指纹模组及智能门锁的制作方法

1.本技术涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹模组及智能门锁。


背景技术：

2.指纹模组一般由外壳、指纹识别芯片和电路基板等构成，多个元器件组装后，元器件之间有间隙，在使用时，外界的水分容易沿着间隙进入指纹模组内部，导致指纹模组功能故障或者失效。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种指纹模组及智能门锁，以期达到防止外界水分进入指纹模组内部。
4.第一方面，本技术提供了一种指纹模组，包括电路基板、指纹芯片及金属壳。所述电路基板设置有第一表面和第二表面。指纹芯片与所述电路基板电连接，所述指纹芯片用于采集指纹并将所述指纹发送到所述电路基板上进行指纹识别。金属壳设置于所述电路基板上。所述金属壳包括基体以及金属环。所述基体上开设有通孔，所述金属环从所述基体的第一表面凸起并环绕在所述通孔的周围。所述基体的第二表面与所述电路基板的第一表面紧密贴合并通过导电密封胶连接，以防止外界水分进入所述指纹模组。所述电路基板的第一表面、所述通孔的内壁、所述金属环的内壁共同围设形成一收容腔，所述指纹芯片设置于所述收容腔中。所述指纹芯片与所述金属环之间注有防水密封胶，以防止外界水分进入所述指纹模组。
5.第二方面，本技术提供了一种智能门锁，智能门锁包括门锁模组和上述第一方面所述的指纹模组。所述指纹模组与所述门锁模组连接，所述指纹模组用于采集用户的指纹，并根据获取的指纹对用户的身份进行认证。所述指纹模组还用于在所述用户的身份认证成功时打开所述门锁模组。
6.本技术实施例中，金属壳和电路基板通过密封胶连接。电路基板的第一表面、基体上的通孔的内壁和金属环的内壁共同围设形成一收容腔，指纹芯片设置于收容腔中。在指纹芯片与金属环之间注防水密封胶。通过金属壳将指纹芯片密封在电路基板上，从而使外界的水分无法进入指纹模组内部。
附图说明
7.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
8.图1是本技术第一实施例提供的一种指纹模组的爆炸图。
9.图2是图1中指纹模组沿a-a线的剖面图。
10.图3是图1中指纹模组的金属壳的剖面图。
11.图4是本技术一实施例中金属壳的剖面图。
12.图5是本技术另一实施例中金属壳的结构示意图。
13.图6是本技术又一实施例中金属壳的剖面图。
14.图7是图1中电路基板的电路模块示意图。
15.图8是本技术第二实施例提供的指纹模组的剖面图。
16.图9是本技术提供的智能门锁的结构示意图。
17.图10是图9的智能门锁的结构框图。
18.主要元件符号说明：
19.指纹模组
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10
20.金属壳
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101
21.基体
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1011
22.第一表面
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1011a
23.第二表面
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1011b
24.金属环
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1012
25.凸起部
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1013
26.倒角
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1014
27.环形凹槽
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1015
28.指纹芯片
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102
29.电路基板
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103
30.第一表面
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103a
31.第二表面
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103b
32.指纹识别模块
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1031
33.静电防护模块
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1032
34.电压转换模块
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1033
35.收容腔
