本發(fā)明涉及一種指紋感測器的檢測方法及其檢測設備，尤指一種適用于全自動化檢測指紋感測器的方法及設備。

背景技術(shù)：

指紋辨識是目前生物特征辨識方法中最普遍的一種，其主要利用指紋感測器來感測使用者指紋并對其進行比對的方式，來辨別使用者的身份。

再者，指紋感測器在被制造完成后，目前較常見的品管檢測仍主要以人工的方式來進行。進一步說明，現(xiàn)有常見指紋感測器的檢測以下述方式進行：首先，檢測人員將待測試的指紋感測器妥適地放置于一檢測座內(nèi)，當然自動化程度較高的工廠，此一步驟可能會以機器手臂來取代人工；接著，檢測人員將自己的指頭按壓于指紋感測器上進行檢測。

然而，此一現(xiàn)有的的人工檢測方式，不僅因人工成本高昂所導致檢測成本難以降低；而且，檢測過程中人工操作所產(chǎn)生變數(shù)相當多，例如人工按壓指紋的力道不均所造成指紋的感測面積大小不一或指紋清晰度不一，如此將影響檢測的精準度。

再者，因人工指紋有其外形上的限制，故難以完全覆蓋指紋感測器上的全部的感測區(qū)域，亦即無法完整測試指紋感測器上全部的感應電極。另外，現(xiàn)有的的人工檢測方式難免會使指紋感測器遭受污染，或者甚至因人為操作錯誤或施力不當造成感測器毀損。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是在提供一種指紋感測器的全域檢測方法及其檢測設備，以機器自動化檢測取代傳統(tǒng)人工檢測的方式，且能完整檢測指紋感測器上全部的感測區(qū)域，除了可以提升檢測效率以及檢測精準度外，更可有效降低成本。

為達成上述目的，本發(fā)明一種指紋感測器的全域檢測設備，主要包括：一測試座、一 取放裝置、一測試臂以及一控制器。其中，測試座是用于靜置至少一指紋感測器，其包括多個感應電極，而測試臂包括一導電元件，控制器則電性連接取放裝置及測試臂；另外，控制器控制取放裝置將指紋感測器置入測試座，并控制測試臂移動以趨近測試座，并由導電元件接觸測試座上的指紋感測器，使測試座電性連接至指紋感測器，并對指紋感測器進行檢測，且控制器控制取放裝置自測試座取出經(jīng)檢測完畢的指紋感測器。據(jù)此，本發(fā)明利用控制器來控制整個檢測的進行，并藉由取放裝置和測試臂來取代人工手動搬運和手動檢測的現(xiàn)有的檢測方式。另外，測試臂同時肩負確保測試座電性連接至指紋感測器、以及作為感應檢測的標的物。

其中，當導電元件接觸測試座上的指紋感測器時，多個感應電極將分別輸出一第一量測值信號至控制器，控制器根據(jù)該等第一量測值信號判斷該至少一指紋感測器合格與否。據(jù)此，因為導電元件已涵蓋指紋感測器上的多個感應電極，正常情況下，每一感應電極所輸出的第一量測值信號理應差距不大，應位于一預定范圍值內(nèi)。一旦所量測到的第一量測值信號有超出預定范圍值時，便可輕易判斷該感應電極存有缺陷，例如短路或形狀不全等，進而可將所檢測的指紋感測器判斷不良品。

另外，當導電元件接觸測試座上的至少一指紋感測器時，多個感應電極分別輸出一第一量測值信號至控制器，而第一量測值信號可包括一電壓值及一電流值中至少一個，且控制器將所量測到的每一電壓值及每一電流值中至少一個運算為一電容值，并處理全部的電容值以形成導電元件的感測圖案。據(jù)此，控制器是利用電壓、電流與電容之間的已知關(guān)系，來以運算取得在該等感應電極與導電元件之間所形成的電容值，并且處理該等電容值以形成導電元件的影像圖案。

較佳的是，本發(fā)明的控制器可包括一記憶單元，其儲存有一導電元件感測樣本；該控制器將導電元件的感測圖案與導電元件感測樣本進行比對，以判斷該至少一指紋感測器合格與否。據(jù)此，本發(fā)明可以透過將所感測到的導電元件的感測圖案與樣本圖案進行比對，藉此可精確判斷出指紋感測器合格與否。其中，導電元件感測樣本可取自預先經(jīng)由無瑕疵 之指紋感測器感測導電元件所產(chǎn)生之圖案。

