防水指纹传感模组及移动终端设备的制作方法

本实用新型涉及移动终端领域，特别是涉及一种防水指纹传感模组及移动终端设备。

背景技术：

随着指纹传感技术的发展，指纹传感模组越来越多的被应用于电子信息安全和保密领域。指纹识别技术，通过具有指纹采集功能的指纹传感模组采集指纹图像，通过特定的指纹算法从采集到的指纹中提取指纹特征，并将其与预先采集处理的指纹模板进行对比，如果相似度超过预设阈值，则指纹对比通过，验证用户的身法符合要求。

传统技术中，手机等电子产品上的指纹传感模组都带有一个防水环，但是在实际的应用中，随着用户按压指纹传感模组的次数的增多，该防水环会出现松动的不稳定现象，因此防水环与指纹传感模组之间存有间隙，导致液体会通过间隙进入指纹传感模组中，造成指纹识别功能的不稳定甚至失效。

因此，需要提供一种防水稳定性高的指纹传感模组，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种防水稳定性高且使用寿命收的防水指纹传感模组及移动终端设备；以解决现有的指纹传感模组防水性能不稳定的技术问题。

本实用新型实施例提供一种防水指纹传感模组，其包括防水环和模组主体；

所述防水环包括由柔性材料制成的密封部件和设置在所述密封部件内且由硬质材料制成的支撑部件，所述密封部件和支撑部件一体注塑成型，所述密封部件的内壁围成一容纳空间；

所述模组主体包括封装部、设置在所述封装部顶端的玻璃片和设置所述封装部底端的柔性电路板；

所述封装部包括基板、设置在所述基板顶面的指纹传感器、设置在所述基板底面的力度传感器，所述指纹传感器和力度传感器通过自所述基板两侧伸出的封装层密封封装为一体结构；

所述封装部和玻璃片均设置在所述容纳空间内，且与所述防水环同轴线设置；

其中，所述支撑部件包括竖直设置的竖直支撑部、连接于所述竖直支撑部底端且朝所述防水环外侧突出的水平下支撑部、以及连接于所述竖直支撑部顶端且朝所述防水环内侧突出的水平上支撑部。

在本实用新型中，所述密封部件包括竖直密封部、连接于所述竖直密封部底端且朝所述防水环外侧突出的水平下密封部、以及连接于所述竖直密封部顶端且朝所述防水环内侧突出的水平上密封部；

其中，所述竖直支撑部设置于所述竖直密封部内，所述水平上支撑部设置于所述水平上密封部内，所述水平下支撑部设置于所述水平下密封部内。

在本实用新型中，所述竖直密封部的内壁与所述封装部的外周侧密封连接，所述水平上密封部面向所述封装部的一面与所述封装部的顶面边缘区域密封连接，所述水平下密封部与所述柔性电路板对应且设置在所述柔性电路板的上方，所述玻璃片通过一粘胶层与所述封装部粘接。

在本实用新型中，所述水平上密封部包括一用于搭接移动终端设备壳体且位于所述水平上密封部背向所述玻璃片一侧的搭接面、连接于所述搭接面且位于所述水平上密封部顶上的顶面、位于所述水平上密封部面向所述玻璃片一侧的内壁面、以及连接于所述顶面和内壁面且便于指纹识别的凹弧环面；所述水平上支撑部包括一凸弧环面；

其中，所述水平上密封部和所述水平上支撑部于竖直截面上，所述凸弧环面的中心点与所述凹弧环面的中心点的连线与水平线的夹角大致为45°，且所述凸弧环面位于所述搭接面的正下方。

在本实用新型中，所述玻璃片的顶面低于所述水平上密封部的顶面，所述玻璃片的顶面的高度稍高于所述内壁面的高度。

在本实用新型中，所述凹弧环面为从上往下逐渐降低的倾斜式凹弧环面，且所述凹弧环面与所述玻璃片斜对应。

在本实用新型中，所述竖直支撑部朝向所述防水环外侧的一侧设置有截面为凸半圆状的凸环，所述竖直密封部设置一凹半球状的凹环，所述凸环和所述凹环对应配合；

所述竖直支撑部与所述水平下支撑部的连接处朝向所述防水环外侧的一侧设置有一截面为直角三角型的环型凸台，所述竖直密封部与所述水平下支撑部的连接处设置一环形凹陷，所述环形凸台和所述环形凹陷对应配合。

在本实用新型中，所述水平下支撑部的厚度大于所述竖直支撑部的厚度。

在本实用新型中，所述封装层包括上封装层和下封装层，所述上封装层自所述基板的上半部分的两侧伸出并分别朝向相对侧弯折，且覆盖于所述指纹传感器的顶部；所述下封装层自所述基板的下半部分伸出并分别朝向相对侧弯折，且覆盖于所述力度感应器的底部。

