指纹识别模组和具有其的电子设备的制作方法

文档序号:16611854发布日期:2019-01-15 22:22阅读:180来源:国知局
指纹识别模组和具有其的电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子装置技术领域,具体而言,尤其是涉及一种指纹识别模组和具有其的电子设备。



背景技术:

随着信息技术和电子技术的发展,一些电子设备(例如,手机、平板等)中安装了指纹识别模组以用于识别用户身份,保证电子设备的安全性。相关技术中,指纹识别模组主要采用柔性电路板、补强钢片等作为指纹传感器的载体,使得指纹识别模组的结构较为复杂,同时导致指纹识别模组的厚度较大,不利于电子设备的轻薄化设计。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种指纹识别模组,所述指纹识别模组结构简单、厚度较小,便于实现电子设备的轻薄化设计。

本实用新型还提出一种具有上述指纹识别模组的电子设备。

根据本实用新型第一方面实施例的指纹识别模组,包括:传感器;软硬结合板,所述软硬结合板上形成有沿其厚度方向设置的安装孔,所述传感器嵌设在所述安装孔内。

根据本实用新型实施例的指纹识别模组,通过采用软硬结合板作为传感器的载体,简化了指纹识别模组的结构,减小指纹识别模组的厚度;同时将传感器嵌设在软硬结合板的安装孔内,进一步减小了指纹识别模组的厚度,节省了指纹识别模组的占用空间,从而指纹识别模组应用于电子设备时,便于实现电子设备的轻薄化设计。

根据本实用新型第二方面实施例的电子设备,包括根据本实用新型上述第一方面实施例的指纹识别模组。

根据本实用新型实施例的电子设备,通过采用上述的指纹识别模组,简化了电子设备的结构,便于实现电子设备的轻薄化设计。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型实施例的指纹识别模组的结构示意图;

图2是图1中所示的指纹识别模组的另一个角度的结构示意图;

图3是图1中所示的指纹识别模组的剖视图;

图4是图1中所示的指纹识别模组的剖面图;

图5是根据本实用新型实施例的电子设备的结构示意图;

图6是图5中所示的电子设备的另一个角度的结构示意图。

附图标记:

电子设备200、

指纹识别模组100、板对板连接器101、

传感器1、软硬结合板2、安装孔20、

安装板21、第一硬板211、第二软板212、

连接板22、本体部221、连接部222、

塑封材料件3。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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,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装置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。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”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;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型第一方面实施例的指纹识别模组100。

如图1-图4所示,根据本实用新型实施例的指纹识别模组100,包括传感器1和软硬结合板2。

软硬结合板2上形成有沿其厚度方向设置的安装孔20,传感器1嵌设在安装孔20内。例如,如图1-图4所示,软硬结合板2可以大致形成为板状结构,安装孔20的轴向可以与软硬结合板2的厚度方向平行设置,传感器1配合在安装孔20内,从而减小了指纹识别模组100的厚度,节省了指纹识别模组100的占用空间。同时,由于采用软硬结合板2作为传感器1的载体,软硬结合板2同时具有柔性电路板和印制电路板的特性,可以满足指纹识别模组100的强度要求和柔韧性要求,与传统的指纹识别模组100相比、可以无需单独设置柔性电路板和补强钢片等结构,从而简化了指纹识别模组100的结构,进一步减小了指纹识别模组100的厚度,进一步节省了指纹识别模组100的占用空间,进而当指纹识别模组100应用于电子设备200时,便于实现电子设备200的轻薄化设计,极大地方便了用户的使用。

根据本实用新型实施例的指纹识别模组100,通过采用软硬结合板2作为传感器1的载体,简化了指纹识别模组100的结构,减小指纹识别模组100的厚度;同时将传感器1嵌设在软硬结合板2的安装孔20内,进一步减小了指纹识别模组100的厚度,节省了指纹识别模组100的占用空间,从而指纹识别模组100应用于电子设备200时,便于实现电子设备200的轻薄化设计。

