一种隐藏式指纹模组的组装治具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及指纹识别技术领域，提供了一种隐藏式指纹模组的组装治具，该组装治具包括盖板和定位板，盖板和定位板配合使用；所述盖板设有一盲孔，所述盲孔用于放置所述指纹识别芯片，所述盲孔背面对应指纹识别区域；所述定位板包括盖板定位槽和指纹识别FPC定位槽，所述盖板定位槽的底部内嵌入一磁铁，所述磁铁和盖板上的盲孔相对设置。通过使用该组装治具进行隐藏式指纹模组的组装有效地解决了现有的组装工艺存在贴合效率低、精度低和溢胶难以管控等问题，从而提高了隐藏式指纹模组的生产良品率。
【专利说明】
一种隐藏式指纹模组的组装治具
技术领域
[0001] 本实用新型涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种隐藏式指纹模组的组装治具。
【背景技术】
[0002] 目前，在智能终端领域，尤其是触控显示设备，由于指纹识别具有高唯一性、高稳 定性、高准确性、高安全性、高的可采集性、低成本等优点，使得指纹识别在触控显示设备上 由"选配"将会变为"标配"。伴随着网上支付、移动支付等手段的兴起，对信息安全提出了更 高的要求，利用"指纹的独一无二性"这个特征进行信息保护，既有高的安全性，又具有良好 的可操作性，指纹识别系统将会成为保护信息安全的不二选择。
[0003] 目前，市场上较为流行的电容式指纹识别模组，从外形大致可以分为隐藏式和非 隐藏式两大类，IFS(Invisible Fingerprint Sensor)隐藏式有别于传统的模块式指纹传 感器，无需在前面板或者后壳上开孔放入指纹传感器模块，而是将指纹传感器隐藏于触控 屏TP(Touch Panel)面板之下，IFS技术的增加并没有改变移动终端原有设计的ID风格，也 无需用户改变对安卓手机的使用习惯，因此，十分受到市场的青睐，但是，由于指纹识别模 组器件体积小、对贴合精度要求高，这对组装工艺提出了极高的要求，现有的组装工艺存在 贴合效率低、精度低、溢胶难以管控、没有较好的组装治具等问题。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种隐藏式指纹模组的组组装治具，旨在解决隐藏式 指纹模组的贴合过程中效率低、精度低、溢胶难以管控等问题。
[0005] -种隐藏式指纹模组的组装治具，所述隐藏式指纹模组包括指纹识别芯片和指纹 识别FPC，所述指纹识别芯片和指纹识别FPC通过焊接固定连接，所述组装治具包括:盖板和 定位板，所述盖板和所述定位板配合使用；
[0006] 所述盖板设有一盲孔，所述盲孔用于放置所述指纹识别芯片，所述盲孔背面对应 指纹识别区域；
[0007] 所述定位板包括盖板定位槽和指纹识别FPC定位槽，所述盖板定位槽的底部内嵌 入一磁铁，所述磁铁和盖板上的盲孔相对设置。
[0008] 优选地，所述磁铁为圆形磁铁，直径大于指纹识别芯片的宽度，且所述磁铁的上表 面和所述盖板定位槽的底部齐平。
[0009] 进一步地，所述盖板定位槽的深度大于一预设值。
[0010] 进一步地，所述盖板还设有触控感应区，所述触控感应区下设有触控感应传感器， 所述触控感应传感器连接有触控FPC。
[0011] 优选地，所述定位板包括一触控FPC定位槽，所述触控FPC定位槽用于放置触控 FPC0
[0012] 进一步地，所述盲孔的的轴向切面为梯形，所述盲孔内侧设有油墨层。
[0013] 优选地，所述组装治具还包括至少一个磁柱，所述磁柱和所述磁铁配合使用。
[0014]优选地，所述磁柱的形状为圆柱体，且所述磁柱的底面直径等于指纹识别芯片的 宽度。
[0015]优选地，所述盖板为玻璃盖板、蓝宝石盖板或陶瓷盖板;所述定位板为电木定位 板、不锈钢定位板或铝定位板。
[0016] 优选地，所述定位板包括至少一个盖板定位槽。
[0017] 有益效果:本实用新型提供了一种隐藏式指纹模组的组装治具，该组装治具包括 盖板和定位板，盖板和定位板配合使用;所述盖板设有一盲孔，所述盲孔用于放置所述指纹 识别芯片，所述盲孔背面对应指纹识别区域;所述定位板包括盖板定位槽和指纹识别FPC定 位槽，所述盖板定位槽的底部内嵌入一磁铁，所述磁铁和盖板上的盲孔相对设置。通过使用 该组装治具，有效地解决了现有的组装工艺存在贴合效率低、精度低和溢胶难以管控等问 题，从而提高了隐藏式指纹模组的生产良品率。
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简要介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例， 对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。