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104
36.垫高板
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105
37.智能门锁
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20
39.控制器
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201
40.驱动电机
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202
41.锁舌
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203
具体实施方式
42.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
43.应当理解，在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
44.请参见图1至图3，本技术的第一实施例提供一种指纹模组10。指纹模组10包括金属壳101、指纹芯片102以及电路基板103。指纹芯片102与电路基板103电连接，指纹芯片102
用于采集用户指纹并将用户指纹发送到电路基板103上进行指纹识别。电路基板103包括第一表面103a和第二表面103b。金属壳101设置于电路基板103的第一表面103a上。
45.在第一实施例中，如图3所示，金属壳101包括基体1011以及金属环1012，基体1011上开设有通孔，基体1011包括相背的第一表面1011a和第二表面1011b。金属环1012从基体1011的第一表面1011a凸起并环绕在基体1011上的通孔的周围，金属环1012的径向截面的形状可以是能容纳手指指纹的任意形状。在本实施例中金属环1012的径向截面的形状为圆形，在其他实施例中，金属环1012的径向截面的形状还可以为矩形、椭圆形、菱形等。基体1011的第二表面1011b与电路基板103的第一表面103a紧密贴合并通过密封胶连接，以防止外界水分进入指纹模组10。电路基板103的第一表面103a、基体1011上的通孔的内壁、和金属环1012的内壁共同围设形成一收容腔104。指纹芯片102设置于收容腔104中，指纹芯片102与金属环1012之间注有防水密封胶，以防止外界水分进入指纹模组10。
46.本领域技术人员应当理解的是，图1仅是指纹模组10的示例，并不构成对指纹模组10的限定，且指纹模组10可以包括比图1所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如指纹模组10还可以包括用于固定在智能门锁上的固定卡座等。
47.在本实施例中，指纹芯片102与金属环1012之间注有防水密封胶，指纹芯片102和防水密封胶将金属环1012远离电路基板103的一端完全密封，从而阻止外界水分进入指纹模组10的内部。
48.在一些实施例中，如图4所示，金属壳101还可以包括凸起部1013。凸起部1013在金属环1012的内壁远离电路基板103的一端朝收容腔104的中轴线的方向凸设。凸起部1013靠近电路基板103的一侧表面抵接于指纹芯片102远离电路基板103一侧的边缘，且凸起部1013与指纹芯片102之间通过防水密封胶密封。凸起部1013可为环绕金属环1012内壁的周向凸设的一圈凸缘，凸起部1013远离电路基板103一侧的表面向金属环1012内倾斜，使用户的手指能与指纹芯片102更好的贴合，以增大手指和指纹芯片102的贴合面积，从而在提高指纹模组10识别指纹的灵敏度的同时还可以增加用户在使用时的舒适性。在另一些实施例中，如图5所示，凸起部1013还可以设置为凸块。当凸块设置为多个时，凸块沿金属环1012的圆周方向间隔布置。可选地，多个凸块沿金属环1012的圆周方向均匀间隔布置。可以理解的是，通过设置凸起部1013能更好的将指纹芯片102固定在指纹模组10中，从而能够防止指纹芯片102在使用中受到外界冲击而脱落。
49.可选地，如图3所示，基体1011上的通孔和第二表面1011b的连接处设置有倒角1014。在本实施例中，倒角1014设置为圆倒角，在其他实施例中，倒角1014还可以设置为45度倒角或其他结构形式，本技术不作具体赘述。可以理解的是，通过设置倒角1014能让指纹芯片102的安装更方便，并且在安装时还能避免金属壳101划伤指纹芯片102。
50.金属壳101设置在电路基板103上。电路基板103的第一表面103a上设置有接地层，金属壳101通过基体1011与电路基板103上的接地层电连接。基体1011的第二表面1011b和电路基板103的第一表面103a紧密贴合并通过具有导电性的密封胶连接。
51.在一些实施例中，如图6所示，基体1011的第二表面1011b还设置有用于容纳密封胶的环形凹槽1015，环形凹槽1015环绕基体1011上的通孔设置。通过设置环形凹槽1015可以增大金属壳101和电路基板103上接地层的连接面积，增加连接的稳定性，能更好的实现防静电功能。可以理解地，密封胶的接地电阻越小越有利于电流的传导，对于静电的防护效
