指纹识别装置及终端设备的制作方法

指纹识别装置及终端设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种指纹识别装置及终端设备。该指纹识别装置包括：指纹识别组件，包括：柔性电路薄膜及形成于所述柔性电路薄膜上的传感器和控制芯片，其中所述传感器和所述控制芯片电连接；支撑件，包括上部分和下部分，其中所述上部分相对于所述下部分呈凸起状，从而所述支撑件具有倒T形，所述支撑件被所述指纹识别组件部分地包裹，且所述传感器位于所述上部分的顶表面；保护层，形成于至少部分的所述指纹识别组件之上且位于所述传感器上方；以及基环，具有顶开口，置于部分的所述支撑件之上，所述指纹识别组件至少部分地容置于所述基环之内；其中，所述保护层通过所述基环的顶开口暴露上部分。
【专利说明】指纹识别装置及终端设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物识别领域，尤其涉及一种指纹识别装置及包含其的终端设备。

【背景技术】
[0002] 近年来，随着存储技术的发展，终端设备如智能手机、平板电脑等存储有大量个人 信息等重要资料，其安全性变得更为重要。目前多使用口令、图形等形式来实现对其终端设 备的密码保护。
[0003] 然而，对于口令、图形等加密方式，用户需记住设定的口令和/或图形；此外，在公 共场合，还存在密码泄露的危险。而为了提高安全性，往往需要增加口令和图形的复杂度， 这无疑进一步增加了用户记忆的难度，造成安全与易用之间的冲突。
[0004] 指纹是由手指表面皮肤凹凸不平的纹路组成，是人体独一无二的特征，其复杂程 度可提供用于识别的足够特征。指纹识别即是利用指纹唯一性和稳定性的特点来实现身份 识别，而无需用户记忆。
[0005] 电容式指纹识别传感器在基材衬底上形成导电电路，当手指与传感器接触时，通 过指纹脊的凸起和指纹谷的凹陷所产生的不同电容值来探测并形成指纹图案。
[0006] 然而，随着指纹识别技术广泛地被采用，遇到了一些问题，主要是指纹识别装置应 用于电子设备中时，对其大小和高度的要求。随着手持式电子设备的广泛使用，电子设备的 设计者或工程师一方面不断地追求电子设备最大地集成化及易用性，另一方面又要减小电 子设备中的集成组件的尺寸并降低其成本。典型地，这些电子设备仅包含了对于核心功能 而言必须的输入/输出元件，例如屏幕、及有限的按钮。
[0007] 因此，需要实现一种可集成于手持式电子设备的指纹识别装置的封装，以克服现 有技术中的问题。


【发明内容】

[0008] 有鉴于此，本发明提供了一种可集成于终端设备中的指纹识别装置及包含其的终 端设备。
[0009] 本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中 变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。
[0010] 本发明一方面公开了一种指纹识别装置，包括：指纹识别组件，包括：柔性电路薄 膜及形成于所述柔性电路薄膜上的传感器和控制芯片，其中所述传感器和所述控制芯片电 连接；支撑件，包括上部分和下部分，其中所述上部分相对于所述下部分呈凸起状，从而所 述支撑件具有倒T形，所述支撑件被所述指纹识别组件部分地包裹，且所述传感器位于所 述上部分的顶表面；保护层，形成于至少部分的所述指纹识别组件之上且位于所述传感器 上方；以及基环，具有顶开口，置于部分的所述支撑件之上，所述指纹识别组件至少部分地 容置于所述基环之内；其中，所述保护层通过所述基环的顶开口暴露上部分。
[0011] 于一实施例中，所述传感器和所述控制芯片分离地设置于所述柔性电路薄膜的同 侦h并分别与所述柔性电路薄膜电连接。
[0012] 于另一实施例中，所述传感器和所述控制芯片分别设置于所述支撑件的不同侧。
[0013] 于再一实施例中，所述控制芯片以倒装芯片的方式电连接于所述柔性电路薄膜。
[0014] 于再一实施例中，所述支撑件的中心与所述传感器的中心在同一个垂直于所述支 撑件顶表面的平面上。
[0015] 于再一实施例中，所述指纹识别组件包裹所述支撑件的上部分的顶表面、一个侧 表面及所述支撑件的下部分的部分顶表面、一个侧表面。
[0016] 于再一实施例中，所述指纹识别组件包裹所述支撑件的上部分的顶表面、一个侧 表面及所述支撑件的下部分的部分顶表面、一个侧表面和底表面。
[0017] 于再一实施例中，所述支撑件具有凹槽，以容置所述控制芯片。
