生物识别模块、生物识别模组、电子设备的制作方法

本实用新型涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种生物识别模块、生物识别模组、电子设备。

背景技术：

目前，越来越多的电子设备开始配置生物传感装置。所述生物传感装置一般包括生物识别芯片、封装体以及保护层，封装体用于对生物识别芯片进行封装，保护层形成于封装体的表面。其中，所述封装体通常为树脂材料，所述保护层例如为蓝宝石盖板、涂层等。

然，封装体的表面通常不平整，具有细小凹陷、凸起等不紧致或不平坦的表面结构，导致生物识别芯片感测到的生物信息的强度不均匀，影响生物识别芯片的感测结果。

技术实现要素：

本实用新型提供一种生物识别模块、生物识别模组、电子设备，以解决上述由于封装体的表面结构不紧致或不平坦，影响生物识别芯片感测结果的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用一种技术方案为：提供一种生物识别模块，其包括：

生物识别芯片，用于感测目标物体的生物信息；

封装体，用于封装所述生物识别芯片；以及

平坦化层，形成于所述封装体的表面，用于平坦化所述封装体的表面。

在某些实施方式中，所述平坦化层进一步具有防静电功能。

在某些实施方式中，所述平坦化层包括抗静电材料、环氧树脂、紫外光固化涂料中的一种或多种。

在某些实施方式中，所述生物识别模块还包括保护层，形成于所述平坦化层的表面。

在某些实施方式中，所述保护层包括蓝宝石盖板、涂层、玻璃盖板、陶瓷盖板、薄膜盖板中的任意一种。

在某些实施方式中，所述生物识别芯片为指纹传感芯片、血氧传感芯片、心跳传感芯片、虹膜传感芯片中和一种或多种。

在某些实施方式中，所述生物识别模块可进一步包括印刷电路板，所述生物识别芯片设置在所述印刷电路板上，并与所述印刷电路板电连接，所述生物识别芯片封装在所述印刷电路板与所述封装体之间。

为解决上述技术问题，本实用新型采用一种技术方案为：提供一种生物识别模组，其包括：

生物识别模块，为上述任意一项所述的生物识别模块；和

柔性线路板，所述生物识别模块与所述柔性线路板电连接。

为解决上述技术问题，本实用新型采用一种技术方案为：提供一种电子设备，其包括上述的生物识别模组。

由于本申请的生物识别模块包括生物识别芯片和封装体，封装体的表面形成有平坦化层，平坦化层的外表面平坦，且填平封装体不平整表面，因此，所述生物识别模块感测到的生物信息强度均匀，且结构简单，提高了感测精度。相应地，具有生物识别模块的生物识别模组、电子设备也同样是感测到的生物信息强度均匀，且结构简单，提高了感测精度。

本实用新型还提供一种生物识别模块，包括：

生物识别芯片，用于感测目标物体的生物信息；

封装体，用于封装所述生物识别芯片；

防静电层，形成于所述封装体的表面；和

保护层，形成在所述防静电层上；

其中，所述保护层包括蓝宝石盖板、涂层、玻璃盖板、陶瓷盖板、薄膜盖板中的任意一种。

由于本申请的生物识别模块在封装体与保护层之间进一步包括防静电层，因此，所述生物识别模块能够对用户接触或接近生物识别模块时所带来的静电具有一定的防护作用。

尽管公开了多个实施例，包括其变化，但是通过示出并描述了本实用新型公开的说明实施例的下列详细描述，本实用新型公开的其他实施例将对所属领域的技术人员显而易见。将认识到，本实用新型公开能够在各种显而易见的方面修改，所有修改都不会偏离本实用新型的精神和范围。相应地，附图和详细描述本质上应被视为说明性的，而不是限制性的。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本实用新型生物识别模块的一实施例截面示意简图；

图1a是图1所示生物识别模块中A的局部放大示意简图；

图2是本实用新型生物识别模块的另一实施例俯视图；

图3是本实用新型生物识别模块的另一实施例截面示意简图；

图4是本实用新型生物识别模块的另一实施例截面示意简图；

图5是本实用新型生物识别模块的另一实施例截面示意简图；

图6是本实用新型生物识别模组的结构示意简图；

图7是本实用新型电子设备的立体图；

图8是本实用新型生物识别模块的制作方法一实施例的流程图；

图9是本实用新型生物识别模块的制作方法另一实施例的流程图；

图10是图8所示步骤S30一实施方式的方法流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。为了方便或清楚，可能夸大、省略或示意地示出在附图中所示的每层的厚度和大小、以及示意地示出相关元件的数量。另外，元件的大小不完全反映实际大小，以及相关元件的数量不完全反应实际数量。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构。

