指纹识别装置及终端的制作方法

本发明属于指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别装置及终端。

背景技术：

随着科技的发展，指纹识别装置越来越广泛的运用到各类设备中，例如作为终端的智能手机，用户可以通过指纹识别装置实现手机解锁、指纹识别支付等功能。

现有的终端中，如智能手机的指纹识别装置通常采用在智能手机盖板上开盲孔，将指纹模组贴合在盲孔上实现，此技术存在以下问题：盲孔加工要获得规定的精度的工艺难度大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种指纹识别装置，工艺简单。

为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种指纹识别装置，包括指纹模组和终端的盖板，所述盖板包括显示区和包围所述显示区的非显示区，所述盖板具有长边和短边，所述短边一侧的所述非显示区开设有一通孔，所述指纹模组嵌入于所述通孔中，所述指纹模组与所述盖板过盈配合，所述指纹模组包括侧壁面，以及与所述侧壁面相连的环表面，所述环表面面向所述盖板外表面的方向，所述环表面位于所述侧壁面的底端，所述侧壁面与所述通孔的内壁配合，所述环表面与所述盖板的内表面贴合。

通过以上设置，使得指纹模组的侧壁面与盖板的通孔内壁紧密贴合，环表面贴合盖板的内表面，由于采用过盈配合，使指纹模组稳固的安装在盖板上，加工盖板上的通孔的工艺不需要控制刀具伸入盖板内的尺寸精度，工艺更为简单。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述指纹模组与所述盖板的过盈范围为0～0.03mm。

通过上述设置，使指纹模组与盖板配合后，既可使两者稳固连接，又不会使通孔壁面受到很大的挤压力，造成盖板或指纹模组损伤。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述指纹模组包括包围环，所述侧壁面为所述包围环的外壁面，所述包围环还包括限位板，所述限位板连接在所述包围环的外壁面的底端，所述限位板的上表面为所述环表面，所述限位板还包括与所述上表面相背的下表面，所述下表面贴合一底板，所述底板用于封闭所述指纹模组。

通过设置限位板，使指纹模组装配时，只需将限位板与盖板内表面紧密贴合即可确认指纹模组已装配好，不需要再设置复杂的测量工序。

结合第一方面及第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述包围环还包括内表面，所述内表面围合形成腔体结构，所述指纹模组包括层叠设置的保护盖、传感器和fpc，所述保护盖、所述传感器和所述fpc收容于所述腔体结构内，所述保护盖封闭所述腔体结构的顶部，所述底板封闭所述腔体结构的底部。

通过上述设置，使包围环的内表面所围合的腔体结构为封闭结构，可防尘防水，有利于保护腔体结构内的传感器和fpc。

结合第一方面及第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述保护盖与所述传感器之间设置有第一胶层，所述fpc与所述底板之间设置有第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层用于粘贴所述保护盖和所述传感器及所述fpc和所述底板。

通过第一胶层和第二胶层的设置，使传感器和保护盖稳固连接，保证传感器紧密贴合保护盖，便于感测用户指纹；fpc与底板稳固连接，保证fpc不会窜动，保持指纹模组的稳定。

结合第一方面及第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述传感器和所述fpc之间设置有补强钢片，所述补强钢片通过锡焊层焊接于所述传感器上。

通过设置补强钢片，使用户手指按压指纹模组保护盖的力传导至补强钢片上，避免传感器受到用户手指过大的按压力而造成损坏。

结合第一方面及第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述fpc包括伸出端，所述包围环还设有自所述包围环底部沿所述盖板内表面突出的遮光段，所述fpc的伸出端在所述指纹模组与所述盖板配合的位置被所述遮光段遮挡，以防止漏光。

结合第一方面及第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述限位板至少包括两块，至少两块所述限位板围绕所述指纹模组中心对称或沿所述指纹模组中心向所述盖板短边中点的连线轴对称设置。