[0018] 于再一实施例中，所述凹槽深度大于所述控制芯片的厚度。
[0019] 于再一实施例中，所述基环的顶表面高于所述保护层的顶表面。
[0020] 于再一实施例中，所述基环的顶表面具有朝向中心的倒角，或者所述基环的顶表 面朝向中心一侧呈圆弧形。
[0021] 于再一实施例中，所述基环包括侧部和连接于所述侧部的凸出部，所述凸出部的 底表面接触所述保护。
[0022] 于再一实施例中，所述基环的顶表面与所述保护层的顶表面的高度差为H，所述基 环与所述传感器感应区域之间的最短距离为L，H/L为1/5?2/3。
[0023] 于再一实施例中，H/L为1/4?1/2。
[0024] 于再一实施例中，所述基环的顶表面与所述保护层的顶表面平齐。
[0025] 于再一实施例中，所述支撑件至少部分地通过粘合剂与所述柔性电路薄膜贴合。
[0026] 于再一实施例中，所述粘合剂包括PSA胶和/或热固胶。
[0027] 于再一实施例中，所述指纹识别装置还包括：颜色层，其涂覆于所述传感器的上 方，并位于所述保护层与所述指纹识别组件之间。
[0028] 于再一实施例中，所述颜色层包括油墨层。
[0029] 于再一实施例中，所述保护层材料包括有机薄膜、玻璃、陶瓷、蓝宝石、石英、树脂 硬质层或类金刚石镀层。
[0030] 于再一实施例中，所述指纹识别装置还包括：柔性电路板；其中所述柔性电路薄 膜通过ACF胶电连接所述柔性电路板。
[0031] 于再一实施例中，所述指纹识别装置还包括：至少一个无源元件，其形成于所述柔 性电路板上。
[0032] 于再一实施例中，所述指纹识别装置还包括：底板；其中包裹了所述支撑件后的 所述柔性电路薄膜形成于所述底板之上，且所述传感器所在平面远离所述底板。
[0033] 于再一实施例中，所述底板具有一通孔，或者所述底板的侧面具有一豁口，以将所 述柔性电路薄膜的一连接部穿出所述底板。
[0034] 于再一实施例中，所述底板具有凹槽，以容置所述控制芯片。
[0035] 本发明另一方面公开了一种终端设备，包括上述任一项所述的指纹识别装置。
[0036] 于一实施例中，所述终端设备还包括压敏元件，设置在所述指纹识别装置的下方。
[0037] 本发明实施例提供的指纹识别装置1，封装工艺简单，具有较小的结构，可满足终 端设备对于其集成组件的轻薄化的需求，且易于安装在终端设备中，有效地提升了生产良 率及效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0038] 通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得 更加明显。
[0039] 图1为本发明的指纹识别装置的结构示意图。
[0040] 图2A至图2C为本发明的指纹识别装置的爆炸图。
[0041] 图3A为本发明实施例一的指纹识别模组沿图1中A-A'剖开的分解示意图。
[0042] 图3B为本发明实施例的指纹识别装置中的指纹识别模组与柔性电路板的连接示 意图。
[0043] 图4为本发明实施例二的指纹识别模组沿图1中A-A'剖开的分解示意图。
[0044] 图5为本发明实施例三的指纹识别模组沿图1中A-A'剖开的分解示意图。
[0045] 图6为本发明实施例四的指纹识别模组沿图1中A-A'剖开的分解示意图。
[0046] 图7为本发明实施例中的基环结构示意图。
[0047] 图8为本发明实施例的终端设备的爆炸图。

【具体实施方式】
[0048] 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发明将 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。在图中相同的附 图标记表示相同或类似的结构。
[0049] 所描述的特征或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发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技 术人员应意识到，没有所述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 以实践本发明的技术方案。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 糊本发明。
[0050] 终端设备通常被配置为包括：显示屏、触摸屏、盖板玻璃、存储、片上系统（system on chip)、CPU、GPU、内存、Wi-Fi连接、蓝牙连接、USB连接、电池、外接电源、计算机可读媒 体及软件等。
