一种探头组件及超声波指纹识别模组无损检测方法技术

本发明专利技术涉及超声波指纹识别模组检测领域，特别涉及一种探头组件及超声波指纹识别模组无损检测方法。本发明专利技术提供的一种探头组件，用于测试超声波指纹识别模组上的压电信号，探头组件包括中空壳体、探头驱动件、压电结构和探针；壳体设置有连通壳体内部的开口，探头驱动件置于壳体内且靠近开口一侧设置有压电结构，探针至少部分容置于壳体内并与压电结构远离探头驱动件的一侧连接；探头驱动件基于正弦信号驱动压电结构并带动探针对超声波指纹识别模组表面施压，探针受反作用力影响反作用于压电结构，使压电结构对超声波指纹识别模组上的压电信号进行检测。解决传统检测探头组件对超声波指纹识别模组的压电特性检测精度差的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种探头组件及超声波指纹识别模组无损检测方法


[0001]本专利技术涉及超声波指纹识别模组检测领域，特别涉及一种探头组件及超声波指纹识别模组无损检测方法。

技术介绍

[0002]超声波指纹识别模组由压电层、识别模组层以及基底层层叠设置而成。在超声波指纹识别模组出货的检测环节，需要对于大面积超声波指纹识别的压电层材料性能测试。现有技术通常有两种方法，一种方法需要揭下薄膜，这会使得整个模组报废，使得模组无法实现全检测。另一种方法是通过探头组件检测，具体地，外接机械臂控制探头组件上的探针接触超声波指纹识别模组表面，接触对其实施检测后即可收回探头组件。而超声波指纹识别模组上的压电层对压电响应存在一个完整的反应周期。现有技术中探头组件受外接机械臂的控制进行检测时，往往探针和压电层所接触的时间在一个反应周期的时间内。其导致的结果是测试而出的压电特性参数精度较差。