可选地,传感器1可以为指纹传感器、触控传感器、血氧传感器或心率传感器等。

在本实用新型的一些具体实施例中,软硬结合板2包括安装板21和连接板22,安装孔20形成在安装板21上,安装板21包括第一硬板211,连接板22为第一软板,第一软板包括本体部221和连接部222,本体部221与安装板21电连接,且本体部221连接在安装板21和连接部222之间。例如,在图1-图3的示例中,安装孔20可以沿安装板21的厚度方向延伸,也就是说,安装孔20的轴向可以与安装板21的厚度方向平行设置。连接板22可以连接在安装板21的侧边缘处,且在连接板22和安装板21的连接处、连接板22和安装板21的厚度方向可以平行设置;本体部221和连接部222之间彼此相连,本体部221的一端与安装板21电连接,本体部221的另一端与连接部222相连,连接部222可以与电子设备200的主板电连接,此时传感器1可以与第一硬板211电连接以将信号传递给第一硬板211、并依次通过本体部221和连接部222以将信号传递给电子设备200的主板,从而实现指纹识别模组100的识别功能,结构简单、便于实现。

这里,需要说明的是,“硬板”和“软板”是相对概念,硬板的硬度比软板的硬度大,软板具有一定的柔韧性。例如,硬板可以是印制线路板,软板可以是柔性电路板。但不限于此。

可选地,安装板21通过连接器或异方性导电胶膜与本体部221相连,从而保证了安装板21与本体部221之间的电连接,保证了指纹识别模组100的使用可靠性。当然,安装板21与本体部221之间还可以焊接相连,但不限于此,只需保证安装板21与本体部221之间电连接即可。

进一步可选地,连接器为ZIF(Zero Insertion Force,零插入力)连接器,ZIF连接器的可靠性高,信号串扰小,提升了指纹识别模组100的使用可靠性。

在本实用新型的进一步实施例中,安装板21还包括与第一硬板211层叠设置的第二软板212,第一硬板211和第二软板212压合为一体。例如,如图3和图4所示,第一硬板211可以形成为板状结构,第二软板212可以形成为板状结构,第二软板212与第一硬板211可以沿安装板21的厚度方向依次布置、并将第二软板212和第一硬板211压合为一体,此时安装板21可以同时具有硬板和软板的特征,进一步满足了指纹识别模组100的强度要求和柔韧性要求。此时,本体部221可以连接在第二软板212和连接部222之间,传感器1可以与第一硬板211电连接以将信号传递给第一硬板211、并依次通过第二软板212、本体部221和连接部222以将信号传递给电子设备200的主板,或者传感器1还可以与第二软板212电连接以将信号传递给本体部221、并通过连接部222以将信号传递给电子设备200的主板,以实现指纹识别模组100的识别功能。

可以理解的是,在安装板21的厚度方向上、第一硬板211和第二软板212的层叠顺序可以根据实际需求具体设置。例如,第一硬板211可以置于第二软板212的上侧(例如,如图3所示),第一硬板211也可以置于第二软板212的下侧。其中,第一硬板211的厚度t1满足0.2mm≤t1≤0.4mm,第二软板212的厚度t2满足0.1mm≤t2≤0.2mm,从而在满足软硬结合板2强度要求和柔韧性要求的前提下,进一步减小了指纹识别模组100的厚度。

可选地,第一软板和第二软板212一体成型,从而方便了软硬结合板2的成型,提升了软硬结合板2的成型效率,此时第二软板212的厚度可以与第一软板的厚度相等。

进一步地,安装板21还包括与第一硬板211、第二软板212均层叠设置的第二硬板(图未示出),第二软板212夹设在第一硬板211和第二硬板之间。例如,第二硬板可以形成为板状结构,在安装板21的厚度方向上、第二软板212位于第一硬板211和第二硬板之间,也就是说,沿安装板21的厚度方向,第一硬板211、第二软板212和第二硬板依次布置,此时安装板21同样可以同时具有硬板和软板的特征,进一步满足了指纹识别模组100的强度要求和柔韧性要求。

