一种指纹器件及终端设备的制作方法

文档序号:14994738发布日期:2018-07-24 08:23阅读:163来源:国知局

本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种指纹器件及终端设备。



背景技术:

在移动终端设备中,通常都设置有指纹识别功能,目前实现指纹识别功能的指纹器件都设置于起始home键位置或者背部摄像头下方。而上述这些位置通常与天线的天线辐射体位置重合,例如:home键位置通常与终端设备的远场天线的位置重合,背部摄像头下方的位置通常与NFC(Near Field Communication,近距离无线通信)天线的位置重合。而现有技术中,指纹器件与天线的天线辐射体通常是单独设置的,在两者重合位置占用了较大的厚度,此外两者分别安装也不利于提高器件的集成度,对终端设备内部空间的占用较大。



技术实现要素:

本申请的实施例提供一种指纹器件及终端设备,能够将指纹器件与天线的天线辐射体复用,以提高器件的集成度,进而减小对终端设备内部空间的占用,有利于终端设备小型化、轻薄化。

为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:

第一方面,提供一种指纹器件,包括:指纹传感器部分和柔性电路板部分,其中指纹传感器部分通过柔性电路板部分连接至终端的主板;指纹传感器部分和柔性电路板部分覆盖有连通的低损耗金属导体,形成天线辐射体;指纹传感器部分包括触摸电路,天线辐射体对应触摸电路的触摸面处镂空;柔性电路板部分上设置有导电补强板,导电补强板电连接天线辐射体,导电补强板用作天线辐射体的馈电部分。相对于现有技术,本申请提供的方案通过在指纹传感器部分和柔性电路板部分覆盖连通的低损耗金属导体形成天线辐射体,并在柔性电路板部分上设置导电补强板用作天线辐射体的馈电部分,并且,天线辐射体对应指纹传感器部分的触摸电路的触摸面处镂空,从而并不影响指纹器件的触摸功能,因此实现了将指纹器件与天线的天线辐射体有效的复用,有效利用了指纹器件占用的空间,提高了器件的集成度,进而减小了对终端设备内部空间的占用,有利于终端设备小型化、轻薄化。

结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,指纹传感器部分包括触摸电路和位于所述触摸电路下方的支撑板,其中,所述天线辐射体用作所述触摸电路的支撑板。该方案中将触摸电路下方的支撑板复用为天线辐射体,这样天线辐射体以及触摸电路共用支撑板,可以有效降低指纹器件与天线辐射体重合部分的厚度。

结合第一方面,在第二种可能的实现方式中,柔性电路板部分外侧镀有低损耗金属导体。

结合第一方面,在第三种可能的实现方式中,馈电部分包括馈点和/或地点。例如:PIFA(Planar Inverted F Antenna,平板倒置F天线)天线具有馈点和地点,单极天线只具有一个馈点,PIFA天线加寄生天线具有两个馈点和一个地点。

结合第一方面,在第四种可能的实现方式中,所述指纹器件还包括贴附于所述柔性电路板部分的指纹芯片。指纹芯片外设置有屏蔽罩,并且所述屏蔽罩接地,其中屏蔽罩与地通过导电布电连接。这里指纹芯片主要对指纹传感器部分生成的触摸信号进行检测、转换等方式的处理,通过屏蔽罩对指纹芯片进行屏蔽可以避免外部信号对指纹芯片的干扰。

第二方面,提供一种终端设备,包括上述任一指纹器件。

结合第二方面,在第一种可能的实现方式中,指纹器件设置在终端设备的显示面板的非显示区域。

结合第二方面,在第二种可能的实现方式中,所述终端设备的主板上设置有弹脚,导电补强板与弹脚电连接;弹脚用于接地,或者弹脚连接所述主板上的射频电路。结合第一方面,弹脚具体用于与馈点或地点连接。示例性的,针对PIFA天线,则需要设置两个弹脚,一个弹脚连接馈点、另一弹脚连接地点,针对单极天线则只需要设置一个弹脚,连接馈点;针对PIFA天线加寄生天线则需要设置三个弹脚,分别连接两个馈点和一个地点。

结合第二方面,在第三种可能的实现方式中,终端设备的主板上设置有定位支架,导电补强板固定于定位支架上。

结合第二方面,在第四种可能的实现方式中,指纹传感器部分通过粘接方式或者通过支撑架方式固定于终端设备的主板上。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请提供的一种指纹器件的结构示意图;

图2为本申请图1提供的一种指纹器件的AA’截面的结构示意图;

图3为本申请图1提供的一种指纹器件的BB’截面的结构示意图;

图4为本申请的另一实施例提供的如图1所示的指纹器件的BB’截面的结构示意图;

图5为本申请提供的一种终端设备的结构示意图;

图6为本申请提供的指纹器件的天线辐射体的回波损耗仿真示意图;