[0051] 此外，终端设备或终端设备的显示屏可以被配置为包括用于用户交互（例如开/ 关机、音量调整等）的一个按钮或者一种物理外形（form factor)。按钮可以集成于终端 设备的外壳中，也可以包括在终端设备的屏幕中。物理外形的尺寸可以小于或等于900mm 2， 可以小于或等于400mm2,可以小于或等于225mm2,可以小于或等于100mm 2,可以小于或等于 75mm2,可以小于或等于50mm2,可以小于或等于25mm 2,可以小于或等于10mm2,或者可以小于 或等于5mm2。在一些实施例中，物理外形的厚度小于或等于2mm，优选地小于或等于1. 5mm， 更进一步地，还可以小于或等于1_。
[0052] 指纹识别装置例如可以包括：指纹传感器、速度传感器和电连接于指纹传感器和 速度传感器的控制电路。指纹传感器和速度传感器的电极通过蚀刻等方式形成于基底的顶 表面。保护层形成于指纹传感器和速度传感器上，以为传感器提供电性隔离及机械保护。可 选地，指纹传感器的电极也可以形成于基底的底表面，其中基底可以作为保护层，并进一步 地在基底的顶表面上形成一层硬涂层（hard coating)。
[0053] 本发明公开的指纹识别装置被集成于终端设备的屏幕或者外壳中，并位于终端设 备的屏幕或者外壳的顶表面上，以使用户的手指接触终端设备的顶表面时，指纹传感器与 手指的距离在300 μ m内。在至少部分地配置中，指纹识别装置可以被配置为当用户的手指 接触终端设备的顶表面时，其中的指纹传感器与手指的距离在200 μ m内，优选地在150 μ m 内，更优选地在100 μ m内，更甚者可在50 μ m内。
[0054] 在一些实施例中，可提供一单一芯片来控制显示屏、触摸屏和指纹识别装置的至 少其中之一的功能。此外，本发明中的包含指纹传感器的终端设备的顶表面是光滑的或大 致光滑的。显示屏和指纹识别装置被配置为集成在一起并具有相同的操作方式，或者被配 置为终端设备包含的单一组件。
[0055] 图1为本发明的指纹识别装置的结构示意图。图1中所示的指纹识别装置1例如 可应用于智能手机、平板电脑等移动终端，也可应用于银行的终端设备如ATM机等，但本发 明不以此为限。
[0056] 在指纹识别装置1的顶表面为用户提供了用于指纹识别的区域，用户可以通过在 该区域上划擦或者将手指置于该区域，以读取其指纹图像。
[0057] 图1所示的指纹识别装置1为终端设备的一个用户接口壳体，例如为终端设备中 的一个按钮，被集成于终端设备中，例如智能手机。其尺寸可因终端设备的不同而适应性地 进行设计。适配的二维尺寸，例如正方形或长方形，可以为4mmX lmm、4mmX4mm、5mmX 15mm、 10_X 10mm或10_X 15mm等。适配的直径，例如为圆形或捕圆形,可以为4mm、5mm、6mm、 7mm、8mm、9mm或10mm等。列举的上述尺寸仅为示例，本发明不以此为限。此外，指纹识别装 置1的尺寸还与其中的传感器是一维传感器还是二维传感器有关。
[0058] 指纹识别装置1的形状可以为任何物理形状，包括：圆形、椭圆形、正方形、长方 形、梯形、三角形等，本发明不以此为限。智能手机或平板电脑通常使用具有高光泽度的基 底作为其盖板。这些盖板的材料通常为玻璃、强化玻璃、透明塑料、蓝宝石、陶瓷或者具有任 何高光泽度表面的材质。为了适配于这样的终端设备中，指纹识别装置1的壳体的顶表面 也需要具有高光泽度的表面，以与周围的表面所匹配。指纹识别装置1的壳体的顶表面的 材料，例如可以为玻璃、塑料、陶瓷、树脂涂层、蓝宝石等。
[0059] 在至少部分配置中，指纹识别装置1可以获得与终端设备的壳体同样效果的外观 和触觉。并且由于置于指纹识别模组10上的保护层40,使得指纹识别模组10中的传感器 和颜色层30不会直接接触用户的手指，从而使指纹识别装置1持久耐用。
[0060] 在一些实施例中，指纹识别装置1中的指纹传感器还可以与终端设备的触摸传感 器（touch sensor)协同工作。使用同一个控制芯片控制触摸传感器电路和指纹传感器电 路。该双功能控制器可以集成于指纹识别装置1中，或者通过柔性电路板与指纹识别装置 1电连接。
[0061] 图2A为本发明的指纹识别装置的爆炸图。如图1和图2A所示，指纹识别装置1 包括：指纹识别模组10及保护层40。