此外，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有该特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本实用新型的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是：“多个”包括两个和两个以上，除非另有明确具体的限定。“连接”可为电连接、机械连接、耦接、直接连接、以及间接连接等多种实施方式，除非本实用新型下述特别说明，否则并不做特别限制。另外，各元件名称中出现的“第一”、“第二”等词语并不是限定元件出现的先后顺序，而是为方便元件命名，清楚区分各元件，使得描述更简洁。

请参阅图1，图1是本实用新型生物识别模块的一实施例截面示意简图。本实用新型的生物识别模块100包括生物识别芯片10、封装体20以及平坦化层30。

生物识别芯片10用于感测目标物体的生物信息。封装体20用于封装该生物识别芯片10。平坦化层30形成于该封装体20的表面，用于平坦化该封装体20的表面。具体地，该平坦化层30可形成于该封装体20的顶面201和外侧面202，也可以仅仅形成于封装体20的顶面201。

需要说明的是，该目标物体如为用户的手指，也可为用户身体的其它部分，如手掌、脚趾、耳朵、虹膜等，甚至也可为其它合适类型的物体，而并不局限为人体。

请一并参阅图1a，图1a是图1所示生物识别模块中A的局部放大示意简图。该平坦化层30的上表面31为平坦的表面。下表面32与该封装体20的表面结构匹配。该表面结构可以是具有凹陷21、凸起22等不紧致或不平坦的表面结构。该平坦化层30可填充表面中的凹陷21，还可覆盖凸起22，以形成平坦化的表面。例如，该平坦化层30的莫氏硬度为3～4，厚度为8～11微米。平坦化层30的厚度不宜过厚或过薄，过厚会增加生物识别芯片10与目标物体的感测距离，容易影响生物识别芯片10的感测效果，过薄会导致平坦化层30形成工艺实现困难。平坦化层30的厚度例如为10微米。

该平坦化层30包括环氧树脂、紫外光固化涂料中的一种或两种。然，本申请并不局限于此，该平坦化层30也可为其它合适的材料。该紫外光固化涂料例如包括光敏树脂、光敏剂以及稀释剂。本实施例的紫外光固化涂料固化时间短、固化温度低、挥发率低，提高生产效率和成本。本申请并不局限此处所列的紫外光固化涂料，还可为其它合适的紫外光固化涂料。

进一步地，该平坦化层30还可具有防静电功能，该功能例如通过抗静电材料或导电材料等方式实现。

在本实施方式中，该平坦化层30进一步包括抗静电材料。该抗静电材料的成份例如包括季铵化合物、胺类、乙二醇、月桂酸氨基化合物等，其可减少摩擦力，有利于减少摩擦电压。然，本申请并不局限此处所列的抗静电材料的成份，也可包括其它合适的抗静电材料的成份。

可变更地，在其它实施方式中，该平坦化层30的成份例如主要包括或仅包括抗静电材料。该抗静电材料不仅起到抗静电的作用，也可起到平坦化的作用，从而减少或节省环氧树脂、紫外光固化涂料等用于起到平坦化作用的材料。

当平坦化层30为抗静电材料、环氧树脂、紫外光固化涂料中的两种或三种材料混合而成时，该平坦化层30例如为各种材料均匀混合而成。

在某些实施方式中，所述平坦化层30也可替换为防静电层，所述防静电层主要用于防护用户在触摸或接近所述生物识别模块100时所带来的静电。从而，可起到保护生物识别模块100的作用。

请参阅图2，图2是本实用新型生物识别模块的另一实施例俯视图。相较上述实施例，进一步地，本实施例中的平坦化层30包括第一平坦子层33和第二平坦子层34。第一平坦子层33、第二平坦子层34形成于封装体20的顶面201。其中，第二平坦子层34围绕该第一平坦子层33。第一平坦子层33的材料为环氧树脂或紫外光固化涂料，第二平坦子层34的材料为抗静电材料。

需要说明的是，图2中所示的平坦化层30的形状为长方形，其也可以为正方形、圆形或椭圆形，还可以是其它不规则的形状。第一平坦子层33与第二平坦子层34的形状可以是相同，当然，也可以是不同。

请参阅图3，图3是本实用新型生物识别模块的另一实施例截面示意简图。可变更地，在其它实施例中，也可以将第二平坦子层34形成于封装体20的外侧面202而非形成于封装体20的顶面201。第二平坦子层34的上表面例如与第一平坦子层33的上表面平齐。