又，本發(fā)明指紋感測器之全域檢測設備的取放裝置可包括一非導電吸嘴或一導電吸嘴；其中，當取放裝置包括導電吸嘴時，控制器控制取放裝置將指紋感測器靜置于測試座，并使測試座電性連接至指紋感測器，且導電吸嘴持續(xù)接觸指紋感測器，而指紋感測器之多個感應電極分別輸出一第二量測值信號至控制器。其中，第二量測值信號可包括一電壓值及一電流值中至少一個，而控制器將所量測到的每一電壓值及每一電流值中至少一個運算為一電容值，并處理全部的電容值以形成導電吸嘴之感測圖案。據(jù)此，同樣地，控制器系利用電壓、電流與電容之間的已知關(guān)系，來運算并取得在該等感應電極與導電吸嘴之間所形成的電容值，并且處理該等電容值以形成導電吸嘴的影像圖案。

再者，本發(fā)明指紋感測器之全域檢測設備的控制器可包括一記憶單元，其可儲存有一吸嘴感測樣本。其中，控制器可將導電吸嘴之感測圖案與吸嘴感測樣本進行比對，以判斷該至少一指紋感測器合格與否。據(jù)此，本發(fā)明亦可透過導電吸嘴來進行檢測、比對，藉此可更提高檢測之準確度。然而，吸嘴感測樣本可預先取自經(jīng)由無瑕疵之指紋感測器感測導電吸嘴所產(chǎn)生之圖案。

另外，本發(fā)明指紋感測器之全域檢測設備的控制器可包括一記憶單元，其儲存有一合成樣本，而合成樣本可由一吸嘴感測樣本及一導電元件感測樣本合成而得。其中，控制器可將導電吸嘴之感測圖案及導電元件之感測圖案合成后與合成樣本進行比對，以判斷該至少一指紋感測器合格與否。據(jù)此，本發(fā)明可將指紋感測器所分別感測到導電吸嘴之感測圖案及導電元件之感測圖案合成后再與合成樣本進行比對，藉此又可更加提高檢測之準確度。

為達成前述目的，本發(fā)明一種指紋感測器之全域檢測方法，其包括以下步驟：首先，驅(qū)動一取放裝置將至少一指紋感測器靜置于一測試座上，至少一指紋感測器包括多個感應電極；接著，驅(qū)動一測試臂移動趨近測試座，而測試臂包括一導電元件，由導電元件接觸 測試座上的至少一指紋感測器，使至少一指紋感測器電性連接至測試座，且至少一指紋感測器上之多個感應電極分別輸出一第一測量值信號至一控制器；再者，控制器判斷該至少一指紋感測器合格與否；最后，驅(qū)動取放裝置自測試座取出指紋感測器。

其中，本發(fā)明指紋感測器的全域檢測方法中該控制器可根據(jù)該等第一量測值信號直接判斷至少一指紋感測器合格與否。另者，第一量測值信號可包括一電壓值及一電流值中至少一個，而控制器可將所量測到的每一電壓值及每一電流值中至少一個運算為一電容值，并處理全部的電容值以形成該導電元件的感測圖案。

再且，本發(fā)明指紋感測器的全域檢測方法中，控制器進行判斷時，控制器可將所取得的導電元件的感測圖案與一導電元件感測樣本進行比對，以判斷該至少一指紋感測器合格與否。

又，本發(fā)明的取放裝置包括一非導電吸嘴或一導電吸嘴；當取放裝置包括導電吸嘴時，當取放裝置將至少一指紋感測器靜置于測試座時，使測試座電性連接至至少一指紋感測器，且導電吸嘴持續(xù)接觸至少一指紋感測器，而指紋感測器的多個感應電極分別輸出一第二量測值信號至控制器。其中，第二量測值信號可包括一電壓值及一電流值中至少一個，而控制器可將所量測到的每一電壓值或每一電流值運算為一電容值，并處理全部的電容值以形成導電吸嘴的感測圖案。

