CN107329078B - 指纹识别芯片测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种指纹识别芯片测试设备，属于集成电路测试领域。该指纹识别芯片测试设备包括用于承载芯片基板的承载台、探针模组和指纹模拟组件，该指纹模拟组件包括至少两个用于模拟指纹信息的指纹模拟头，至少包含两组探针用于连接指纹识别芯片和测试机的探针模组，芯片基板铺设有至少两个指纹识别芯片，指纹模拟组件的至少两个指纹模拟头与承载台上的同数量的指纹识别芯片一一相对接触，探针模组的至少两组探针与承载台上的同数量的指纹识别芯片上部一一对应接触。本发明生产过程中通过电机带动指纹识别芯片基板逐列进行测试，每次同时测试多颗，大大提高了指纹识别芯片测试效率。

Description

指纹识别芯片测试设备

技术领域

本发明属于集成电路测试领域，尤其涉及一种指纹识别芯片测试设备。

背景技术

指纹识别芯片被应用到各种领域，比如手机上、打卡机上等。为了保证指纹识别芯片的合格率，在指纹识别芯片出厂之前需要对指纹识别芯片进行测试。

传统的指纹识别芯片测试设备仅能对单工位逐颗进行测试，这种测试设备测试效率低，生产中需要大量劳动力来保证产量，因此，设计一种多工位指纹设别芯片基板测试设备来提高指纹识别芯片测试效率成为该行业亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前单工位指纹识别芯片测试效率低的不足，提供一种多工位指纹设别芯片基板测试设备，其能够对指纹识别芯片基板进行多工位测试。

本发明提供了一种指纹识别芯片测试设备，该指纹识别芯片测试设备包括用于承载芯片基板的承载台、探针模组和和指纹模拟组件，该指纹模拟组件包括至少两个用于模拟指纹信息的指纹模拟头，该探针模组包含至少两组探针，至少两组探针用于连接指纹识别芯片和对指纹识别芯片是否合格进行判定的测试机，芯片基板铺设有至少两个指纹识别芯片，指纹模拟组件的至少两个指纹模拟头与承载台上的同数量的指纹识别芯片一一相对接触，该探针模组的至少两组探针与承载台上的同数量的指纹识别芯片上部一一对应接触。

通过在测试时，将至少两个指纹模拟头与同数量的指纹识别芯片一一相对，至少两组探针与承载台上的同数量的指纹识别芯片上部一一对应接触，至少两个指纹模拟头同时模拟指纹信息，至少两组颗指纹识别芯片与测试机连通，与其对应的至少两个指纹识别芯片则同时对所接触的指纹模拟头模拟的指纹信息进行识别，从而实现了多工位指纹识别芯片的测试，提高了指纹识别芯片的测试效率。

可选的，该指纹识别芯片测试设备还包括与指纹模拟组件连接的第一驱动装置，第一驱动装置带动指纹模拟组件在垂直于承载台所在面的方向上往复运动。

通过设置带动指纹模拟组件在垂直于承载台所在面的方向上往复运动，使得在测试时，将指纹模拟头与承载台上承载的指纹识别芯片接触，从而保证指纹识别芯片对指纹模拟头所模拟的指纹进行采集和识别。

进一步的，第一驱动装置可以包括一个电机、一个凸轮连杆机构和两根直线导轨，该电机通过凸轮连杆机构驱动模拟指纹头上下运动。

可选的，该指纹识别芯片测试设备还包括打点头和第二驱动装置，可以使得在指纹识别芯片测试结果为不良品时，第二驱动装置与打点头连接，第二驱动装置带动打点头在垂直于承载台所在面的方向上往复运动。

通过设置打点头以及用于驱动打点头的第二驱动装置，可以使得在指纹识别芯片无法识别指纹模拟头所模拟的指纹时，对该指纹识别芯片进行标记，避免了人工标记，节省了人工成本。

