JPH11150253A - Photodetector - Google Patents
PhotodetectorInfo
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- JPH11150253A JPH11150253A JP9318486A JP31848697A JPH11150253A JP H11150253 A JPH11150253 A JP H11150253A JP 9318486 A JP9318486 A JP 9318486A JP 31848697 A JP31848697 A JP 31848697A JP H11150253 A JPH11150253 A JP H11150253A
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- photodiode
- photodetector
- wiring board
- semiconductor substrate
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- Optical Communication System (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトダイオード
を利用した光検出素子に関するものであり、特に測定対
象から発せられる光（以下対象光という）を探索して追
尾する、追尾センサとして利用されうる光検出素子に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photodetector using a photodiode, and in particular, can be used as a tracking sensor for searching for and tracking light (hereinafter referred to as target light) emitted from an object to be measured. The present invention relates to a light detection element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、情報通信の大容量化、高速化のニ
ーズに伴い、衛星間光通信の研究が盛んに行われてい
る。中でも、１．５５μｍ波長帯を利用した光通信は、
地上における使用実績があり、地上と宇宙とで使用する
光学部品を共通化できるというメリットがあるため、特
に注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, inter-satellite optical communication research has been actively conducted in response to needs for large-capacity and high-speed information communication. Above all, optical communication using the 1.55 μm wavelength band
It has been used on the ground and has the merit that optical components used on the ground and in space can be shared.
【０００３】上記衛星間光通信のような移動体間通信を
行う場合は、通信相手の位置を認識し、通信を行ってい
る時間中は通信相手の位置を正確に追尾することが必要
となる。そのため、通信相手の位置を探索して追尾する
追尾センサは、通信相手の位置を探索するときは、空間
的に広い範囲の対象光を検出する必要があり、通信相手
の位置を探索した後に通信相手を追尾するときは、狭い
範囲で正確且つ高速に対象光を検出する機能が要求され
る。[0003] When performing inter-mobile communication such as the above-mentioned inter-satellite optical communication, it is necessary to recognize the position of a communication partner and to accurately track the position of the communication partner during communication. . Therefore, when searching for the position of the communication partner, the tracking sensor that searches for and tracks the position of the communication partner needs to detect the target light in a spatially wide range. When tracking an opponent, a function of accurately and quickly detecting the target light in a narrow range is required.
【０００４】上記のような相反する要求の双方を満たす
ために、特開平６−２１４０１０号公報に記載されたよ
うな構成を有する追尾センサが広く用いられている。す
なわち、応答速度は比較的遅いが広い視野角を有するＣ
ＣＤセンサから成る粗追尾センサと視野は狭いが高速応
答が可能な４象限検出器とを備えた追尾センサである。
このセンサは、通信相手から受光した光をミラーモジュ
ールにより分割した後、これらの光をそれぞれの光軸上
に配置されたＣＣＤセンサ及び４象限検出器に導入し、
通信相手位置の探索時はＣＣＤセンサを用いて広範囲を
探索し、通信相手位置を探索した後、通信相手を追尾す
るときは４象限検出器によって正確且つ高速に相手を追
尾するという機能を有する。In order to satisfy both of the above contradictory requirements, a tracking sensor having a configuration as described in JP-A-6-214010 is widely used. That is, C has a relatively slow response speed but a wide viewing angle.
The tracking sensor includes a coarse tracking sensor composed of a CD sensor and a four-quadrant detector having a narrow field of view but capable of high-speed response.
This sensor splits light received from a communication partner by a mirror module, and then introduces these lights into a CCD sensor and a four-quadrant detector arranged on respective optical axes.
When searching for a communication partner position, the CCD sensor is used to search a wide area, and after searching for a communication partner position, when tracking a communication partner, a four-quadrant detector accurately and quickly tracks the partner.
【０００５】上記のような追尾センサによって、広範囲
から通信相手を探索し、探索後は通信相手を正確かつ高
速に追尾することが可能となる。[0005] The tracking sensor as described above makes it possible to search for a communication partner from a wide range, and to track the communication partner accurately and at high speed after the search.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、追尾センサを
上記に記載したように精追尾センサ及び粗追尾センサか
ら構成し、受光した対象光を光学系によって双方のセン
サに導入する光追尾センサには、以下に示すような問題
点があった。However, as described above, the tracking sensor is composed of the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor, and the light tracking sensor that introduces the received target light into both sensors by the optical system is used. However, there were the following problems.
【０００７】第１に、精追尾センサ、粗追尾センサを別
々に備えるため、装置が大型化し、製造コストが増加し
てしまう。First, since the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor are separately provided, the size of the apparatus is increased and the manufacturing cost is increased.
【０００８】第２に、受光した光を光学系によって分割
して精追尾センサ、粗追尾センサに導入しているので、
光学系の調整が困難であり、また精追尾センサと粗追尾
センサとの光軸ずれが測定誤差の大きな要因になってし
まう。Second, since the received light is split by an optical system and introduced into a fine tracking sensor and a coarse tracking sensor,
It is difficult to adjust the optical system, and the deviation of the optical axis between the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor becomes a major factor of the measurement error.
【０００９】本発明は、上記問題点を解決し、小型で、
製造コストを安く押さえられると共に、精追尾センサと
粗追尾センサとの光軸ずれによる誤差のない光追尾セン
サを構成することができる光検出素子を提供することを
目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and is compact and compact.
It is an object of the present invention to provide a photodetector capable of forming an optical tracking sensor which can be manufactured at low cost and has no error due to optical axis deviation between the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光検出素子は、第１の主面の中央部に、４
つのフォトダイオードを配列してなる４分割フォトダイ
オードが形成されていると共に、第１の主面上であって
４分割フォトダイオードの周囲に、複数のフォトダイオ
ードを配列してなるフォトダイオードアレイが形成され
ている半導体基板と、半導体基板と外部とを電気的に接
続する配線基板とを備え、少なくとも４分割フォトダイ
オードを構成する各フォトダイオードは、それぞれバン
プ接続によって配線基板に接続されていることを特徴と
している。In order to solve the above-mentioned problems, a photodetector according to the present invention is provided with a photodetector at the center of a first main surface.
A four-segment photodiode in which one photodiode is arranged is formed, and a photodiode array in which a plurality of photodiodes are arranged on the first main surface and around the four-segment photodiode is formed. And a wiring board for electrically connecting the semiconductor substrate to the outside, wherein each photodiode constituting at least the four-division photodiode is connected to the wiring board by bump connection. Features.