技术实现思路

[0003]为了解决传统检测探头组件对超声波指纹识别模组的压电特性检测精度差的问题，本专利技术提供一种探头组件及超声波指纹识别模组无损检测方法。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题，提供如下的技术方案：一种探头组件，用于测试超声波指纹识别模组上的压电信号，所述探头组件包括中空壳体、探头驱动件、压电结构和探针；所述壳体设置有连通壳体内部的开口，所述探头驱动件置于所述壳体内且靠近所述开口一侧设置有压电结构，所述探针至少部分容置于所述壳体内并与所述压电结构远离所述探头驱动件的一侧连接；所述探头驱动件基于正弦信号驱动所述压电结构并带动所述探针对超声波指纹识别模组表面施压，所述探针受反作用力影响反作用于所述压电结构，使所述压电结构对所述超声波指纹识别模组上的压电信号进行检测。
[0005]优选地，所述开口沿所述壳体的轴向方向开设形成中空通道，所述探针可受所述探头驱动件驱动沿所述中空通道的轴向方向进行运动。
[0006]优选地，所述探头驱动件包括载物台、驱动电机和丝杆，载物台对应所述开口设置，且且靠近所述开口的一侧用于放置超声波指纹识别模组；所述驱动电机设置于所述中空通道远离所述开口的一端，所述丝杆沿所述中空通道轴向方向设置且其远离所述开口的一端与所述驱动电机转动连接，靠近所述开口的一端与所述中空通道的内壁转动连接；所述压电结构与所述丝杆螺纹连接，以使所述探针可随所述压电结构于所述中空通道的轴向方向上进行运动。
[0007]优选地，所述探头组件还包括支撑件，所述支撑件夹设于所述压电结构和所述探针之间。
[0008]优选地，所述探头组件包括信号连接线，所述压电结构包括接地层和非接地层以
及与夹设于接地层和非接地层之间的压电陶瓷层，所述非接地层与所述探针连接，所述接地层通过信号连接线接地，所述非接地层通过信号连接线与外接检测装置电性连接。
[0009]优选地，所述探头组件还包括移动机械臂，所述移动机械臂与所述壳体远离所述载物台的一侧连接，用于控制所述壳体在三个空间维度方向上进行运动。
[0010]优选地，所述探头组件还包括固定架和移动台，所述移动台设置在所述载物台远离所述壳体的一侧，所述移动架与所述壳体固定连接以使所述壳体靠近所述开口的一端与所述载物台之间留有预设距离，所述移动台可控制所述载物台在两个空间维度的方向上进行运动。
[0011]优选地，所述探头组件包括多个探针，所述多个探针呈阵列排布或线性排布。
[0012]本专利技术为解决上述技术问题，提供又一技术方案如下：一种超声波指纹识别模组无损检测方法，应用于上述探头组件，提供超声波指纹识别模组；探头驱动件基于预设正弦信号下控制探针对超声波指纹识别模组表面施加压力预设时间；探针受反作用力使压电结构受力产生压电信号；采集压电信号以对超声波指纹识别模组进行无损检测。
[0013]优选地，所述超声波指纹识别模组包括层叠设置的基底层、识别层和压电层，所述预设时间大于或等于所述压电层对压电响应的一个完整的响应周期的时间。
[0014]与现有技术相比，本专利技术所提供的一种探头组件及超声波指纹识别模组无损检测方法，具有如下的有益效果：1.本专利技术实施例提供的一种探头组件，用于测试超声波指纹识别模组上的压电信号，探头组件包括中空壳体、探头驱动件、压电结构和探针；壳体设置有连通壳体内部的开口，探头驱动件置于壳体内且靠近开口一侧设置有压电结构，探针至少部分容置于壳体内并与压电结构远离探头驱动件的一侧连接；探头驱动件基于正弦信号驱动压电结构并带动探针对超声波指纹识别模组表面施压，探针受反作用力影响反作用于压电结构，使压电结构对超声波指纹识别模组上的压电信号进行检测。本实施例提供的探头驱动件为内置驱动，使得驱动探针时在其下压过程中在保证测试过程中对压电层无损伤的情况下，所提供下压时间能够完整覆盖压电层的完整响应周期，使其测试结果更为精确。
[0015]2.本专利技术实施例的开口沿壳体的轴向方向开设形成中空通道，探针可受探头驱动件驱动沿中空通道的轴向方向进行运动并精准与待测点进行接触。
[0016]3.本专利技术实施例的探头驱动件包括驱动电机和丝杆，驱动电机设置于中空通道远离开口的一端，丝杆沿中空通道轴向方向设置且其远离开口的一端与驱动电机转动连接，靠近开口的一端与中空通道的内壁转动连接；压电结构与丝杆螺纹连接，以使探针可随压电结构于中空通道的轴向方向上进行运动，简单便捷。
[0017]4.本专利技术实施例的探头组件还包括支撑件，支撑件夹设于压电结构和探针之间。支撑件的作用是为了连接压电结构和探针，使得压电结构可以带动探针进行下压，也即探针在下压过程中所产生的反作用力反作用于压电结构上，进而使得压电结构产生压电响应，并随即生成可以表征超声波指纹识别模组上压电层的压电特性的压电信号。
[0018]5.本专利技术实施例的探头组件包括信号连接线，压电结构包括接地层和非接地层以
及与夹设于接地层和非接地层之间的压电陶瓷层，非接地层与探针连接，接地层通过信号连接线接地，非接地层通过信号连接线与外接检测装置电性连接。压电陶瓷层产生的压电信号通过信号连接线直接传输到外接检测装置，操作步骤简单便捷。
[0019]6.本专利技术实施例的探头组件还包括移动机械臂，移动机械臂与壳体远离载物台的一侧连接，用于控制壳体在三个空间维度方向上进行运动。控制移动机械臂在平行于载物台的两个维度方向上控制探头壳体进行运动，使得探头壳体内的探针处于待测点的正上方。继续控制探针在垂直于载物台的方向尽可能靠近待测点，使得探头驱动件可以在短时间内节课驱动探针接触到待测点，简单便捷。
[0020]7.本专利技术实施例的探头组件还包括固定架和移动台，移动台设置在载物台远离壳体的一侧，移动架与壳体固定连接以使壳体靠近开口的一端与载物台之间留有预设距离，移动台可控制载物台在两个空间维度的方向上进行运动。控制移动台使得载物台进行移动进而使得压电层上的另一个待测点处于探针的正下方，以此对另一个待测点进行检测，简单便捷。
[0021]8.本专利技术实施例的探头组件包括多个探针，多个探针呈阵列排布或线性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探头组件，用于测试超声波指纹识别模组上的压电信号，其特征在于：所述探头组件包括中空壳体、探头驱动件、压电结构和探针；所述壳体设置有连通壳体内部的开口，所述探头驱动件置于所述壳体内且靠近所述开口一侧设置有压电结构，所述探针至少部分容置于所述壳体内并与所述压电结构远离所述探头驱动件的一侧连接；所述探头驱动件基于正弦信号驱动所述压电结构并带动所述探针对超声波指纹识别模组表面施压，所述探针受反作用力影响反作用于所述压电结构，使所述压电结构对所述超声波指纹识别模组上的压电信号进行检测。2.如权利要求1所述的探头组件，其特征在于：所述开口沿所述壳体的轴向方向开设形成中空通道，所述探针可受所述探头驱动件驱动沿所述中空通道的轴向方向进行运动。3.如权利要求2所述的探头组件，其特征在于：所述探头驱动件包括载物台、驱动电机和丝杆，载物台对应所述开口设置，且且靠近所述开口的一侧用于放置超声波指纹识别模组；所述驱动电机设置于所述中空通道远离所述开口的一端，所述丝杆沿所述中空通道轴向方向设置且其远离所述开口的一端与所述驱动电机转动连接，靠近所述开口的一端与所述中空通道的内壁转动连接；所述压电结构与所述丝杆螺纹连接，以使所述探针可随所述压电结构于所述中空通道的轴向方向上进行运动。4.如权利要求1所述的探头组件，其特征在于：所述探头组件还包括支撑件，所述支撑件夹设于所述压电结构和所述探针之间。5.如权利要求1所述的探头组件，其特征在于：所述探头组件包括信号连接线，所述压...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘思怡，王硕，史航宇，邢天宇，陈昭如，钟乐黎，胡潇然，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：