进一步的，第二驱动装置可以包括一个电机和两个同步带轮。

可选的，该指纹识别芯片测试设备还包括与打点头连接的第三驱动装置，第三驱动装置带动打点头在需要打点的位置以及打点材料提供位置之间运动。

通过设置可以带动打点头在需要打点的位置以及打点材料提供装置之间运动的第三驱动装置，使得打点头可以及时蘸取打点材料，保证能够清楚打点。

进一步的，第三驱动装置可以包括一个电机和一个单轴直线运动模组。

可选的，该指纹模拟组件位于承载台的下方，打点头位于承载台的上方，探针模组位于承载台上方。

可选的，该指纹识别芯片测试设备还包括第四驱动装置，第四驱动装置与承载台连接，第四驱动装置带动承载台进行升降运动

进一步的，第四驱动装置可以包括一个电机、一根滚珠丝杆、至少两根支撑杆和至少两根导向轴，支撑杆用于支撑承载台，导向轴对承载台进行导向，该电机通过驱动滚珠丝杆以带动支撑杆对承载台进行升降运动。

通过设置带动承载台进行升降运动的第四驱动装置，承载台上的指纹识别芯片基板与通过与探针接触实现与测试机之间的连通。

可选的，该指纹识别芯片测试设备还包括第五驱动装置，第五驱动装置与承载台连接，第五驱动装置带动承载台在上料方向、下料方向，和/或，测试步进方向上运动。

进一步的，第五驱动装置包括电机、滚珠丝杆、至少一根直线导轨和滑板。

通过设置第五驱动装置，可以使得方便芯片基板的上料、下料以及测试步进。

可选的，承载台上包括用于对所承载的芯片基板进行定位的定位装置以及用于压紧所承载的芯片基板的压紧装置。

可选的，该指纹识别芯片测试设备还包括控制系统，控制系统与指纹模拟组件以及承载台上的指纹识别芯片电性连接，控制系统在承载台上待测试的指纹识别芯片测试结果为不良品时，存储测试结果为不良品的标识或在芯片基板上的位置，指纹识别芯片的标识用于唯一标识指纹识别芯片。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明在一个实施例中提供的一种指纹识别芯片测试设备的结构示意图；

图2是图1所提供的指纹识别芯片的测试设备的正面图；

图3是图1所提供的指纹识别芯片的测试设备的另一种结构示意图；

其中，1-工控机；2-显示器；3-底板；4-X轴电机；5-X轴滚珠丝杆；6-X轴直线导轨；7-X轴滑板；8-第三Z轴电机；9-第三Z轴滚珠丝杆；10-第三Z轴支撑杆；11-第三Z轴导向轴；12-横梁；13-承载台；14-打点头；15-第二Z轴电机；16-Y轴直线运动模组；17-Y轴电机；18-上面板；19-第一Z轴电机；20-第一Z轴直线导轨；21-凸轮连杆机构；22-测试探针模组。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了能够实现同时对至少两个指纹识别芯片进行测试，本申请中提供一种包含至少两个指纹模拟头的指纹模拟组件和至少包含两组探针的探针模组，在测试时，可以同时模拟至少两个指纹信息，以供至少两个指纹识别芯片进行识别，从而实现至少两个指纹识别芯片的并行测试，提供了指纹识别芯片的测试效率。下面结合图1至图3对本申请提供的指纹识别芯片测试设备进行举例说明。

本申请提供的指纹识别芯片测试设备包括控制系统，比如图1中的工控机1，该控制系统可以由软件、硬件或软硬件结合的方式实现，常见的，可以为控制芯片，该控制芯片中存储有控制程序，控制程序中包含测试过程中需要的各种控制指令，比如控制电机进行驱动，控制指纹识别芯片对指纹信息进行识别等。另外，为了便于对测试进程和/或测试结果的显示，本申请提供的指纹识别芯片测试设备还包括显示器2，显示器2与工控机1进行电性连接。

本申请提供的指纹识别芯片测试设备还包括用于承载芯片基板的承载台13，用于连接指纹识别芯片和测试机的探针模组22和指纹模拟组件，该指纹模拟组件包括至少两个用于模拟指纹信息的指纹模拟头，探针模组22包含至少两组探针以用于连接指纹识别芯片和测试机，芯片基板铺设有至少两个指纹识别芯片，指纹模拟组件的至少两个指纹模拟头与承载台上的同数量的指纹识别芯片一一相对接触，探针模组22的至少两组探针与承载台上的同数量的指纹识别芯片上部一一对应接触。这里所讲的测试机用于根据指纹识别芯片采集到的指纹信息判定指纹识别芯片是否为不良品。进一步的，测试机还与控制系统电性连接，以将指纹识别芯片的测试结果发送给控制系统。

