防水指纹装置的制作方法

本实用新型涉及指纹模组技术领域，具体而言，涉及一种防水指纹装置。

背景技术：

伴随着移动互联网时代的飞速发展，移动终端用户之间的信息交互也在成倍式增长，生物识别技术在时代的引领下成为一种新兴的交互技术正在被大众逐渐认可，目前指纹识别技术也已经成为手机上一项标配。同时，移动终端及用户对指纹识别装置的防水性能也提出了更高的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的包括提供一种防水指纹装置，能有效阻止机壳外部的水汽进入整机内部，具有良好的防水性能。

本实用新型改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供的一种防水指纹装置，包括机壳、指纹模组、支架和防水密封件。所述指纹模组与所述机壳连接，所述支架与所述机壳连接，所述指纹模组与所述机壳之间具有第一间隙，所述支架与所述指纹模组之间具有第二间隙，所述第二间隙与所述第一间隙连通。所述防水密封件设于所述支架和所述指纹模组之间，以密封所述第二间隙。

进一步地，所述支架包括相互连接的承载部和固定部，所述防水密封件设于所述承载部和所述指纹模组之间，所述固定部与所述机壳连接。

进一步地，所述固定部和所述机壳通过连接件固定。

进一步地，所述固定部与所述机壳之间设有第一密封胶层。

进一步地，所述支架还包括延伸部，所述固定部和所述承载部通过所述延伸部连接，所述延伸部的一端与所述固定部连接，另一端沿远离所述机壳的方向延伸，并与所述承载部连接。

进一步地，所述指纹模组包括金属环、指纹芯片、线路基板和按键，所述金属环设置在所述线路基板上，所述指纹芯片设置在所述线路基板上、并且位于所述金属环内，所述按键设置在所述线路基板远离所述指纹芯片的一侧。所述防水密封件设于所述金属环与所述支架之间。

进一步地，所述防水密封件呈环形，位于所述线路基板的外围。

进一步地，所述金属环包括相互连接的环状本体和外凸部，所述指纹芯片设于所述环状本体内；所述外凸部沿所述环状本体的径向向外延伸，所述防水密封件设于所述支架和所述外凸部之间。

进一步地，所述外凸部包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述机壳，所述第二表面安装在所述线路基板上，所述第二表面与所述线路基板之间设有第二密封胶层；所述防水密封件设于所述支架和所述第二表面之间。

进一步地，所述防水密封件为防水泡棉或硅胶。

本实用新型提供的防水指纹装置具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的防水指纹装置，由于指纹模组与机壳之间具有第一间隙，支架与指纹模组之间具有第二间隙，并且第二间隙与第一间隙连通。通过在支架和指纹模组之间设置防水密封件，以密封第二间隙，可以阻止机壳外部的水汽进入整机内部，从而实现良好的防水性能。该防水指纹装置结构简单，防水性能好，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型具体实施例提供的防水指纹装置的一种整体剖面结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例提供的防水指纹装置的支架的局部结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例提供的防水指纹装置的金属环的局部结构示意图。

图标：100-防水指纹装置；110-机壳；120-指纹模组；121-指纹芯片；123-线路基板；125-按键；127-保护层；129-导电材料；130-金属环；131-环状本体；133-外凸部；135-第一表面；137-第二表面；139-倾斜面；141-第一密封胶层；143-第二密封胶层；145-密封胶水；150-支架；151-固定部；153-承载部；155-延伸部；157-安装孔；160-防水密封件；161-连接件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型具体实施例提供的防水指纹装置100的一种整体剖面结构示意图，请参照图1。

本实施例提供的一种防水指纹装置100，可用于手机、平板电脑等电子设备。该防水指纹装置100包括机壳110、指纹模组120、支架150和防水密封件160。指纹模组120与机壳110连接，支架150与机壳110连接。指纹模组120与机壳110之间具有第一间隙，支架150与指纹模组120之间具有第二间隙，第二间隙与第一间隙连通。并且第二间隙与电子设备的整机内部相通，将防水密封件160设于支架150和指纹模组120之间，以密封第二间隙，能够阻止机壳110外部的水汽进入整机内部，实现良好的防水性能。