可替换地，在其它实施例中，形成于封装体20的外侧面202的第二平坦子层34的材料可替换为导电材料，导电材料与生物识别模组200中柔性电路板210(下面将提及，见图6)的接地端电连接以吸收目标物体接近或接触生物识别模块100所产生的静电。

请参阅图4，图4是本实用新型生物识别模块的另一实施例截面示意简图。本实施例与上述各实施例大体相同，不同在于：本实施例中的该生物识别模块100进一步包括保护层50。保护层50形成于该平坦化层30的表面，以用于保护生物识别芯片10。由于平坦化层30的表面平坦以使得与保护层50可平整贴合，提高保护层50的附着力。

需要说明的是，当本实用新型的生物识别芯片10在感测目标物体的生物信息时，该目标物体可以是与保护层50直接接触，也可以是与保护层50间接接触。当目标物体与保护层50间接接触时，例如可以通过是中间媒介与保护层50接触，该中间媒介例如为电子设备(以手机为例)的保护盖板，该生物识别模块100例如设置在保护盖板下方，位于电子设备内部。又或者，该生物识别模块100设置在电子设备上，保护层50背对生物识别芯片10的表面为电子设备的外表面的一部分。相应地，该生物识别芯片10可以对靠近(即，间接接触)或直接接触保护层50的目标物体进行生物信息的感测。

该保护层50包括蓝宝石盖板、涂层、玻璃盖板、陶瓷盖板、薄膜盖板中的任意一种。然，本申请并不局限此处所列的各种保护层50，也可为其它合适的保护层50。其中，涂层可以直接为硬化层，用于防刮擦，其可采用镀膜(Coating)的方式直接在平坦化层30上形成。硬化层的颜色可以与电子设备的外观颜色相同。

请参阅图5，图5是本实用新型生物识别模块的另一实施例截面示意简图。该保护层50包括颜色层51和硬化层52。该颜色层51形成于平坦化层30上。进一步地，在颜色层51上例如可采用镀膜(Coating)的方式形成硬化层52。该颜色层51的材料包括油墨，硬化层52对油墨有良好的附着力，使生产工艺简单。硬化层52的材料例如为透明材料以透显颜色层51。需要说明的是，该颜色层51的材料并不局限于油墨，也可为其它合适的材料。

进一步地，该涂层还可包括粘着层53，该颜色层51通过粘着层53粘贴于平坦化层30表面。另外，该颜色层51与该硬化层52的位置可也互换。

该生物识别芯片10例如为指纹传感芯片、血氧传感芯片、心跳传感芯片、虹膜传感芯片中的一种或多种。然，本申请并不局限于此该的各种传感芯片，该生物识别芯片10也可为其它合适的传感芯片。

进一步地，生物识别模块100可进一步包括印刷电路板40(见图5)。生物识别芯片10设置在印刷电路板40上，并与印刷电路板40电连接。生物识别芯片10封装在该印刷电路板40与封装体20之间。

另外，除图5所示的生物识别模块100，图1、图2、图3等各实施方式的生物识别模块100也可进一步包括印刷电路板40，且生物识别芯片10封装在该印刷电路板40上。

本申请例如采用注塑封装工艺对生物识别芯片10进行封装。封装体20例如为环氧树脂类材料。具体地，将载有生物识别芯片10的印刷电路板10放置在一注塑模具中，将环氧树脂类材料注入模具腔体内，对生物识别芯片10进行封装。

在本实用新型的生物识别模块100中，封装体20的表面形成有平坦化层30，平坦化层30的外表面平坦，且填平封装体20不平整的表面。生物识别模块100感测到的生物信息强度均匀，且结构简单，提高了感测精度。

请参阅图6，图6是本实用新型生物识别模组的结构示意简图。本实用新型的生物识别模组200包括生物识别模块100和柔性线路板210。该生物识别模块100例如为上述任意实施例该的生物识别模块100。该生物识别模块100与该柔性线路板210电连接。

请参阅图7，图7是本实用新型电子设备的立体图。本实用新型还提供了一种电子设备300，其包括上述的生物识别模组200。该电子设备300如为移动电话、平板电脑、电视、遥控装置、智能门锁、穿戴式设备、智能钱包等各种智能设备。在此实施方式中，所述生物识别模组200设置在电子设备300的正面，然，可变更地，所述生物识别模组200也可设置在电子设备300的侧面或背面等其它合适位置，另外，也可设置在电子设备300的内部，例如显示面下方或非透光区域下方等，并不局限于图7所示的实施方式。