在实际应用中，芯片基板上包括m行n列指纹识别芯片，为了能够较快速的测试，指纹模拟组件可以包括m个并排设置的指纹模拟头，且相连两个指纹模拟头之间的距离与行向上相连两个指纹识别芯片之间的距离相同，探针模组可以包括m组并排设置的探针，且相邻两组探针之间的距离与行向上相邻两个指纹识别芯片之间的距离相同，此时芯片基板的列向方向为测试时的步进方向。或者，指纹模拟组件可以包括n个并排设置的指纹模拟头，m组并排设置的探针，且相连两个指纹模拟头之间的距离与列向上相连两个指纹识别芯片之间的距离相同，相邻两组探针之间的距离与行向上相邻两个指纹识别芯片之间的距离相同，此时芯片基板的行向方向为测试时的步进方向。显然，指纹模拟头还可设计成p行q列，p小于或等于m，q小于或等于n。

在测试中，为了使得指纹识别芯片可以识别到指纹信息，需要将指纹模拟头与指纹识别芯片接触，以使得指纹模拟头模拟的指纹信息能被指纹识别芯片进行识别，需要将探针模组22与指纹识别芯片接触，以使得指纹识别芯片与测试机连通。这样在测试时，将至少两个指纹模拟头与同数量的指纹识别芯片一一相对，至少两组探针与承载台上的同数量的指纹识别芯片上部一一对应接触，至少两个指纹模拟头同时模拟指纹信息，与其对应的至少两个指纹识别芯片则同时对所接触的指纹模拟头模拟的指纹信息进行识别，从而实现了多工位指纹识别芯片的测试，提高了指纹识别芯片的测试效率。

在实际应用中，为了使得指纹模拟头和指纹识别芯片之间能够较好的接触，该指纹识别芯片测试设备还可以包括与指纹模拟组件连接的第一驱动装置，该第一驱动装置带动指纹模拟组件在垂直于承载台所在面的方向上往复运动。

为了便于描述，这里可以将第一驱动装置带动指纹模拟组件运动的轴向记为第一Z轴。可选的，第一Z轴可以上下方向。进一步的，指纹模拟组件可以位于承载台13的下方，当需要对指纹识别芯片进行测试时，利用第一驱动装置驱动指纹模拟组件向上运动，以使得指纹模拟头与承载台13所承载的芯片基板的指纹识别芯片下方的指纹识别区域相抵触。

可选的，第一驱动装置可以包括第一Z轴电机19、凸轮连杆机构21和两根第一Z轴直线导轨20，该第一Z轴电机19通过凸轮连杆机构21驱动模拟指纹头上下运动。

为了对不合格的指纹识别芯片进行标记，本申请提供的指纹识别芯片测试设备还可以包括打点头14和第二驱动装置，第二驱动装置与打点头14连接，第二驱动装置带动打点头14在垂直于承载台所在面的方向上往复运动。这样，通过设置打点头14以及用于驱动打点头14的第二驱动装置，可以使得在指纹识别芯片测试结果为不良品时，对该指纹识别芯片进行标记，避免了人工标记，节省了人工成本。

可选的，打点头14内部包含一根压缩弹簧，打点头可以进行伸缩。可选的，打点头14通过插在安装孔中实现固定，可以进行快速更换。

为了便于描述，这里可以将第二驱动装置带动打点头14在垂直于承载台所在面的方向上往复运动的轴向记为第二Z轴。可选的，打点头14位于承载台13的上方，第二Z轴可以上下方向。

可选的，第二驱动装置可以包括第二Z轴电机15和两个同步带轮。

在实际应用中，打点头14用来打点的打点材料可以为墨汁，为了保证打点头14可以清楚打点，打点头14需要实时地或者每隔预定时间间隔重新蘸取墨汁，因此本申请提供的指纹识别芯片测试设备还包括与打点头14连接的第三驱动装置，第三驱动装置带动打点头14在需要打点的位置以及打点材料提供位置之间运动。

为了便于描述，这里可以将第三驱动装置带动打点头14在需要打点的位置以及打点材料提供位置之间运动的方向记为Y轴。可选的，第三驱动装置可以包括Y轴直线运动模组16以及Y轴电机17。Y轴电机17通过Y轴直线运动模组16带动打点头14在Y轴上运动。

可选的，该指纹识别芯片测试设备还可以包括第四驱动装置，第四驱动装置与承载台13连接，第四驱动装置带动承载台13进行升降运动。这样，通过设置带动承载台进行升降运动的第四驱动装置，为承载台与指纹模拟组件之间的相对设置提供了可能性。