[0062] 其中保护层40形成于指纹识别模组10的上方，以对指纹识别模组10,尤其是对传 感器1002进行保护。保护层40通过喷涂技术或印刷技术或真空蒸镀技术形成，其材料例如 包括UV固化型PMMA胶（紫外光固化透明胶）、热固化型PMMA胶或类金刚石（Diamond-like Carbon，DLC)，其中DLC采用镀膜方式形成保护层。在一些实施例中，保护层40还可以由玻 璃、陶瓷、蓝宝石、石英或者其他持久耐用的材料形成，例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚对 苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚酰亚胺（PI)等有机薄膜。保护层40例如为一硬涂层（hard coating)。此外，保护层40也可以直接为终端设备的盖板（例如玻璃或陶瓷等）。
[0063] 在一些实施例中，指纹识别装置1还包括颜色层30,形成于指纹识别模组10和保 护层40之间，以保证其下的指纹识别模组10对用户不可见，美化指纹识别装置；此外还具 有与终端设备的壳体外观同步的作用，例如如果其所属的终端设备为白色，则可以通过颜 色层30使指纹识别装置1呈现白色，而如果其所属的终端设备为黑色，则通过颜色层30使 指纹识别装置1呈现黑色。颜色层30例如为一油墨层，或者为通过沉积技术形成或者由其 他特殊技术形成的镀层。通常，颜色层30可显示为白色、黑色等，但本发明不以此为限。此 夕卜，在保护层40或者在保护层40和颜色层30之下，还可以包括其他层，本发明不以此为 限。
[0064] 在一些实施例中，指纹识别装置1还包括底板50。其中，指纹识别模组10贴合于 底板50上，例如通过压敏胶（Pressure-Sensitive Adhesive, PSA)进行粘合。
[0065] 如图1和图2A所示，指纹识别模组10包括一连接部E，用于将指纹识别模组10与 一柔性电路板（FPC)电连接。在封装时，如图2B所示，可以在底板50上通过穿洞的方式， 形成一通孔H，并将该连接部E从底板50的底部穿出；或者，还可以如图2C所示，将底板50 的侧面切掉一小块，形成一豁口 B，以将该连接部E从底板50的底部穿出。需要说明的是， 图2B中通孔Η及图2C中豁口 B的位置、大小、形状等仅为示意之用，并非用以限制本发明。
[0066] 在一些实施例中，指纹识别装置1还包括基环（bezel) 20。基环20具有顶开口，盖 在形成有保护层40或者形成有颜色层30和保护层40的指纹识别模组10上，至少部分地将 指纹识别模组10置于其中，用于形成指纹识别装置1的外部轮廓。基环20的材质例如为 金属、塑料或者PEEK(polyetheretherketone,聚醚醚酮树脂）材料，其具有耐磨、耐高温、 耐腐蚀等特点。基环20的形状取决于指纹识别装置1的整体形状，可以为圆环、椭圆环、方 形环等。
[0067] 在一些实施例中，当指纹识别模组10中的用于感测用户指纹的传感器采用主动 式指纹识别传感器时，基环20此时必须为导电材质，此时其还用于调制用户手指的电压， 以提供更好的电容，提升感测精度。此外，基环20还可以被用来屏蔽电磁效应，带有提供电 容隔离或降低其他电磁影响的效果。
[0068] 在另一些实施例中，基环20也可以仅作装饰之用。
[0069] 基环20的顶表面与保护层40的顶面可以平齐，也可以如图7(a)至图7(d)所示， 基环20的顶表面高于保护层40。如图7(a)中所示，基环20朝向其中心，即朝向指纹识别 模组10的顶角可以为直角；或者，如图7(b)所示，基环20的顶表面具有朝向其中心，即朝 向指纹识别模组10的倒角；或者，如图7(c)所示，基环20朝向其中心，即朝向指纹识别模 组10的顶角呈圆弧形；再或者，如图7(d)所示，基环20包括侧部和连接于侧部的凸出部， 凸出部的底表面与保护层40接触；再或者，如图7(e)所示，凸出部的顶表面具有朝向其中 心，即朝向指纹识别模组10的倒角；此外，凸出部朝向其中心的顶角也可呈圆弧形，本发明 不以此为限。
[0070] 如图7(a)或图7(d)所不，基环20的顶表面商于保护层40的顶表面，例如两者之 间的高度差为H，在用户的手指进行指纹识别时，如果指纹识别组件100与基环之间的间距 L为0时，在靠近基环20的部分，手指将接触不到指纹识别组件100,从而无法准确地识别 用户手指的指纹。
[0071] 而如图7(b)、图7(c)或图7(e)中所示，虽然由于基环20具有倒角或朝向中心部 分的顶角呈圆弧形，手指接触不到指纹识别组件1〇〇的面积小于如图7(a)或图7(d)所示 的朝向中心部分的顶角为直角的情况，但也需要L大于0,以确保准确地进行指纹识别。
