CN106709410B - 指纹感测器的全域检测方法及其检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种指纹感测器的全域检测方法及其检测设备,主要藉由控制器控制取放装置将指纹感测器置入测试座,并控制测试臂趋近测试座使导电元件接触测试座上的指纹感测器以进行检测,且控制器控制取放装置自测试座取出已经检测完毕的指纹感测器。据此,本发明利用控制器来控制整个检测的进行,并藉由取放装置和测试臂来取代人工手动搬运和手动检测的现有的检测方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种指纹感测器的检测方法及其检测设备,尤指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,此一现有的的人工检测方式,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,现有的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。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种指纹感测器的全域检测方法及其检测设备,以机器自动化检测取代传统人工检测的方式,且能完整检测指纹感测器上全部的感测区域,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全域检测设备,主要包括:一测试座、一取放装置、一测试臂以及一控制器。其中,测试座是用于静置至少一指纹感测器,其包括多个感应电极,而测试臂包括一导电元件,控制器则电性连接取放装置及测试臂;另外,控制器控制取放装置将指纹感测器置入测试座,并控制测试臂移动以趋近测试座,并由导电元件接触测试座上的指纹感测器,使测试座电性连接至指纹感测器,并对指纹感测器进行检测,且控制器控制取放装置自测试座取出经检测完毕的指纹感测器。据此,本发明利用控制器来控制整个检测的进行,并藉由取放装置和测试臂来取代人工手动搬运和手动检测的现有的检测方式。另外,测试臂同时肩负确保测试座电性连接至指纹感测器、以及作为感应检测的标的物。
其中,当导电元件接触测试座上的指纹感测器时,多个感应电极将分别输出一第一量测值信号至控制器,控制器根据该等第一量测值信号判断该至少一指纹感测器合格与否。据此,因为导电元件已涵盖指纹感测器上的多个感应电极,正常情况下,每一感应电极所输出的第一量测值信号理应差距不大,应位于一预定范围值内。一旦所量测到的第一量测值信号有超出预定范围值时,便可轻易判断该感应电极存有缺陷,例如短路或形状不全等,进而可将所检测的指纹感测器判断不良品。
另外,当导电元件接触测试座上的至少一指纹感测器时,多个感应电极分别输出一第一量测值信号至控制器,而第一量测值信号可包括一电压值及一电流值中至少一个,且控制器将所量测到的每一电压值及每一电流值中至少一个运算为一电容值,并处理全部的电容值以形成导电元件的感测图案。据此,控制器是利用电压、电流与电容之间的已知关系,来以运算取得在该等感应电极与导电元件之间所形成的电容值,并且处理该等电容值以形成导电元件的影像图案。
较佳的是,本发明的控制器可包括一记忆单元,其储存有一导电元件感测样本;该控制器将导电元件的感测图案与导电元件感测样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。据此,本发明可以透过将所感测到的导电元件的感测图案与样本图案进行比对,藉此可精确判断出指纹感测器合格与否。其中,导电元件感测样本可取自预先经由无瑕疵之指纹感测器感测导电元件所产生之图案。
又,本发明指纹感测器之全域检测设备的取放装置可包括一非导电吸嘴或一导电吸嘴;其中,当取放装置包括导电吸嘴时,控制器控制取放装置将指纹感测器静置于测试座,并使测试座电性连接至指纹感测器,且导电吸嘴持续接触指纹感测器,而指纹感测器之多个感应电极分别输出一第二量测值信号至控制器。其中,第二量测值信号可包括一电压值及一电流值中至少一个,而控制器将所量测到的每一电压值及每一电流值中至少一个运算为一电容值,并处理全部的电容值以形成导电吸嘴之感测图案。据此,同样地,控制器系利用电压、电流与电容之间的已知关系,来运算并取得在该等感应电极与导电吸嘴之间所形成的电容值,并且处理该等电容值以形成导电吸嘴的影像图案。