[0019] 图1(a)是本发明一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装治具的盖板结构的盖板 结构正面示意图；
[0020] 图1(b)是本发明一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装治具的盖板结构的盖板 结构反面示意图；
[0021] 图2是本实用新型一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装治具的定位板结构俯视 图；
[0022] 图3是本实用新型一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装治具的盖板结构剖面示 意图；
[0023] 图4是本实用新型一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装治具的定位板结构剖面 示意图；
[0024] 图5是本实用新型一实施例提供的使用隐藏式指纹模组的组装治具组装隐藏式指 纹模组的示意图；
[0025] 图6是本实用新型一实施例提供的使用隐藏式指纹模组的组装治具组装隐藏式指 纹模组的局部剖面示意图；
[0026] 图7是本实用新型一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装治具的定位板排列的结 构俯视图；
[0027] 图8是本实用新一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装的组装方法流程图。
【具体实施方式】
[0028] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体 实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
[0029] 为了更为详细地介绍实用新型的技术方案，以下实施例以智能终端(智能手机)的 外壳形状为例进行说明，但并不局限于智能手机的外壳形状。
[0030] 图1和图2示出了本实用新型一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装治具的盖板 和定位板结构俯视图，其中，图1(a)为盖板结构正面示意图，图1(b)为盖板结构反面示意 图。隐藏式指纹模组包括指纹识别芯片和指纹识别FPC，指纹识别芯片和指纹识别FPC通过 焊接固定连接，形成芯片FPC组合体。该隐藏式指纹模组的组装治具包括:盖板10和定位板 20,盖板10和定位板20配合使用，定位板20用于固定放置盖板10完成隐藏式指纹模组的组 装。
[0031] 如图1所示，盖板10设有一盲孔（图la、b均未示出，将图3示出）和触控感应区11，触 控感应区11下设有触控感应传感器，触控感应传感器连接有触控FPC15，用于和设备电路板 插拔连接。该盲孔背面对应指纹识别区域12,盲孔用于放置指纹识别芯片14,指纹识别芯片 14和指纹识别FPC13电连接。另外，该盖板10的顶部还安装有触控FPC15,触控FPC15和触控 感应传感器连接，用于和设备电路板插拔连接。
[0032]如图2所示，定位板20包括盖板定位槽21，盖板定位槽21的底部内嵌入一磁铁22， 磁铁22和盖板10上的盲孔相对设置。磁铁22为圆形磁铁，磁铁22的直径大于指纹识别芯片 14的宽度，且内嵌入的磁铁22的上表面和盖板定位槽21的底部齐平，保证放置在盖板定位 槽21的底部的物件可以平整放置。定位板20还包括指纹识别FPC定位槽23和触控FPC定位槽 24，指纹识别FPC定位槽23和触控FPC定位槽24分别用于放置指纹识别FPC和触控FPC，由于 FPC易破裂损坏，该设计可以确保在组装的过程中不会损坏指纹识别FPC和触控FPC。
[0033] 图3和图4分别示出了实用新型一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装治具的盖 板和定位板的结构剖面示意图，如图3所示，盖板30上设有触控感应区31和盲孔32,盲孔32 的的轴向切面为梯形，盲孔32内侧设有油墨层33;指纹识别FPC34和指纹识别芯片35通过焊 接固定连接后形成成芯片FPC组合体，将纹识别芯片35的上表面涂覆胶水36,倒置放置在盲 孔32中，通过盲孔32的结构设计和有效的涂胶方式，可以有效防止胶水36的溢出。另外，盖 板30的触控感应区31下还安装触控感应传感器37,用于感应触控感应区31的触控信息。如 图4所示，定位板40包括盖板定位槽41，盖板定位槽41的深度大于一预设值，该预设值根据 实际而设定，具体是根据盖板的指纹识别区的厚度、芯片FPC组合体的厚度和贴合胶水的厚 度而定，预设值要等于三者之和，这样可以保证盖板定位槽41的深度足以容纳所有部件。盖 板定位槽41的底部内嵌入一磁铁42,磁铁42和盖板30上的盲孔相对设置。磁铁42为圆形磁 铁，磁铁42的直径大于指纹识别芯片35的宽度，且内嵌入的磁铁42的上表面和盖板定位槽 41的底部齐平，保证放置在盖板定位槽41的底部的物件可以平整放置。另外，该组装治具还 包括至少一个磁柱，该磁柱和磁铁42磁性相反配合使用，将物件放于盖板定位槽41的底部 盖在磁铁42上面，加上磁柱，通过磁性相吸则可以固定该物件，假如物件为指纹识别芯片， 则可以固定该指纹识别芯片，磁柱的形状为圆柱体，且磁柱的底面直径等于指纹识别芯片 的宽度，为了更加紧固此指纹识别芯片。