通过设置至少两块限位板，使得指纹模组在盖板上受力均匀，可延长指纹识别装置的使用寿命。

结合第一方面及第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述保护盖外表面设置有油墨层，所述油墨层用于与手指指纹接触。

第二方面，本发明还提供了一种终端，包括前述实现方式中任一所述的指纹识别装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的指纹识别装置的一种实施方式的结构示意图；

图2是图1中的盖板结构示意图；

图3是图2中的盖板沿f-f方向的截面结构示意图；

图4是图3的盖板装配上指纹模组的结构示意图；

图5是图1中的指纹模组的结构示意图，图中省略了油墨层；

图6是图5的指纹模组沿e-e方向的截面结构示意图；

图7是图6的指纹模组的结构爆炸示意图；

图8是图5中的指纹模组的后视结构示意图；

图9是图5中的指纹模组的右视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明一种较佳实施方式提供一种指纹识别装置，包括指纹模组100和终端的盖板200，其中，指纹模组100可采用按压式传感器、也可采用擦划式传感器，盖板200边缘可采用2.5d曲面或3d曲面设计。

请一并参考图2，所述盖板200包括显示区21和非显示区22，所述显示区21设于所述盖板200中部，以用于显示屏幕，所述显示区21之外的其他所述盖板200区域为所述非显示区22，所述非显示区22包围所述显示区21，其中，所述盖板200具有长边210和短边220，所述通孔23开设于所述短边220一侧的所述非显示区22，所述指纹模组100嵌入于所述通孔23中，所述指纹模组100与所述盖板200过盈配合。

请一并参考图3和图4，所述盖板200包括相对的外表面201和内表面202，其中，所述外表面201面向用户，本实施方式中，通孔23开设于盖板200非显示区22的中部位置，即通孔23位于盖板200短边中点的连线上，通孔23的中点与盖板200短边中点重合。在其他实施方式中，通孔23也可开设于盖板200非显示区22的偏离中部位置的区域。

请一并参考图5和图6，所述指纹模组100包括侧壁面117，以及与所述侧壁面117相连的环表面118，所述环表面118面向所述盖板外表面201的方向，所述环表面118位于所述侧壁面117的底端，所述侧壁面117与所述通孔23的内壁配合，所述环表面118与所述盖板的内表面202贴合。

通过以上设置，使得指纹模组100的侧壁面117与盖板200的通孔23内壁紧密贴合，环表面118贴合盖板200的内表面202，由于采用过盈配合，使指纹模组100稳固的安装在盖板200上，加工盖板100上的通孔23的工艺不需要控制刀具伸入盖板200内的尺寸精度，工艺更为简单。

可以理解的，盖板200的通孔23内壁与盖板200外表面201和内表面202相接的位置还可设有倒角，以便于装配指纹模组100和提升用户使用指纹识别时的用户体验，防止硌手。

具体的，通孔23的形状可以为椭圆形、矩形或由矩形和两个半圆形连接构成的长圆弧形等，需要说明的是，此处所指的通孔23的形状是指从盖板200外表面201向内表面202投影所形成的形状，通孔23的形状可以根据指纹模组100的形状进行设计。

本实施方式中，盖板100为终端前盖板，在远离通孔23的另一侧短边的非显示区域，还可设有听筒孔、摄像孔和/或感应孔等功能孔。盖板100可为金属材质或玻璃材质，也可以为其他材质。

进一步的，所述指纹模组100与所述盖板200的过盈范围为0.01～0.03mm，进一步的，所述指纹模组100与所述盖板200的过盈范围为0.01～0.02mm，优选的过盈尺寸为0.01mm、0.02mm和0.03mm。通过上述设置，使指纹模组100与盖板200配合后，既可使两者稳固连接，又不会使通孔23壁面受到很大的挤压力，造成盖板200或指纹模组100损伤。

