CN105095861B - 指纹识别装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种指纹识别模组，包括第一柔性电路板、第二柔性电路板和指纹芯片，所述指纹芯片包括主体、弯折部和第一连接部，所述第一连接部与所述主体通过所述弯折部连接，所述主体安装在所述第一柔性电路板上，所述第一连接部与第一柔性电路板间形成收容空间，所述第二柔性电路板包括第二连接部，所述第二连接部固定在所述第一柔性电路板上并收容于所述收容空间，所述第一连接部与第二连接部通过导电胶电性连接。将所述指纹芯片分成多个部分，通过第一连接部与所述第二柔性电路板搭接，可有效降低指纹识别模组的整体高度。

Description

指纹识别装置及终端设备

技术领域

本发明涉及生物识别领域，尤其涉及一种指纹识别装置及终端设备。

背景技术

近年来，随着存储技术的发展，终端设备如智能手机、平板电脑等存储有大量个人信息等重要资料，其安全性变得更为重要。

指纹是由手指表面皮肤凹凸不平的纹路组成，是人体独一无二的特征，其复杂程度可提供用于识别用户身份的足够特征。指纹识别即是利用指纹唯一性和稳定性的特点来实现身份识别，而无需用户记忆。

然而，随着指纹识别技术广泛地被采用，遇到了一些问题，电子设备的设计者或工程师一方面不断地追求电子设备最大地集成化及易用性，另一方面又要减小电子设备中的集成组件的尺寸并降低其成本，因此对指纹识别装置的大小和高度等提出了更高要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、整体尺寸较小的指纹识别模组。

本发明的另一目的在于提供一种使用上述指纹识别模组的终端设备。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：

本发明提供一种指纹识别模组，其特征在于，包括第一柔性电路板、第二柔性电路板和指纹芯片，所述指纹芯片包括主体和第一连接部，所述主体安装在所述第一柔性电路板上，所述主体与所述第一柔性电路板电性相连，所述第二柔性电路板包括第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部通过导电胶电性连接。

其中，所述指纹芯片还包括弯折部，所述弯折部连接所述主体和所述第一连接部，所述第一连接部与所述第一柔性电路板间形成收容空间，所述第二连接部收容于所述收容空间。

其中，所述第一连接部所在的平面与所述主体所在的平面的相互平行。

其中，所述第一柔性电路板完全覆盖所述盖板的凹槽的开口端。

其中，所述导电胶为异方性导电胶。

其中，所述导电胶的厚度为1微米～100微米。

其中，所述指纹芯片以倒装芯片的方式电连接于所述第一柔性电路板。

其中，所述主体的一端设有凹陷，所述第一连接部位于所述凹陷处。

其中，还包括带有凹槽的盖板和指纹检测元件，所述盖板设有凹槽的底面安装在所述第一柔性电路板上，所述指纹检测元件与所述指纹芯片层叠设置并电性相连，所述指纹检测元件与所述指纹芯片收容于盖板的凹槽中。

本发明还提供了一种终端设备，包括上述任意一项所述的指纹识别模组。本发明实施例具有如下优点或有益效果：

本发明采用将指纹芯片分为主体、弯折部和第一连接部，通过第一连接部与第二柔性电路板搭接，从而在整体上降低指纹识别模组高度，达到减小指纹识别模组占用终端空间，使得终端设备可以进一步小型化的技术效果。

附图说明

图1是本发明第一个实施例的指纹识别模组结构示意图；

图2是图1所示的指纹识别模组A-A剖面示意图；

图3是本发明第二个实施例的指纹识别模组结构示意图；

图4是本发明第三个实施例的指纹识别模组结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开的指纹识别模组可以被集成于终端设备的屏幕或者外壳中，并位于终端设备的屏幕或者外壳的顶表面上，在一些实施例中，可提供一单一芯片来控制显示屏、触摸屏和指纹识别装置的至少其中之一的功能。此外，本发明中的包含指纹传感器的终端设备的顶表面是光滑的或大致光滑的。显示屏和指纹识别装置被配置为集成在一起并具有相同的操作方式，或者被配置为终端设备包含的单一组件。