此外，在本發(fā)明指紋感測器的全域檢測方法中，當導電元件接觸測試座上的指紋感測器后，控制器可將指紋感測器于前一步驟中所取得的導電吸嘴的感測圖案與一吸嘴感測樣本進行比對，以判斷該至少一指紋感測器合格與否。

而且，在本發(fā)明指紋感測器的全域檢測方法中，當導電元件接觸測試座上的指紋感測器后，控制器可將指紋感測器于前一步驟所取得的導電吸嘴的感測圖案及導電元件的感測圖案合成后，并與一合成樣本進行比對；其中，合成樣本是由一吸嘴感測樣本及一導電元件感測樣本合成而得。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一較佳實施例的示意圖。

圖2為本發(fā)明第一實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖3A為本發(fā)明第一實施例中取放裝置將指紋感測器靜置于測試座上的示意圖。

圖3B為本發(fā)明第一實施例中導電元件接觸指紋感測器并進行感測的示意圖。

圖4為本發(fā)明第二實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖5A為本發(fā)明第三實施例中吸嘴感測樣本的示意圖。

圖5B為本發(fā)明第三實施例中導電元件感測樣本的示意圖。

圖5C為本發(fā)明第三實施例中合成樣本的示意圖。

圖6為本發(fā)明第三實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

符號說明：

2 測試座

20 晶片收容槽

21 探針

3 取放裝置

31 導電吸嘴

4 測試臂

41 導電元件

5 控制器

51 記憶單元

510 指紋樣本

511 吸嘴感測樣本

512 導電元件感測樣本

513 合成樣本

6 移載梭車

C 指紋感測器

Ca 感測區(qū)域

Ce 感應電極

具體實施方式

本發(fā)明指紋感測器的全域檢測方法及其檢測設備在本實施例中被詳細描述之前，要特別注意的是，以下的說明中，類似的元件將以相同的元件符號來表示。再者，本發(fā)明的圖式僅作為示意說明，其未必按比例繪制，且所有細節(jié)也未必全部呈現(xiàn)于圖式中。

請同時參閱圖1、圖2、圖3A及圖3B，圖1為本發(fā)明一較佳實施例的示意圖，圖2為本發(fā)明第一實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖，圖3A為本發(fā)明第一實施例中取放裝置將指紋感測器靜置于測試座上的示意圖，圖3B為本發(fā)明第一實施例中導電元件接觸指紋感測器并進行感測的示意圖。如該等圖中所示，本實施例主要包括一測試座2、一取放裝置3、一測試臂4、一控制器5以及一移載梭車6。其中，測試座2包括一晶片收容槽20，其用于容置并固定待測試的指紋感測器C，而晶片收容槽20的底端面布設有多個探針21，其用于電性接觸指紋感測器C。

再者，本實施例的移載梭車6為用于移載待測試及完測的指紋感測器C，而移載梭車 6電性連接至控制器5，并受控制器5所控制。另一方面，控制器5亦控制取放裝置3搬運指紋感測器C于移載梭車6和測試座2之間。亦即，本實施例由移載梭車6來移載待測試和完測的指紋感測器C，再由取放裝置3于移載梭車6和測試座2之間搬運指紋感測器C，而且移載梭車6又可移動于一進料區(qū)、及一出料區(qū)(圖中未示)之間。

另外，測試臂4的下端面設置有一導電元件41，其由導電材質(zhì)構(gòu)成，較佳為具備彈性的特性，藉以吸收物件接觸時的沖擊力，而可達成緩沖功效。本實施例的導電元件41是采用導電橡膠或?qū)щ娕菝?。而且，導電元?1中用于接觸指紋感測器C的表面上形成有一類指紋紋路411，其類似人類手指頭紋路。再且，本實施例的指紋感測器C包括一感測區(qū)域Ca，而感測區(qū)域Ca內(nèi)包括有多個感應電極Ce，且類指紋紋路411的大小恰可全面覆蓋感測區(qū)域Ca，以構(gòu)成全域測試，亦即一次檢測指紋感測器C上全部的感應電極Ce。

再且，控制器5電性連接取放裝置3、移載梭車6、測試臂4及測試座2的多個探針21；且當取放裝置3或測試臂4下壓指紋感測器C時，控制器5可藉該多個探針21電性導通至指紋感測器C。而且，控制器5包括一記憶單元51，其可以是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash memory)、硬碟或其他類似裝置或這些裝置的組合。本實施例的記憶單元51儲存有一與類指紋紋路411相符的指紋樣本510，其可預先取自經(jīng)由無瑕疵的指紋感測器C感測類指紋紋路411所產(chǎn)生的樣本圖案。