请参考图5和图6，一种实施方式中，所述指纹模组100包括包围环11，所述侧壁面117为所述包围环11的外壁面，所述包围环11还包括限位板115，所述限位板115连接在所述包围环11的外壁面117的底端，所述限位板115的上表面118为所述环表面，所述限位板115还包括与所述上表面118相背的下表面，所述下表面贴合一底板108，所述底板108用于封闭所述指纹模组100。

通过设置限位板115，使指纹模组100装配时，只需将限位板115与盖板内表面202紧密贴合即可确认指纹模组100已装配好，不需要再设置复杂的测量工序。

本实施方式中，包围环11的限位板115一体成型，包围环11的侧壁面117与限位板115的上表面118相连接形成的夹角可以为90°，其中，侧壁面117的外表面具有良好的强度、刚度以及耐磨特性，侧壁面117与通孔23配合时能紧密贴合，限位板115的上表面118具有良好的强度和刚度，并且在限位板115连接包围环11的位置具有减弱应力集中的设计，例如侧壁面117和限位板上表面118相接时由一定弧度的过渡，减轻应力集中现象造成限位板115断裂或弯折现象。在本实施方式中，通孔23的内壁垂直于盖板内表面202，包围环外壁面117与通孔内壁23配合时，限位板115的上表面118正好贴合在盖板的下表面202上。在其他实施方式中，通孔23的内壁也可不垂直于盖板内表面202，例如，通孔23内壁与盖板内表面202的夹角大于90°，使通孔23呈从盖板外表面201向内表面202逐渐扩大的结构，包围环11的侧壁面117与限位板115的上表面118相连接形成的夹角大于90°，如此设置使得指纹模组100嵌入通孔23内时，所受到的通孔23内壁对包围环11外壁面117的摩擦阻力减小，便于装配。

请参考7，一种实施方式中，所述包围环11还包括内表面119，所述内表面119围合形成腔体结构，所述指纹模组100包括层叠设置的保护盖101、传感器103和fpc106，所述保护盖101、所述传感器103和所述fpc106收容于所述腔体结构内，所述保护盖101封闭所述腔体结构的顶部，所述底板108封闭所述腔体结构的底部。

具体的，请结合图6，指纹模组100的层叠结构10包括保护盖101、传感器103和fpc106，保护盖101与包围环11的内表面119紧密贴合，贴合的方式可以为粘贴，即在保护盖101的侧边涂一层粘胶(图中未示出)，保护盖101通过粘胶牢固的粘贴在包围环11的内表面119上，使保护盖101与包围环11之间形成无缝的结构，外形美观，并可防尘防水。

保护盖101的上表面可以与包围环11的顶部齐平共面，也可以稍微凸出或凹进于包围环11的顶部，本发明不限制此处的具体结构。

底板108紧密贴合限位板115的下表面，贴合的方式也可为粘贴，即在底板108与限位板115下表面对应位置涂布一层粘胶(图中未示出)，底板通过粘胶牢固的粘贴在限位板115的下表面上，使底板108与限位板115之间形成无缝的结构，可防尘防水。

底板108侧边可以与限位板115的侧边齐平共面，也可以稍微凸出或凹进于限位板115的侧边，本发明不限制此处的具体结构。

底板108上设置有焊点109，多个焊点109形成焊盘用于与其他元件电连接。

通过上述设置，使包围环11的内表面119所围合的腔体结构为封闭结构，可防尘防水，有利于保护腔体结构内的传感器103和fpc106。

进一步的，所述保护盖101与所述传感器103之间设置有第一胶层102，所述fpc106与所述底板108之间设置有第二胶层107，所述第一胶层102和所述第二胶层107用于粘贴所述保护盖101和所述传感器103及所述fpc106和所述底板108。通过第一胶层102和第二胶层107的设置，使传感器103和保护盖101稳固连接，保证传感器103紧密贴合保护盖101，便于感测用户指纹；fpc106与底板108稳固连接，保证fpc106不会窜动，保持指纹模组100的稳定。

fpc106用于将传感器103感测到的用户指纹信息传递至终端的处理芯片，因此，保持传感器103和fpc106的稳固还可使传感器103与fpc106之间的连接结构稳定，防止造成传感器103与fpc106连接不稳定造成的不能识别用户指纹信息的现象。

