光电传感器的输出电流是光电传感器非常要害的一个功能参数。光电传感器的输出电流不只与发射器辐射强度和接纳器集电极电流的巨细、发射器与接纳器之间的间隔或视点、发射器与接纳器前槽孔的巨细等规划参数有关，还与元件及外壳的制作工艺操控、装置进程的工艺操控、测验进程等有关。在剖析规划与制作进程中影响光电传感器输出电流要素的基础上，提出了包含合理确认发射器和接纳器的辐射强度与集电极电流、加强出产与制作进程工艺操控、分等级匹配等进步产品良品率的办法。
光电传感器广泛运用于出产进程主动化、办公主动化设备、医疗器械、光控玩具等职业，且不断在一些新的研讨领域中得以运用，如智能车主动寻迹体系、临床医学检测、焊缝主动盯梢体系、军事装备、动力运用体系等。常用的光电传感器有槽型光电传感器（Transmissive Optical Sensor）、反射型光电传感器（ReflecTIve OpTIcal Sensor）等。槽型和反射型光电传感器均由发光器材即发射器（Emitter）和光接纳器材即接纳器（Detector）拼装而成。槽型光电传感器将发射器与接纳器离隔必定间隔装置在外壳中，发射器发射的红外或可见光经过外壳的槽缝抵达接纳器，用以检测发射器与接纳器之间是否有物体遮挡。反射型光电传感器则将发射器与接纳器按某一视点装置在外壳中，用以检测传感器前是否有反射介质或反射介质的类型。光电传感器的根本特性包含输出电流与接纳器两头电压之间的联系曲线、输出电流与发射器输入电流之间的联系曲线、输出电流随温度改动的联系曲线、脉冲响应特性曲线等。虽然从作业原理上槽型和反射型光电传感器都并不杂乱，但要规划与制作一款满意要求、功能安稳、可靠性好、本钱合理的光电传感器亦并非易事，更何况有些运用场合对传感器功能参数的要求非常严苛。本文从规划与制作视点评论影响光电传感器输出电流的要素，并提出进步传感器出产制作进程良品率的一些相应办法。
1发射器与接纳器的选取
光电传感器的输出电流ICON是光电传感器一个非常要害的参数。对槽型光电传感器而言，在给定条件下，ICON不只与发射器辐射强度Ee、接纳器集电极电流IC有关，还和发射器与接纳器的间隔以及发射器与接纳器前槽缝的宽度有关。图1为旁边面发光发射器与旁边面受光接纳器之间间隔改动时，发射器电流10 mA时丈量得到的接纳器集电极电流IC随间隔的改动曲线。间隔越大，相同条件下接纳器集电极电流IC就越小。而发射器与接纳器前槽缝的宽度越大，相同条件下光电传感器的输出电流ICON就越大。在槽型光电传感器规划进程中，发射器辐射强度与接纳器集电极电流应结合发射器与接纳器之间的间隔，以及槽缝宽度进行选取。
对反射型光电传感器而言，在给定条件下，ICON不只与发射器辐射强度Ee、接纳器集电极电流IC有关，还与传感器与反射面之间的间隔以及发射器与接纳器之间的视点有关。在反射型光电传感器规划进程中，发射器辐射强度与接纳器集电极电流应结合传感器与反射面之间的间隔以及发射器与接纳器之间的视点进行选取。
2工艺与制作进程的影响
一般来说，高的发射器辐射强度Ee与高的接纳器集电极电流IC装置组成的光电传感器，其输出电流ICON也较高；反之亦然。但因为工艺、测验及制作进程中的变差，破例的状况也不少。图2中的样品6与样品10，虽然两者的发射器辐射强度Ee挨近，样品10的接纳器集电极电流IC高于样品6的IC，但样品10的输出电流ICON却要低于样品6的ICON；样品8与样品13的发射器辐射强度Ee与接纳器集电极电流IC都附近，但样品8的输出电流ICON却高许多；相同，样品1与样品5的发射器辐射强度Ee与接纳器集电极电流IC都附近，但样品5的输出电流ICON却要低许多。形成这种状况的影响要素有许多，首要包含塑料外壳注塑进程中引起的尺度变差、传感器拼装进程中引起的变差、发射器辐射强度在空间散布的改动以及测验进程中形成的差错等。
（1）外壳尺度变差。槽型和反射型光电传感器绝大多数的外壳选用塑料外壳，模具加工制作、注塑件的注塑以及冷却进程都会引起同一尺度在不同塑料外壳之间的改动，这包含槽型光电传感器发射器与接纳器前槽缝宽度的改动、外壳上用于装置发射器与接纳器部分之间间隔的改动，反射型光电传感器发射器与接纳器前孔尺度的改动、外壳上用于装置发射器与接纳器部分之间视点的改动等。这些尺度的改动将引起传感器输出电流的改动。