请参阅图1、图2，在本实施例中本发明的指纹识别模组包括第一柔性电路板1，第二柔性电路板2和指纹芯片3，所述指纹芯片3包括主体31、弯折部32和第一连接部33，所述第一连接部33与所述主体31通过所述弯折部32连接，所述第一柔性电路板1与所述指纹芯片3电性相连，所述主体31安装在所述第一柔性电路板1上，使得所述第一连接33部与第一柔性电路板1间形成一个收容空间B，所述第二柔性电路板2包括一个第二连接部22，所述第二连接部22固定在所述第一柔性电路板1上并收容于所述收容空间B，第一柔性电路板1与第二柔性电路板2电性连接，所述第一连接部33与第二连接部22通过导电胶4电性连接。

进一步的，所述主体31、弯折部32和第一连接部33大致形成一个S形状，在一实施方式中，所述第一连接部33所在的平面与所述主体31所在的平面的相互平行。

本实施例将所述指纹芯片3分成三段，包括主体31、弯折部32和第一连接部33，通过所述指纹芯片3上的第一连接部33与所述第二柔性电路板2搭接，主体部分依然固定于所述第一柔性电路板1上，可以有效的降低指纹识别模组的整体高度，从而缩小指纹识别模组的尺寸。

请参阅图3，在第二个实施例中，所述指纹芯片3的一端设有凹陷C，所述第一连接部33设于所述凹陷C上，所述主体31电性连接于所述第一柔性电路板1，所述第二连接部22通过导电胶电性连接于所述凹陷C上的第一连接部33。

本实施例中，在指纹芯片的一端上设置凹陷C，将第一连接部33设于凹陷C上，并通过导电胶将所述第二连接部22固定于凹陷C中，从而避免了由于指纹芯片3与所述第二柔性电路板2层叠连接造成的指纹识别模组厚度增大的情形，从而缩小了指纹识别模组的尺寸。

优选的的，导电胶4可以是具有各项异性导电能力的异方性导电胶(AnisotropConductive Film，ACF)，异方性导电胶易连接细微间距线路以及端子，方便相邻微小芯片之间的连接，异方性导电胶还具有可以连续加工(Tape-on-Reel)极低材料损失的特性。一般情况下，导电胶4需要具备一定厚度，一般厚度在1微米～100微米均可，所述第一连接部33与第二连接部22通过ACF连接后再进行压接，以电性连接所述指纹芯片3和第二柔性电路板2。

进一步的，所述第一柔性电路板1和第二柔性电路板2可以为聚酰亚胺薄膜(Polyimide film,PI film)，但不以此为限，指纹芯片3可以通过倒装芯片(flip chip)技术与所述第一柔性电路板1电性连接。将指纹芯片3的正面朝下朝向柔性电路板2，无需引线键合，采用一定数量的金属球(例如锡球)，使指纹芯片3在电气上和机械上连接于所述第一柔性电路板1。采用倒装芯片技术，因其无需引线键合，可以形成最短电路，降低了电阻；此外，通过采用金属球连接，缩小了封装尺寸，改善了电性表现。

请参阅图4，本发明第三个实施例中，所述指纹识别模组还包括盖板6和指纹检测元件5，所述盖板6包括一个凹槽D，所述盖板6具有顶面61以及与顶面相对应的底面62。所述底面62安装在所述第一柔性电路板1上，底面62设有一开口端。指纹检测元件5与指纹芯片3皆容置于凹槽D内，所述第一柔性电路板完全覆盖所述盖板的凹槽D的开口端。指纹检测元件5与指纹芯片3电性连接，例如可以通过引线、锡球或者其他方式进行电性连接。指纹检测元件5以及指纹芯片3位于盖板6的凹槽D内。指纹检测元件5位于远离凹槽D的底部的一侧，指纹芯片3位于指纹检测元件5的远离凹槽D的底部的一侧，因此，由于指纹检测元件5容置于盖板6的凹槽D中，指纹检测元件5更接近盖板6的触摸表面，减小了用户手指与指纹检测元件5之间的距离，有利于改善用户的指纹的最终成像效果。