请参阅图8，图8是本实用新型生物识别模块的制作方法一实施例的流程图。该制作方法包括如下步骤：

步骤S10：提供生物识别芯片10；

该生物识别芯片10例如为指纹传感芯片、血氧传感芯片、心跳传感芯片、虹膜传感芯片等中的一种或多种。然，本申请并不局限在此所列的各种传感芯片，该生物识别芯片10也可为其它合适的传感芯片。

步骤S20：在该生物识别芯片10上形成封装体20；

本实施例例如采用注塑封装工艺对生物识别芯片10进行封装。封装体20例如为环氧树脂类材料。具体地，将生物识别芯片10放置在一注塑模具中，将环氧树脂类材料注入模具腔体内，对生物识别芯片10进行封装，以形成生物识别装置。

步骤S30：在该封装体20的表面形成平坦化层30，以平坦化封装体20的表面。

该步骤例如通过喷涂工艺、溅射工艺、旋涂法、化学机械平坦化等中的一种方式使平坦化层30形成于该封装体20的表面。所形成平坦化层30的莫氏硬度为3～4，厚度为8～11微米。平坦化层30的厚度不宜过厚或过薄，过厚会增加生物识别芯片10与目标物体的距离，容易影响生物识别芯片10的感测效果，过薄会导致平坦化层30形成工艺难实现。该平坦化层30的厚度例如为10微米。

请参阅图9，图9是本实用新型生物识别模块的制作方法另一实施例的流程图。本实施例与上述实施例大体相同，二者主要区别在于：本实施例进一步包括如下步骤：

步骤S11：提供印刷电路板40；和

步骤S12：将所提供的生物识别芯片10设置于该印刷电路板40上，并与该印刷电路板40电路电连接。

在本实施例中，当生物识别芯片10设置在印刷电路板40上并与该印刷电路板40电连接之后，执行步骤S20，以封装该生物识别芯片10于该封装体20与该印刷电路板40之间，以形成生物识别装置。

请参阅图10，图10是上述步骤S30一实施方式的方法流程图。该步骤S30包括：

步骤S31：将该生物识别装置固定于治具；

步骤S32：匀速旋转该治具；

其中，该生物识别装置随着治具匀速旋转而匀速旋转。

步骤S33：定向向该生物识别装置发射源料以使该封装体的表面形成该平坦化层30。

具体地，被固定于某一位置的源料往封装体20的发射角度保持不变地发射。由于生物识别装置在匀速旋转，从而使得源料均匀地抵达封装体20的表面，而抵达封装体20的表面的源料随着治具匀速旋转而流动进入封面体20表面的凹陷21，还可流动平齐于凸起22或者覆盖凸起22从而形成平坦化层30。当然，在封装体20的表面形成不同材料的平坦化层30时，源料发射的角度可不同，例如第一平坦子层33和第二平坦子层34材料不同时，两种源料往封装体20表面发射的角度可不同。

步骤S30的实施方式不局限于上述的方式，可变更地，在其它实施方式中，也可以是固定源料的治具匀速旋转，固定生物识别装置的治具保持不动。还可以是固定源料的治具与固定生物识别装置的治具均匀速旋转，但旋转速度相对不同。

在上述任意实施例中的生物识别模块100的制作方法，其还可进一步包括步骤：形成保护层50在该平坦化层30上。其中，该保护层60包括蓝宝石盖板、涂层、玻璃盖板、陶瓷盖板、薄膜盖板中的任意一种。然，本申请并不局限此处所列的各种保护层50，也可为其它合适的保护层50。

上述生物识别模块100的制作方法，使封装体20的表面形成有平坦化层30，平坦化层30的外表面平坦，且其填平封装体20不平整的表面。该制作方法制成的生物识别模块100感测到的生物信息强度均匀，且结构简单，提高了感测精度。

尽管是参考各实施例来描述本公开，但是可以理解，这些实施例是说明性的，并且本实用新型的范围不仅限于它们。许多变化、修改、添加、以及改进都是可能的。更一般而言，根据本实用新型公开的各实施例是在特定实施例的上下文中描述的。功能可以在本实用新型公开的各实施例中在过程中以不同的方式分离或组合，或利用不同的术语来描述。这些及其他变化、修改、添加、以及改进可以在如随后的权利要求书所定义的本实用新型公开的范围内。