指纹感测器的检测方法及其检测设备与流程

本发明涉及一种指纹感测器的检测方法及其检测设备，更具体地说，是一种适用于全自动化检测指纹感测器的方法及设备。

背景技术：

指纹辨识是目前生物特征辨识方法中最普遍的一种，其主要利用指纹感测器来感测使用者指纹并对其进行比对的方式，来辨别使用者的身份。

再者，指纹感测器在被制造完成后，目前较常见的品管检测仍主要以人工的方式来进行。进一步说明，现有常见指纹感测器的检测以下述方式进行：首先，检测人员将待测试的指纹感测器妥适地放置于一检测座内，当然自动化程度较高的工厂，此一步骤可能会以机器手臂来取代人工；接着，检测人员将自己的指头按压于指纹感测器上进行检测。

然而，此一常见的人工检测方式，不仅因人工成本高昂所导致检测成本难以降低；而且，检测过程中人工操作所产生变数相当多，例如人工按压指纹的力道不均所造成指纹的感测面积大小不一或指纹清晰度不一，如此将影响检测的精准度。

再者，因人工指纹有其外形上的限制，故难以完全覆盖指纹感测器上的全部的感测区域，亦即无法完整测试指纹感测器上全部的感应电极。另外，常见的人工检测方式难免会使指纹感测器遭受污染，或者甚至因人为操作错误或施力不当造成感测器毁损。

技术实现要素：

本发明的主要目的是在提供一种指纹感测器的检测方法及其检测设备，以机器自动化的入料、搬运、置料、测试及分类取代传统人工检测的方式，除了可以提升检测效率以及检测精准度外，更可有效降低成本。

为达成上述目的，本发明一种指纹感测器的检测设备，主要包括一测试座、一下压机 构以及一控制器；测试座用于静置一指纹感测器，下压机构前端包括一导电元件；控制器，其电性连接下压机构，及藉由测试座电性连接至指纹感测器；其中，控制器控制下压机构移动以趋近测试座，并由导电元件接触测试座上的指纹感测器，以对指纹感测器进行检测。据此，本发明利用控制器来控制整个检测的进行，并藉由下压机构及其导电元件来取代传统以人工手动的方式来进行检测。

较佳的是，指纹感测器包括一感测区域及一非感测区域；而本发明的指纹感测器的检测设备的下压机构可更包括一推块，其可设置于下压机构的下端面。其中，当控制器控制下压机构移动以趋近测试座时，且由推块推抵指纹感测器的非感测区域。据此，本发明藉由推块推抵指纹感测器，除了可使指纹感测器完全地静置于测试座上，以确保指纹感测器与测试座内的探针或接点完整地电性接触。此外，更佳的是，此时透过控制器可进行导通的电性测试，亦即检测指纹感测器的全部接点与测试座内的探针是否构成导通。

再者，本发明的指纹感测器的检测设备的下压机构可更包括一升降致动器，其电性连接至控制器，并连接导电元件。其中，当控制器控制下压机构移动以趋近测试座，且由推块推抵指纹感测器的非感测区域时，控制器可控制升降致动器进而驱使导电元件下降以接触该指纹感测器的感测区域。据此，本发明可采取二段式下压作动，第一段下压透过推块推抵指纹感测器，使指纹感测器更稳固地静置在测试座内，并可进行电性导通测试；第二段下压则利用升降致动器下降导电元件，使其接触指纹感测器，以利对指纹感测器进行测试。

另外，本发明的指纹感测器的检测设备的下压机构可另包括一平移致动模组，其电性连接至控制器，并连接导电元件。其中，当控制器控制下压机构移动以趋近测试座，且由推块推抵指纹感测器的非感测区域时，控制器控制平移致动模组进而驱使导电元件接触并滑移于指纹感测器的感测区域上。据此，本发明的下压机构可采取二段式作动，第一段作动透过推块推抵指纹感测器，而第二段作动则利用平移致动模组滑移导电元件，使其滑动式接触指纹感测器，可适用于滑动式指纹感测器的测试。

又，本发明指纹感测器的检测设备可更包括一水平位移模组，其电性连接控制器，并连接测试座。其中，当控制器控制下压机构移动以趋近测试座，且由导电元件接触测试座上的指纹感测器时，控制器可控制水平位移模组进而驱使测试座滑移。据此，本发明可以利用水平位移模组来滑移测试座，使指纹感测器滑过导电元件，藉此可针对滑动式指纹感测器进行测试。