[0072] 在研究中发现，间距L与高度Η之间存在一定的比例关系，当Η与L的比值，即H/ L为1/5?2/3时，可以确保指纹识别地准确进行。优选地，Η/L为1/4?1/2。基于此，在 设置指纹传感器的感应区域时，尽量避免将感应区域设置在此盲区（即手指接触不到的区 域）范围内。
[0073] 在图1和图2Α中，基环20凸出的上部分均以长方形为例示意，还可以为正方形、 圆形、椭圆形等，视所属终端设备的设计需求而定，本发明不以此为限。此外，在一些实施例 中，基环也可以仅包括图2Α中所示的基环20凸出的上部分。
[0074] 图3Α为本发明实施例一的指纹识别模组沿图1中Α-Α'剖开的分解示意图。需要 说明的是，此图为指纹识别模组结构的分解示意图，为了更清楚地示意指纹识别模组的结 构，图中各组件之间未直接相接，其不能用于限制本发明的指纹识别模组各组件之间的连 接关系；此外，为了简化附图，图中基环20为仅包括图2Α中基环的上部分的结构。上述说 明也同样适用于图4至图6。
[0075] 如图3Α所示，指纹识别模组11包括：指纹识别组件100及支撑件102。指纹识别 组件100包括：柔性电路薄膜1000及形成于柔性电路薄膜1000上的传感器1002和控制芯 片 1004。
[0076] 柔性电路薄膜1000例如可以为聚酰亚胺薄膜（Polyimide film，PI film)，如图中 所示，可以由两层聚酰亚胺树脂（Polyimide resin, PI resin)组成；也可以是一层为PI基 材，另一层为其他材质的保护层树脂，本发明不以此为限。
[0077] 传感器1002形成于柔性电路薄膜1000上。包括至少一个传感元件，以感测用户 手指的脊和谷，从而对用户的指纹进行识别。传感器1002可以为单层（即一维）结构也可 以为双层（即二维）结构，本发明不以此为限。
[0078] 本发明中的传感器1002可以为呈条状式分布的划擦式传感器，也可以为呈阵列 式分布的按压式传感器，本发明不以此为限。此外，传感器1002还可以与执行对用户的指 纹的光学感测、红外感测、或其他感测的元件结合或组合地工作，这些元件本身可以耦合到 用户手指的表皮、用户手指的皮下部分、或者表示用户的指纹的某种其他特征。
[0079] 控制芯片1004例如通过倒装芯片（flip chip)技术与柔性电路薄膜1000电连 接。将控制芯片1004的正面朝下朝向柔性电路薄膜1000,无需引线键合，采用一定数量的 金属球（例如锡球），使控制芯片1004在电气上和机械上连接于柔性电路薄膜1000。采用 倒装芯片技术，因其无需引线键合，可以形成最短电路，降低了电阻；此外，通过采用金属球 连接，缩小了封装尺寸，改善了电性表现。
[0080] 控制芯片1004与传感器1002非封装于同一芯片中的一体式封装结构，而是各自 独立地、分离地设置于柔性电路薄膜1000的同侧，并分别与柔性电路薄膜1000电连接。控 制芯片1004通过柔性电路薄膜1000与传感器1002电连接，从而使传感器1002的信号传 输到控制芯片1004中进行处理。
[0081] 如图3A所示，支撑件102包括上部分和下部分，其中上部分相对于下部分呈凸起 状，从而支撑件102具有倒T形。优选地，上部分于下部分的中心凸起。在如图3A所示的支 撑件102的横截面中，上部分的形状例如为长方形、正方形或梯形等，本发明不以此为限。
[0082] 支撑件102被指纹识别组件100部分地包裹，并且其中传感器1002覆盖于所述支 撑件102上部分的顶表面。指纹识别组件100中的柔性电路薄膜1000包裹了支撑件102 上部分的顶表面、一个侧面及下部分的部分顶表面和一个侧面。
[0083] 此外，支撑件102的中心与传感器1002的中心在一个垂直于支撑件102顶表面的 平面内。
[0084] 柔性电路薄膜1000与支撑件102之间至少部分地通过粘合剂进行接合（图中未 示出），以固定指纹识别组件100与支撑件102。例如，可以仅于水平面上使用粘合剂接合， 也可以在支撑件102与指纹识别组件100接触的任何表面上使用粘合剂接合，本发明不以 此为限。粘合剂例如为压敏胶（PSA)或热固胶。
[0085] 当将指纹识别模组11贴合于底板50(图中未示出）时，例如可以将形成有控制芯 片1004部分的柔性电路薄膜1000向图中右侧的基环20弯折90度，再在底板50的顶表面 上相应位置挖掉一块对应区域，形成一凹槽，以容置控制芯片1004。此外，还可以在底板50 上穿孔，使控制芯片1004穿过底板50后，再弯折90度，并于底板50的底表面上相应位置 挖掉一块对应区域，形成一凹槽，容置控制芯片1004。