果越好。可选地，在本实施例中，密封胶采用具有导电性的密封胶且密封胶的接地电阻小于或等于5欧姆。
52.具体地，人体会携带静电，指纹模组10在识别用户指纹时，静电会通过用户手指从人体传导到指纹模组10上。静电能瞬间产生高电压，可以达到数万伏至数十万伏，过高的电压将造成指纹模组10内部电路及元器件的电压击穿，造成指纹模组10的部分功能损坏或者失效。通过将金属壳101与电路基板103上的接地层连接，可以将来自人体的静电由金属壳101传导到电路基板103上的接地层，从而实现指纹模组10的防静电功能。
53.请参阅图7，图7是本技术第一实施例的电路基板103的电路模块示意图。电路基板103包括指纹识别模块1031、静电防护模块1032以及用于与电源连接并将电源提供的电压转化为指纹识别模块1031所需电压的电压转换模块1033。指纹识别模块1031和指纹芯片102电连接，用于处理指纹芯片102接收到的指纹信息。静电防护模块1032电连接于电压转换模块1033的输入端和接地端之间，用于将外界输入的静电导入接地端，以防止静电干扰电路基板103的其他模块的正常工作。
54.具体地，静电防护模块1032包括至少一个瞬态电压抑制器。当静电从指纹芯片102进入电路基板103时，由于静电的高电压，瞬态电压抑制器将以极高的速度降低自身的阻抗，从而将静电导入到接地端，保证电路基板103的其他模块正常工作。静电导出后瞬态电压抑制器将恢复原来的阻值。
55.可以理解地，来自外界的静电会通过指纹芯片102进入电路基板103的内部电路，高压的静电会击穿电路基板103内部的电路造成电路基板103的损坏。通过设置静电防护模块1032将静电导入到接地端可以有效的保护电路基板103内部的其他模块。
56.在本实施例中，电路基板103与第一表面103a相背的的第二表面103b涂覆有防水密封胶。电路基板103的电子元器件设置在电路基板103的第二表面103b上。通过在电路基板103的第二表面103b涂覆防水密封胶能防止外界的水分侵蚀电路基板103的第二表面103b上的电子元器件。
57.请参阅图8，图8是本技术的第二实施例的指纹模组10的剖面图。本技术第二实施例与第一实施例相似，不同之处在于，指纹模组10还包括置于收容腔104中且夹设于指纹芯片102和电路基板103之间的垫高板105。垫高板105用于指纹芯片102和电路基板103之间的信号连接及增加指纹模组10在金属环1012轴向方向上的高度。具体地，当指纹模组10应用于智能门锁，例如图9所示的智能门锁1中时，金属环1012安装在智能门锁的控制面板上的通孔内，以使指纹芯片102远离电路基板103一侧的表面暴露在智能门锁外，从而用户的手指能与指纹芯片102接触。可以理解地，不同智能门锁之间的控制面板的厚度可能不同，从而要求金属环1012有不同的高度。为了在不改变指纹芯片102的厚度的情况下让指纹芯片102的厚度能够适用于具有不同厚度控制面板的智能门锁，指纹模组10还在指纹芯片102和电路基板103之间增设垫高板105。如图8所示，通过在指纹芯片102和电路基板103之间增设垫高板105，可以使指纹模组10的内部结构的连接比较紧凑、可靠，并使指纹模组10能够适应具有不同厚度的控制面板的智能门锁。
58.请参见图9和图10，本技术还提供一种智能门锁1，智能门锁1包括门锁模组20以及与智能门锁1连接的指纹模组10。指纹模组10用于采集用户的指纹，并根据获取的指纹对用户的身份进行认证。门锁模组20主要包括控制器201、驱动电机202、锁舌203等。其中，智能
门锁行业中使用的门锁模组适用于本身请中的门锁模组20，本技术不作具体赘述。控制器201与驱动电机202和指纹模组10连接，控制器201用于控制驱动电机202的运行，驱动电机202用于驱动锁舌203，从而实现对智能门锁1的开关控制。具体地，指纹模组10在接收到用户的指纹信息后，对用户的指纹信息进行识别认证，并在认证成功后给控制器201发送开锁信号。控制器201在接收到了指纹模组10发送的开锁信号后，控制驱动电机202打开锁舌203，进而开启智能门锁1。在另一些实施例中，指纹模组10还可以将用户的指纹信息发送给控制器201，由控制器201对用户的指纹信息进行识别认证，控制器201根据认证的结果判断是否进行开锁操作。
59.智能门锁1通过采用指纹模组10，从而能够根据用户的指纹进行解锁，故可以提升用户开门的便捷性。本技术中通过电路基板103的第一表面103a、金属壳101的通孔的内壁和金属环1012的内壁共同围设形成一收容腔104，将指纹芯片102设置于收容腔104中，且在指纹芯片102与金属环1012之间注防水密封胶。于是金属壳101将指纹芯片102密封在电路基板103上。当用户的手指上有水分时，指纹模组10能有效的防止用户手指上的水分进入指纹模组10内部，从而避免指纹模组10因外界水分的进入而损坏，延长智能门锁1的使用寿命。
60.应当理解的是，本技术的指纹模组10不仅可以应用于智能门锁，还可以应用在其他设备中，如指纹打卡机中等，本技术不作具体赘述。
61.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。