（2）装置进程中发生的变差。槽型和反射型光电传感器中发射器、接纳器与外壳间的装置与固定需求经过必定的工艺来完结，如槽型光电传感器，对一些外壳资料可经过热压的方法将发射器和接纳器与外壳固定。在装置进程中，对槽式光电传感器，发射器透镜的光轴并不能确保与接纳器透镜光轴在同一条线上，一些产品违背规划要求小一些，而另一些则违背大一些；相同，对反射型光电传感器，发射器透镜的光轴与接纳器透镜光轴的交点也不或许都如规划所要求正好坐落反射物的表面上，有些产品的交点靠前，而另一些则或许靠后一些。这些装置进程中的变差也会引起传感器输出电流的改动。
（3）发射器辐射强度及其空间散布上的改动晶片方位对发射器辐射强度及在空间散布有影响。在规划条件下，晶片坐落发射器透镜的中心线上。但在发射器的出产制作进程中，固晶（die_attach）和封胶（encapsulaTIon）这两道工序都或许使晶片违背中心线，而封胶进程形成的违背一般会更大。图3为同一晶圆（wafer）不同批次（lot）发射器辐射强度的散布。由图可见，批次1辐射强度在0.07～0.08 mW/10°规模内发射器的份额为34.2%，而批次2辐射强度在相同规模内的份额为41.8%。因为发射器辐射强度的测验与发射器在光电传感器中的运用条件一般并不相同，辐射强度在空间散布的改动有或许导致在相同条件下，装置测验得到的高辐射强度发射器的光电传感器，其输出电流反而比装置测验得到的低辐射强度发射器的光电传感器低。别的，通常状况下用于填充反射杯和掩盖晶片的硅胶的折射率与封胶用的环氧树脂（epoxy）的折射率非常挨近，故硅胶与环氧树脂接壤面的形状对发射器的辐射强度散布的影响很小。但若两者有必定不同，则接壤面的形状会对发射器的辐射强度散布发生影响，这种状况下操控点胶工序中所用硅胶的量相同或附近非常重要，以便使不同发射器硅胶与环氧树脂接壤面的形状保持一致，防止由此引起发射器辐射强度在空间散布的改动。
（4）测验差错。在发射器与接纳器测验进程中，因为机台、测验人员不同，会导致测验成果的变差。图4为3位测验人员在同一机台测验相同的三个接纳器样品得到的成果。由图可见，样品2不同集电极电流测验值之间的最大差值乃至略高于0.5 mA.测验差错与机台的丈量精度、测验进程中用于固定元件的夹具的精度等有关。
3进步产品良品率的办法
（1）合理确认光电传感器输出电流的规模。依据运用场合的不同，光电传感器输出电流的规模有宽有窄。对输出电流的规模有较高要求的运用场合，需合理确认规模，过高的要求会导致产品良品率的下降，导致本钱添加。
（2）样品应具代表性。在样品制作阶段，应从不同出产批次中抽取发射器和接纳器来拼装传感器样品，从而在规划阶段对一个批次中可用的发射器和接纳器的份额有正确的估量，防止批量出产时良品率偏低。
（3）工艺与制作进程的操控。外壳尺度的改动、装置中发射器与接纳器的固定、晶片方位的改动以及测验差错都会导致传感器输出电流的改动，严格操控外壳注塑工艺进程、传感器的装置进程、发射器与接纳器的制作进程，是进步传感器良品率的必要条件。别的，发射器与接纳器测验前都应选用规范元件对测验机台进行校准。
（4）分等级匹配。若光电传感器输出电流的规模要求比较窄，可考虑将同一批次的发射器或接纳器按辐射强度或集电极电流分红两至三个等级，高辐射强度发射器与低集电极电流接纳器相匹配，或低辐射强度发射器与高集电极电流接纳器相匹配，以进步同一批次中可用发射器和接纳器的份额。在特定状况下，如外壳本钱较高，乃至可考虑添加返工工序，替换不合格产品中的发射器或接纳器，使其满意对输出电流的要求。
4定论
大多数运用场合对光电传感器的输出电流的规模有必定要求，有些场合的要求还很严苛，怎么合理确认发射器的辐射强度与接纳器的集电极电流，以及光电传感器的其他一些规划参数，是光电传感器规划与研制中的一个要害。一起，发射器与接纳器制作进程中的一些变差、外壳注塑及装置进程中的变差、测验差错等都会影响光电传感器的输出，需求对这些工艺及制作进程进行严格操控。对输出电流要求严苛的光电传感器，在制作进程中，还可考虑将接纳器与发射器按辐射强度与集电极电流进行分等级匹配，以进步产品良品率。
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