【００１１】光検出素子を上記構成とすることにより、
精追尾センサと粗追尾センサを同一素子上に形成するこ
とが可能となり、追尾センサの小型化が実現するととも
に、精追尾センサと粗追尾センサとの光軸ずれが無くな
る。また、４分割フォトダイオードを構成する各フォト
ダイオードが、それぞれバンプ接続によって配線基板に
接続されていることにより、４分割フォトダイオードを
構成する各フォトダイオードと配線基板とを電気的に接
続するためのワイヤが不要となり、このワイヤによって
４分割フォトダイオードまたはフォトダイオードアレイ
の受光面積が制限されることがなくなる。[0011] With the above-described structure of the light detecting element,
The fine tracking sensor and the coarse tracking sensor can be formed on the same element, and the size of the tracking sensor can be reduced, and the optical axis deviation between the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor can be eliminated. Further, since each photodiode constituting the four-division photodiode is connected to the wiring board by a bump connection, each photodiode constituting the four-division photodiode is electrically connected to the wiring board. No wire is required, and the wire does not limit the light receiving area of the four-division photodiode or photodiode array.
【００１２】本発明の光検出素子は、フォトダイオード
アレイを構成する各フォトダイオードが、それぞれバン
プ接続によって配線基板に接続されていることを特徴と
してもよい。[0012] The photodetector of the present invention may be characterized in that each photodiode constituting the photodiode array is connected to the wiring board by bump connection.
【００１３】上記構成にすることにより、フォトダイオ
ードアレイを構成する各フォトダイオードと配線基板と
を電気的に接続するためのワイヤが不要となり、このワ
イヤによって４分割フォトダイオードまたはフォトダイ
オードアレイの受光面積が制限されることがなくなる。With the above structure, wires for electrically connecting the photodiodes constituting the photodiode array to the wiring board are not required, and the wires allow the photodiodes or the light receiving area of the photodiode array to be divided. Will not be restricted.
【００１４】本発明の光検出素子は、配線基板が、４分
割フォトダイオードを構成する各フォトダイオードから
出力された信号を増幅するプリアンプを有する信号処理
回路を備えていることを特徴としてもよい。The photodetector of the present invention may be characterized in that the wiring board includes a signal processing circuit having a preamplifier for amplifying a signal output from each photodiode constituting the four-division photodiode.
【００１５】上記構成にすることによって、４分割フォ
トダイオードを構成する各フォトダイオードから出力さ
れた信号を増幅して外部に出力することができる。According to the above configuration, a signal output from each photodiode constituting the four-division photodiode can be amplified and output to the outside.
【００１６】本発明の光検出素子は、配線基板が、４分
割フォトダイオードを構成する各フォトダイオードから
出力された信号を選択的に外部に取り出すための信号選
択手段を有する信号処理回路を備えていることを特徴と
してもよい。In the photodetector of the present invention, the wiring board includes a signal processing circuit having signal selection means for selectively extracting a signal output from each photodiode constituting the four-division photodiode to the outside. May be a feature.
【００１７】上記構成にすることにより、４分割フォト
ダイオードを構成する各フォトダイオードから出力され
た信号を選択的に外部に出力することができる。According to the above configuration, a signal output from each photodiode constituting the four-division photodiode can be selectively output to the outside.
【００１８】本発明の光検出素子は、配線基板が、フォ
トダイオードアレイを構成する各フォトダイオードから
出力された信号を増幅するプリアンプを有する信号処理
回路を備えていることを特徴としてもよい。[0018] The photodetector of the present invention may be characterized in that the wiring substrate includes a signal processing circuit having a preamplifier for amplifying a signal output from each photodiode constituting the photodiode array.
【００１９】上記構成にすることによって、フォトダイ
オードアレイを構成する各フォトダイオードから出力さ
れた信号を増幅して外部に出力することができる。According to the above configuration, a signal output from each photodiode constituting the photodiode array can be amplified and output to the outside.
【００２０】本発明の光検出素子は、前記配線基板が、
フォトダイオードアレイを構成する各フォトダイオード
から出力された信号を選択的に外部に取り出すための信
号選択手段を有する信号処理回路を備えていることを特
徴としてもよい。[0020] In the photodetecting element of the present invention, the wiring board may include:
A signal processing circuit having a signal selecting means for selectively extracting a signal output from each photodiode constituting the photodiode array to the outside may be provided.
【００２１】上記構成にすることにより、フォトダイオ
ードアレイを構成する各フォトダイオードから出力され
た信号を選択的に外部に出力することができる。According to the above configuration, a signal output from each photodiode constituting the photodiode array can be selectively output to the outside.
【００２２】本発明の光検出素子は、４分割フォトダイ
オードを構成する各フォトダイオードの受光面の大きさ
が、フォトダイオードアレイを構成する各フォトダイオ
ードの受光面の大きさよりも大きいことを特徴としても
よい。The photodetector of the present invention is characterized in that the size of the light receiving surface of each photodiode constituting the four-division photodiode is larger than the size of the light receiving surface of each photodiode constituting the photodiode array. Is also good.
【００２３】上記構成にすることによって、ビームスポ
ットが大きい対象光についても、４分割フォトダイオー
ドによって適切な精追尾が実現できる。With the above-described configuration, even for the target light having a large beam spot, appropriate fine tracking can be realized by the four-division photodiode.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態に係る光
検出素子を図面を用いて説明する。まず本実施形態に係
る光検出素子の構成について説明する。図１は、本実施
形態に係る光検出素子の斜視図、図２は本実施形態に係
る光検出素子を構成する半導体基板をデバイス生成面か
ら見た平面図、図３は本実施形態に係る光検出素子の平
面図、図４は本実施形態に係る光検出素子を構成する半
導体基板にバンプを形成した様子を模式的に表した図、
図５は本発明の実施形態に係る光検出素子を構成する半
導体基板と配線基板とを接続する様子を表した図、図６
は本実施形態に係る光検出素子を構成する半導体基板と
配線基板とを接続するバンプ接続部の拡大図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A photodetector according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the photodetector according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view of a photodetector according to the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of a semiconductor substrate constituting the photodetector according to the present embodiment viewed from a device generation surface, and FIG. FIG. 4 is a plan view of the photodetector, FIG. 4 is a diagram schematically showing a state in which bumps are formed on a semiconductor substrate constituting the photodetector according to the present embodiment,
FIG. 5 is a diagram showing a state in which a semiconductor substrate and a wiring substrate constituting the photodetector according to the embodiment of the present invention are connected, and FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of a bump connection portion that connects a semiconductor substrate and a wiring substrate that constitute the photodetector according to the present embodiment.
