前言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
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本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本文件由全国集成电路标准化技术委员会 (SAC/TC 599)归口。
本文件起草单位:池州华宇电子科技股份有限公司、中绍宣科技集团有限公司、深圳市锐欧光学股份有限公司 深圳市魔力信息技术有限公司 深圳市德为先科技有限公司 安庆师范大学 东莞市南北检测认证技术有限公司、杭州朗迅科技股份有限公司、宁波群芯微电子股份有限公司、杭州八爪鱼微电子有限公司、江西华创触控科技有限公司、广东祺力电子有限公司、河北辛芯智能科技有限公司、九江赣邦信息科技有限公司、珠海全球时代科技股份有限公司、安徽协创物联网技术有限公司、北京初星涌现智能科技有限公司。
本文件主要起草人:彭勇、左俊英、李英才、梅元璞、韩若兰、杜青、秦进、蔡雪原、凡学菲、徐振、申春林、裴育、奚邦籽、唐换名、韩晓舟、刘圣银、叶新文、易洲、邹益民。
1 范围
本文件描述了电容式指纹采集芯片参数测试方法。
本文件适用于电容式指纹采集芯片的参数测试
2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
基准图像有效性 effectiveness of reference images
基准图像矩阵中像素点的灰度值与设计值相符程度。
3.2
校准图像有效性 effectiveness of calibrated images
已校准图像像素点灰度值及其平均值与设计值相符程度。
3.3
指纹采集图像对比度 gray-level mean value difference between fingerprint captured images and calibration images 指纹按压图像内部像素点灰度值差及其平均值,与已校准图像像素点灰度平均值之差。
4 测试条件
4.1 测试环境
除另有规定外,测试环境条件如下:
环境温度:15 ℃~35 ℃;
环境气压:86 kPa~106 kPa;
环境相对湿度:30%~60%。
4.2 仪器设备
测试仪器和设备应满足下列要求:
a) 测试仪器校准合格且在计量有效期内;
b) 测试仪器的精度满足测试要求;
c) 测试仪器、设备良好接地;
d) 测试仪器按被测件要求时间进行预热。
4.3 注意事项
注意事项如下:
a) 测试设备引起的测试误差应满足所测参数准确度的要求;
b) 应使用合适的测试夹具进行测试;
c) 应满足防静电的要求;
d) 应防止外界干扰对测试结果准确度的影响。
5 测试参数和测试程序
5.1 开路/短路
5.1.1 目的
在规定条件下,测试芯片测试脚输出电压是否在规定范围内。
5.1.2 测试原理
开路/短路测试原理示意图如图1所示。
标引符号说明:
Vcc 供电电源的正电压;
PIN ———用户个人身份识别码;
GND ———电路中的地线、0位线。
图 1 开路/短路测试原理示意图
5.1.3 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图1所示的测试电路中;
b) 使电源脚加上输入电压 Vin
c) 使测试脚加上输入电流 Is ;
d) 读取测试脚的输出电压 Vout
e) 判断电压 Vout 是否在规定范围内。
5.1.4 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin
d) 电源电流 Is°
5.2 输出高/低电压 (VOH) 和 VOL
5.2.1 目的
在规定条件下,测试输出高/低电压。
5.2.2 测试原理
输出高/低电压测试原理示意图如图2所示。
图 2 输出高/低电压测试原理示意图
5.2.3 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图2所示的测试电路中;
b) 使电源脚加上电压 Vin
c) 设置串行外设接口(SPI)信号输入高/低电压和输出高/低电压的标准值、SPI输入脚的数据信号;
d) 测试SPI输出脚的输出高/低电压。
5.2.4 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin V ;
d) SPI输入信号。
5.3 中断信号
5.3.1 目的
在规定条件下,测试输出脚电压值,判断中断功能是否正常。
5.3.2 测试原理
中断测试原理示意图如图3所示。
5.3.3 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图3所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入额定电压 Vin
c) 设置SPI配置参数,测试对应输出脚的电压 Vout
d) 判断输出脚电压 Vout 是否为低电压;
e) 设置SPI配置参数,然后测试对应输出脚的电压 Vout ;
f) 判断输出脚电压 Vout 是否为高电压;
g) 测试程序d)结果为低电压、测试程序f)结果为高电压时,中断功能正常,两者任一不符合,中断功能不正常。
5.3.4 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin ;
d) SPI配置参数。
5.4 模拟直流
5.4.1 目的
在规定条件下,测试对应引脚电压是否在规定范围内。
5.4.2 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图3所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入额定的电压 Vin
c) 设置SPI配置参数,测试对应输出脚电压 Vout
d) 判断输出脚电压 Vout 是否在规定范围内。
5.4.3 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin
d) SPI配置参数。
5.5 线性稳压输出
5.5.1 目的