其中，本實施例的檢測流程如下：首先，控制器5控制移載梭車6自一進料區(qū)(圖中未示)移載待測試的指紋感測器C至一特定位置，而該特定位置可為鄰近測試座2的位置。再者，控制器5控制取放裝置3將指紋感測器C自移載梭車6上取出，并置入測試座2的晶片收容槽20內(nèi)。

接著，控制器5控制測試臂4移動以趨近測試座2，且由導電元件41下壓接觸測試座2上的指紋感測器C，并持續(xù)下壓使指紋感測器C與測試座2的多個探針21電性連接， 而控制器5開始檢測的進行，即指紋感測器C感測導電元件41上的類指紋紋路411。

關(guān)于檢測過程進一步說明如下，當導電元件41接觸測試座2上的指紋感測器C時，導電元件41接觸全部的感應電極Ce，且每一感應電極Ce輸出一第一量測值信號Mv1至控制器5。在本實施例中，第一量測值信號Mv1為一電壓值，控制器5便將所量測到的每一電壓值透過下面的關(guān)系式來運算出電容值，并將所有的電容值按多個感應電極Ce的幾何位置關(guān)系建構(gòu)出導電元件41的感測圖案。

其中，在上述關(guān)系式中，I是流過感應電極Ce與導電元件41間所構(gòu)成的電容的電流，單位為安培；dv/dt是電壓對時間的微分，單位是伏特/秒；C是感應電極Ce與導電元件41間所構(gòu)成的電容的電容值，單位是法拉。

此外，當取得導電元件41的影像圖案后，控制器5比對該圖案與指紋樣本510，藉以判斷受測的指紋感測器C是否合格。另外，控制器5控制取放裝置3將測完的指紋感測器C自測試座2的晶片收容槽20內(nèi)取出，并置入移載梭車6中。最后，控制器5控制移載梭車6將完測的指紋感測器C移載至一出料區(qū)(圖中未示)。

然而，在本發(fā)明的其他實施態(tài)樣中，亦非以取得導電元件41的影像圖案并將之與指紋樣本510比對為必要。進一步說明，本發(fā)明提供以下更為簡便的檢測方法，其中導電元件41的下表面為平整表面，無設置類指紋紋路411。然而，當多個感應電極Ce分別輸出一第一量測值信號Mv1(例如電壓值或電流值)至控制器5時，控制器5即可根據(jù)該第一量測值信號Mv1來判斷指紋感測器C的良窳。

申言之，因為導電元件41已全面涵蓋所有的感應電極Ce，且導電元件41上受感應的表面為平整表面，故在指紋感測器C無瑕疵的情況下，所有感應電極Ce所輸出的第一量測值信號Mv1理應差距甚微。一旦有較明顯差異出現(xiàn)時，即表示感應電極有缺陷，而可 輕易判斷出所檢測的指紋感測器C為不良品。據(jù)此，本發(fā)明亦可針對多個感應電極Ce所分別輸出一第一量測值信號Mv1直接作判斷，如此控制器5處理的程序更為簡單，可以加快整個檢測流程。

請參閱圖4，圖4為本發(fā)明第二實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。本實施例與前述第一實施例主要差異在于，本實施例的取放裝置3包括一由導電材質(zhì)所構(gòu)成的導電吸嘴31，如導電橡膠或?qū)щ娕菝?，而且本實施例的導電元?1中用于接觸指紋感測器C的表面上并無形成類指紋紋路411；當然在其他的實施例中該表面亦可同第一實施例而具備一類指紋紋路411。

此外，本實施例主要特色在于進行了二次檢測、比對，故相較于第一實施例的一次檢測，本實施例可更提高檢測的準確度。進一步說明，本實施例的記憶單元51，其儲存有一吸嘴感測樣本511及一導電元件感測樣本512；其中，吸嘴感測樣本511是預先取自由無瑕疵的指紋感測器C感測導電吸嘴31所產(chǎn)生的圖案，而導電元件感測樣本512預先取自由無瑕疵的指紋感測器C感測導電元件41所產(chǎn)生的圖案。