【００２５】光検出素子１０は、図１に示すように、デ
バイス生成面（第１の主面）１２ａに４分割フォトダイ
オード１４及びフォトダイオードアレイ１６が形成され
ている半導体基板１２と、半導体基板１２と外部とを電
気的に接続する配線基板１８とから主に構成され、半導
体基板１２はデバイス生成面１２ａが配線基板１８に対
向するように、バンプ２０によって配線基板１８に電気
的かつ機械的に接続されている。As shown in FIG. 1, the photodetector 10 includes a semiconductor substrate 12 having a four-divided photodiode 14 and a photodiode array 16 formed on a device generation surface (first main surface) 12a; The semiconductor substrate 12 is electrically and mechanically connected to the wiring board 18 by the bumps 20 so that the device generation surface 12a faces the wiring board 18. It is connected to the.
【００２６】半導体基板１２は、ＧａＡｓを基材として
おり、図２に示すように、そのデバイス生成面１２ａの
中央部には、４つのフォトダイオードを配列してなる４
分割フォトダイオード１４が形成されている。また、４
分割フォトダイオード１４の周囲には、２４０（１６×
１６−１６）個のフォトダイオードを配列してなるフォ
トダイオードアレイ１６が形成されている。ここで、フ
ォトダイオードアレイ１６を構成する各フォトダイオー
ドの受光面積（以下画素の大きさという）はそれぞれ等
しくなっている。また、４分割フォトダイオード１４を
構成する各フォトダイオードの画素の大きさはそれぞれ
等しくなっており、かつ、フォトダイオードアレイ１６
を構成する各フォトダイオードの画素の大きさの４倍の
大きさとなっている。The semiconductor substrate 12 is made of GaAs as a base material. As shown in FIG. 2, a central portion of the device generation surface 12a is formed by arranging four photodiodes.
A split photodiode 14 is formed. Also, 4
Around the divided photodiode 14, 240 (16 ×
A photodiode array 16 in which 16-16) photodiodes are arranged is formed. Here, the light receiving areas (hereinafter, referred to as pixel sizes) of the respective photodiodes constituting the photodiode array 16 are equal. In addition, each photodiode constituting the four-division photodiode 14 has the same pixel size, and the photodiode array 16
Is four times the size of the pixel of each photodiode that constitutes.
【００２７】配線基板１８は、Ｓｉを基材としており、
図３に示すような構成となっている。すなわち、配線基
板１８上であって、半導体基板１２が固定される部分の
下方には、半導体基板１２上に形成された４分割フォト
ダイオード１４及びフォトダイオードアレイ１６を配線
基板１８に形成されたプリント配線２１と電気的に接続
するためのボンディングパッド２２（図示せず）が形成
され、電気的接続を容易ならしめている。また、配線基
板１８上には、４分割フォトダイオード１４を構成する
各フォトダイオードから出力された信号及びフォトダイ
オードアレイ１６を構成する各フォトダイオードから出
力された信号をそれぞれ増幅するプリアンプと、４分割
フォトダイオード１４を構成する各フォトダイオードか
ら出力された信号を選択的に外部に取り出し、また、フ
ォトダイオードアレイ１６を構成する各フォトダイオー
ド１６から出力された信号を選択的に外部に取り出すた
めの信号選択回路を有する信号処理回路２４が形成され
ている。この信号処理回路２４の入力端は、プリント配
線２１を介してボンディングパッド２２と電気的に接続
されている。さらに、配線基板１８上には引出電極パッ
ド２６が形成されており、この引出電極パッド２６と信
号処理回路２４の出力端とはプリント配線２１を介して
電気的に接続されている。従って、引出電極パッド２６
を介して、信号処理回路２４から出力された信号を外部
から読み出すことが可能となる。The wiring board 18 is made of Si as a base material.
The configuration is as shown in FIG. That is, on the wiring substrate 18, below the portion where the semiconductor substrate 12 is fixed, the four-division photodiode 14 and the photodiode array 16 formed on the semiconductor substrate 12 are printed on the wiring substrate 18. A bonding pad 22 (not shown) for electrically connecting to the wiring 21 is formed, facilitating the electrical connection. A preamplifier for amplifying a signal output from each photodiode forming the four-division photodiode 14 and a signal output from each photodiode forming the photodiode array 16 is provided on the wiring board 18. A signal for selectively extracting a signal output from each photodiode constituting the photodiode 14 to the outside, and a signal for selectively extracting a signal output from each photodiode 16 constituting the photodiode array 16 to the outside A signal processing circuit 24 having a selection circuit is formed. The input terminal of the signal processing circuit 24 is electrically connected to the bonding pad 22 via the printed wiring 21. Further, a lead electrode pad 26 is formed on the wiring board 18, and the lead electrode pad 26 and an output terminal of the signal processing circuit 24 are electrically connected via the printed wiring 21. Therefore, the extraction electrode pad 26
, The signal output from the signal processing circuit 24 can be read from the outside.
【００２８】半導体基板１２のデバイス生成面１２ａに
形成された４分割フォトダイオード１４を構成する各フ
ォトダイオード及びフォトダイオードアレイ１６を構成
する各フォトダイオードは、バンプ接続によって配線基
板１８上のボンディングパッド２２と接続されている。
具体的には、図４に示すように、４分割フォトダイオー
ド１４を構成する各フォトダイオード及びフォトダイオ
ードアレイ１６を構成する各フォトダイオードのそれぞ
れにバンプ２０が形成された後、図５に示すように各バ
ンプ２０のそれぞれが、配線基板１８上に設けられた、
対応するボンディングパッド２２に接続される。従っ
て、半導体基板１２のデバイス生成面１２ａと配線基板
１８が対向する状態で電気的かつ機械的に固定される。
その結果、本実施形態に係る光検出素子は、半導体基板
１２の裏面１２ｂに入射した対象光を検出する裏面照射
型光検出素子として作用することになる。Each of the photodiodes forming the four-division photodiode 14 and the photodiodes forming the photodiode array 16 formed on the device generation surface 12a of the semiconductor substrate 12 are bonded to the bonding pads 22 on the wiring substrate 18 by bump connection. Is connected to
Specifically, as shown in FIG. 4, after the bumps 20 are formed on each of the photodiodes constituting the four-division photodiode 14 and each of the photodiodes constituting the photodiode array 16, as shown in FIG. Each of the bumps 20 is provided on the wiring board 18.
It is connected to the corresponding bonding pad 22. Therefore, the device generation surface 12a of the semiconductor substrate 12 and the wiring substrate 18 are electrically and mechanically fixed in a state of facing each other.