进一步的，所述传感器103和所述fpc106之间设置有补强钢片105，所述补强钢片105通过锡焊层104焊接于所述传感器103上。通过设置补强钢片105，使用户手指按压指纹模组100保护盖101的力传导至补强钢片105上，避免传感器103受到用户手指过大的按压力而造成损坏。

进一步的，请参考图5至图8，所述fpc106包括伸出端12，所述包围环11还设有自所述包围环11底部沿所述盖板200内表面202突出的遮光段116，所述fpc106的伸出端12在所述指纹模组100与所述盖板200配合的位置被所述遮光段116遮挡，以防止漏光。

具体的，遮光段116可以与包围环11一体成型，也可以单独设置一段薄片；进一步的，遮光段116可围绕包围环11一整圈设置，也可以只是其中一段长度；优选的，遮光段116连接相邻的两块限位板115，并与限位板115齐平共面，可使指纹模组100具有良好的框架结构，结构稳固。

由于盖板100上用于指纹识别位置的区域的通孔23左右的位置相对充裕，上下区域则非常窄，两块限位片115可对称设于盖板200通孔23的左右两侧，遮光段116设于盖板200通孔23的上下两侧中的一侧，遮光段116向盖板内表面202凸出的距离一般小于限位板115向盖板内表面202伸出的距离，以充分利用盖板200的空间。

进一步的，请参考图5和图6，所述限位板115至少包括两块，至少两块所述限位板115围绕所述指纹模组100中心对称或沿所述指纹模组100中心向所述盖板200短边220中点的连线轴对称设置。通过设置至少两块限位板115，使得指纹模组100在盖板200上受力均匀，可延长指纹识别装置的使用寿命。

进一步的，所述保护盖101外表面设置有油墨层(图中未示出)，所述油墨层用于与手指指纹接触。通过设置油墨层，还可满足多种个性化需求，特别是年轻人的消费需求，可以在保护盖101表面设置绚丽的颜色的油墨层，该油墨层可以采用涂布的方式，也可以采用印刷的方式制作。

保护盖101的材质与盖板200的材质可以相同，并且，在制作保护盖时，可在保护盖101表面采用拉丝、印制花纹等工艺，使得保护盖101表面具有与盖板200不同的纹理，便于用户使用手指触摸即可寻找到指纹识别位置，便于盲操。

请参考图1至图9，本发明还提供了一种终端，包括如前述实施方式中的指纹识别装置，该终端可为智能手机、个人移动助理、平板电脑等电子设备，也可以为指纹打卡机、自动柜员机等终端设备。

具体的，该终端的盖板200开设有通孔23。该指纹识别装置中的指纹模组100包括层叠设置的保护盖101、传感器103、补强钢片105、fpc106以及用于粘贴保护盖101和传感器103的第一胶层101，粘贴fpc106和底板108的第二胶层，焊接传感器103和补强钢片105的锡焊层104，包围环11将上述层叠设置的元件10容纳于包围环11内表面119所形成的腔体结构内并形成一个整体。包围环11还包括限位板115和遮光段116，fpc106伸出端12经过指纹模组100与通孔23配合的位置时，被该遮光段116遮挡，使终端不会发生从通孔23处漏光的现象。

该终端装配时，首先装配好指纹模组，将fpc106的伸出端12与连接线14的连接端13连接，连接端13为柔性可折叠材料，连接线14远离连接端13的一端还分别设有器件区15和插接口16，插接口16与终端内pcb上对应的接口连接，以将指纹识别装置所识别的指纹信息传递到pcb上的处理芯片上，实现指纹识别的功能。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。