图2为本实用新型具体实施例提供的防水指纹装置100的支架150的局部结构示意图，请参照图2。支架150为对称结构，图2中仅示出了一半。

请结合参阅图1和图2，支架150包括相互连接的承载部153和固定部151，防水密封件160设于承载部153和指纹模组120之间，固定部151与机壳110通过连接件161固定连接。具体的，本实施例中，连接件161采用螺钉，固定部151和机壳110通过螺钉固定连接。固定部151上开设有安装孔157，螺钉插入安装孔157中，将固定部151和机壳110固定连接。此处，螺钉设置在机壳110的下方，隐藏在机壳110内，不会影响机壳110的外观。当然，并不仅限于此，固定部151和机壳110也可以采用卡扣连接、粘接、铆接或螺纹连接等方式，这里不作具体限定。

可选地，支架150还包括延伸部155，固定部151和承载部153通过延伸部155连接，延伸部155的一端与固定部151连接，另一端沿远离机壳110的方向延伸，并与承载部153连接。容易理解，延伸部155可以是直线段，也可以是曲线段，起连接固定部151和承载部153的作用，使得承载部153相对固定部151远离机壳110，即承载部153和固定部151之间具有一定的高度差，便于防水密封件160的安装。

可选地，固定部151与机壳110之间设有第一密封胶层141，以实现更好的密封效果，防止机壳110外部的水汽进入整机内部。

机壳110上开设有安装通孔，指纹模组120设置在安装通孔内。指纹模组120包括金属环130、指纹芯片121、线路基板123和按键125。金属环130设置在安装通孔内、并且安装在线路基板123上，指纹芯片121设置在线路基板123上、并且位于金属环130内，按键125设置在线路基板123远离指纹芯片121的一侧。防水密封件160设于金属环130与支架150的承载部153之间。进一步地，本实施例中，按键125采用电子按键，电子按键通过导电材料129安装在线路基板123上。指纹芯片121也通过导电材料129安装在线路基板123上，为了对指纹芯片121和线路基板123之间的导电材料129进行保护，在该导电材料129的外周设置一层密封胶水145。并且，指纹芯片121远离线路基板123的一侧设有保护层127，保护层127覆盖在指纹芯片121的上表面，用于对指纹芯片121的保护。

图3为本实用新型具体实施例提供的防水指纹装置100的金属环130的局部结构示意图，请参照图3。金属环130为对称结构，图3中仅示出了一半。

请结合参阅图1和图3，金属环130包括相互连接的环状本体131和外凸部133，指纹芯片121设于环状本体131内。环状本体131位于安装通孔内，外凸部133沿环状本体131的径向向外延伸，位于机壳110的下方。防水密封件160设于支架150的承载部153和外凸部133之间。

具体的，外凸部133包括相对设置的第一表面135和第二表面137，第一表面135靠近机壳110，第二表面137安装在线路基板123上，第二表面137与线路基板123之间设有第二密封胶层143，防止外部水汽从环状本体131和指纹芯片121之间的间隙进入整机内部，起到防水密封作用。防水密封件160设于支架150的承载部153和第二表面137之间。可选地，防水密封件160呈环形，位于线路基板123的外围，可以有效阻止水汽从机壳110外部进入整机内部。

可选地，防水密封件160设于外凸部133的远离环状本体131的一端端部，这样可以使支架150和指纹模组120的结构更加紧凑，占用空间小。本实施例中，外凸部133远离环状本体131的一端与支架150的固定部151之间留有一段间距，可以使指纹模组120在受外力作用向下移动时，移动更顺畅。类似地，线路基板123的边缘与承载部153的端部之间也留有一段间距，确保指纹模组120在上下移动过程中，不受支架150的干涉，移动更加顺畅。

环状本体131远离线路基板123的一端端面设置为倾斜面139，该端面靠近安装通孔内壁的一侧更高，与机壳110上表面基本齐平；该端面靠近指纹芯片121的一侧更低，与指纹芯片121上的保护层127基本齐平。这样设置，使得机壳110和指纹模组120之间平滑过渡，用户在使用指纹模组120时，操作体验更舒适。