本實施例的檢測流程與第一實施例差異處僅在于導電元件41下壓接觸測試座2上的指紋感測器C前，先以待測試的指紋感測器C取得感測導電吸嘴31的圖案。進一步說明，當控制器5控制取放裝置3將指紋感測器C置入測試座2時，控制器5控制指紋感測器C進行感測導電吸嘴31，亦即指紋感測器C感測導電吸嘴31的感測圖案。

其中，本實施例中取得導電吸嘴31的圖案的方式與第一實施例中取得導電元件41的圖案的方式相同。亦即，導電吸嘴31持續(xù)接觸指紋感測器C時，多個感應電極Ce分別輸出一第二量測值信號Mv2至控制器5。在本實施例中，第二量測值信號Mv2同樣為一電壓值，控制器5便將所量測到的每一電壓值透過前述的關(guān)系式來運算出電容值，并將所有的電容值按多個感應電極Ce的幾何位置關(guān)系建構(gòu)為導電吸嘴31的影像圖案。

另一方面，控制器5又以同樣方式取得導電元件41的圖案后，控制器5將指紋感測 器C所感測到導電吸嘴31的圖案及導電元件41的圖案分別與吸嘴感測樣本511和導電元件感測樣本512進行比對，藉以判斷受測的指紋感測器C是否合格。據(jù)此，本實施例利用指紋感測器C分別感測導電吸嘴31及導電元件41，并將的分別比對吸嘴感測樣本511和導電元件感測樣本512，藉以構(gòu)成二次檢測、比對，可更提高檢測的準確度。

當然，在其他的實施態(tài)樣中，為了節(jié)省檢測工序及提高檢測效率，可僅進行第二實施例的前段測試，亦即控制器5僅執(zhí)行指紋感測器C感測導電吸嘴31的圖案，并將之與記憶單元51中所儲存的吸嘴感測樣本511進行比對，藉以判斷受測的指紋感測器C的良窳。其中，導電吸嘴31中與指紋感測器C的端面可經(jīng)過特別設計，例如加大該端面面積及添加類指紋紋路等。據(jù)此，此實施態(tài)樣整合了取放裝置3與測試臂4，故可顯著減少檢測工序及檢測所耗的時間，并可因省略測試臂4而減少設備的復雜度和硬體成本，惟此實施態(tài)樣的檢測區(qū)域可能受限于導電吸嘴31的圖案，例如吸嘴口必須簍空，而無法檢測全部的感應電極。

請一并參閱圖5A、圖5B、圖5C及圖6，圖5A為本發(fā)明第三實施例中吸嘴感測樣本的示意圖，圖5B為本發(fā)明第三實施例中導電元件感測樣本的示意圖，圖5C為本發(fā)明第三實施例中合成樣本的示意圖，圖6為本發(fā)明第三實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。本實施例與前述第二實施例主要差異在于，本實施例的記憶單元51所儲存者為一合成樣本513，其是由如圖5A所示的吸嘴感測樣本511及如圖5B所示的導電元件感測樣本512合成而得，而構(gòu)成如圖5C所示的合成樣本513。

其中，合成樣本513是由導電元件感測樣本512的圖形中移除吸嘴感測樣本511的圖形而形成的。此外，本實施例與前述第二實施例于檢測方法上的主要差異在于，本實施例是將指紋感測器C所感測到導電吸嘴31的圖案及導電元件41的圖案合成后與合成樣本513進行比對。

本實施例的檢測流程與第二實施例差異之處僅比對步驟，其他步驟請參考第一、二實 施例。在本實施例中，當控制器5取得導電吸嘴31的感測圖案和導電元件41的感測圖案后，控制器5將二者合成，其合成方法如前段所述，是將導電元件41的感測圖案中移除吸導電吸嘴31的感測圖案而形成的。

接著，控制器并將上述合成后的圖形與記憶單元51內(nèi)所儲存的合成樣本513進行比對，藉以判斷受測的指紋感測器C是否合格。據(jù)此，本實施例利用指紋感測器C分別感測導電吸嘴31及導電元件41，并將感測到的圖像合成處理后與合成樣本513進行比對，故又可大幅提高檢測的準確度。

上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應以權(quán)利要求書所述為準，而非僅限于上述實施例。