[0086] 基环20盖在形成了保护层40或者形成了颜色层30和保护层40的传感器1002 上，置于部分地支撑件102之上，即置于支撑件102凸起的上部分之上，将顶表面覆盖了传 感器1002的支撑件102的上部分置于基环20之内。
[0087] 保护层40形成于至少部分的指纹识别组件100之上，且位于传感器1002上方。基 环20的顶开口暴露保护层40。
[0088] 颜色层30涂覆于传感器1002之上，位于保护层40和柔性电路薄膜1000之间。
[0089] 为了更好的固定基环20与指纹识别模组11，基环20与指纹识别模组11之间也可 以通过例如压敏胶或热固胶进行接合（图中未示出），但本发明不以此为限。
[0090] 此外，如图3B所示，指纹识别装置1还包括：柔性电路板60,指纹识别模组11通 过柔性电路薄膜1000上的连接部E与柔性电路板60进行接合。通过在连接部E上贴合 ACF (异方性导电胶或异向性导电胶），再与柔性电路板60进行压接（bonding)，以电连接柔 性电路薄膜1000与柔性电路板60。
[0091] 指纹识别装置1通过柔性电路板60与外部电路（例如，智能手机或平板电脑等的 处理电路）进行电连接。
[0092] 此外，柔性电路板60上还包括至少一个无源元件610,例如电阻或电容等。
[0093] 图4为本发明实施例二的指纹识别模组沿图1中A-A'剖开的分解示意图。图4 所示的实施例二的指纹识别模组12与图3A所示的实施例一的指纹识别模组11的区别在 于：指纹识别模组12中的指纹识别组件100还包裹了支撑件103下部分的底表面。
[0094] 此外，为了容置控制芯片1004,在支撑件103的一个表面上挖掉一部分，形成一凹 槽，以容置控制芯片1004。在一些实施例中，为了避免因用户手指按压指纹识别装置1而 使控制芯片1004产生损伤的现象，支撑件103上的挖掉部分的高度可以稍高于控制芯片 1004,使按压时支撑件103不会触碰到控制芯片，从而避免对控制芯片1004的破坏。
[0095] 实施例二中与实施例一中相同的内容，在此将不再赘述。
[0096] 图5为本发明实施例三的指纹识别模组沿图1中A-A'剖开的分解示意图。图5所 示的实施例三的指纹识别模组13与图3A所示的实施例一的指纹识别模组11的区别在于： 指纹识别模组13中的指纹识别组件100与支撑件104之间的包裹方式，以及支撑件104的 形状。
[0097] 如图5所示，指纹识别模组13中的柔性电路薄膜1000短于指纹识别模组11中的 柔性电路薄膜1000,指纹识别模组13中的柔性电路薄膜1000不超过支撑件104下部分的 侧表面，进一步简化了指纹识别模组13的结构，节省了柔性电路薄膜的材料。
[0098] 为了容置控制芯片1004,可以在支撑件104下部分的被柔性电路薄膜1000包裹的 侧表面上挖掉一部分,形成一凹槽。
[0099] 实施例三中与实施例一中相同的内容，在此将不再赘述。
[0100] 图6为本发明实施例四的指纹识别模组沿图1中A-A'剖开的分解示意图。图6所 示的实施例四的指纹识别模组14与图3A所示的实施例一的指纹识别模组11的区别在于： 指纹识别模组14中的指纹识别组件100与支撑件104之间的包裹方式，以及支撑件104的 形状。
[0101] 如图6所示，指纹识别模组14中的柔性电路薄膜1000短于指纹识别模组11中的 柔性电路薄膜1000,指纹识别模组14中的柔性电路薄膜1000不超过支撑件104下部分的 侧表面，进一步简化了指纹识别模组14的结构，节省了柔性电路薄膜的材料。
[0102] 为了容置控制芯片1004,可以在支撑件104下部分的被柔性电路薄膜1000包裹的 部分顶表面上挖掉一部分，形成一凹槽。
[0103] 实施例四中与实施例一中相同的内容，在此将不再赘述。
[0104] 本发明实施例的指纹识别装置1中的保护层40的厚度例如为0. 015mm，颜色层30 的厚度例如为〇. 01mm，颜色层30与指纹识别模组10之间的粘合剂的厚度例如为0. 008mm， 形成有传感器1002和控制芯片1004的柔性电路薄膜1000的厚度例如为0. 05mm。因此，本 发明实施例的指纹识别装置1可以提供很薄的厚度，以满足终端设备对其集成组件轻薄化 的需求。上述尺寸仅用于示例，而非限制本发明。