再者,本发明指纹感测器之全域检测设备的控制器可包括一记忆单元,其可储存有一吸嘴感测样本。其中,控制器可将导电吸嘴之感测图案与吸嘴感测样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。据此,本发明亦可透过导电吸嘴来进行检测、比对,藉此可更提高检测之准确度。然而,吸嘴感测样本可预先取自经由无瑕疵之指纹感测器感测导电吸嘴所产生之图案。
另外,本发明指纹感测器之全域检测设备的控制器可包括一记忆单元,其储存有一合成样本,而合成样本可由一吸嘴感测样本及一导电元件感测样本合成而得。其中,控制器可将导电吸嘴之感测图案及导电元件之感测图案合成后与合成样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。据此,本发明可将指纹感测器所分别感测到导电吸嘴之感测图案及导电元件之感测图案合成后再与合成样本进行比对,藉此又可更加提高检测之准确度。
为达成前述目的,本发明一种指纹感测器之全域检测方法,其包括以下步骤:首先,驱动一取放装置将至少一指纹感测器静置于一测试座上,至少一指纹感测器包括多个感应电极;接着,驱动一测试臂移动趋近测试座,而测试臂包括一导电元件,由导电元件接触测试座上的至少一指纹感测器,使至少一指纹感测器电性连接至测试座,且至少一指纹感测器上之多个感应电极分别输出一第一测量值信号至一控制器;再者,控制器判断该至少一指纹感测器合格与否;最后,驱动取放装置自测试座取出指纹感测器。
其中,本发明指纹感测器的全域检测方法中该控制器可根据该等第一量测值信号直接判断至少一指纹感测器合格与否。另者,第一量测值信号可包括一电压值及一电流值中至少一个,而控制器可将所量测到的每一电压值及每一电流值中至少一个运算为一电容值,并处理全部的电容值以形成该导电元件的感测图案。
再且,本发明指纹感测器的全域检测方法中,控制器进行判断时,控制器可将所取得的导电元件的感测图案与一导电元件感测样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。
又,本发明的取放装置包括一非导电吸嘴或一导电吸嘴;当取放装置包括导电吸嘴时,当取放装置将至少一指纹感测器静置于测试座时,使测试座电性连接至至少一指纹感测器,且导电吸嘴持续接触至少一指纹感测器,而指纹感测器的多个感应电极分别输出一第二量测值信号至控制器。其中,第二量测值信号可包括一电压值及一电流值中至少一个,而控制器可将所量测到的每一电压值或每一电流值运算为一电容值,并处理全部的电容值以形成导电吸嘴的感测图案。
此外,在本发明指纹感测器的全域检测方法中,当导电元件接触测试座上的指纹感测器后,控制器可将指纹感测器于前一步骤中所取得的导电吸嘴的感测图案与一吸嘴感测样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。
而且,在本发明指纹感测器的全域检测方法中,当导电元件接触测试座上的指纹感测器后,控制器可将指纹感测器于前一步骤所取得的导电吸嘴的感测图案及导电元件的感测图案合成后,并与一合成样本进行比对;其中,合成样本是由一吸嘴感测样本及一导电元件感测样本合成而得。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的示意图。
图2为本发明第一实施例的系统架构图。
图3A为本发明第一实施例中取放装置将指纹感测器静置于测试座上的示意图。
图3B为本发明第一实施例中导电元件接触指纹感测器并进行感测的示意图。
图4为本发明第二实施例的系统架构图。
图5A为本发明第三实施例中吸嘴感测样本的示意图。
图5B为本发明第三实施例中导电元件感测样本的示意图。
图5C为本发明第三实施例中合成样本的示意图。
图6为本发明第三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 取放装置
31 导电吸嘴
4 测试臂
41 导电元件
5 控制器
51 记忆单元
510 指纹样本
511 吸嘴感测样本
512 导电元件感测样本
513 合成样本
6 移载梭车
C 指纹感测器
Ca 感测区域
Ce 感应电极
具体实施方式
本发明指纹感测器的全域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1、图2、图3A及图3B,图1为本发明一较佳实施例的示意图,图2为本发明第一实施例的系统架构图,图3A为本发明第一实施例中取放装置将指纹感测器静置于测试座上的示意图,图3B为本发明第一实施例中导电元件接触指纹感测器并进行感测的示意图。如该等图中所示,本实施例主要包括一测试座2、一取放装置3、一测试臂4、一控制器5以及一移载梭车6。其中,测试座2包括一晶片收容槽20,其用于容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。