在本实用新型的一些可选实施例中,安装孔20形成为盲孔或通孔。当安装孔20形成为盲孔时(例如,如图3和图4所示),在软硬结合板2的厚度方向上、安装孔20并未贯穿软硬结合板2的彼此相对的两侧表面,此时安装孔20可以由软硬结合板2的厚度方向上的一侧的部分表面朝向厚度方向上的另一侧凹入形成,传感器1可以与安装孔20的内壁粘接相连,以保证传感器1与软硬结合板2之间的连接强度;当安装孔20形成为通孔时,在软硬结合板2的厚度方向上、安装孔20贯穿软硬结合板2的彼此相对的两侧表面。由此,可以根据实际需求具体设置安装孔20,以更好地满足实际应用。

其中,安装孔20可以形成为阶梯孔,便于将传感器1配合在安装孔20内,同时安装孔20可以限制传感器1在软硬结合板2的厚度方向上的移动,更好地实现了传感器1的限位。可以理解的是,当安装孔20为盲孔时,同样可以实现传感器1的限位。

此外,安装孔20的形状可以与传感器1的形状相适配,例如传感器1为方形,安装孔20形成为方形孔(例如,如图3和图4所示);当然,安装孔20的形状还可以不与传感器1的形状相适配,例如传感器1为方形,安装孔20形成为圆形孔。

可选地,传感器1的表面与软硬结合板2的表面平齐设置,或传感器1的表面高于软硬结合板2的表面设置,或传感器1的表面低于软硬结合板2的表面设置。例如,在图3和图4的示例中,传感器1的上表面高于软硬结合板2的上表面;当然,传感器1的上表面还可以与软硬结合板2的上表面平齐设置以便于后续工艺例如封装工艺的进行,或者传感器1的上表面低于软硬结合板2的上表面设置,从而进一步减小了指纹识别模组100的厚度。

进一步地,在图1-图4的示例中,指纹识别模组100进一步包括塑封材料件3,塑封材料件3设在安装板21上且塑封材料件3外罩在传感器1上,使得传感器1位于塑封材料3内,从而实现了传感器1的封装,有效保护了传感器1。

可选地,塑封材料件3外边缘呈方形、圆形或长圆形等,也就是说,在软硬结合板2的横截面上、塑封材料件3的投影可以形成为方向、圆形或长圆形(例如,如图1和图2所示)等,使得指纹识别模组100具有良好的多样性,以更好地与不同的电子设备200相适配,提升了指纹识别模组100的适用性。

可选地,如图1-图4所示,塑封材料件3的外边缘与安装板21的外边缘对齐设置,也就是说,在软硬结合板2的横截面上、塑封材料件3的投影可以与安装板21的投影重合,便于实现传感器1的栅格阵列(Land Grid Array,LGA)封装,提升了指纹识别模组100的加工效率。

其中,在LGA封装工艺中,可以将多个传感器1同时置于一整块软硬结合板上,而后将该整块软硬结合板上的多个传感器1同时进行封装,封装完成后,分别切割成传感器1和与其对应的软硬结合板2,此时该传感器1外的塑封材料件3的外边缘与该软硬结合板2的外边缘对其设置,实现了传感器的LGA封装,提升了指纹识别模组100的加工效率。

可以理解的是,塑封材料件3的外边缘与安装板21的外边缘还可以不对齐设置。

根据本实用新型第二方面实施例的电子设备200,包括根据本实用新型上述第一方面实施例的指纹识别模组100。其中,指纹识别模组100可以位于电子设备200的后侧(例如,如图5和图6所示)、前侧、左侧、右侧、上侧或下侧。

根据本实用新型实施例的电子设备200,通过采用上述的指纹识别模组100,简化了电子设备200的结构,便于实现电子设备200的轻薄化设计。

这里,需要说明的是,“电子设备200”包括、但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(public switched telephone network,PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接,以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如,针对蜂窝网络、无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器,以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。电子设备200的示例包括、但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(Personal communications system,PCS)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(Global Positioning System,GPS)接收器的PDA;以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。