本实用新型还涉及一种移动终端设备，其包括所述设备壳体，以及设置在所述设备壳体内的防水指纹传感模组；

其中，所述设备壳体与所述搭接面固定连接，且所述设备壳体的外表面与所述水平上密封部的顶面齐平。

相较于现有技术的指纹传感模组及移动终端设备，本实用新型的防水指纹传感模组及移动终端通过密封部件和支撑部件的一体注塑成型，提高了本实用新的防水环抗按压性和稳定性，进一步的提高了其使用寿命；解决了现有的指纹传感模组及移动终端防水稳定性低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本实用新型的防水指纹传感模组的优选实施例的主视结构示意图；

图2为沿图1中的C－C截面线的剖视结构示意图；

图3为图2中的防水环的结构示意图；

图4为图2中的局部A的局部放大结构示意图。

具体实施方式

请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本实用新型具体实施例，其不应被视为限制本实用新型未在此详述的其它具体实施例。

请参照图1和图2，图1为本实用新型的防水指纹传感模组的主视结构示意图，图2为沿图1中的C－C截面线的剖视结构示意图。一种防水指纹传感模组其包括防水环10和模组主体20。

防水环10包括由柔性材料制成的密封部件11和设置在密封部件11内且由硬质材料制成的支撑部件12，密封部件11和支撑部件12一体注塑成型，密封部件11的内壁围成一容纳空间；

模组主体20包括封装部21、设置在封装部21顶端的玻璃片22和设置封装部21底端的柔性电路板23；封装部21包括基板211、设置在基板211顶面的指纹传感器212、设置在基板211底面的力度传感器213，指纹传感器212和力度传感器213通过自基板211两侧伸出的封装层密封封装为一体结构；封装部21和玻璃片22均设置在容纳空间内，二者且与防水环10同轴线设置；

其中，支撑部件12包括竖直设置的竖直支撑部121、连接于竖直支撑部121底端且朝防水环10外侧突出的水平下支撑部122、以及连接于竖直支撑部121顶端且朝防水环10内侧突出的水平上支撑部123。

在本优选实施例中，密封部件11包括竖直密封部111、连接于竖直密封部111底端且朝防水环10外侧突出的水平下密封部112、以及连接于竖直密封部111顶端且朝防水环10内侧突出的水平上密封部113；

其中，竖直支撑部121设置于竖直密封部111内，水平上支撑部123设置于水平上密封部113内，水平下支撑部122设置于水平下密封部112内。

在优选实施例中，竖直密封部111的内壁与封装部21的外周侧密封连接，水平上密封部113面向封装部21的一面与封装部21的顶面边缘区域密封连接，水平下密封部112与柔性电路板23对应且设置在柔性电路板23的上方，玻璃片22通过一粘胶层与封装部21粘接。竖直密封部111的内壁和水平上密封部113通过透明的粘胶与密封部21密封粘接。

需要说明的是，防水环10的外围采用柔性材料制成的密封部件11，一方面为了使得密封部件与封装部21的密封粘接更为牢靠，提高密封性，另一方面，是为了让于手指指头直接接触的水平上密封部113具有良好了抗按压能力，以及提供用户良好的体验感；防水环10的内部设置硬质材料制成的支撑部件12，是为了给予密封部件11提供刚性的支撑，使得本优选实施例的整体架构更为稳定牢固。

显而易见的，封装部21的外周侧和顶部的边缘区域被完全的密封，使得封装部21内的指纹传感器212和力度传感器213的密封性更好，提高了其防水性能。由于指纹传感器212和力度传感器213于水平面上投影面积和形状相同，因此更便于封装层的封装。另外，玻璃片22粘接于封装层的顶端，且与封装部21同轴线设置，为了使得指纹传感器212能够完全的识别按压于玻璃片22上的指纹，因此玻璃片22于水平面上的投影的面积小于指纹传感器212的面积，不过其形状与指纹传感器212的形状相同。为了使得封装部21更加的便于封装，优选的，玻璃片22、指纹传感器212和力度传感器213的形状为矩形，当然本优选实施例中，玻璃片22、指纹传感器212和力度传感器213的形状并不限于矩形，还可以是圆形、椭圆形和跑道形等。

在优选实施例中，水平上密封部113包括一用于搭接移动终端设备壳体30且位于水平上密封部113背向玻璃片23一侧的搭接面113a、连接于搭接面113a且位于水平上密封部113顶上的顶面113b、位于水平上密封部113面向玻璃片22一侧的内壁面113c、以及连接于顶面113b和内壁面113c的凹弧环面113d；水平上支撑部123包括一凸弧环面123a；

其中，玻璃片22的顶面22a低于水平上密封部113的顶面113b，玻璃片22的顶面22a的高度稍高于内壁面113c的高度。凹弧环面113d为从上往下逐渐降低的倾斜式凹弧环面，且凹弧环面113d与玻璃片22斜对应。因此，利用与玻璃片22之间的高度差，在防水指纹传感模组上形成一个放置手指指头的凹槽，凹槽形状与手指指头尽量贴合，便于进行指纹识别。