再者,本实施例的移载梭车6为用于移载待测试及完测的指纹感测器C,而移载梭车6电性连接至控制器5,并受控制器5所控制。另一方面,控制器5亦控制取放装置3搬运指纹感测器C于移载梭车6和测试座2之间。亦即,本实施例由移载梭车6来移载待测试和完测的指纹感测器C,再由取放装置3于移载梭车6和测试座2之间搬运指纹感测器C,而且移载梭车6又可移动于一进料区、及一出料区(图中未示)之间。
另外,测试臂4的下端面设置有一导电元件41,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41是采用导电橡胶或导电泡棉。而且,导电元件41中用于接触指纹感测器C的表面上形成有一类指纹纹路411,其类似人类手指头纹路。再且,本实施例的指纹感测器C包括一感测区域Ca,而感测区域Ca内包括有多个感应电极Ce,且类指纹纹路411的大小恰可全面覆盖感测区域Ca,以构成全域测试,亦即一次检测指纹感测器C上全部的感应电极Ce。
再且,控制器5电性连接取放装置3、移载梭车6、测试臂4及测试座2的多个探针21;且当取放装置3或测试臂4下压指纹感测器C时,控制器5可藉该多个探针21电性导通至指纹感测器C。而且,控制器5包括一记忆单元51,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51储存有一与类指纹纹路411相符的指纹样本510,其可预先取自经由无瑕疵的指纹感测器C感测类指纹纹路411所产生的样本图案。
其中,本实施例的检测流程如下:首先,控制器5控制移载梭车6自一进料区(图中未示)移载待测试的指纹感测器C至一特定位置,而该特定位置可为邻近测试座2的位置。再者,控制器5控制取放装置3将指纹感测器C自移载梭车6上取出,并置入测试座2的晶片收容槽20内。
接着,控制器5控制测试臂4移动以趋近测试座2,且由导电元件41下压接触测试座2上的指纹感测器C,并持续下压使指纹感测器C与测试座2的多个探针21电性连接,而控制器5开始检测的进行,即指纹感测器C感测导电元件41上的类指纹纹路411。
关于检测过程进一步说明如下,当导电元件41接触测试座2上的指纹感测器C时,导电元件41接触全部的感应电极Ce,且每一感应电极Ce输出一第一量测值信号Mv1至控制器5。在本实施例中,第一量测值信号Mv1为一电压值,控制器5便将所量测到的每一电压值透过下面的关系式来运算出电容值,并将所有的电容值按多个感应电极Ce的几何位置关系建构出导电元件41的感测图案。
其中,在上述关系式中,I是流过感应电极Ce与导电元件41间所构成的电容的电流,单位为安培;dv/dt是电压对时间的微分,单位是伏特/秒;C是感应电极Ce与导电元件41间所构成的电容的电容值,单位是法拉。
此外,当取得导电元件41的影像图案后,控制器5比对该图案与指纹样本510,藉以判断受测的指纹感测器C是否合格。另外,控制器5控制取放装置3将测完的指纹感测器C自测试座2的晶片收容槽20内取出,并置入移载梭车6中。最后,控制器5控制移载梭车6将完测的指纹感测器C移载至一出料区(图中未示)。
然而,在本发明的其他实施态样中,亦非以取得导电元件41的影像图案并将之与指纹样本510比对为必要。进一步说明,本发明提供以下更为简便的检测方法,其中导电元件41的下表面为平整表面,无设置类指纹纹路411。然而,当多个感应电极Ce分别输出一第一量测值信号Mv1(例如电压值或电流值)至控制器5时,控制器5即可根据该第一量测值信号Mv1来判断指纹感测器C的良窳。
申言之,因为导电元件41已全面涵盖所有的感应电极Ce,且导电元件41上受感应的表面为平整表面,故在指纹感测器C无瑕疵的情况下,所有感应电极Ce所输出的第一量测值信号Mv1理应差距甚微。一旦有较明显差异出现时,即表示感应电极有缺陷,而可轻易判断出所检测的指纹感测器C为不良品。据此,本发明亦可针对多个感应电极Ce所分别输出一第一量测值信号Mv1直接作判断,如此控制器5处理的程序更为简单,可以加快整个检测流程。
请参阅图4,图4为本发明第二实施例的系统架构图。本实施例与前述第一实施例主要差异在于,本实施例的取放装置3包括一由导电材质所构成的导电吸嘴31,如导电橡胶或导电泡棉,而且本实施例的导电元件41中用于接触指纹感测器C的表面上并无形成类指纹纹路411;当然在其他的实施例中该表面亦可同第一实施例而具备一类指纹纹路411。
