生物识别传感器叠堆结构的制作方法_4

文档序号:9756941阅读:来源:国知局
件,辅助指纹识别传感器电路。例如,红外感测元件可以获得用户的手指表皮或用户的手指皮下部分的红外视图(无论确定为静止图片,为静止图片的序列或视频序列)。在一个示例中,可以相对于在用户的手指的脊和谷之间检测到的红外差异,诸如可能存在的任何温度差异或红外频率差异,处理该红外视图。由于用户的手指的内部温度,或由于来自设备100内的光学、红外或其他适用电磁频率源,可能存在温度差异或红外频率差异。
[0102]在此类示例中,可以组合指纹识别传感器电路和用户的手指表皮之间的电容耦合,以及任何光学信息或红外信息,以形成统一的一组指纹图像信息。或者,在此类示例中,可以独立处理指纹识别传感器电路和用户的手指表皮之间的电容耦合,以及任何光学信息或红外信息以识别用户的指纹,需要其中一者或多者,或任选地进行加权,以实现用户指纹的识别。
[0103]本公开中描述的实施例的某些方面可被提供为可包括例如在其上存储有指令的计算机可读存储介质或非暂态机器可读介质的计算机程序产品或软件,其可用于对计算机系统(或其他电子设备)进行编程以执行根据本公开的过程。非暂态机器可读介质包括用于以由机器(例如计算机)可读的形式(例如软件、处理应用)存储信息的任何机制。该非暂态机器可读介质可以采取如下形式,但不限于如下形式:磁性存储介质(例如,软盘、视频盘等);光学存储介质(例如,CD-ROM);磁光存储介质;只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);可擦除可编程存储器(例如,EPROi^PEEPROM);闪速存储器等。
[0104]图6示出了如相对于图1部分描述的按钮组件200的另一个概念图,示出了指纹识别传感器。
[0105]图6类似地示出了具有基本平坦或平面透镜112的按钮组件200,其可以相对于诸如设备100的电子设备的覆盖玻璃107稍微凹陷,如相对于图1所述。在这种设计中,透镜112具有至少部分由透镜112的一部分形状形成的平坦形状307,以使用户的手指在按钮104上相适应,按钮104包括用于接地环114的结构,任选地还包括平坦形状307的一部分,相对于透镜112处于平齐、稍微凹陷或稍微突出的布置。图3类似地示出了设置于透镜112下方并耦接到透镜112的指纹识别传感器。
[0106]图8是生物识别传感器叠堆的另一个实施例的分解图,同时图9是处于组装状态中的生物识别传感器叠堆的横截面图。在这些图中所示的实施例中,可以将盖800配合到镶边805中,并可以由用户从外部触及。例如,可以定位盖,使得用户可以在操作电子设备期间或在使用设备期间触摸盖。用户可以触摸盖以许可设备捕获指纹,或下压盖以向电子设备提供输入信号。
[0107]盖可以由任何适当的材料制成。在一些实施例中,盖可以由蓝宝石制成,而在其他实施例中,盖可以由玻璃(经过化学强化或其他强化)、塑料等制成。可以对盖进行激光切割以精确控制其尺度和容限,由此许可其紧密地配合在镶边805中限定的开口内,例如图8中所示的圆形开口内。可以在盖800的外表面上设置疏油涂层900,但这并非必需的。
[0108]通常并如本文别处所述,传感器810(可以是具有电容感测阵列的电容传感器)用于通过盖800感测生物识别数据,诸如指纹。如图9中最佳示出的,可以将传感器810定位于盖800的正下方或接近正下方,由此减小传感器和被感测物体之间的距离,被感测物体诸如是触摸盖800上表面的手指。盖的厚度可以在实施例之间有所变化,并可以随着用于形成盖的材料而变化,但一般选择其以允许传感器工作。即,如果盖800过厚,传感器810可能无法正常工作;它可能产生模糊的图像或根本不产生图像。
[0109]为了允许传感器800正常工作,可以控制盖800的厚度和材料。例如,盖可以由蓝宝石形成并具有高达350微米的厚度。在一个实施例中,盖的厚度可以大约为285微米,以允许传感器810通过其适当工作,例如,在传感器是可用于捕获指纹的部分的电容性阵列传感器时。盖的厚度可以类似地取决于外部因素,诸如粘合剂或将传感器键合到盖的其他材料的厚度(假定存在这样的材料)。随着粘合剂厚度减小,例如,盖厚度可能增大。
[0110]此外,在一些实施例中,可以直接在盖的下表面上使电迹线图案化。例如,在盖由蓝宝石形成时,这是可行的。通过在盖上图案化形成迹线以形成传感器810,可以消除传感器和盖之间的粘合剂或其他键合剂可能需要的任何间隙。
[0111]在一些实施例中,盖的底表面(例如,放置于镶边内的侧面)上可以沉积有墨,以对盖着色。可以通过物理气相沉积、丝网印刷、喷涂或任何其他适当的墨沉积方法来沉积墨。在其他实施例中,可以省略墨或可以将墨涂布于盖的上表面。可以在墨上放置密封层,尤其是在盖800顶部设置墨的实施例中。
[0112]如图9最佳示出的,盖800可以通过粘合剂905附接于镶边805。在某些实施例中,粘合剂可以是光学透明的粘合剂,但这并非必需的。在一些实施例中,粘合剂可以是不导电的,并可以提供环境密封,以防止尘土、灰尘和其他颗粒进入孔807。
[0113]镶边805可以限定孔807以用于接收盖800。孔在各实施例之间的深度可变化。因此,在一些实施例中,盖800可以布置成与限定孔807的环边缘平齐,而在其他实施例中,盖800可以相对于镶边环811凸起或凹陷。此外,应当理解,本实施例的镶边环等价于图1中所示并如上所述的接地环114,因此可以经过调节(如前所述)以允许或便于由传感器810检测手指和/或捕获指纹。