[0105] 以实施例一为例，本发明实施例的指纹识别装置1的制作工艺大致包括：首先将 切割为单颗的形成有传感器1002和控制芯片1004的柔性电路薄膜1000与支撑件102进 行压合，其压合顺序依次为传感器1002压合、控制芯片1004压合及边缘压合，在压合时柔 性电路薄膜1000与支撑件102之间至少部分地通过粘合剂进行粘合，以固定柔性电路薄 膜1000与支撑件102 ;然后，将包裹了支撑件102的柔性电路薄膜1000贴合于底板50上， 例如通过压敏胶（PSA)或热固胶进行贴合，此外需要在底板50上通过穿洞以形成通孔（如 图2B所示）或将边缘切掉一小块形成豁口（如图2C所示）的方式，将柔性电路薄膜1000 上的连接部E穿出底板50,以与柔性电路板60电连接；之后，在底板组装完成后，进行固化 (Base Post Cure);在传感器1002上进行涂色（Color Coating),形成颜色层30;涂色后， 进行烘烤固化（Post Color Cure);之后，上UV胶，以形成保护层40,并再次进行固化处理 (UV Cure);再然后，加基环20,并通过PSA进行粘合；再次针对加了基环20后的组件进行 烘烤固化（Post Housing Cure);固化后，进行电浆清洗，主要是针对连接部E部位的清洗， 以通过ACF胶粘合柔性电路板60 ;电浆清洗后，在连接部E的位置贴合ACF胶，并经过ACF 压合（ACF bonding)，使柔性电路薄膜1000与柔性电路板60电连接，ACF胶中的ACF粒子 在高温压合时会破裂，而电导通，而不压合的位置则不会电导通；最后，如需要，对指纹识别 装置进行人工测试。
[0106] 此外，制作工艺还可以为：先将传感器1002对应的与手指接触的感应区域进行涂 色、上UV胶后，再与支撑件102进行贴合；之后，再与底板50进行贴合，并将连接部E伸出 底板50 ;然后盖上基环20 ;最后利用ACF将连接部E与柔性电路板60贴合，以电连接。
[0107] 或者，还可以为：先将柔性电路薄膜1000与支撑件102进行贴合；之后，在传感器 1002对应的与手指接触的感应区域进行涂色、上UV胶；再与底板50贴合，并将连接部E伸 出底板；然后盖上基环20 ;最后利用ACF将连接部E与柔性电路板60贴合，以电连接。
[0108] 图8为本发明实施例的终端设备的爆炸图。本发明实施例的指纹识别装置22可 集成于终端设备2例如智能手机、平板电脑等的触摸屏或壳体中。例如，可以与终端设备2 的控制按钮或者开关元件组合使用，也可以直接嵌入到终端设备2的盖板玻璃或壳体内单 独使用。总之，能根据终端设备2的情况，进行适应性的调整，以方便用户的使用。当指纹 识别装置22与终端设备2的控制按钮或者开关元件组合使用时，指纹识别装置22安装于 终端设备2的盖板玻璃20上的按钮孔210中，在指纹识别装置22的下方还需要设置有压 敏元件24,以感应用户在操作该控制按钮或者开关元件时的按压操作。需要说明的是，图中 所示的压敏元件24的形状仅为示意说明之用，并非限制本发明。
[0109] 本发明实施例提供的指纹识别装置1，封装工艺简单，具有较小的结构，可满足终 端设备对于其集成组件的轻薄化的需求，且易于安装在终端设备中，有效地提升了生产良 率及效率。
[0110] 以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所 公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置 换。
【权利要求】
1. 一种指纹识别装置，其特征在于，包括： 指纹识别组件，包括：柔性电路薄膜及形成于所述柔性电路薄膜上的传感器和控制芯 片，其中所述传感器和所述控制芯片电连接； 支撑件，包括上部分和下部分，其中所述上部分相对于所述下部分呈凸起状，从而所述 支撑件具有倒T形，所述支撑件被所述指纹识别组件部分地包裹，且所述传感器位于所述 上部分的顶表面； 保护层，形成于至少部分的所述指纹识别组件之上且位于所述传感器上方；以及 基环，具有顶开口，置于部分的所述支撑件之上，所述指纹识别组件至少部分地容置于 所述基环之内； 其中，所述保护层通过所述基环的顶开口暴露上部分。
2. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述传感器和所述控制芯片分 离地设置于所述柔性电路薄膜的同侧，并分别与所述柔性电路薄膜电连接。
3. 根据权利要求2所述的指纹识别装置，所述传感器和所述控制芯片分别设置于所述 支撑件的不同侧。