[0034] 图5示出了本实用新型一实施例提供的使用隐藏式指纹模组的组装治具组装隐藏 式指纹模组的示意图，从图5中可以看出，将盖板51按盲孔向上放置在定位板52的盖板定位 槽里521，盖板51包括触控感应区511、指纹识别FPC512、指纹识别芯片513和触控FPC，定位 板52设有对应的指纹识别FPC定位槽和触控FPC定位槽，其中，指纹识别芯片定位槽和触控 FPC定位槽的深度与指纹识别FPC和触控FPC想配合，尤其是触控FPC，触控FPC上设有相应的 芯片。在芯片FPC组合体即盲孔的上方加上磁柱，通过磁性相吸则可以固定该FPC组合体，磁 柱的形状为圆柱体，且磁柱的底面直径等于指纹识别芯片的宽度，为了更加紧固此指纹识 别芯片。
[0035] 图6示出了本实用新型一实施例提供的使用隐藏式指纹模组的组装治具组装隐藏 式指纹模组的局部剖面示意图，如图6所示，使用隐藏式指纹模组的组装治具组装隐藏式指 纹模组，隐藏式指纹模组组装过程所需的部件包括盖板61和定位板62,将盖板61放入定位 板62的盖板定位槽中，确保固定盖板61。盖板61中包括盲孔611，盲孔611底部位置对应的盖 板的厚度优选为〇. 25 ±0.03mm，盲孔611设有油墨层612，油墨层612的厚度优选0.2-0.4mm， 定位板62包括盖板定位槽和嵌入盖板定位槽的磁铁621，磁铁621和盖板61上的盲孔611相 对设置，其中，磁铁621为圆形磁铁，磁铁621的直径大于指纹识别芯片614的宽度，且内嵌入 的磁铁621的上表面和盖板定位槽的底部齐平，保证放置在盖板定位槽的底部的物件可以 平整放置。将通过回流焊工艺焊接完成的指纹识别芯片614和指纹识别FPC615形成的芯片 FPC组合体的上表面涂覆胶水613,胶水613的厚度为10-15um，配合盲孔的有效设计，可以解 决安装过程出现溢胶问题。然后将涂覆胶水的芯片FPC组合体倒置放入盲孔611里，轻轻按 压芯片FPC组合体的上表面并在上表面放置一磁柱63，磁柱63的形状为圆柱体，且磁柱63的 底面直径等于指纹识别芯片的宽度，为了更加紧固此指纹识别芯片。通过磁柱63和磁铁621 的磁性相吸配合使用，加紧固定涂覆胶水的芯片FPC组合体在盲孔611相对位置不变，在经 过相关的工艺(脱泡和烘烤），即可完成隐藏式指纹模组。由此可见，使用该组装治具组装隐 藏式指纹模组，操作简单方便，可以提高作业效率和组装精度，同时盲孔的设计可以有效解 决组装过程中溢胶难以管控等问题，从而提高隐藏式指纹模组的良品率。
[0036] 另外，该组装治具的定位板还可以设计成2*2的排列方式，如图7所示，也可以为其 他的排列方式，这样的排列方式，可以更为有效提高工作效率以及合理利用设备进行批量 生产。
[0037] 图8示出了本实用新型一实施例提供的隐藏式指纹模组的组装的组装方法流程 图，该方法基于上述隐藏式指纹模组的组装治具的相对应的组装方法，为了更为清晰地介 绍该方法，下面的实施例结合和6进行说明，该方法均在无尘车间和防静电的情况下进行操 作的，该方法包括以下步骤：
[0038]步骤S101、将所述盖板按所述盲孔向上放置在所述定位板的盖板定位槽里。
[0039]在本步骤中，将盖板61按照盲孔611向上放置在定位板62的盖板定位槽里，且盲孔 611位置和定位板62上的磁铁621相对应，确保盖板61稳固即可。
[0040] 步骤S102、将所述芯片FPC组合体中的指纹识别芯片涂覆胶水后，倒置放入所述盖 板的盲孔，且所述指纹识别FPC对应放置在所述指纹识别FPC定位槽中。
[0041] 在执行步骤之前，需要通过回流焊工艺将指纹识别芯片614和指纹识别FPC615焊 接固定连接，形成芯片FPC组合体，焊接温度在240°C以下。优选地，还需要清洗指纹识别芯 片614的表面，选用公知的IC芯片的清洗工艺，去除指纹识别芯片614表面的灰尘即可，为了 更好涂覆胶水和后期的固定。胶水选择AB双组分热固型胶水或单组分热固型胶水胶，本实 施例中优选AB双组分热固型胶水，胶水的涂覆厚度优选为10-15um;涂覆胶水还包括相应的 涂覆方式和涂覆形状，其中，涂覆方式包括:手动涂覆或设备自动涂覆，优选机械设备的自 动涂覆;涂覆形状均为非闭合形状，包括："米"字型、"十"字型、"￥"字型或?'字型。这样的 涂覆形状、胶水的厚度的选择和盲孔的设计，可以有效防止溢胶的出现。然后，将涂覆胶水 的芯片FPC组合体倒置放入盖板的盲孔611中，如图6所示，即指纹识别芯片614的上表面涂 覆胶水处，放入盲孔611底部，指纹识别FPC615对应放置在指纹识别FPC定位槽中。如果还包 括触控FPC的话，也对应放置在定位板的触控FPC定位槽中，起到保护FPC的作用。