防水密封件160为防水泡棉或硅胶，本实施例中的防水密封件160优选为防水泡棉。防水密封件160既具有防水密封的作用，又具有一定的弹性，在外力按压指纹模组120时，能对指纹模组120起到缓冲减震的作用，降低支架150和金属环130的磨损，延长结构的使用寿命。

该防水指纹装置100通过设置支架150和防水密封件160，将指纹模组120和整机内部隔离，当外力按压指纹模组120时，指纹模组120向下运动，按压电子按键，产生物理按键功能。按压过程中，金属环130的外凸部133挤压防水密封件160，防水密封件160既起到防水密封的作用，也起到缓冲作用。

容易理解，由于该防水指纹装置100带有物理按键功能，指纹模组120需要相对机壳110实现上下运动，按压过程，指纹模组120相对机壳110向下运动以按压电子按键，按压结束后，指纹模组120回弹，相对机壳110向上运动。这样，机壳110与金属环130之间具有第一间隙。金属环130的外凸部133和支架150的承载部153之间具有第二间隙，第二间隙和第一间隙相通，将防水密封件160设置在外凸部133和承载部153之间，以密封第二间隙，从而阻断了水汽从机壳110外部经第一间隙、第二间隙进入整机内部的通路，起到防水作用。

支架150的固定部151和机壳110通过螺钉紧固，在固定部151和机壳110之间设置第一密封胶层141，加强密封效果，也能防止水汽从机壳110外部进入整机内部。金属环130的环状本体131和指纹芯片121之间也有间隙，通过在外凸部133的第二表面137和线路基板123之间设置第二密封胶层143，可以防止水汽从机壳110外部进入整机内部，实现指纹模组120的防水功能。

在线路基板123的上表面，指纹芯片121通过导电材料129和线路基板123连接，沿导电材料129的外周设置一圈密封胶水145，可以有效保护导电材料129，防止水汽进入。在线路基板123的下表面，按键125通过导电材料129与线路基板123连接，优选地，按键125位于线路基板123的中部，且与指纹芯片121相对，这样在按压指纹芯片121时，按键125受力更加平稳、可靠，接触更良好。此外，由于防水密封件160、第一密封胶层141、第二密封胶层143以及密封胶水145的设置，水汽已经无法进入整机内部，因此，线路基板123下表面的导电材料129不会受到破坏，不需要再设置密封胶水145。

本实用新型提供的防水指纹装置100，其工作原理如下：

机壳110上开设用于安装指纹模组120的安装通孔，金属环130设置在线路基板123上，指纹芯片121也设置在线路基板123上，并且位于金属环130内。按键125设置在线路基板123远离指纹芯片121的一侧，通过在机壳110的下方设置支架150和防水密封件160，使指纹模组120和整机内部隔离，这样，在按压指纹芯片121的时候，可以下压按键125，产生物理按键的功能。通过在支架150的承载部153和金属环130的外凸部133之间设置防水密封件160、在固定部151和机壳110之间设置第一密封胶层141以及在金属环130和线路基板123之间设置第二密封胶层143，可以阻止水汽从机壳110外部进入整机内部，实现防水效果。并且，在线路基板123的上表面。沿导电材料129的周圈设置一层密封胶水145，可以有效保护导电材料129，起到防水密封的作用。

同时，防水密封件160不仅能起到防水密封的作用，在按压指纹芯片121的过程中，也能起到缓冲减震作用，降低支架150和指纹模组120的磨损，延长结构的使用寿命。

综上所述，本实用新型提供的防水指纹装置100具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的防水指纹装置100，通过设置支架150和防水密封件160，将指纹模组120与整机内部隔离，在防水密封件160的作用、金属环130与线路基板123之间的第二密封胶层143的作用，以及支架150和机壳110之间的第一密封胶层141的综合作用下，使整机外部的水汽无法进入整机内部，从而实现整机防水功能。其次，指纹芯片121与线路基板123之间的导电材料129采用胶水密封，即在导电材料129的周圈设置一层密封胶水145，从而实现指纹模组120的防水功能。该防水指纹装置100带有物理按键功能，结构紧凑，防水效果好，实用性强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。