Ｉq4、Ｉq2＝Ｉq5
に設定されているので、
（Ｉq2／Ｉq1）＜｛（Ｉq5＋Iq6）／Ｉq4｝
となる。
【００４２】
よって、コンパレータ１６の非反転入力端子に印加される電圧ＶA´はコンパレータ１６の反転入力端子に印加される電圧ＶAに比べて十分に大きくなるため、コンパレータ１６の出力はハイレベルとなる。したがって、出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutはハイレベルとなる。
【００４３】
〔検査方法〕
次に受光装置１００の検査方法について説明する。
【００４４】
図３は検査システムのブロック構成図を示す。
【００４５】
検査システム２００は、検査装置２１１、ドライブ回路２１２、プローブ２１３−１〜２１３−５、照明装置２１４から構成されており、受光装置１００をウェハ３００上に搭載された状態で検査する。ウェハ３００上には、多数の受光装置１００が搭載されている。
【００４６】
検査装置２１１は、予め設定されたプログラムによりドライブ回路２１２及び照明装置２１４を制御し、受光装置１００の検査を行なう。ドライブ回路２１２は、検査装置２１１からの制御信号によりプローブ２１３−１、２１３−２、２１３−４、２１３−５に電圧を印加するとともに、プローブ２１３−３の電圧を検出し、検査装置２１１に供給する。プローブ２１３−１は、受光装置１００の端子Ｔ11に接触する。プローブ２１３−２は、受光装置１００の端子Ｔ12に接触する。プローブ２１３−３は、受光装置１００の端子Ｔ13に接触する。プローブ２１３−４は、受光装置１００の端子Ｔ14に接触する。プローブ２１３−５は、受光装置１００の端子Ｔ15に接触する。
【００４７】
次に、検査時の動作を説明する。
【００４８】
図４は検査装置２１１の検査時のフローチャートを示す。
【００４９】
検査装置２１１は、まず、ステップＳ１−１で照明装置２１４を駆動し、ウェハ３００全体に均一に光を照射する。
【００５０】
検査装置２１１は、ステップＳ１−２で端子Ｔ11に電源電圧Ｖccを印加し、端子Ｔ12を接地し、ステップＳ１−３でテスト端子Ｔ14に電源電圧Ｖccを印加し、テスト端子Ｔ15を接地する。これによって、コンパレータ１６の反転入力端子の電圧ＶAをコンパレータ１６の非反転入力端子の電圧ＶA´より十分に大きくできる。このため、受光装置１００が正常な状態であれば、コンパレータ１６の出力はローレベルとなり、出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutはローレベルとなる。
【００５１】
検査装置２１１は、ステップＳ１−４で出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutを監視し、ステップＳ１−５で出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutがローレベルであれば、次に、ステップＳ１−６でテスト端子Ｔ15に電源電圧Ｖccを印加し、テスト端子Ｔ14を接地する。これによって、コンパレータ１６の非反転入力端子の電圧ＶA´をコンパレータ１６の反転入力端子の電圧ＶAより十分に大きくできる。このため、受光装置１００が正常な状態であれば、コンパレータ１６の出力はハイレベルとなり、出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutはハイレベルとなる。
【００５２】
検査装置２１１は、ステップＳ１−７で出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutを監視し、ステップＳ１−８で出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutがハイレベルであれば、ステップＳ１−９で受光装置１００は正常な状態であると判断して処理を終了する。また、検査装置２１１は、ステップＳ１−５で出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutがハイレベル又はステップＳ１−８で出力端子Ｔ13の出力電圧Ｖoutがローレベルであると判定されると、受光装置１００にエラーがあると判断して、ステップＳ１−１０でエラー通知を行なう。
【００５３】
なお、検査後、検査装置２１１により正常であると判定された受光装置１００はウェハ３００から切断され、リードフレームに搭載される。リードフレームに搭載された後、端子Ｔ11〜Ｔ15がリードにワイヤボンディングなどによって配線される。このとき、テスト端子Ｔ14、Ｔ15は、接地レベルとされるリードに配線される。これによって、製品時には、テスト端子Ｔ14、Ｔ15は、接地レベルとされ、トランジスタＱ３、Ｑ６は常時オフ状態となり、テスト回路１１１、１１２は非動作状態とされる。
【００５４】
〔効果〕
本実施例によれば、フォトダイオードＰＤA、ＰＤA´に均一な光を照射した状態で、テスト端子Ｔ14、Ｔ15に印加する電圧を電源電圧Ｖccと接地電位ＧＮＤとに切り替え、出力端子Ｔ13から出力される出力電圧Ｖoutを検出することにより、受光装置１００の内部回路の検査を行うことができる。よって、微妙な光量の制御が不要となり簡単に検査を行なうことができる。また、本実施例によれば、ウェハ検査を簡単に実現できる。
【００５５】
〔その他〕
なお、本実施例では、２つのフォトダイオードＰＤA、ＰＤA´が搭載された受光装置１００を例に説明を行なったが、１つ或いは３つ以上のフォトダイオードが搭載された受光装置についても同様に内部回路の検査を行なうことができることは言うまでもない。また、本実施例では、受光素子としてフォトダイオードを例に説明を行なったが、受光素子はフォトダイオードに限定されるものではなく、フォトトランジスタなどの他の受光素子でも同様な検査を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例の動作説明図である。
【図３】検査システムのブロック構成図である。
【図４】検査装置２１１の検査時のフローチャートである。
【図５】従来の一例のブロック構成図である。
【図６】従来の一例の動作説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  受光装置
ＰＤA、ＰＤA´  フォトダイオード
１１  基準電圧回路、１２、１３  入力回路、１４、１５  カレントミラー回路
１６  コンパレータ
ＲA、ＲA´  抵抗
Ｔ14、Ｔ15  テスト端子
【図１】
2006329892.tif 000003
【図２】
2006329892.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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