[0114]一个或多个凸缘809可以从镶边环811部分延伸到孔807中,并可以限定停靠表面,在将盖800定位于孔807中(从而在镶边805中)时,盖800安置于该停靠表面上。凸缘可以支撑盖,同时提供空间,用于将传感器810键合到盖,如图9中更详细所示并如下文更详细所述。凸缘809被示为具有图8中的平面内表面,但应当理解,内表面可以具有任何期望的形状。
[0115]可以将传感器810定位于由镶边805的凸缘809限定的孔807内。通常,如图9中的横截面中所示,设定传感器的尺寸以完全配合在孔内,以便节省Z轴中的空间(例如,在图8和图9中都向上取向)。此外,传感器的厚度通常小于凸缘807的厚度,从而小于镶边805的厚度。
[0116]传感器810可以粘附到按钮柔性件815A,按钮柔性件815A是柔性组件815的一段。柔性组件815可以将信号从传感器路由到电子设备的另一个部件,例如处理器(未示出)。在2013年9月9 日提交的名称为 “Assembly and Packaging Features of a Sensor in aPortable Electronic Device”的美国专利申请61/875,573和2014年9月8日提交的名称为“Tactile Switch Assembly In An Electronic Device”的美国专利申请 14/480,276中大致描述了柔性组件的操作、组件和结构,在此通过引用将这两个专利全文并入本文中。
[0117]如图8中所示,柔性组件815包括接触垫825,其在生物识别传感器叠堆完全组装时接触传感器810。接触垫可以方便传感器810和柔性组件815之间的电连接,并且可以包括从传感器810向按钮柔性子结构815A携带电信号的丝焊920。在一些实施例中,接触垫825可以至少有些刚性,并可以为传感器810提供一些结构支撑。
[0118]图9示出了附接到镶边805下侧(例如,附接到凸缘807)的加强板935。加强片可以在用户在盖800上施加力而下压按钮时向传感器提供机械支撑。在一些实施例中,在传感器810附接到的按钮柔性部分815A和加强板935之间可以存在小的间隙。该间隙可以允许传感器和/或按钮柔性件发生一些弯曲,但可以防止两者或任一个变形超过某个点。即,按钮柔性件可以在堆叠体向下挠曲期间接触加强板935,例如,在用户下压盖800时可能会导致这种情况。加强板于是可以在按钮下压操作期间支撑柔性件和传感器810任一者或两者。
[0119]加强板935可以键合或通过其他方式连接到镶边805。在一个实施例中,镶边805和加强板935可以通过激光焊接925连接。激光焊接925可以将加强片连接到例如凸缘809。激光焊接925(或其他连接/键合结构)的数量和定位可以在实施例之间有所变化。在一些实施例中,加强板935可以连接到每个凸缘809,而在其他实施例中,可以这样连接少于所有凸缘。
[0120]在一些实施例中,传感器810可以通过丝焊920电连接到按钮柔性件815A。丝焊可以物理连接到接触垫或按钮柔性件815A上的其他电连接并连接到传感器810的边缘。在一些实施例中,可以在传感器810上形成边缘沟槽,以便于附接和/或延伸丝焊920。丝焊920例如可以从传感器810向按钮柔性件815A传输电信号。
[0121]可以将加强板935的底部附接于按钮柔性件815B的第二部分(“基础弯曲段”)。柔性电路815—般绕自身包裹并可以在自身下方。因此,两段815A和815都是同一邻接柔性元件的部分。基础柔性段815B可以通过任何适当粘合剂930粘附到加强板935。
[0122]附接到基础柔性段815B的相反端的是触觉开关820。触觉开关820的弹片可以在施加于盖800上的足够大力的作用下塌缩,如下文更详细所述。弹片开关820的塌缩可以产生电信号,该电信号可以充当容纳生物识别传感器叠堆的电子设备的输入。在一些实施例中,开关820可以在大约200克的力下塌缩。
[0123]应当指出,某些实施例可以通过按钮柔性件815路由由弹片开关820产生的信号,由此使得柔性件815从开关820和传感器810两者传输电信号。通过这种方式,柔性件可以协调多个不同电信号的路由,可能节省电子设备内本来专用于针对传感器810或开关820的独立信号路径的空间。
[0124]图10大致示出了处于组装配置中的生物识别传感器叠堆,其中盖800配合在镶边805内部。通常,在将生物识别传感器叠堆置于产品内时,柔性件815是不可见的,如图11所示。图11示出了与跨电子设备的表面延伸的覆盖玻璃1100平齐的盖800和镶边805。
[0125]覆盖玻璃可以是用于形成盖800相同的材料,或者可以不同。因此,在一些实施例中,镶边/接地环805可以是分隔由相同材料形成的两个元件的金属或其他导电材料。在其他实施例中,盖800和覆盖玻璃1100可以由不同材料形成。
[0126]图12和图13是通过生物识别传感器叠堆并围绕图11的电子设备部分截取的横截面图,并示出了设备内图8-图10的生物识别传感器叠堆。通常,两幅图都示出了电子设备结构内的叠堆。图14是相对于电子设备外壳的生物识别传感器叠堆的放大透视横截面图。各种电子和/或机械部件可能占据生物识别传感器叠堆和本文所述部件附近的空间;出于简洁的目的,设备内部的大部分被示为空白,但应当理解,在很多样本设备中,其他部件占据该空间。
[0127]如图12中最佳所示,支撑板或支撑结构1005可以是金属托架或板,在生物识别传感器叠堆,尤其是触觉开关下方。可以在支撑结构1005和触觉开关之间定位垫片1000,以便确保触
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1