As a result, the photodetector according to the present embodiment functions as a backside illuminated photodetector that detects target light incident on the backside 12b of the semiconductor substrate 12.
【００２９】図６はバンプ接続部の拡大図である。半導
体基板１２のデバイス生成面１２ａには、４分割フォト
ダイオード１４を構成する各フォトダイオード及びフォ
トダイオードアレイ１６を構成する各フォトダイオード
が形成されている位置に対応して、金またはアルミニウ
ムなどからなるボンディングパット２３が設けられてい
る。さらに、このボンディングパッド２３と配線基板１
８上に設けられたボンディングパット２２とは、金また
は半田などからなるバンプ２０を介して電気的、かつ、
機械的に接続されている。機械的接続強度を高めるため
に、半導体基板１２と配線基板１８との間隙に樹脂を流
し込んで固定してもよい。FIG. 6 is an enlarged view of the bump connection portion. The device generation surface 12a of the semiconductor substrate 12 is made of gold, aluminum, or the like, corresponding to the position where each photodiode constituting the four-division photodiode 14 and each photodiode constituting the photodiode array 16 is formed. A bonding pad 23 is provided. Further, the bonding pad 23 and the wiring board 1
8 is electrically connected to the bonding pad 22 provided via the bumps 20 made of gold, solder, or the like.
Mechanically connected. In order to increase the mechanical connection strength, a resin may be poured into the gap between the semiconductor substrate 12 and the wiring board 18 and fixed.
【００３０】続いて、本実施形態に係る光検出素子の作
用について説明する。本実施形態に係る光検出素子を光
追尾センサとして用いる場合は、図７に示すように、光
検出素子１０をパッケージ２００に組み込み、光検出素
子１０から出力された信号に基づいて、光検出素子１０
の受光面、すなわち半導体基板１２の裏面１２ｂを対象
光の方向に動かす姿勢制御回路２０２を有する外部制御
装置２０４を接続して用いることになる。パッケージ２
００には対物レンズ２０１が固定されており、実際上無
限遠からの平行光とみなされる対象光を、光検出素子１
０に集光して入射させるようになっている。Next, the operation of the photodetector according to this embodiment will be described. When the light detection element according to the present embodiment is used as a light tracking sensor, as shown in FIG. 7, the light detection element 10 is incorporated in a package 200, and based on the signal output from the light detection element 10, 10
Of the semiconductor substrate 12, that is, the back surface 12b of the semiconductor substrate 12 in the direction of the target light. Package 2
00, an objective lens 201 is fixed, and the target light, which is considered as parallel light from infinity in practice, is
The light is condensed at 0 and incident.
【００３１】外部制御装置２０４の電源が投入される
と、配線基板１８上に形成された信号処理回路２４内の
信号選択回路によって、４分割フォトダイオード１４を
構成する各フォトダイオード、及び、フォトダイオード
アレイ１６を構成する各フォトダイオードを含む、全て
のフォトダイオード（以下画素という）が順次選択さ
れ、一旦全ての画素から信号が読み出され、かつ、増幅
される。ここで、信号の選択は、コンピュータなどで使
用されているＲＡＭのデコーダ回路などと同様に、外部
制御装置２０４内のＣＰＵ２０６によって指定された画
素からの信号をランダムに選択することも可能となって
いる。When the power of the external control device 204 is turned on, each of the photodiodes constituting the four-division photodiode 14 and the photodiodes are selected by the signal selection circuit in the signal processing circuit 24 formed on the wiring board 18. All photodiodes (hereinafter, referred to as pixels) including each photodiode constituting the array 16 are sequentially selected, and signals are once read out from all the pixels and amplified. Here, the signal can be selected at random from a pixel specified by the CPU 206 in the external control device 204, similarly to a decoder circuit of a RAM used in a computer or the like. I have.
【００３２】読み出され、かつ、増幅された信号は、信
号処理回路２４から外部制御装置２０４に伝送され、外
部制御装置２０４に設けられたメモリ２０８内の、あら
かじめ定められたアドレスにそれぞれ格納される。格納
が終わると、外部制御装置２０４は入力待ちの状態とな
る。その後は、所定の時間間隔（例えば１ｍｓｅｃ）毎
に、全ての画素から信号が読み出され、かつ、増幅さ
れ、その信号は上記メモリ２０８内に格納される。この
状態では、全ての画素に入射する光信号を検出できるた
め、対象光を広範囲に検出できる。The read and amplified signals are transmitted from the signal processing circuit 24 to the external control device 204 and stored at predetermined addresses in a memory 208 provided in the external control device 204. You. When the storage is completed, the external control device 204 waits for input. Thereafter, at predetermined time intervals (for example, 1 msec), signals are read from all the pixels and amplified, and the signals are stored in the memory 208. In this state, since the optical signal incident on all the pixels can be detected, the target light can be detected in a wide range.
【００３３】この状態において、いずれかの画素（複数
でもよい）に光が入射すると、外部制御装置２０４は当
該画素からの信号に基づいて入射位置を特定する。外部
制御装置２０４内の姿勢制御回路２０２は、上記入射位
置に基づき、当該対象光が光検出素子１２の中央部、す
なわち４分割フォトダイオード１４の位置に入射するよ
うに、駆動装置２１０に駆動指示を送り、駆動装置２１
０は、対象光に対するパッケージ２００の相対的な姿勢
を調整する。この動作は、従来の粗追尾センサの機能に
相当する。In this state, when light enters one of the pixels (or a plurality of pixels), the external control device 204 specifies the incident position based on a signal from the pixel. The attitude control circuit 202 in the external control device 204 instructs the drive device 210 to drive based on the incident position so that the target light is incident on the central portion of the photodetector 12, that is, the position of the four-division photodiode 14. And the driving device 21
0 adjusts the relative attitude of the package 200 with respect to the target light. This operation corresponds to the function of the conventional coarse tracking sensor.
