指纹识别装置及终端设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型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，被所述指纹识别组件至少部分地包裹；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，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。
【专利说明】指纹识别装置及终端设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物识别领域，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。
实用新型内容
[0008]有鉴于此，本实用新型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]本实用新型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，或者可以通过本实用新型的实践而习得。
[0010]本实用新型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，被所述指纹识别组件至少部分地包裹；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，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。
[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U，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相对的两侧。
[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内。
[0015]于再一实施例中，所述指纹识别组件的一端贴合于所述支撑件的一个面中的一部分。
[0016]于再一实施例中，所述指纹识别组件包裹所述支撑件的四个面。
[0017]于再一实施例中，所述指纹识别组件包裹所述支撑件的三个面。
[0018]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。
[0019]于再一实施例中，所述凹槽深度大于所述控制芯片的厚度。
[0020]于再一实施例中，所述指纹识别组件包裹所述支撑件的两个面。
[0021 ] 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。
[0022]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。
[0023]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层。
[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。
[0025]于再一实施例中，H/L为1/4?1/2。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]于再一实施例中，所述粘合剂包括PSA胶和热固胶。
[0029]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。
[0030]于再一实施例中，所述颜色层包括油墨层。
[0031]于再一实施例中，所述保护层材料包括玻璃、陶瓷、蓝宝石、石英、树脂硬质层或类金刚石材料镀层。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]于再一实施例中，所述基环与所述支撑件为一体，所述指纹识别组件包裹所述支撑件的三个面，或者所述指纹识别组件包裹所述支撑件的两个面。
[0035]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指纹识别组件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。
[0036]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。
[0037]于再一实施例中，所述基环架与所述底板为一体。
[0038]于再一实施例中，所述底板具有一通孔，以将所述柔性电路薄膜的一连接部穿出所述底板。
[0039]于再一实施例中，所述底板具有凹槽，以容置所述控制芯片。
[0040]本实用新型另一方面公开了一种终端设备，包括上述任一种指纹识别装置。
[0041]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。
[0042]本实用新型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。
[0043]
【专利附图】
【附图说明】
[0044]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0045]图1为本实用新型实施例的指纹识别装置的结构示意图。
[0046]图2A至图2C为本实用新型实施例的指纹识别装置的爆炸图。
[0047]图3A及图3B为本实用新型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。
[0048]图3C为本实用新型实施例中的支撑件与传感器之间的位置关系示意图。
[0049]图3D为本实用新型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。
[0050]图4为本实用新型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。
[0051]图5为本实用新型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。
[0052]图6为本实用新型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。
[0053]图7为本实用新型实施例五的指纹识别模组沿图1中A-A’剖开的分解示意图。
[0054]图8A-图8E为本实用新型实施例中的多种基环结构示意图。
[0055]图9为本实用新型实施例的终端设备的爆炸图。
[0056]
【具体实施方式】
[0057]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。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构。
[0058]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。
[0059]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(systemon chip)、CPU、GPU、内存、W1-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。
[0060]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900mm2，可以小于或等于400mm2，可以小于或等于225mm2，可以小于或等于100mm2，可以小于或等于75mm2，可以小于或等于50mm2，可以小于或等于25mm2，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_。
[0061]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)。
[0062]本实用新型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。
[0063]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，本实用新型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。
[0064]图1为本实用新型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I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，但本实用新型不以此为限。
[0065]在指纹识别装置I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。
[0066]图1所示的指纹识别装置I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 1mm、4mmX4mm、5mmX 15mm、1mmX 1mm或1mmX 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1mm等。列举的上述尺寸仅为示例,本实用新型不以此为限。此外,指纹识别装置I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。
[0067]指纹识别装置I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，本实用新型不以此为限。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I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I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。
[0068]在至少部分配置中，指纹识别装置I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I持久耐用。
[0069]在一些实施例中，指纹识别装置I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I中，或者通过柔性电路板与指纹识别装置I电连接。