指纹检测元件5可以通过按压式、擦划式或者主动电容式等方式检测操作于盖板6上的指纹。

通过指纹检测元件5与指纹芯片3的电性连接，指纹检测元件5将检测到的数据传输至指纹芯片3以进行处理。具体而言，指纹检测元件5检测到指纹脊和指纹谷产生的电容信号变化传递至指纹芯片3。指纹芯片3通过指纹检测元件5检测的电容信号变化以提供指纹图像。进一步地，获取的指纹图像是一幅含有较多噪声的灰度图像。因此，还需要对该指纹图像进行预处理以改善指纹图像的质量，增强指纹脊和指纹谷的对比度，将它变成一幅清晰的点线图，以便于进行特征提取。指纹图像的预处理包括有归一化、图像分割、增强、二值化和细化，在此不予赘述。

第一柔性电路板1通过与指纹芯片3的电性连接，以获取指纹芯片3识别的指纹，并根据获取的指纹进行相应的操作。指纹芯片3可以通过倒装芯片(flip chip)技术与所述第一柔性电路板1电性连接。将指纹芯片3的正面朝下朝向第一柔性电路板1，无需引线键合，采用一定数量的金属球(例如锡球)，使指纹芯片3在电气上和机械上连接于所述第一柔性电路板1。采用倒装芯片技术，因其无需引线键合，可以形成最短电路，降低了电阻；此外，通过采用金属球连接，缩小了封装尺寸，改善了电性表现。

进一步的，所述盖板可以为陶瓷盖板、强化玻璃盖板、钢化玻璃盖板、聚碳酸酯盖板或蓝宝石盖板。

在一个实施例中，第一柔性电路板1可以通过多个锡球与指纹芯片3电性连接。在另一变化实施例中，第一柔性电路板1可以通过引线与指纹检测元件5或者指纹芯片3电性连接。

在其他实施例中，所述指纹芯片3还可以通过引脚的形式焊接到所述第一柔性电路板1，或是通过ACF连接到所述第一柔性电路板1。

终端设备通常被配置为包括：显示屏、触摸屏、盖板玻璃、存储、片上系统(systemon chip)、CPU、GPU、内存、Wi-Fi连接、蓝牙连接、USB连接、电池、外接电源、计算机可读媒体及软件等。

本发明的指纹识别装置例如可应用于智能手机、平板电脑等移动终端，也可应用于银行的终端设备如ATM机等，但本发明不以此为限。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括第一柔性电路板、第二柔性电路板和指纹芯片，所述指纹芯片包括主体、弯折部和第一连接部，所述弯折部连接所述主体和所述第一连接部，所述主体安装在所述第一柔性电路板上，所述主体与所述第一柔性电路板电性相连，所述第二柔性电路板包括第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部搭接并通过导电胶电性连接。

2.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述第一连接部与所述第一柔性电路板间形成收容空间，所述第二连接部收容于所述收容空间。

3.如权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述第一连接部所在的平面与所述主体所在的平面的相互平行。

4.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述主体的一端设有凹陷，所述第一连接部位于所述凹陷处。

5.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述导电胶为异方性导电胶。

6.如权利要求5所述的指纹识别模组，其特征在于，所述导电胶的厚度为1微米～100微米。

7.如权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹芯片以倒装芯片的方式电连接于所述第一柔性电路板。

8.如权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，还包括带有凹槽的盖板和指纹检测元件，所述盖板设有凹槽的底面安装在所述第一柔性电路板上，所述指纹检测元件与所述指纹芯片层叠设置并电性相连，所述指纹检测元件与所述指纹芯片收容于盖板的凹槽中。

9.如权利要求8所述的指纹识别模组，其特征在于，所述第一柔性电路板完全覆盖所述盖板的凹槽的开口端。

10.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的指纹识别模组。