再且，本发明指纹感测器的检测设备的导电元件中用于接触该指纹感测器的表面上可形成有一类指纹纹路；而控制器可包括一记忆单元，其可储存有一与类指纹纹路相符的指纹样本。其中，控制器可比对指纹感测器所感测到的纹路与指纹样本。据此，本发明可藉由比对指纹感测器所感测到的纹路与指纹样本，以自动化判断指纹感测器合格与否。不过，本发明所提供的检测设备并不以指纹纹路的比对为限，亦可透过其他检测方式例如以受触发的电荷变化量等来判断指纹感测器合格与否。

为达成前述目的，本发明一种指纹感测器的检测方法，其包括以下步骤：首先，提供一指纹感测器并静置于一测试座上；接着，驱动压机构以趋近测试座，而下压机构的前端包括一导电元件，并由导电元件接触测试座上的指纹感测器，以对该指纹感测器进行检测。

较佳的是，下压机构可更包括一推块，其设置于下压机构的下端面并位在导电元件的外围；在本发明指纹感测器的检测方法中，当驱动下压机构趋近测试座时，推块推抵指纹感测器，并由一控制器对指纹感测器与测试座间进行电性导通测试。据此，本发明可于进行指纹感测器的功能测试之前，先进行电性导通测试，可以有效地初步排除因接触不良所产生的误判。

再者，下压机构可更包括一升降致动器，其连接导电元件；在本发明指纹感测器的检测方法中，当驱动下压机构趋近测试座而推块推抵指纹感测器时，导电元件藉由升降致动器的驱动而下降接触指纹感测器，控制器控制指纹感测器以检测导电元件的表面上的纹路或指纹感测器受触发时的电荷变化量。据此，本发明可采取二段式下压作动，第一段下压 透过推块推抵指纹感测器，第二段下压则利用升降致动器下降导电元件，使其接触指纹感测器，以利对该指纹感测器进行测试。

另外，下压机构可更包括一平移致动模组，其连接导电元件；在本发明指纹感测器的检测方法中，当驱动下压机构趋近测试座且推块推抵指纹感测器时，导电元件可藉由平移致动模组的驱动而接触并滑移于指纹感测器上，控制器控制指纹感测器以检测导电元件的表面上的纹路。据此，本发明的下压机构可采取二段式作动，第一段作动透过推块下压推抵指纹感测器，而第二段作动则使导电元件滑动式接触指纹感测器，故本发明亦可针对滑动式指纹感测器进行测试。

又，在本发明指纹感测器的检测方法中，当驱动下压机构趋近测试座并且导电元件接触指纹感测器时，测试座产生一水平滑移，控制器控制指纹感测器以检测导电元件的表面上的纹路。据此，于测试时，本发明让测试座水平滑移，以让指纹感测器滑过导电元件，藉此可针对滑动式指纹感测器进行测试。

此外，在本发明指纹感测器的检测方法中，当控制器控制指纹感测器以检测导电元件的表面上的纹路之后，可更包括一步骤，即控制器比对指纹感测器所感测到的纹路与一指纹样本，以判断指纹感测器合格与否，藉此构成全自动化检测。不过，本发明所提供的检测方法并不以指纹纹路的比对为限，亦可透过其他方法例如以受触发的电荷变化量等来判断指纹感测器合格与否。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的示意剖视图。

图1B为本发明第一实施例的系统架构图。

图2A为本发明第二实施例的示意剖视图。

图2B为本发明第二实施例的系统架构图。

图2C为本发明第二实施例的测试流程图。

图3A为本发明第三实施例的示意剖视图。

图3B为本发明第三实施例的系统架构图。

图4A为本发明第四实施例的示意剖视图。

图4B为本发明第四实施例的系统架构图。

符号说明：

2 测试座

20 晶片收容槽

21 探针

3 下压机构

30 下端面

31 导电元件

311 类指纹纹路

32 推块

33 升降致动器

331 作动杆

34 平移致动模组

4 控制器

41 记忆单元

5 水平位移模组

C 指纹感测器

C1 接点

Ca 感测区域

Cb 非感测区域

Cs 滑动式指纹感测器

Fs 指纹样本

SI 内部空间

具体实施方式

本发明指纹感测器的检测方法及其检测设备在本实施例中被详细描述之前，要特别注意的是，以下的说明中，类似的元件将以相同的元件符号来表示。再者，本发明的图式仅作为示意说明，其未必按比例绘制，且所有细节也未必全部呈现于图式中。