[0070]图2A为本实用新型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I包括:指纹识别模组10及保护层40。
[0071]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、印刷技术或真空蒸镀技术形成，其材料例如包括硬质树脂层或类金刚石(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。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)。
[0072]在一些实施例中，指纹识别装置I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I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I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，但本实用新型不以此为限。此外，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，本实用新型不以此为限。
[0073]在一些实施例中，指纹识别装置I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。
[0074]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H及图2C中豁口 B的位置、大小、形状等仅为示意之用，并非用以限制本实用新型。
[0075]在一些实施例中，指纹识别装置I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I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I的整体形状，可以为圆环、椭圆环、方形环等。
[0076]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其他电磁隔离的效果O
[0077]在另一些实施例中，基环20也可以仅作装饰之用。
[0078]基环20的顶表面与保护层40的顶面可以平齐，也可以如图8A至图8E所示，基环20的顶表面高于保护层40。如图8A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8B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SC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；或者，如图8D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SE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，本实用新型不以此为限。如图8A或图8D所不,基环20的顶表面闻于保护层40的顶表面，例如两者之间的闻度差为H,在用户的手指进行指纹识别时，如果指纹识别组件100的感应区域与基环之间的间距L为O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。
[0079]而如图8B、图8C或图8E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100的面积小于如图8A或图8D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。
[0080]在研究中发现，间距L与高度H之间存在一定的比例关系，当H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，H/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。
[0081]在图1和图2A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，本实用新型不以此为限。此外，在一些实施例中，基环也可以仅包括图2A中所示的基环20凸出的上部分。
[0082]图3A为本实用新型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。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，其不能用于限制本实用新型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2A中基环20的上部分的结构。上述说明也同样适用于图3B及图4至图7。
[0083]如图3A所示，指纹识别模组10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。
[0084]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，本实用新型不以此为限。
[0085]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，本实用新型不以此为限。
[0086]本实用新型中的传感器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，本实用新型不以此为限。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。
[0087]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。
[0088]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。
[0089]如图3A所示，支撑件102被指纹识别组件100所包裹，并且指纹识别组件100中的柔性电路薄膜1000包裹了支撑件102的四个面。柔性电路薄膜1000可以闭合地包裹支撑件102，即柔性电路薄膜1000的两端在接口处可以不留间隙，也可以不闭合地包裹支撑件102，即如图中所示，柔性电路薄膜1000的两端在接口处留有一间隙，本实用新型不以此为限。
[0090]图3B为实施例一中柔性电路薄膜1000与支撑件102之间的包裹关系的另一示意图。如图3B所示，柔性电路薄膜1000的两端在接口处部分重叠，且位于里侧的边部分地包裹支撑件102的一面。
[0091]制作时，柔性电路薄膜1000的一端首先贴合于支撑件102的一个面的一部分，再包裹该面的相邻面后，支撑件102与传感器1002如图3C所示，在一个水平面上，使支撑件102的长边的中心对称轴A-A’经过传感器102的中心，以使柔性电路薄膜1000包裹支撑件102后，支撑件102的长边的中心与传感器102的中心在一个垂直于支撑件102顶表面的平面内；之后逐个面的将支撑件102完全包裹，使其另端与第一端重叠。
[0092]支撑件102可以为长方体、正方体等，本实用新型不以此为限。
[0093]柔性电路薄膜1000与支撑件102之间至少部分地通过设置粘合剂进行接合，以固定指纹识别组件100与支撑件102。例如，可以如图中所示，仅于水平面上使用粘合剂(如图中黑色部分所示)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，本实用新型不以此为限。粘合剂例如为压敏胶(PSA)。
[0094]为了容置控制芯片1004，在支撑件102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I而使控制芯片1004产生损伤的现象，支撑件102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102不会触碰到控制芯片，从而避免对控制芯片1004的破坏。
[0095]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的指纹识别组件100上，将指纹识别组件100置于其中，并且。
[0096]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。
[0097]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。
[0098]为了更好的固定基环20与指纹识别模组10，基环20与指纹识别模组10之间也可以通过例如压敏胶进行接合(图中未示出)，但本实用新型不以此为限。
[0099]此外，如图3D所示，指纹识别装置I还包括:柔性电路板60，指纹识别模组10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。
[0100]指纹识别装置I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。
[0101]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。
[0102]图4为本实用新型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11与图3A所示的实施例一的指纹识别模组10的区别在于:指纹识别模组11中的指纹识别组件100与支撑件102之间的包裹方式。
[0103]如图4所示，指纹识别模组11中的指纹识别组件100仅包裹了支撑件102的三个面，从而简化了指纹识别模组11的结构，节省了柔性电路薄膜1000的材料。
[0104]实施例二中与实施例一中相同的内容，在此将不再赘述。
[0105]图5为本实用新型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12与图3A所示的实施例一的指纹识别模组10的区别在于:指纹识别模组12中的指纹识别组件100与支撑件102’之间的包裹方式，以及支撑件102’的形状。
[0106]如图5所示，指纹识别模组12中的指纹识别组件100仅包裹了支撑件102’的两个面，进一步简化了指纹识别模组12的结构，节省了柔性电路薄膜的材料。
