指纹识别模组陶瓷盖板的制备方法与流程

文档序号:12742074阅读:464来源:国知局

本发明涉及指纹识别模组,具体涉及一种指纹识别模组陶瓷盖板的制备方法。



背景技术:

指纹模组是指纹锁的核心部件,安装在如指纹门禁或者手机等器件上,用来完成指纹的采集和指纹的识别的模组。指纹模组主要由指纹采集模块、指纹识别模块和扩展功能模块(如锁具驱动模块)组成。指纹识别盖板是指纹采集模块中与手指直接接触的的重要部件,目前使用的指纹识别盖板有蓝宝石、涂覆式、玻璃和陶瓷。

蓝宝石硬度高、耐腐蚀;但存在成本较高、抗摔能力不强、穿透性较差、韧性稍差,成品厚度较厚的缺点;

涂覆式指纹识别方案由于涂层硬度不高,存在容易磨损和受汗水腐蚀等缺点,质感较差;

钢化玻璃具备制作工艺简单,成本低等优点,但硬度远不及蓝宝石,容易被被更高硬度的细小灰尘磨花,介电常数、抗弯强度也较差,且厚度无法进一步做薄(目前最薄厚度为0.175mm),影响识别速度;

陶瓷盖板的品质较上述三种具有较为明显的优势,但介电常数、成本、硬度等产品品质仍有待提高,制备方法有待改善。



技术实现要素:

为解决以上技术问题,本发明提供一种指纹识别模组陶瓷盖板的制备方法。

技术方案如下:

一种指纹识别模组陶瓷盖板的制备方法,其关键在于包括以下步骤:

步骤一、将陶瓷粉坯料至于模具中,采用干压法压制成陶瓷坯体;

步骤二、将所述陶瓷坯体进行烧结,得到陶瓷烧结体;

步骤三、依次将所述陶瓷烧结体平磨、粗研、精研、抛光,最后得到直径φ=40-60mm,厚度d=0.075-1mm的陶瓷盖板成品。

上述步骤一中,所述陶瓷粉坯料由以下重量百分含量的原料构成:氧化锆陶瓷粉95%、氧化铝2%、氧化钇1.5%、聚乙烯醇1.5%。

上述步骤一中,所述干压法的具体操作过程为:

将所述陶瓷粉坯料至于模具中,采用单向干压法,在5-6MPa的压力下进行预压,得到预压片;

再将多个预压片重叠置于模具中,采用双向干压法,在10-12MPa的压力下进行压制,得到所述陶瓷坯体。

上述步骤一制得所述陶瓷坯体后,将所述陶瓷坯体置于5-8MPa条件下保持10-15min,取出后再将其置于真空环境10-15min,循环2-3次,最后再在10-12MPa的压力下进行复压。

上述步骤二中,所述陶瓷坯体按以下步骤烧结:将所述陶瓷坯体置于烧结炉内,将烧结炉升温至1100-1200℃保温烧结30-35min,再升温至1380-1460℃保温烧结45-50min,最后自然降温至800-900℃,并保温60-90min。

具体实施方式

一、结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1:

一种指纹识别模组陶瓷盖板的制备方法,包括以下步骤:

步骤一、将陶瓷粉坯料至于模具中,采用干压法压制成陶瓷坯体;

所述陶瓷粉坯料由以下重量百分含量的原料构成:氧化锆陶瓷粉95%、氧化铝2%、氧化钇1.5%、聚乙烯醇1.5%;

所述干压法的具体操作过程为:

将所述陶瓷粉坯料至于模具中,采用单向干压法,在5MPa的压力下进行预压,得到预压片;

再将多个预压片重叠置于模具中,采用双向干压法,在10MPa的压力下进行压制,得到所述陶瓷坯体。

步骤二、将所述陶瓷坯体置于5MPa条件下保持10min,取出后再将其置于真空环境10min,循环2次,最后再在10MPa的压力下进行复压;

得到直径40mm,厚度1.5mm的复压陶瓷坯体。

步骤三、将所述复压陶瓷坯体进行烧结,得到陶瓷烧结体;

所述陶瓷坯体按以下步骤烧结:将所述陶瓷坯体置于烧结炉内,将烧结炉升温至1100℃保温烧结30min,再升温至1380℃保温烧结45min,最后自然降温至800℃,并保温60min。

步骤四、将所述陶瓷烧结体的厚度平磨至0.15mm,再粗研至0.13mm,再精研至0.085mm,最后抛光至0.08mm,得到陶瓷盖板成品。

实施例2:

一种指纹识别模组陶瓷盖板的制备方法,其关键在于包括以下步骤:

步骤一、将陶瓷粉坯料至于模具中,采用干压法压制成陶瓷坯体;

所述陶瓷粉坯料由以下重量百分含量的原料构成:氧化锆陶瓷粉95%、氧化铝2%、氧化钇1.5%、聚乙烯醇1.5%;

所述干压法的具体操作过程为:

将所述陶瓷粉坯料至于模具中,采用单向干压法,在6MPa的压力下进行预压,得到预压片;

再将多个预压片重叠置于模具中,采用双向干压法,在12MPa的压力下进行压制,得到所述陶瓷坯体。

步骤二、将所述陶瓷坯体置于8MPa条件下保持15min,取出后再将其置于真空环境15min,循环3次,最后再在12MPa的压力下进行复压;

得到直径60mm,厚度2.0mm的复压陶瓷坯体。

步骤三、将所述复压陶瓷坯体进行烧结,得到陶瓷烧结体;

所述陶瓷坯体按以下步骤烧结:将所述陶瓷坯体置于烧结炉内,将烧结炉升温至1200℃保温烧结35min,再升温至1460℃保温烧结50min,最后自然降温至900℃,并保温90min。

步骤四、将所述陶瓷烧结体的厚度平磨至0.15mm,再粗研至0.13mm,再精研至0.085mm,最后抛光至0.08mm,得到陶瓷盖板成品。

陶瓷盖板成品的厚度在0.075-1mm可控。

二、结合检测数据对发明作进一步说明:

对以上实施例1得到的陶瓷盖板(样品1)、现有市售某品牌陶瓷盖板(样品2)、蓝宝石(样品3)和和实施例2得到的陶瓷盖板(样品4)进行对比,分别检测各自的维氏硬度、介电常数、室温抗弯强度、室温断裂韧性、杨氏模量、室温热导率、热膨胀系数,表面粗糙度,检测结果见表1所示:

表1、样品1、2、3、4品质检测结果

从表1可以看出:

以上实施例1和2得到的陶瓷盖板的维氏硬度和杨氏模量优于现有市售某品牌陶瓷盖板,接近蓝宝石的维氏硬度和杨氏模量;

以上实施例1和2得到的陶瓷盖板的介电常数、室温抗弯强度、室温断裂韧性较现有市售某品牌陶瓷盖板和蓝宝石有显著提高;

以上实施例1和2得到的陶瓷盖板的室温热导率、热膨胀系数和现有市售某品牌陶瓷盖板相差不大。

由以上分析可知,本发明指纹识别模组陶瓷盖板的制备方法的有益效果是:采用干压法制备得到的陶瓷盖板,其维氏硬度、杨氏模量、介电常数、室温抗弯强度和室温断裂韧性和现有陶瓷盖板相比,均有较为明显的提升,产品强度更高,耐久性更好,灵敏性更高,反应时间更短;品质更优。

最后需要说明的是,上述描述仅仅为本发明的优选实施例,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

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