电子设备200可以是各种能够从外部获取数据并对该数据进行处理的设备,或者,电子设备200可以是各种内置有电池,并能够从外部获取电流对该电池进行充电的设备,例如,手机(如图5和图6中所示实施例)、平板电脑、计算设备或信息显示设备等。手机仅为一种电子设备200的举例,本申请并未特别限定,本申请可以应用于手机、平板电脑等电子设备200,本申请对此不做限定。

在本申请实施例中,手机可以包括射频电路、存储器、输入单元、无线保真(wireless fidelity,WiFi)模块、显示组件、传感器、音频电路、处理器、指纹识别组件、电池等部件。

其中,射频电路可用于在收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,特别地,将基站的下行信息接收后,给处理器处理;另外,将手机上行的数据发送给基站。通常,射频电路包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射频电路还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。

存储器可用于存储软件程序以及模块,处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块,从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(如音频数据、电话本等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与手机的用户设置以及功能控制有关的键信号。具体地,输入单元可包括触控面板以及其他输入设备。触控面板,也称为触摸显示屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。

可选地,触控面板可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器,并能接收处理器发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板。除了触控面板,输入单元还可以包括其他输入设备。具体地,其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关21按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示组件可包括显示面板,可选的,可以采用液晶显示单元(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板。进一步的,触控面板可覆盖显示面板,当触控面板检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器以确定触摸事件的类型,随后处理器根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。

音频电路、扬声器和传声器可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器,由扬声器转换为声音信号输出;另一方面,传声器将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路接收后转换为音频数据,再将音频数据输出处理器处理后,经射频电路以发送给比如另一手机,或者将音频数据输出至存储器以便进一步处理。

WiFi属于短距离无线传输技术,手机通过WiFi模块可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。但是可以理解的是,WiFi模块并不属于手机的必须构成,完全可以根据需要在不改变申请的本质的范围内而省略。

处理器是手机的控制中心,处理器安装在电路板组件上,利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分,通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,执行手机的各种功能和处理数据,从而对手机进行整体监控。可选的,处理器可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。

电源可以通过电源管理系统与处理器逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。尽管未示出,手机还可以包括蓝牙模块、传感器(比如姿态传感器、光传感器、还可配置气压计、湿度计、温度计和红外线传感器等其他传感器)等,在此不再赘述。

下面参考图1-图4以一个具体的实施例详细描述根据本实用新型实施例的指纹识别模组100。值得理解的是,下述描述仅是示例性说明,而不是对实用新型的具体限制。

如图1-图4所示,指纹识别模组100包括传感器1、软硬结合板2和塑封材料件3。

软硬结合板2包括安装板21和连接板22,安装板21包括沿安装板21厚度方向层叠设置的第一硬板211和第二软板212,第一硬板211和第二软板212压合为一体;第一硬板211上形成有沿安装板21厚度方向设置的安装孔20,安装孔20为盲孔且安装孔20形成为方形孔,传感器1形成为方形结构且传感器1嵌设在安装孔20内,传感器1的上表面高于第一硬板211的上表面设置。

连接板22为第一软板,第一软板包括本体部221和连接部222,本体部221与第二软板212电连接且本体部221连接在第二软板212的后侧边缘处,且本体部221连接在安装板21和连接部222之间,本体部221的前端与第二软板212相连、本体部221的后端与连接部222相连,连接板22与安装板21对中设置,以使软硬结合板2左右对称,连接部222可以通过板对板连接器101与电子设备200的主板相连。其中,本体部211形成为方形板状结构,连接部222形成为具有过渡圆角的方形板状结构。

塑封材料件3设在安装板21的上表面上且塑封材料件3外罩在传感器1上,使得传感器1的上表面、左侧面、右侧面、前侧面和后侧面均位于塑封材料件3对应表面的内侧。这里,需要说明的是,方向“内”是指靠近塑封材料件3的中心的方向。

根据本实用新型实施例的指纹识别模组100,结构简单、厚度较小,节省了指纹识别模组100的占用空间,从而指纹识别模组100应用于电子设备200时,便于实现电子设备200的轻薄化设计。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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