此外,本实施例主要特色在于进行了二次检测、比对,故相较于第一实施例的一次检测,本实施例可更提高检测的准确度。进一步说明,本实施例的记忆单元51,其储存有一吸嘴感测样本511及一导电元件感测样本512;其中,吸嘴感测样本511是预先取自由无瑕疵的指纹感测器C感测导电吸嘴31所产生的图案,而导电元件感测样本512预先取自由无瑕疵的指纹感测器C感测导电元件41所产生的图案。
本实施例的检测流程与第一实施例差异处仅在于导电元件41下压接触测试座2上的指纹感测器C前,先以待测试的指纹感测器C取得感测导电吸嘴31的图案。进一步说明,当控制器5控制取放装置3将指纹感测器C置入测试座2时,控制器5控制指纹感测器C进行感测导电吸嘴31,亦即指纹感测器C感测导电吸嘴31的感测图案。
其中,本实施例中取得导电吸嘴31的图案的方式与第一实施例中取得导电元件41的图案的方式相同。亦即,导电吸嘴31持续接触指纹感测器C时,多个感应电极Ce分别输出一第二量测值信号Mv2至控制器5。在本实施例中,第二量测值信号Mv2同样为一电压值,控制器5便将所量测到的每一电压值透过前述的关系式来运算出电容值,并将所有的电容值按多个感应电极Ce的几何位置关系建构为导电吸嘴31的影像图案。
另一方面,控制器5又以同样方式取得导电元件41的图案后,控制器5将指纹感测器C所感测到导电吸嘴31的图案及导电元件41的图案分别与吸嘴感测样本511和导电元件感测样本512进行比对,藉以判断受测的指纹感测器C是否合格。据此,本实施例利用指纹感测器C分别感测导电吸嘴31及导电元件41,并将的分别比对吸嘴感测样本511和导电元件感测样本512,藉以构成二次检测、比对,可更提高检测的准确度。
当然,在其他的实施态样中,为了节省检测工序及提高检测效率,可仅进行第二实施例的前段测试,亦即控制器5仅执行指纹感测器C感测导电吸嘴31的图案,并将之与记忆单元51中所储存的吸嘴感测样本511进行比对,藉以判断受测的指纹感测器C的良窳。其中,导电吸嘴31中与指纹感测器C的端面可经过特别设计,例如加大该端面面积及添加类指纹纹路等。据此,此实施态样整合了取放装置3与测试臂4,故可显著减少检测工序及检测所耗的时间,并可因省略测试臂4而减少设备的复杂度和硬体成本,惟此实施态样的检测区域可能受限于导电吸嘴31的图案,例如吸嘴口必须篓空,而无法检测全部的感应电极。
请一并参阅图5A、图5B、图5C及图6,图5A为本发明第三实施例中吸嘴感测样本的示意图,图5B为本发明第三实施例中导电元件感测样本的示意图,图5C为本发明第三实施例中合成样本的示意图,图6为本发明第三实施例的系统架构图。本实施例与前述第二实施例主要差异在于,本实施例的记忆单元51所储存者为一合成样本513,其是由如图5A所示的吸嘴感测样本511及如图5B所示的导电元件感测样本512合成而得,而构成如图5C所示的合成样本513。
其中,合成样本513是由导电元件感测样本512的图形中移除吸嘴感测样本511的图形而形成的。此外,本实施例与前述第二实施例于检测方法上的主要差异在于,本实施例是将指纹感测器C所感测到导电吸嘴31的图案及导电元件41的图案合成后与合成样本513进行比对。
本实施例的检测流程与第二实施例差异之处仅比对步骤,其他步骤请参考第一、二实施例。在本实施例中,当控制器5取得导电吸嘴31的感测图案和导电元件41的感测图案后,控制器5将二者合成,其合成方法如前段所述,是将导电元件41的感测图案中移除吸导电吸嘴31的感测图案而形成的。
接着,控制器并将上述合成后的图形与记忆单元51内所储存的合成样本513进行比对,藉以判断受测的指纹感测器C是否合格。据此,本实施例利用指纹感测器C分别感测导电吸嘴31及导电元件41,并将感测到的图像合成处理后与合成样本513进行比对,故又可大幅提高检测的准确度。
上述实施例仅是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。
Claims (12)
1.一种指纹感测器的全域检测设备,其特征在于,包括:
一测试座,其用于静置至少一指纹感测器,该至少一指纹感测器包括多个感应电极;
一取放装置;
一测试臂,其包括一导电元件;以及
一控制器,其电性连接该取放装置及该测试臂;该控制器控制该取放装置将该至少一指纹感测器置入该测试座,并控制该测试臂移动以趋近该测试座,由该导电元件接触该测试座上的该至少一指纹感测器,使该测试座电性连接至该至少一指纹感测器并对该至少一指纹感测器进行检测,该控制器控制该取放装置自该测试座取出经检测完毕的该至少一指纹感测器;
其中,当该导电元件接触该测试座上的该至少一指纹感测器时,该多个感应电极分别输出一第一量测值信号至该控制器,该第一量测值信号包括一电压值及一电流值中至少一个,该控制器将所量测到的每一电压值及每一电流值中至少一个运算为一电容值,并处理全部的电容值以形成该导电元件的一感测图案。