请同时参阅图1A及图1B，图1A为本发明指纹感测器的检测设备第一实施例的示意剖视图，图1B为本发明指纹感测器的检测设备第一实施例的系统架构图。如图中所示，本实施例主要包括一测试座2、一下压机构3以及一控制器4。其中，测试座2包括一晶片收容槽20，其用于静置并固定待测试的指纹感测器C，而晶片收容槽20的底端面布设有多个探针21，其用于电性接触指纹感测器C的接点C1。

再者，下压机构3的下端面30设置有一导电元件31，其由导电材质构成，较佳为具备弹性的特性，藉以吸收物件接触时的冲击力，而可达成缓冲功效。本实施例的导电元件31是采用导电橡胶或导电泡棉。而且，导电元件31中用于接触指纹感测器C的表面上形成有一类指纹纹路311，其类似人类手指头纹路。

另外，控制器4电性连接下压机构3及测试座2的多个探针21，并藉此电性导通至指纹感测器C。而且，控制器4包括一记忆单元41，其可以是任意型式的固定式或可移动式随机存取记忆体(Random Access Memory，RAM)、唯读记忆体(Read-Only Memory，ROM)、快闪记忆体(Flash memory)、硬碟或其他类似装置或这些装置的组合。本实施例的记忆单元41储存有一与类指纹纹路311相符的指纹样本Fs。

其中，本实施例的测试流程如下，利用机器手臂或其他的取放机构(图中未示)，将一指纹感测器C静置于一测试座2上。接着，控制器4控制下压机构3向下移动以趋近测试座2，并使导电元件31接触测试座2上的指纹感测器C，并且由控制器4开始检测的进行，即指纹感测器C感测导电元件31上的类指纹纹路311。待检测完毕后，控制器4比对指纹感测器C所感测到的纹路与指纹样本Fs，藉以判断受测的指纹感测器C是否合格。然而，本实施例虽然采用指纹纹路的比对作为指纹感测器C合格与否判断依据，但本发明并不以此为限，在其他实施态样中亦可透过其他手段来达成检测及判断，例如检测受触发的电荷变化量等。

在请一并参阅图2A及图2B，图2A为本发明指纹感测器的检测设备第二实施例的示意剖视图，图2B为本发明指纹感测器的检测设备第二实施例的系统架构图。首先，如图2A中所示，指纹感测器C包括一感测区域Ca及一非感测区域Cb。本实施例的检测设备与前述第一实施例主要差异在于，下压机构31的下端面30设置有一推块32，且下压机构3内部安装有一升降致动器33。

其中，本实施例的推块32为一矩型环框，其用于当控制器4驱动下压机构3趋近测试座2时，推块32下压推抵指纹感测器C的非感测区域Cb，藉以使指纹感测器C完全地静置并固定于测试座2上，以确保指纹感测器C的接点C1与测试座2内的探针21完整地电性接触。

当然，本实施例的推块32并不以矩型环框为限，其他形式的结构，例如对应于指纹 感测器C的非感测区域Cb的块状、条状、或其他几何形状的结构均可适用。而且，推块32的材质较佳采用无磁性(non-magnetic)、不导电且具备弹性特性的材质，例如橡胶，其可吸收推块32与指纹感测器C接触时过当的冲击力。

此外，在本实施例中，此时更进行一电性导通测试，亦即控制器4对测试座2上的多个探针21施加低电压、微电流，并量测回馈电压或电流，藉此判断指纹感测器C的接点C1与测试座2内的探针21是否完全达到电性接触，可以有效地初步排除因接触不良所产生的误判。

另一方面，关于升降致动器33，其电性连接至控制器4。其中，本实施例的升降致动器33是采用气压缸，其被设定为可提供1kgf至10kgf的接触力。但本发明又不以气压缸为限，亦可采用线性马达或其他可达成直线升降的等效装置。再且，导电元件31是组设于突出气压缸体外的作动杆331上，透过气压缸的驱动可使导电元件31升降作动。

请一并参阅图2C，图2C为本发明指纹感测器的检测设备第二实施例的测试流程图。本实施例的测试流程如下，利用机器手臂或其他的取放机构(图中未示)，将一指纹感测器C静置于一测试座2上，如步骤SA所示。接着，控制器4驱动下压机构3趋近测试座2，使推块32推抵指纹感测器C的非感测区域Cb，并进行指纹感测器C与测试座2间的电性导通测试，如步骤SB所示。