【００３４】対象光が、光検出素子１２の中央部に形成
された４分割フォトダイオード１４の位置に入射するよ
うに、パッケージ２００の姿勢が調整された後は、信号
処理回路２４に形成された信号選択回路は、４分割フォ
トダイオード１４を構成する４つのフォトダイオードの
みを選択し、これらの画素からの信号のみを読み出す。
この状態では、外部制御装置２０４内の姿勢制御回路２
０２は、対象光が４分割フォトダイオード１４の中心位
置に入射するように、換言すれば、４分割フォトダイオ
ード１４を構成する各フォトダイオードから信号が等し
くなるように、逐次駆動装置２１０に指示を与え、駆動
装置２１０が、パッケージの相対的な姿勢を調整するこ
とにより、対象光の入射方向の追尾を行う。この動作
は、従来の精追尾センサの機能に相当する。この場合、
信号を読み出す画素数が４つとなることから、読み出し
の時間は、全ての画素から信号を読み出す場合と比較し
て、４／２５２＝１／６３となる。従って、極めて高速
に信号を読み出すことができ、追尾対象を追尾するため
に十分な速度を得ることができる。After the attitude of the package 200 is adjusted so that the target light is incident on the position of the four-division photodiode 14 formed at the center of the photodetector 12, the light is formed on the signal processing circuit 24. The signal selection circuit selects only four photodiodes constituting the four-division photodiode 14 and reads out only signals from these pixels.
In this state, the posture control circuit 2 in the external control device 204
02, an instruction is sequentially given to the driving device 210 so that the target light is incident on the center position of the four-division photodiode 14, in other words, the signals from the photodiodes constituting the four-division photodiode 14 are equal. Then, the driving device 210 adjusts the relative posture of the package to track the incident direction of the target light. This operation corresponds to the function of the conventional fine tracking sensor. in this case,
Since the number of pixels from which signals are read is four, the read time is 4/252 = 1/63 as compared with the case where signals are read from all pixels. Therefore, the signal can be read at a very high speed, and a sufficient speed for tracking the tracking target can be obtained.
【００３５】続いて、本実施形態に係る光検出素子の効
果について説明する。まず第１に、本実施形態に係る光
検出素子１０は、精追尾センサとしての４分割フォトダ
イオード１４と粗追尾センサとしてのフォトダイオード
アレイ１６とを同一の半導体基板１２上に形成している
ため、精追尾センサと粗追尾センサを別体として構成す
る従来の光検出素子と比較して、光検出素子自体を小型
化できるとともに、光検出素子を用いる追尾センサを小
型化することが可能となる。Next, the effect of the photodetector according to this embodiment will be described. First, in the photodetector 10 according to the present embodiment, the four-division photodiode 14 as the fine tracking sensor and the photodiode array 16 as the coarse tracking sensor are formed on the same semiconductor substrate 12. As compared with a conventional photodetector in which the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor are configured separately, it is possible to reduce the size of the photodetector itself and to downsize the tracking sensor using the photodetector. .
【００３６】第２に、本実施形態に係る光検出素子１０
は、精追尾センサとしての４分割フォトダイオード１４
と粗追尾センサとしてのフォトダイオードアレイ１６と
を同一の半導体基板１２上に形成しているため、精追尾
センサと粗追尾センサを別体として構成する従来の光検
出素子と比較して、製造コストを小さく押さえることが
可能となる。Second, the photodetector 10 according to the present embodiment
Is a four-division photodiode 14 as a fine tracking sensor
And the photodiode array 16 as a coarse tracking sensor are formed on the same semiconductor substrate 12, so that the manufacturing cost is lower than that of a conventional photodetector in which the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor are configured separately. Can be kept small.
【００３７】第３に、本実施形態に係る光検出素子１０
は、精追尾センサとしての４分割フォトダイオード１４
と粗追尾センサとしてのフォトダイオードアレイ１６と
を同一の半導体基板１２上に形成しているため、精追尾
センサと粗追尾センサを別体として構成し、受光した対
象光を光学系によって双方のセンサに導入する従来の光
検出素子と異なり、精追尾センサの光軸と粗追尾センサ
の光軸とを合わせる必要が無くなり、精追尾から粗追尾
へ、または粗追尾から精追尾への切換が容易になる。Third, the photodetector 10 according to the present embodiment
Is a four-division photodiode 14 as a fine tracking sensor
And the photodiode array 16 as a coarse tracking sensor are formed on the same semiconductor substrate 12, so that the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor are configured as separate bodies, and the received target light is transmitted to both sensors by an optical system. Unlike the conventional photodetectors introduced in, there is no need to align the optical axis of the fine tracking sensor with the optical axis of the coarse tracking sensor, making it easy to switch from fine tracking to coarse tracking or from coarse tracking to fine tracking. Become.
【００３８】第４に、本実施形態に係る光検出素子１０
は、精追尾センサとしての４分割フォトダイオード１４
と粗追尾センサとしてのフォトダイオードアレイ１６と
を同一の半導体基板１２上に形成しているため、精追尾
センサと粗追尾センサを別体として構成し、受光した対
象光を光学系によって双方のセンサに分割して導入する
従来の光検出素子と異なり、精追尾センサと粗追尾セン
サの双方に入射する対象光の強度を弱めることが無いた
め、精追尾センサと粗追尾センサとを同時に動作させる
ことも可能となる。Fourth, the photodetector 10 according to this embodiment
Is a four-division photodiode 14 as a fine tracking sensor
And the photodiode array 16 as a coarse tracking sensor are formed on the same semiconductor substrate 12, so that the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor are configured as separate bodies, and the received target light is transmitted to both sensors by an optical system. Unlike the conventional photodetector that splits and introduces, the intensity of the target light incident on both the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor is not reduced, so that the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor are operated at the same time. Is also possible.
【００３９】第５に、本実施形態に係る光検出素子１０
は、半導体基板１２のデバイス生成面１２ａと配線基板
１８とをバンプ接続によって接続し、裏面照射型光検出
素子として作用させるため、ワイヤボンディングによる
電気的接続を確保する必要が無くなる。従って、従来一
体化を困難としていた、ワイヤによる開口面積の制限が
除去され、一体化が実現するとともに、効率のよい光検
出素子が構成できる。Fifth, photodetector 10 according to this embodiment
Since the device generation surface 12a of the semiconductor substrate 12 is connected to the wiring substrate 18 by bump connection and functions as a back-illuminated photodetector, it is not necessary to secure electrical connection by wire bonding. Therefore, the limitation of the opening area due to the wire, which has conventionally been difficult to integrate, is removed, and the integration is realized, and an efficient photodetector can be configured.
【００４０】第６に、本実施形態に係る光検出素子１０
は、半導体基板１２のデバイス生成面１２ａと配線基板
１８とをバンプ接続によって接続し、裏面照射型光検出
素子として作用させるため、ワイヤボンディングによる
電気的接続を確保する必要が無くなる。従って、ワイヤ
の配置等に制限されることなく４分割フォトダイオード
１４、各フォトダイオードアレイ１６及び光検出素子１
０全体のサイズ等を自由に設計変更することが可能とな
る。Sixth, the photodetector 10 according to the present embodiment
Since the device generation surface 12a of the semiconductor substrate 12 is connected to the wiring substrate 18 by bump connection and functions as a back-illuminated photodetector, it is not necessary to secure electrical connection by wire bonding. Accordingly, the photodiode 14, each photodiode array 16 and the photodetector 1 are not limited to the arrangement of wires and the like.