在规定条件下,测试对应线性稳压(LDO)输出引脚电压是否在规定范围内。
5.5.2 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图3所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入额定电压 Vin
c) 设置SPI配置参数,测试对应 LDO 输出脚电压 Vout
d) 判断 LDO 输出脚电压 Vout 是否在规定范围内。
5.5.3 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin ;
d) SPI配置参数。
5.6 电源电流
5.6.1 目的
在规定条件下,测试指纹采集芯片的电源电流 Is
5.6.2 测试原理
电源电流测试原理示意图如图4所示。
5.6.3 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图4所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入额定电压 Vin
c) 设置SPI配置参数,测试被测器件的输入电流 I 。
5.6.4 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin ;
d) SPI配置参数。
5.7 输出频率
5.7.1 目的
在规定条件下,测试对应引脚输出波形频率是否在规定范围内。
5.7.2 测试原理
输出频率测试原理示意图如图5所示。
5.7.3 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图5所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入电压 Vin
c) 设置SPI配置参数,测试对应引脚的输出波形频率;
d) 判断输出波形频率是否在规定范围内。
5.7.4 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin
d) SPI配置参数。
5.8 传感器型号
5.8.1 目的
在规定条件下,读取传感器对应寄存器的数值
5.8.2 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图2所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入额定电压 Vin
c) 设置SPI配置参数,读取传感器对应寄存器数值。
5.8.3 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vi ; Vin
d) SPI配置参数。
5.9 SPI返回值
5.9.1 目的
在规定条件下,输入规定SPI数据时,测试对应的SPI输出脚数据是否在规定范围内。
5.9.2 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图2所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入额定电压 Vin
c) 设置SPI配置参数,读取对应SPI输出脚数据;
d) 判断SPI输出脚数据是否在规定范围内。
5.9.3 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin ;
d) SPI配置参数。
5.10 基准图像有效性
5.10.1 目的
在规定条件下,测试芯片的内部图像矩阵中像素点灰度值,查看基准图像矩阵中像素点的灰度值是否在规定范围内,判断基准图像有效性。
5.10.2 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图2所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入额定电压 Vin
c) 设置配置SPI输入参数,读取SPI输出脚返回数据;
d) 基准图像矩阵中像素点灰度值在规定范围内,则基准图像有效。
5.10.3 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA ;
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin
d) SPI配置参数。
5.11 校准图像有效性
5.11.1 目的
在规定条件下,测试芯片校准图像中所有像素点灰度值的均值是否在设计值范围内,判断校准图像有效性。
5.11.2 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测芯片接入如图2所示的测试电路中;
b) 设置电源脚输入额定电压 Vin
c) 配置SPI输入参数,读取SPI输出脚返回数据,计算所有像素点灰度值的均值;
d) 根据均值和设计的图像函数判断校准图像是否有效。
5.11.3 测试条件
应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin ;
d) SPI配置参数。
5.11.4 注意事项
根据计算出的均值调整SPI参数,重复步骤5.11.2c),直至均值满足预期设定范围,此时 SPI参数和校准图像数据为优选校准图像数据。
5.12 指纹采集图像对比度
5.12.1 目的
在规定条件下,测试指纹按压图像内部像素点灰度差及其平均值,计算与已校准图像像素点灰度平均值的差值。
5.12.2 测试程序
指纹采集图像对比度测试程序如下:
a) 在5.11测试基础上,用假手指按压芯片,记录指纹采集图像像素点灰度值;
b) 计算指纹采集图像像素点灰度平均值;
c) 计算指纹采集图像灰度平均值与已校准图像数据灰度平均值之差。
5.12.3 测试条件
指纹采集图像对比度应规定下列测试条件:
a) 环境温度 TA
b) 环境相对湿度;
c) 输入电压 Vin
d) SPI配置参数。
5.12.4 注意事项
假手指应符合以下要求:
阻抗不大于1 kΩ;
邵氏 A 型硬度(HA)为50±2。
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