为了便于描述，这里将第四驱动装置带动承载台进行升降运动的轴向记为第三Z轴。可选的，第四驱动装置可以包括第三Z轴电机8、第三Z轴滚珠丝杆9、至少两根第三Z轴支撑杆10和至少两根第三Z轴导向轴11，第三Z轴支撑杆用于支撑承载台13，第三Z轴导向轴11对承载台13进行导向，该电机通过驱动第三Z轴滚珠丝杆9以带动第三Z轴支撑杆10对承载台13进行升降运动。

为便于承载台的测试步进，或者便于承载台的上料或下料，本申请实施例提供的指纹识别芯片测试设备还包括第五驱动装置，第五驱动装置与承载台13连接，第五驱动装置带动承载台13在上料方向、下料方向，和/或，测试步进方向上运动。这样，通过设置第五驱动装置，可以使得方便芯片基板的上料、下料以及测试步进。

为了便于描述，本实施例中将第五驱动装置带动承载台13在上料方向、下料方向，和/或，测试步进方向上运动记为X轴。可选的，第五驱动装置包括安装在底板3上的X轴电机4、X轴滚珠丝杆5、至少一根X轴直线导轨6和X轴滑板7。X轴电机4通过驱动X轴滚珠丝杆5以带动X轴滑板7在X轴直线导轨6运动，进而带动X轴滑板7所连接的承载台在X轴向上运动。

可选的，承载台上包括用于对所承载的芯片基板进行定位的定位装置以及用于压紧所承载的芯片基板的压紧装置。进一步的，该定位装置由至少两个定位销组成，进行指纹识别芯片基板的定位。该压紧装置通过两个铰链实现压板的开合。

可选的，上述控制系统可以与指纹模拟组件以及承载台上的指纹识别芯片电性连接，控制系统在承载台上待测试的指纹识别芯片无法识别指纹模拟组件所模拟的指纹时，存储无法识别指纹的指纹识别芯片的标识或在芯片基板上的位置，指纹识别芯片的标识用于唯一标识指纹识别芯片。

在实际应用中，本实施例提供的指纹识别芯片测试设备还可以包括横梁12和上面板18，横梁12固定在上面板18上，第一Z轴电机19固定在横梁12上，第一Z轴电机19通过凸轮连杆机构21带动模拟指纹头上下运动按压接触芯片基板底部。

测试完成后，X轴向的运动机构带动承载台13退出测试区域并对不良品进行打点，或者边测试边打点，即一旦测试出不良品芯片则直接控制打点头对其进行打点。X轴直线运动机构带动承片台13将不良品移动至打点位置，Y轴电机17驱动Y轴直线运动模组16使打点头在Y方向运动至沾墨位置，第二Z轴电机15通过同步带驱动打点头上下运动至沾墨位置沾取墨水再抬高至等待位置，Y轴电机17驱动Y轴直线运动模组16使打点头在Y方向运动至打点位置，第二Z轴电机15通过同步带驱动打点头上下运动至打点位置进行打点，然后再抬高至等待位置，依次对不良品进行打点标记。打点完成后X轴电机4驱动X轴滑板7和承载台13左右运动至取放片位置，人工取走指纹识别芯片基板。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (2)

1.一种指纹识别芯片测试设备，其特征在于，所述指纹识别芯片测试设备包括用于承载芯片基板的承载台、探针模组和指纹模拟组件，所述指纹模拟组件包括至少两个用于模拟指纹信息的指纹模拟头，所述探针模组包含至少两组探针，所述至少两组探针用于连接指纹识别芯片和对所述指纹识别芯片是否合格进行判定的测试机，所述芯片基板铺设有至少两个指纹识别芯片，所述指纹模拟组件的至少两个指纹模拟头与所述承载台上的同数量的指纹识别芯片一一相对接触，所述探针模组的至少两组探针与所述承载台上的同数量的指纹识别芯片上部一一对应接触；

芯片基板上包括m行n列指纹识别芯片，指纹模拟组件包括m个并排设置的指纹模拟头，且相连两个指纹模拟头之间的距离与行向上相连两个指纹识别芯片之间的距离相同，探针模组包括m组并排设置的探针，且相邻两组探针之间的距离与行向上相邻两个指纹识别芯片之间的距离相同，此时芯片基板的列向方向为测试时的步进方向；