It is possible to freely change the design etc. of the entire size and the like.
【００４１】第７に、本実施形態に係る光検出素子１０
は、４分割フォトダイオード１４及びフォトダイオード
アレイ１６を配線基板１８とを独立した半導体基板１２
に形成し、この半導体基板１２を配線基板１８とをバン
プ接続によって接続しているため、配線基板１８を形成
する材料と異なる材料を用いて半導体基板１２を形成す
ることが可能となる。従って配線基板１８を形成する材
料としては安価な汎用材料を用いたとしても、半導体基
板１２を形成する材料を適宜選択することにより、対象
光の波長に合わせた適切な光検出素子を形成することが
可能となる。Seventh, the photodetector 10 according to the present embodiment
Is a semiconductor substrate 12 in which a four-division photodiode 14 and a photodiode array 16 are separated from a wiring substrate 18.
Since the semiconductor substrate 12 is connected to the wiring substrate 18 by bump connection, the semiconductor substrate 12 can be formed using a material different from the material forming the wiring substrate 18. Therefore, even if an inexpensive general-purpose material is used as the material for forming the wiring board 18, by appropriately selecting the material for forming the semiconductor substrate 12, it is possible to form an appropriate photodetector corresponding to the wavelength of the target light. Becomes possible.
【００４２】本実施形態に係る光検出素子１０におい
て、半導体基板１２のデバイス生成面１２ａに形成され
た４分割フォトダイオード１４の各画素は、フォトダイ
オードアレイ１６の各画素の大きさの４倍の大きさを有
していたが、これは図８に示すように、フォトダイオー
ドアレイ１６の各画素の大きさと同じであってもよい。
ここで、４分割フォトダイオード１４の各画素の大きさ
は、対象光のスポットサイズを考慮して、対象光のスポ
ットサイズよりも大きくすることが、精度向上のために
好適である。In the photodetector 10 according to the present embodiment, each pixel of the four-division photodiode 14 formed on the device generation surface 12a of the semiconductor substrate 12 is four times the size of each pixel of the photodiode array 16. Although it has a size, this may be the same as the size of each pixel of the photodiode array 16 as shown in FIG.
Here, it is preferable to make the size of each pixel of the four-division photodiode 14 larger than the spot size of the target light in consideration of the spot size of the target light in order to improve the accuracy.
【００４３】また、本実施形態に係る光検出素子１０に
おいて、フォトダイオードアレイ１６は、中央部の４分
割フォトダイオード１４が形成されている部分を除き、
１６×１６の格子状に配列されていたが、これは必要な
精度、対象光の特徴などを考慮して、３２×３２、６４
×６４などのＮ×Ｎ（Ｎは任意の整数）の格子状の配列
としてもよい。また、１６×３２、１２８×５６などの
Ｎ×Ｍ（Ｎ、Ｍはそれぞれ任意の整数）の格子状の配列
とすることも可能である。In the photodetector 10 according to the present embodiment, the photodiode array 16 has the same configuration as that of the photodetector 10 except for the central portion where the four-division photodiode 14 is formed.
Although they were arranged in a 16 × 16 grid, this was taken into account in consideration of the required accuracy, the characteristics of the target light, etc.
An N × N (N is an arbitrary integer) lattice-like array such as × 64 may be used. Further, it is also possible to form an N × M (N and M are arbitrary integers) lattice-like array such as 16 × 32 and 128 × 56.
【００４４】さらに、本実施形態に係る光検出素子１０
は、図９に示すように、配線基板１８上に４分割フォト
ダイオード１４用の引出電極パッド２８を設け、バンプ
２０及びプリント配線２１を介して４分割フォトダイオ
ード１４の各画素と電気的に接続した構成としてもよ
い。このような構成にすることで、４分割フォトダイオ
ード１４の各画素からの信号を、フォトダイオードアレ
イ１６の各画素からの信号と独立して読み出すことが可
能となり、精追尾センサと粗追尾センサを同時、かつ、
極めて高速に動作させることができる。Further, the photodetector 10 according to the present embodiment
As shown in FIG. 9, a lead electrode pad 28 for the four-division photodiode 14 is provided on the wiring board 18 and electrically connected to each pixel of the four-division photodiode 14 via the bump 20 and the printed wiring 21. The configuration may be as follows. With such a configuration, it is possible to read out the signal from each pixel of the four-division photodiode 14 independently of the signal from each pixel of the photodiode array 16, and to use the fine tracking sensor and the coarse tracking sensor. At the same time, and
It can be operated at extremely high speed.
【００４５】また、本実施形態に係る光検出素子１０
は、半導体基板としてＧａＡｓを用いていたが、対象光
の波長等を考慮して、Ｓｉ、Ｇｅ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡ
ｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓ、ＨｇＣｄＴｅなどの他の
材料を用いて形成することも可能である。The photodetector 10 according to the present embodiment
Used GaAs as a semiconductor substrate, but considered Si, Ge, InSb, InAb in consideration of the wavelength of target light and the like.
It is also possible to use other materials such as s, InGaAs, GaAs, and HgCdTe.
【００４６】また、本実施形態に係る光検出素子１０に
おいて、配線基板１８上に設けられた信号処理回路２４
は、信号選択回路を有し、各画素からの信号をランダム
に読み出すことが可能であったが、信号処理回路２４
は、プリアンプは有するが信号選択回路は有しない構成
になっていてもよい。この場合は、プリアンプによって
増幅された各画素からの信号を、外部制御装置に取り込
んでから、外部制御装置内で信号選択を行い、所望の画
素のデータを得ればよい。In the photodetector 10 according to the present embodiment, the signal processing circuit 24 provided on the wiring board 18
Has a signal selection circuit and can read signals from each pixel at random.
May have a preamplifier but not a signal selection circuit. In this case, a signal from each pixel amplified by the preamplifier is taken into an external control device, and then signal selection is performed in the external control device to obtain data of a desired pixel.