图7为本申请提供的指纹器件的天线辐射体的天线效率仿真示意图。

具体实施方式

下面结合附图,对本申请的实施例进行描述。

在本申请的实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请的实施例提供的天线辐射体可以为终端设备的远场天线或近场天线的天线辐射体,远场天线可以为单输入单输出(single input single output,SISO)天线、多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线、平面倒F天线(Planar Invert F Antenna,PIFA)天线,近场天线可以为NFC天线等等,本申请的实施例所提供的方案不限于上述的天线,可以理解的是只要是包含天线辐射体的任意天线结构均应适用。本申请的实施例所提供的终端设备可以为手机、平板电脑等具有指纹检测功能的移动设备。

本申请的实施例提供一种指纹器件10,参照图1、2、3所示,包括:指纹传感器部分11和柔性电路板部分12,其中指纹传感器部分11通过柔性电路板部分12连接至终端的主板;指纹传感器部分11和柔性电路板部分12覆盖有连通的低损耗金属导体13,形成天线辐射体;指纹传感器部分11包括触摸电路111,天线辐射体对应触摸电路111的触摸面处镂空;柔性电路板部分12上设置有导电补强板121,导电补强板121电连接天线辐射体,导电补强板121用作天线辐射体的馈电部分14。

其中,指纹传感器部分11的实现方式可以采用如下两种方式:方式一:参照图3所示,指纹传感器部分11包括触摸电路111,触摸电路111除触摸面均包裹有低损耗金属导体13,即天线辐射体对应触摸电路111的触摸面处镂空。该方案中,触摸电路111的触摸面用于检测触摸操作,因此需要露出。或者,方式二:如图4所示,指纹传感器部分11包括触摸电路111和位于触摸电路下方的支撑板112,其中,天线辐射体用作触摸电路111的支撑板,这样支撑板112采用低损耗金属导体形成。该方案中将触摸电路下方的支撑板复用为天线辐射体,这样天线辐射体以及触摸电路共用支撑板,可以有效降低指纹器件与天线辐射体重合部分的厚度。

提供一种示例,低损耗金属导体可以采用电镀方式形成于柔性电路板部分12外侧,如图2所示,柔性电路板部分12外侧镀有低损耗金属导体13。

相对于现有技术,本申请提供的方案通过在指纹传感器部分和柔性电路板部分覆盖连通的低损耗金属导体形成天线辐射体,并在柔性电路板部分上设置导电补强板用作天线辐射体的馈电部分,并且,天线辐射体对应指纹传感器部分的触摸电路的触摸面处镂空,从而并不影响指纹器件的触摸功能,因此实现了将指纹器件与天线的天线辐射体有效的复用,有效利用了指纹器件占用的空间,提高了器件的集成度,进而减小了对终端设备内部空间的占用,有利于终端设备小型化、轻薄化。

此外,馈电部分14包括馈点和/或地点。例如:PIFA(Planar Inverted F Antenna,平板倒置F天线)天线具有馈点和地点,单极天线只具有一个馈点,PIFA天线加寄生天线具有两个馈点和一个地点。

参照图1所示,指纹器件还包括贴附于柔性电路板部分12的指纹芯片15。指纹芯片外设置有屏蔽罩16,并且屏蔽罩16接地,其中屏蔽罩与地通过导电布电连接。这里指纹芯片主要对指纹传感器部分生成的触摸信号进行检测、转换等方式的处理,通过屏蔽罩对指纹芯片进行屏蔽可以避免外部信号对指纹芯片的干扰。

本申请的实施例还提供一种终端设备,包括上述任一指纹器件。如图5所示,指纹器件10设置在终端设备的显示面板的非显示区域20。一种示例为:指纹器件10设置于非显示区域的起始home键位置。

终端设备的主板上设置有弹脚,导电补强板与弹脚电连接,弹脚用于接地,或者弹脚连接主板上的射频电路。结合第一方面,弹脚具体用于与馈点或地点连接。示例性的,针对PIFA天线,则需要设置两个弹脚,一个弹脚连接馈点、另一弹脚连接地点,针对单极天线则只需要设置一个弹脚,连接馈点;针对PIFA天线加寄生天线则需要设置三个弹脚,分别连接两个馈点和一个地点。

终端设备的主板上设置有定位支架,导电补强板固定于定位支架上。本申请对定位支架的方式不作限定,例如:定位支架可以为若干定位柱,通过与导电补强板上的过孔配合固定,或者定位支架为与导电补强板外缘形状配合的卡槽。此外,指纹传感器部分通过粘接方式或者通过支撑架方式固定于终端设备的主板上。

对上述结构的指纹器件所包含的天线辐射体的性能在5G(5th-Generation,第五代移动通信技术)无线通通信条件下进行测试,测试结果如图6、7所示,其中,

图6示出了在不同频率下天线的回波损耗,其中纵轴为:回波损耗(单位dB),横轴为:频率(单位GHz);图7示出了在不同频率下天线的天线效率,其中纵轴为:天线效率(单位dB),横轴为:频率(单位GHz);其中,在5G的免费频段5.150GHz-5.825GHz范围内,回波损耗小于-2.25dB,其对应的天线效率大于-5dB,这种结构设计的天线效率满足要求。

以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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