或者，指纹模拟组件包括n个并排设置的指纹模拟头，探针模组包括m组并排设置的探针，且相连两个指纹模拟头之间的距离与列向上相连两个指纹识别芯片之间的距离相同，相邻两组探针之间的距离与行向上相邻两个指纹识别芯片之间的距离相同，此时芯片基板的行向方向为测试时的步进方向；

所述指纹识别芯片测试设备还包括与所述指纹模拟组件连接的第一驱动装置，所述第一驱动装置带动所述指纹模拟组件在垂直于所述承载台所在面的方向上往复运动；第一驱动装置包括第一Z轴电机、凸轮连杆机构和两根第一Z轴直线导轨，该第一Z轴电机通过凸轮连杆机构驱动模拟指纹头上下运动；

所述指纹识别芯片测试设备还包括打点头和第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述打点头连接，所述第二驱动装置带动所述打点头在垂直于所述承载台所在面的方向上往复运动；打点头内部包含一根压缩弹簧，打点头能够进行伸缩，且打点头通过插在安装孔中实现固定；第二驱动装置包括第二Z轴电机和两个同步带轮；

所述指纹识别芯片测试设备还包括与所述打点头连接的第三驱动装置，所述第三驱动装置带动所述打点头在需要打点的位置以及打点材料提供位置之间运动；第三驱动装置包括Y轴直线运动模组以及Y轴电机，Y轴电机通过Y轴直线运动模组带动打点头在Y轴上运动；

所述指纹模拟组件位于所述承载台的下方，所述打点头位于所述承载台的上方，所述探针模组位于承载台的上方；

所述指纹识别芯片测试设备还包括第四驱动装置，所述第四驱动装置与所述承载台连接，所述第四驱动装置带动所述承载台进行升降运动；第四驱动装置包括第三Z轴电机、第三Z轴滚珠丝杆、至少两根第三Z轴支撑杆和至少两根第三Z轴导向轴，第三Z轴支撑杆用于支撑承载台，第三Z轴导向轴对承载台进行导向，第三Z轴电机通过驱动第三Z轴滚珠丝杆以带动第三Z轴支撑杆对承载台进行升降运动；

所述指纹识别芯片测试设备还包括第五驱动装置，所述第五驱动装置与所述承载台连接，所述第五驱动装置带动所述承载台在上料方向、下料方向，和/或，测试步进方向上运动；第五驱动装置包括安装在底板上的X轴电机、X轴滚珠丝杆、至少一根X轴直线导轨和X轴滑板，X轴电机通过驱动X轴滚珠丝杆以带动X轴滑板在X轴直线导轨运动，进而带动X轴滑板所连接的承载台在X轴向上运动；

所述承载台上包括用于对所承载的芯片基板进行定位的定位装置以及用于压紧所承载的芯片基板的压紧装置；定位装置由至少两个定位销组成，进行芯片基板的定位，压紧装置通过两个铰链实现压板的开合；

所述指纹识别芯片测试设备还包括如下使用方法：测试完成后，X轴电机带动承载台退出测试区域并对不良品进行打点，或者边测试边打点，即一旦测试出不良品芯片则直接控制打点头对其进行打点；X轴电机带动承载台将不良品移动至打点位置，Y轴电机驱动Y轴直线运动模组使打点头在Y方向运动至沾墨位置，第二Z轴电机通过同步带轮驱动打点头上下运动至沾墨位置沾取墨水再抬高至等待位置，Y轴电机驱动Y轴直线运动模组使打点头在Y方向运动至打点位置，第二Z轴电机通过同步带轮驱动打点头上下运动至打点位置进行打点，然后再抬高至等待位置，依次对不良品进行打点标记；打点完成后X轴电机驱动X轴滑板和承载台左右运动至取放片位置，人工取走芯片基板。

2.根据权利要求1所述的指纹识别芯片测试设备，其特征在于，所述指纹识别芯片测试设备还包括控制系统，所述控制系统与所述指纹模拟组件以及所述承载台上的指纹识别芯片电性连接，所述控制系统在所述承载台上待测试的指纹识别芯片测试结果为不良品时，存储所述不良品的标识或在芯片基板上的位置，所述指纹识别芯片的标识用于唯一标识指纹识别芯片。