待指纹感测器C通过电性导通测试后，控制器4控制升降致动器33进而驱使导电元件31下降接触指纹感测器C的感测区域Ca，并检测指纹感测器C，即由指纹感测器C感测导电元件31上的类指纹纹路311，如步骤SC所示。然而，在步骤SB中，未通过电性导通测试的指纹感测器C，则同样利用机器手臂或其他的取放机构(图中未示)将该指纹感测器C取出并重新置入测试座2，或直接置于一晶片承载盘(图中未示)中等待重测或直接列为不良品。

待步骤SC的检测完毕后，控制器4比对指纹感测器C所感测到的纹路与指纹样本Fs， 藉以判断受测的指纹感测器C是否合格，如步骤SD所示。最后，控制器4根据检测结果控制机器手臂或其他的取放机构(图中未示)将完测的指纹感测器C置入良品或不良品的晶片承载盘(图中未示)中。

请一并参阅图3A及图3B，图3A为本发明指纹感测器的检测设备第三实施例的示意剖视图，图3B为本发明指纹感测器的检测设备第三实施例的系统架构图。如图中所示，本实施例与上述第二实施例的差异在于，本实施例可特别适用于滑动式指纹感测器Cs。详言之，本实施例的下压机构3更包括一平移致动模组34，其电性连接至控制器4，并连接导电元件31。其中，平移致动模组34同样可采用气压缸、线性马达或其他可达成平移运动的等效装置。

本实施例的测试流程与第二实施例主要差异在于，当控制器4驱动下压机构3趋近测试座2，而推块32推抵滑动式指纹感测器Cs的非感测区域Cb时，控制器4控制平移致动模组34进而驱使导电元件31接触并滑移于滑动式指纹感测器Cs的感测区域Ca上。据此，本实施例的下压机构3采取二段式作动，第一段下压是透过推块32推抵滑动式指纹感测器Cs，而第二段作动则利用平移致动模组34滑移导电元件31，使其滑移接触滑动式指纹感测器Cs，故本实施例可适用于检测滑动式指纹感测器Cs。

另外，在本发明的其他实施例中，亦可将第三实施例的平移致动模组34替换成其他二维或三维的致动模组，亦即至少可提供升降和平移等作动模式的驱动机构。详言之，在本发明的其他实施例中，当推块32推抵滑动式指纹感测器Cs的非感测区域Cb时，二维或三维的致动模组(图中未示)可驱动导电元件31下降接触滑动式指纹感测器Cs并滑移与感测区域Ca上，藉此进行检测。然而，二维或三维的致动模组可由导轨、导槽、螺杆、或曲柄机构等导引构件搭配气压缸或马达等驱动源来构成。

请同时参阅图4A及图4B，图4A为本发明指纹感测器的检测设备第四实施例的示意剖视图，图4B为本发明指纹感测器的检测设备第四实施例的系统架构图。本实施例与上 述第三实施例相同，都可适用于滑动式指纹感测器Cs的检测；但本实施例与第三实施例不同的是，本实施例的导电元件31并不会平移作动，而是由测试座2带动待测试的滑动式指纹感测器Cs平移。

进一步说明，相较于第一实施例，本实施例更包括一水平位移模组5，其电性连接控制器4，并连接测试座2。本实施例的测试流程与第一实施例主要差异在于，当控制器4驱动下压机构3趋近测试座2并使导电元件31接触测试座2上的滑动式指纹感测器Cs时，控制器4控制水平位移模组5进而驱使测试座2滑移，使滑动式指纹感测器Cs的感测区域Ca接触地滑过导电元件31下表面，并同时进行测试，藉此达成滑动式指纹感测器Cs的检测。

较佳的是，本实施例的测试座2包括一固定手段(图中未示)，用来使滑动式指纹感测器Cs稳固地静置于测试座2内，而使之不会随着导电元件31接触滑动式指纹感测器Cs并进行滑移时，因接触面间的摩擦力，造成滑动式指纹感测器Cs脱离测试座2。然而，本实施例的固定手段是利用测试座2与滑动式指纹感测器Cs间以负压形成吸附固定的方式；亦即，以一负压源(图中未示)来吸出测试座2内空气，使内部空间SI形成负压，来吸附滑动式指纹感测器Cs。当然，本实施例的固定手段不以负压吸附的方式为限，亦可在测试座2上配备有夹持滑动式指纹感测器Cs的机构的方式来取代，然而其他等效的固定手段如磁力吸附等都应可适用于本实施例中。

上述实施例仅系为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。