2.如权利要求1所述的指纹感测器的全域检测设备,其特征在于,其中,当该导电元件接触该测试座上的该至少一指纹感测器时,该多个感应电极分别输出一第一量测值信号至该控制器,该控制器根据该第一量测值信号判断该至少一指纹感测器合格与否。
3.如权利要求1所述的指纹感测器的全域检测设备,其特征在于,其中,该控制器包括一记忆单元,其储存有一导电元件感测样本;该控制器将该导电元件的该感测图案与该导电元件感测样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。
4.如权利要求1所述的指纹感测器的全域检测设备,其特征在于,其中,该取放装置包括一非导电吸嘴或一导电吸嘴;当该取放装置包括该导电吸嘴时,该控制器控制该取放装置将该至少一指纹感测器静置于该测试座,使该测试座电性连接至该至少一指纹感测器,且该导电吸嘴持续接触该至少一指纹感测器,该至少一指纹感测器的该多个感应电极分别输出一第二量测值信号至该控制器,该第二量测值信号包括一电压值及一电流值中至少一个,该控制器将所量测到的每一电压值及每一电流值中至少一个运算为一电容值,并处理全部的电容值以形成该导电吸嘴的一感测图案。
5.如权利要求4所述的指纹感测器的全域检测设备,其特征在于,其中,该控制器包括一记忆单元,其储存有一吸嘴感测样本;该控制器将该导电吸嘴的该感测图案与该吸嘴感测样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。
6.如权利要求4所述的指纹感测器的全域检测设备,其特征在于,其中,该控制器包括一记忆单元,其储存有一合成样本,该合成样本是由一吸嘴感测样本及一导电元件感测样本合成而得;该控制器将该导电吸嘴的该感测图案及该导电元件的该感测图案合成后与该合成样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。
7.一种指纹感测器的全域检测方法,其特征在于,其包括以下步骤:
(A).驱动一取放装置将至少一指纹感测器静置于一测试座上,该至少一指纹感测器包括多个感应电极;
(B).驱动一测试臂移动趋近该测试座,该测试臂包括一导电元件,由该导电元件接触该测试座上的该至少一指纹感测器,使该至少一指纹感测器电性连接至该测试座,该至少一指纹感测器上的多个感应电极分别输出一第一测量值信号至一控制器;
(C).该控制器判断该至少一指纹感测器合格与否,于该步骤中,该第一量测值信号包括一电压值及一电流值中至少一个,该控制器将所量测到的每一电压值及每一电流值中至少一个运算为一电容值,并处理全部的电容值以形成该导电元件的一感测图案;以及
(D).驱动该取放装置自该测试座取出该至少一指纹感测器。
8.如权利要求7所述的指纹感测器的全域检测方法,其特征在于,其中,于该步骤(C)中,该控制器根据该第一量测值信号判断该至少一指纹感测器合格与否。
9.如权利要求7所述的指纹感测器的全域检测方法,其特征在于,其中,于该步骤(C)中,该控制器将所取得的该导电元件的该感测图案与一导电元件感测样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。
10.如权利要求7所述的指纹感测器的全域检测方法,其特征在于,其中,该取放装置包括一非导电吸嘴或一导电吸嘴;当该取放装置包括该导电吸嘴时,于该步骤(A)中,当该取放装置将该至少一指纹感测器静置于该测试座时,使该测试座电性连接至该至少一指纹感测器,且该导电吸嘴持续接触该至少一指纹感测器,该至少一指纹感测器的该多个感应电极分别输出一第二量测值信号至该控制器,该第二量测值信号包括一电压值及一电流值中至少一个,该控制器将所量测到的每一电压值及每一电流值中至少一个运算为一电容值,并处理全部的电容值以形成该导电吸嘴的一感测图案。
11.如权利要求10所述的指纹感测器的全域检测方法,其特征在于,其中,于该步骤(C)中,该控制器将于该步骤(A)所取得的该导电吸嘴的该感测图案与一吸嘴感测样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否。
12.如权利要求10所述的指纹感测器的全域检测方法,其特征在于,其中,于该步骤(C)中,该控制器将于该步骤(A)所取得的该导电吸嘴的该感测图案及于该步骤(B)所取得的该导电元件的该感测图案合成后,并与一合成样本进行比对,以判断该至少一指纹感测器合格与否;其中,该合成样本是由一吸嘴感测样本及一导电元件感测样本合成而得.。
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