【００４７】次に、本発明の第２の実施形態に係る光検
出素子を図面を用いて説明する。図１０は、本実施形態
に係る光検出素子の斜視図、図１１は、本実施形態に係
る光検出素子の平面図である。本実施形態に係る光検出
素子４０が第１の実施形態に係る光検出素子１０と構成
上異なる点は、配線基板４２上に、プリアンプ、信号選
択回路等を備えた信号処理回路を持たないことである。Next, a photodetector according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a perspective view of the photodetector according to the present embodiment, and FIG. 11 is a plan view of the photodetector according to the present embodiment. The configuration of the photodetector 40 according to the present embodiment differs from the photodetector 10 according to the first embodiment in that the wiring board 42 does not have a signal processing circuit including a preamplifier, a signal selection circuit, and the like. It is.
【００４８】従って、配線基板４２は図１１のようにな
る。すなわち、配線基板４２は信号処理回路を有さず、
４分割フォトダイオード１４を構成するフォトダイオー
ド及びフォトダイオードアレイ１６を構成するフォトダ
イオードの数と同数の引出電極パッド２６を有してお
り、各フォトダイオードは、バンプ２０及びプリント配
線２１を介して上記引出電極パッド２６と電気的に接続
されている。Accordingly, the wiring board 42 is as shown in FIG. That is, the wiring board 42 has no signal processing circuit,
It has the same number of lead-out electrode pads 26 as the number of photodiodes constituting the four-division photodiode 14 and the number of photodiodes constituting the photodiode array 16. It is electrically connected to the extraction electrode pad 26.
【００４９】本実施形態に係る光検出素子４０を、第１
の実施形態に係る光検出素子１０と同様の機能を持って
使用するには、例えば、図１２（斜視図）及び図１３
（平面図）に示すように、第１の実施形態に係る光検出
素子１０の配線基板１８上に設けられた信号処理回路２
４と同様の機能を有する外部信号処理基板１００を使用
すればよい。この構成にすれば、配線基板４２上に設け
られた各引出電極パッド２６と信号処理基板１００上に
設けられた各入力用パッド１０２とをワイヤ１０４を介
して電気的に接続し、各画素からの信号を信号処理回路
１０６によって増幅し、信号の選択を行なった後、出力
用パッド１０８から外部制御装置に読み出されることに
なる。The light detecting element 40 according to the present embodiment is
For use with the same function as the photodetector 10 according to the embodiment, for example, FIG. 12 (perspective view) and FIG.
As shown in (plan view), the signal processing circuit 2 provided on the wiring board 18 of the photodetector 10 according to the first embodiment
An external signal processing board 100 having the same function as that of the fourth signal processing board may be used. According to this configuration, each extraction electrode pad 26 provided on the wiring substrate 42 and each input pad 102 provided on the signal processing substrate 100 are electrically connected via the wire 104, and each pixel is connected to each other. Is amplified by the signal processing circuit 106, the signal is selected, and then read out from the output pad 108 to the external control device.
【００５０】本実施形態に係る光検出素子４０も、第１
の実施形態に係る光検出素子１０と同様の作用及び効果
が期待できる。The photodetector 40 according to the present embodiment also has the first
The same operation and effect as the photodetector 10 according to the embodiment can be expected.
【００５１】本実施形態に係る光検出素子４０におい
て、配線基板４２上に形成された引出電極パッド２６
は、図１１に示すように配線基板４２の１辺に沿って形
成されていたが、これは、図１４に示すように、配線基
板４２の４辺に分割して形成されていてもよい。このよ
うに形成することで、パッケージに格納するときの配線
の自由度を増すことが可能となる。In the photodetector 40 according to the present embodiment, the extraction electrode pad 26 formed on the wiring board 42
Is formed along one side of the wiring board 42 as shown in FIG. 11, but this may be divided into four sides of the wiring board 42 as shown in FIG. By forming in this manner, it is possible to increase the degree of freedom of wiring when storing in a package.
【００５２】さらに、本実施形態の光検出素子４０は、
図１５に示すように、配線基板４２上に４分割フォトダ
イオード用引出電極パッド２８を設け、バンプ２０及び
プリント配線２１を介して４分割フォトダイオード１４
の各画素と電気的に接続した構成としてもよいことは、
第１の実施形態に係る光検出素子１０と同様である。Further, the light detecting element 40 of this embodiment is
As shown in FIG. 15, a four-divided photodiode lead electrode pad 28 is provided on a wiring board 42, and the four-divided photodiode 14 is
It may be configured to be electrically connected to each pixel of
This is the same as the photodetector 10 according to the first embodiment.
【００５３】また、本実施形態に係る光検出素子４０の
配線基板４２は、信号処理回路を形成しないため、セラ
ミック基板、ガラス基板などの絶縁性基板が任意に選択
可能である。Since the signal processing circuit is not formed on the wiring substrate 42 of the photodetector 40 according to the present embodiment, an insulating substrate such as a ceramic substrate or a glass substrate can be arbitrarily selected.
【００５４】また、フォトダイオードアレイ１６の各画
素の大きさに対する４分割フォトダイオード１４の各画
素の大きさを自由に設定しうること、フォトダイオード
アレイ１６の配列を自由に設定しうること、半導体基板
としてＳｉなどの他の材料を用いることができることな
どは、第１の実施形態に係る光検出素子１０と同様であ
る。Further, the size of each pixel of the four-division photodiode 14 with respect to the size of each pixel of the photodiode array 16 can be set freely, the arrangement of the photodiode array 16 can be set freely, The fact that another material such as Si can be used as the substrate is the same as the photodetector 10 according to the first embodiment.
【００５５】[0055]
【発明の効果】本発明の光検出素子は、中央部に４分割
フォトダイオードを設け、その周囲にフォトダイオード
アレイを設けた半導体基板と配線基板とをバンプ接続に
よって接続した構成となっている。半導体基板と配線基
板とをバンプ接続によって接続することにより、従来一
体化を困難としていた、ワイヤによる開口面積の制限が
除去され、一体化が実現するとともに、効率のよい光検
出素子が構成できる。The photodetector of the present invention has a structure in which a four-divided photodiode is provided at the center, and a semiconductor substrate having a photodiode array provided therearound and a wiring substrate are connected by bump connection. By connecting the semiconductor substrate and the wiring substrate by bump connection, the limitation of the opening area due to the wires, which has conventionally been difficult to integrate, is removed, and the integration is realized, and an efficient photodetector can be configured.
【００５６】また、精追尾センサとしての４分割フォト
ダイオードと粗追尾センサとしてのフォトダイオードア
レイが同一基板上に形成されている本発明の光検出素子
を用いることにより、光軸ずれによる誤差のない、安価
でコンパクトな追尾センサの実現が可能となる。Further, by using the photodetector of the present invention in which the four-division photodiode as the fine tracking sensor and the photodiode array as the coarse tracking sensor are formed on the same substrate, there is no error due to optical axis shift. Thus, an inexpensive and compact tracking sensor can be realized.