[0042]步骤S103、利用盖板定位槽的底部内嵌入一磁铁的铁磁性固定涂覆胶水的芯片 FPC组合体，放入脱泡机进行加压真空脱泡。
[0043]在本步骤中，通过轻轻按压芯片FPC组合体的上表面并在上表面放置一磁柱63,磁 柱63的形状为圆柱体，且磁柱63的底面直径等于指纹识别芯片的宽度，通过磁柱63和磁铁 621的磁性相吸配合使用，加紧固定涂覆胶水的芯片FPC组合体在盲孔611相对位置不变。移 动该定位板并放入脱泡机进行加压真空脱泡，目的在于将贴合胶中包裹的气泡挤压出去。 其中，脱泡气压为3-4kg/cm 2,脱泡温度为45-50°C，脱泡时间控制在15-30min。气压、温度和 时间的设置，有效地提高脱泡效果。
[0044] 步骤S104、完成脱泡后，放入烘烤箱里进行加温定时烘烤。
[0045] 完成脱泡后，为了进一步固定芯片FPC组合体，需要将定位板放入烘烤箱里进行加 温定时烘烤，加温定时烘烤对应的加热温度为65-150 °C，加热时间为5-30min。优先选择加 热温度为80°C，加热时间为15min。
[0046] 以上脱泡气压、温度和时间的设置，还有烘烤加热温度和加热时间，还要根据实际 情况进行相关的设定，比如胶水的选择类型不同等。完成上述步骤以后，将隐藏式指纹模组 从组装治具中拿出，在经过进一步地表面处理和相关测试等，即可获得隐藏式指纹模组。
[0047] 综上，从不同的实施例中，可以看出，通过使用该组装治具以及组装方法，有效地 解决了现有的组装工艺存在贴合效率低、精度低和溢胶难以管控等问题，从而提高了隐藏 式指纹模组的生产良品率。
[0048]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种隐藏式指纹模组的组装治具，所述隐藏式指纹模组包括指纹识别芯片和指纹识 别FPC，所述指纹识别芯片和指纹识别FPC通过焊接固定连接，其特征在于，所述组装治具包 括:盖板和定位板，所述盖板和所述定位板配合使用； 所述盖板设有一盲孔，所述盲孔用于放置所述指纹识别芯片，所述盲孔背面对应指纹 识别区域； 所述定位板包括盖板定位槽和指纹识别FPC定位槽，所述盖板定位槽的底部内嵌入一 磁铁，所述磁铁和盖板上的盲孔相对设置。2. 根据权利要求1所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述磁铁为圆形磁 铁，直径大于指纹识别芯片的宽度，且所述磁铁的上表面和所述盖板定位槽的底部齐平。3. 根据权利要求1或2所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述盖板定位 槽的深度大于一预设值。4. 根据权利要求1或2所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述盖板还设 有触控感应区，所述触控感应区下设有触控感应传感器，所述触控感应传感器连接有触控 FPC05. 根据权利要求4所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述定位板包括一 触控FPC定位槽，所述触控FPC定位槽用于放置触控FPC。6. 根据权利要求5所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述盲孔的的轴向 切面为梯形，所述盲孔内侧设有油墨层。7. 根据权利要求1或2所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述组装治具 还包括至少一个磁柱，所述磁柱和所述磁铁配合使用。8. 根据权利要求7所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述磁柱的形状为 圆柱体，且所述磁柱的底面直径等于指纹识别芯片的宽度。9. 根据权利要求1所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述盖板为玻璃盖 板、蓝宝石盖板或陶瓷盖板;所述定位板为电木定位板、不锈钢定位板或铝定位板。10. 根据权利要求1所述的隐藏式指纹模组的组装治具，其特征在于，所述定位板包括 至少一个盖板定位槽。
【文档编号】G06F1/16GK205540800SQ201620240270
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】李喜荣, 毛肖林, 曾海滨, 洪晨耀, 王春桥, 梁伟业
【申请人】深圳市深越光电技术有限公司