另外，通过“凹弧环面113d为从上往下逐渐降低的倾斜式凹弧环面，且凹弧环面113d与玻璃片22斜对应”的设计，使得用户的手指指头按压于上述的凹槽内时，手指指头被凹弧环面113d引导于玻璃片22中，确保了指纹识别的完整性；

另一方面，由于凹弧环面的设置和玻璃片22的顶面22a的高度稍高于内壁面113c的高度的设置，使得用户的手指的体验更为舒服，提高了用户体验，因为第一由于手指指头在按压玻璃片22的过程中，玻璃片22的受力是最大的，而凹弧环面113d相对受力较小，因此玻璃片22相较于凹弧环面113d向下下降的高度较多，而玻璃片22的高度稍高于内壁面113c的高度，因此二者便可以互相弥补，使得手指指头于凹槽中自然平顺的放置，提高了手指指头按压的舒适度；第二由于水平上密封部113为柔性材料，进一步提高了手指指头按压的舒适度，为了更进一步提高舒适度，优选的，凹弧环面113d为磨砂面，当然于本优选实施例中，为了使得手指指头能更为快捷的被引导至玻璃片22上，凹弧环面113d可以为光滑面。

其中，由于手指指头在按压玻璃片22时，手指指头的两侧会按压于凹弧环面113d，而凹弧环面113d为倾斜式凹弧环面，因此凹弧环面113d会受到来自手指指头两侧的垂直压力和朝向竖直密封部111外侧的斜向压力。而该斜向压力便会挤压水平上密封部113朝竖直密封部111外侧移动，虽然水平上密封部113和竖直密封部111为柔性材料，具有良好的抗形变能力，但随着手指指头按压次数的增多，水平密封部113便会出现不稳定，甚至脱离封装部21的情况，从而影响本优选实施例的防水稳定性。

为了解决上述问题，水平上密封部113和水平上支撑部123于竖直截面上，凸弧环面123a的中心点与凹弧环面113d的中心点的连线与水平线的夹角大致为45°，且凸弧环面123a位于搭接面113a的正下方。搭接面113a于水平面上的投影与竖直密封部111于水平面上的投影大致重合。

当凹弧环面113d上的斜向力传导至凸弧环面123a，便会被凸弧环面123a所分散，使得整个水平上密封部113的受力均衡，提高了水平上密封部113的稳定性。另外，凸弧环面123a的中心点与凹弧环面113d的中心点的连线与水平线的夹角大致为45°的设置，使得受力的均分传导更为平衡；当然凸弧环面123a的中心点与凹弧环面113d的中心点的连线与水平线的夹角并不限于45°，也可以是大于45°或小于45°。

在优选实施例中，竖直支撑部121朝向防水环10外侧的一侧设置有截面为凸半圆状的凸环1211，竖直密封部111设置一凹半球状的凹环1111，凸环1211和凹环1111对应配合；通过二者的对应配合，使得二者注塑成型后，更为稳固。当然，于本优选实施例中，凸环1211的形状也可以是方状、波浪状和锯齿状等，同样的凸环1211并不限设置于竖直支撑部121，也可以是水平上支撑部123和水平下支撑部122。

竖直支撑部121与水平下支撑部122的连接处朝向防水环10外侧的一侧设置有一截面为直角三角型的环型凸台1221，竖直密封部111与水平下支撑部112的连接处设置一环形凹陷1121，环形凸台1221和环形凹陷1121对应配合。通过环形凸台1221的设置，使得竖直支撑部122和水平上支撑部123能够承接更大的作用于水平上支撑部123的斜向力，进而提高了水平上支撑部123的抗按压力。

基于上述的优选实施例中，为了使得防水环10架构的刚性支撑更稳定，水平下支撑部122的厚度大于竖直支撑部121的厚度。

在本优选实施例中，封装层包括上封装层214和下封装层215，上封装层214自基板211的上半部分的两侧伸出并分别朝向相对侧弯折，且覆盖于指纹传感器212的顶部；下封装层215自基板211的下半部分伸出并分别朝向相对侧弯折，且覆盖于力度感应器213的底部。

这样的封装方式，提高了封装的密封性，从而提高了防水性能。需要说明的是，基板的材料为柔性材料或半刚半柔材料。

本实用新型还涉及一种移动终端设备，其包括设备壳体30，以及设置在设备壳体30内的防水指纹传感模组；

其中，设备壳体30与搭接面113a固定连接，且设备壳体30的外表面与水平上密封部113的顶面113b齐平。

另外，设备壳体30内设置有一固定框架(图中未示意出)，防水环10通过该固定框架与设备壳体30固定连接，使得防水环10和模组主体20固设于固定框架内，使得整体的连接更为精密可靠。

相较于现有技术的指纹传感模组及移动终端设备，本实用新型的防水指纹传感模组及移动终端通过密封部件和支撑部件的一体注塑成型，提高了本实用新型的防水环抗按压性和稳定性，进一步的提高了其使用寿命；解决了现有的指纹传感模组及移动终端防水稳定性低的技术问题。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。