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光検出素子の斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view of a photodetector according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光検出素子の半
導体基板をデバイス生成面から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of a semiconductor substrate of the photodetector according to the first embodiment of the present invention as viewed from a device generation surface.
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光検出素子の平
面図である。FIG. 3 is a plan view of the photodetector according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本実施形態に係る光検出素子を構成する半導体
基板にバンプを形成した様子を模式的に表した図であ
る。FIG. 4 is a diagram schematically showing a state in which bumps are formed on a semiconductor substrate constituting the photodetector according to the embodiment.
【図５】本発明の実施形態に係る光検出素子を構成する
半導体基板と配線基板とを接続する様子を表した図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a semiconductor substrate and a wiring substrate that constitute the photodetector according to the embodiment of the present invention are connected.
【図６】バンプ接続部の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a bump connection portion.
【図７】本実施形態に係る光検出素子を追尾センサとし
て用いる場合のシステム構成図である。FIG. 7 is a system configuration diagram when the photodetector according to the present embodiment is used as a tracking sensor.
【図８】本発明の第１の実施形態に係る光検出素子に用
いる半導体基板の変形例の平面図である。FIG. 8 is a plan view of a modified example of the semiconductor substrate used for the photodetector according to the first embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第１の実施形態に係る光検出素子の変
形例の平面図である。FIG. 9 is a plan view of a modified example of the photodetector according to the first embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る光検出素子の
斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a photodetector according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る光検出素子の
平面図である。FIG. 11 is a plan view of a photodetector according to a second embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る光検出素子
に、外部信号処理基板を接続した様子を表す斜視図であ
る。FIG. 12 is a perspective view illustrating a state where an external signal processing board is connected to the photodetector according to the second embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る光検出素子
に、外部信号処理基板を接続した様子を表す平面図であ
る。FIG. 13 is a plan view illustrating a state where an external signal processing board is connected to the photodetector according to the second embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る光検出素子の
変形例の平面図である。FIG. 14 is a plan view of a modified example of the photodetector according to the second embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る光検出素子の
変形例の平面図である。FIG. 15 is a plan view of a modification of the photodetector according to the second embodiment of the present invention.
１０、４０…光検出素子、１２…半導体基板、１４…４
分割フォトダイオード、１６…フォトダイオードアレ
イ、１８、４２…配線基板、２０…バンプ、２１…プリ
ント配線、２２、２３…ボンディングパッド、２４…信
号処理回路、２６、２８…引出電極パッド、１００…外
部信号処理基板、１０２…入力用パッド、１０４…ワイ
ヤ、１０６…信号処理回路、１０８…出力用パッド、２
００…パッケージ、２０１…対物レンズ、２０２…姿勢
制御回路、２０４…外部制御装置、２０６…ＣＰＵ、２
０８…メモリ、２１０…駆動装置10, 40: photodetector, 12: semiconductor substrate, 14: 4
Divided photodiode, 16: Photodiode array, 18, 42: Wiring board, 20: Bump, 21: Printed wiring, 22, 23: Bonding pad, 24: Signal processing circuit, 26, 28: Lead electrode pad, 100: External Signal processing board, 102: input pad, 104: wire, 106: signal processing circuit, 108: output pad, 2
00: package, 201: objective lens, 202: attitude control circuit, 204: external control device, 206: CPU, 2
08 memory, 210 driving device
Claims (7)
イオードを配列してなる４分割フォトダイオードが形成
されていると共に、前記第１の主面上であって前記４分
割フォトダイオードの周囲に、複数のフォトダイオード
を配列してなるフォトダイオードアレイが形成されてい
る半導体基板と、 前記半導体基板と外部とを電気的に接続する配線基板
と、 を備え、 少なくとも前記４分割フォトダイオードを構成する各フ
ォトダイオードは、それぞれバンプ接続によって前記配
線基板に接続されている、ことを特徴とする光検出素
子。1. A four-division photodiode in which four photodiodes are arranged at a central portion of a first main surface, and the four-division photodiode is provided on the first main surface. A semiconductor substrate on which a photodiode array formed by arranging a plurality of photodiodes is formed; and a wiring substrate for electrically connecting the semiconductor substrate to the outside. Wherein each of the photodiodes is connected to the wiring board by bump connection.
各フォトダイオードは、それぞれバンプ接続によって前
記配線基板に接続されている、ことを特徴とする請求項
１に記載の光検出素子。2. The photodetector according to claim 1, wherein each of the photodiodes forming the photodiode array is connected to the wiring board by a bump connection.
ードから出力された信号を増幅するプリアンプを有する
信号処理回路を備えている、ことを特徴とする請求項１
または２に記載の光検出素子。3. The signal processing circuit according to claim 1, wherein the wiring substrate includes a signal processing circuit having a preamplifier for amplifying a signal output from each photodiode constituting the four-division photodiode.
Or the photodetector according to 2.
ードから出力された信号を選択的に外部に取り出すため
の信号選択手段を有する信号処理回路を備えている、こ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光
検出素子。4. The wiring board includes a signal processing circuit having signal selection means for selectively extracting a signal output from each photodiode constituting the four-division photodiode to the outside. The photodetector according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ードから出力された信号を増幅するプリアンプを有する
信号処理回路を備えている、ことを特徴とする請求項１
〜４のいずれか１項に記載の光検出素子。5. The signal processing circuit according to claim 1, wherein the wiring substrate includes a signal processing circuit having a preamplifier for amplifying a signal output from each photodiode constituting the photodiode array.
The photodetector according to any one of claims 1 to 4, wherein
ードから出力された信号を選択的に外部に取り出すため
の信号選択手段を有する信号処理回路を備えている、こ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光
検出素子。6. The wiring board includes a signal processing circuit having signal selection means for selectively extracting a signal output from each photodiode constituting the photodiode array to the outside. The light detecting element according to claim 1.
各フォトダイオードの受光面の大きさが、前記フォトダ
イオードアレイを構成する各フォトダイオードの受光面
の大きさよりも大きい、ことを特徴とする請求項１〜６
のいずれか１項に記載の光検出素子。7. The photodiode according to claim 4, wherein a size of a light receiving surface of each of the photodiodes forming the four-division photodiode is larger than a size of a light receiving surface of each of the photodiodes forming the photodiode array. 1-6
The photodetector according to any one of the above items.
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|---|---|---|---|---|
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