4. 根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述控制芯片以倒装芯片的方 式电连接于所述柔性电路薄膜。
5. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述支撑件的中心与所述传感 器的中心在同一个垂直于所述支撑件顶表面的平面上。
6. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别组件包裹所述支 撑件的上部分的顶表面、一个侧表面及所述支撑件的下部分的部分顶表面、一个侧表面。
7. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别组件包裹所述支 撑件的上部分的顶表面、一个侧表面及所述支撑件的下部分的部分顶表面、一个侧表面和 底表面。
8. 根据权利要求6或7所述的指纹识别装置，其特征在于，所述支撑件具有凹槽，以容 置所述控制芯片。
9. 根据权利要求8所述的指纹识别装置，其特征在于，所述凹槽深度大于所述控制芯 片的厚度。
10. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述基环的顶表面高于所述保 护层的顶表面。
11. 根据权利要求10所述的指纹识别装置，其特征在于，所述基环的顶表面具有朝向 中心的倒角，或者所述基环的顶表面朝向中心一侧呈圆弧形。
12. 根据权利要求10所述的指纹识别装置，其特征在于，所述基环包括侧部和连接于 所述侧部的凸出部，所述凸出部的底表面接触所述保护。
13. 根据权利要求10所述的指纹识别装置，其特征在于，所述基环的顶表面与所述保 护层的顶表面的高度差为H，所述基环与所述传感器感应区域之间的最短距离为L，H/L为 1/5 ?2/3。
14. 根据权利要求13所述的指纹识别装置，其特征在于，H/L为1/4?1/2。
15. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述基环的顶表面与所述保护 层的顶表面平齐。
16. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述支撑件至少部分地通过粘 合剂与所述柔性电路薄膜贴合。
17. 根据权利要求16所述的指纹识别装置，其特征在于，所述粘合剂包括PSA胶和/或 热固胶。
18. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括：颜色层，其涂覆于所述 传感器的上方，并位于所述保护层与所述指纹识别组件之间。
19. 根据权利要求18所述的指纹识别装置，其特征在于，所述颜色层包括油墨层。
20. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述保护层材料包括有机薄 膜、玻璃、陶瓷、蓝宝石、石英、树脂硬质层或类金刚石镀层。
21. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括：柔性电路板；其中所述 柔性电路薄膜通过ACF胶电连接所述柔性电路板。
22. 根据权利要求21所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括：至少一个无源元件， 其形成于所述柔性电路板上。
23. 根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括：底板；其中包裹了所 述支撑件后的所述柔性电路薄膜形成于所述底板之上，且所述传感器所在平面远离所述底 板。
24. 根据权利要求23所述的指纹识别装置，其特征在于，所述底板具有一通孔，或者所 述底板的侧面具有一豁口，以将所述柔性电路薄膜的一连接部穿出所述底板。
25. 根据权利要求23所述的指纹识别装置，其特征在于，所述底板具有凹槽，以容置所 述控制芯片。
26. -种终端设备，其特征在于，包括权利要求1-25任一项所述的指纹识别装置。
27. 根据权利要求26所述的终端设备，其特征在于，还包括压敏元件，设置在所述指纹 识别装置的下方。
【文档编号】G06K9/00GK104156713SQ201410425230
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】唐根初, 刘伟, 蒋芳 申请人:南昌欧菲生物识别技术有限公司, 南昌欧菲光科技有限公司, 深圳欧菲光科技股份有限公司, 苏州欧菲光科技有限公司