[0107]在实施例三中，由于指纹识别组件100仅包裹支撑件102’的两个面，支撑件102’不需要容置柔性电路薄膜1000上的控制芯片1004，因此支撑件102’例如可以为一立方体，
而无需在底表面上挖掉一部分。
[0108]此外，当将指纹识别模组12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。
[0109]实施例三中与实施例一中相同的内容，在此将不再赘述。
[0110]图6为本实用新型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13与图3A所示的实施例一的指纹识别模组10的区别在于:指纹识别模组13中的基环20’包括底板50’，即基环20’与底板50’为一体设计。为了将指纹识别模组13的连接部E(图中未示出)从底板50’穿出，需要在底板50’上形成一个通孔(图中未示出)，可参考图2B中的底板50上的通孔H，从而使连接部E从该通孔中穿出。
[0111]虽然图6所示的实施例四以实施例一中的指纹识别模组10为例示例，即其中的指纹识别组件100包裹支撑件102的四个面，该实施方式也同样适用于实施例二中的指纹识别模组11及实施例三中的指纹识别模组12。当该实施方式实施于实施例三中的指纹识别模组12时，同样需要在底板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。或者，直接向图中右侧的基环20’弯折90度。
[0112]需要说明的是，与实施例一至实施例三不同的是，实施例一至实施例三中的基环20是从指纹识别模组(还至少包括底座和保护层)的顶表面(即保护层的顶表面)向下盖上的，而由于实施例四中的基环与底座一体设计，实施例四中的基环是从指纹识别模组(还至少包括保护层)的底表面向上套在指纹识别模组(还至少包括保护层)上的。
[0113]实施例四中与实施例一中相同的内容，在此将不再赘述。
[0114]图7为本实用新型实施例五的指纹识别模组沿图1中A-A’剖开的分解示意图。图7所示的实施例五的指纹识别模组14与图3A所示的实施例一的指纹识别模组10的区另Ij在于:指纹识别模组14中的基环20”与实施例一的指纹识别模组10中的支撑件102为一体，即基环20”同时实现了支撑件的作用，此外由于基环20”与支撑件为一体设计，指纹识别组件100仅包裹基环20”的三个面，且在基环20”中被指纹识别组件100包裹部分的底表面，同样被挖空了一块对应区域，形成一凹槽，以容置控制芯片1004。
[0115]为了使指纹识别组件100可以包裹基环20”的部分底表面，需要如图7中所示，在基环20”左右两部分中间形成一个通孔210，以将柔性电路薄膜1000穿过该通孔包裹基环20”的底表面。
[0116]此外，虽然实施例五中以指纹识别组件100包裹基环20”的三个面为例示例，实施例五中的实施方式同样适用于图5所示的实施例三的指纹识别模组12，即如图5所示，指纹识别组件100包裹基环20”起支撑作用部分的上表面和侧表面，然后从图7中的通孔210直接穿过，然后再向图中右侧的基环20”弯折90度。
[0117]实施例五中与实施例一中相同的内容，在此将不再赘述。
[0118]本实用新型实施例的指纹识别装置I中的保护层40的厚度例如为0.015mm，颜色层30的厚度例如为0.01mm，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，本实用新型实施例的指纹识别装置I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，而非限制本实用新型。
[0119]以实施例一为例，本实用新型实施例的指纹识别装置I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)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(BasePost 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(UVCure);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,进行电衆清洗,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。
[0120]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。
[0121]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。
[0122]图9为本实用新型实施例的终端设备的爆炸图。本实用新型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。如图9所示，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，并非限制本实用新型。
[0123]本实用新型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。
[0124]以上具体地示出和描述了本实用新型的示例性实施方式。应该理解，本实用新型不限于所公开的实施方式，相反，本实用新型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，被所述指纹识别组件至少部分地包裹； 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，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。
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，其特征在于，所述传感器和所述控制芯片分别设置于所述支撑件相对的两侧。
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内。
6.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别组件的一端贴合于所述支撑件的一个面中的一部分。
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四个面。
8.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三个面。
9.根据权利要求7或8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。
10.根据权利要求9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。
11.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两个面。
12.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。
13.根据权利要求12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。
14.根据权利要求12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层。
15.根据权利要求12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。
16.根据权利要求15所述的指纹识别装置，其特征在于，H/L为1/4?1/2。
17.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。
18.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。
19.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。
20.根据权利要求19所述的指纹识别装置，其特征在于，所述颜色层包括油墨层。
21.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述保护层包括玻璃、陶瓷、蓝宝石、石英、硬质树脂层或类金刚石材料镀层。
22.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。
23.根据权利要求22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。
24.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述基环与所述支撑件为一体，所述指纹识别组件包裹所述支撑件的三个面，或者所述指纹识别组件包裹所述支撑件的两个面。
25.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指纹识别组件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。
26.根据权利要求25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。
27.根据权利要求25所述的指纹识别装置，其特征在于，所述基环与所述底板为一体。
28.根据权利要求27所述的指纹识别装置，其特征在于，所述底板具有一通孔，以将所述柔性电路薄膜的一连接部穿出所述底板。
29.根据权利要求25或27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。
30.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1-29任一项所述的指纹识别装置。
31.根据权利要求30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】G06K9/00GK204143460SQ201420485225
【公开日】2015年2月4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