CN105512634A - 一种感应装置以及一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感应装置，其包括：感应组件；设置于所述感应组件上方的封装层；设置于所述封装层上表面的纳米薄膜层，所述纳米薄膜层的下表面与所述封装层上表面直接接触。本发明通过喷涂技术，直接在封装层上表面形成纳米薄膜层，其具有较高的灵敏度，并能够提供足够的耐刮耐磨保护，并直接与封装层接触作为外观呈现，与封装层连接强度更高，使装置结构更为稳定。本发明还公开了一种电子设备，包括：壳体，所述壳体包括第一窗口；感应模组，所述感应模组为上述实施例提供的感应模组；模组的纳米薄膜层上表面通过所述壳体的第一窗口显露，下表面与模组的封装层上表面直接接触。该电子设备应用了上述感应装置，能够满足长期使用的要求。

Description

一种感应装置以及一种电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种感应装置以及一种电子设备。

背景技术

指纹模组是指纹锁的核心部件，安装在如指纹门禁或者硬盘等器件上，用来完成指纹的采集和指纹的识别的模块。指纹模组主要由指纹采集模块、指纹识别模块和扩展功能模块(如锁具驱动模块)组成。

其中，指纹采集模块一般为模组表面的封装材料，该材料对指纹识别元件起到封装作用，显露在外的一侧作为模组表面，通过与手指接触采集指纹，来实现指纹识别功能。

在实际应用中，模组表面为了达到耐刮耐磨和硬度高的效果，往往需要加一个表面保护层，同时为了保证指纹识别的灵敏度，该表面保护层需要具有较好的穿透能力。现有技术一般是在指纹模组表面覆盖一层蓝宝石盖板，其厚度为0.3mm，或覆盖一层玻璃，厚度为0.2mm，或覆盖陶瓷，厚度为0.1mm，盖板与模组表面还需要通过连接件进行连接，或者是添加一层使二者贴合的胶，厚度一般为10μm～30μm。以上方法均会使得指纹模组表面厚度较厚，识别率较差，同时成本较高。

同时，在长时间使用过程中，由于盖板与模组表面的连接件容易产生松动，或是由于胶的自然老化，均会导致盖板脱落，导致盖板与模组表面无法长时间稳定连接。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种感应装置，所述感应装置的封装材料表面设置有纳米薄膜层，该薄膜层厚度较薄，且能够与封装材料长时间稳定连接。本发明还提供一种电子设备，其包括上述感应装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种感应装置，包括：

感应组件；

设置于所述感应组件上方的封装层；

设置于所述封装层上表面的纳米薄膜层，所述纳米薄膜层的下表面与所述封装层上表面直接接触。

优选的，所述纳米薄膜层的上表面作为所述感应装置的外观呈现。

优选的，所述纳米薄膜层的上表面作为所述感应装置的采集区域。

优选的，所述纳米薄膜层是纳米涂料喷涂在所述封装层上表面形成的薄膜层。

优选的，所述纳米薄膜层还设置于所述感应组件侧壁以及下表面。

优选的，所述封装层为经过研磨的封装层。

优选的，所述纳米薄膜层包括：

纳米涂料和彩色油墨。

优选的，所述彩色油墨的添加量为1wt％～10wt％。

优选的，所述纳米涂料的粒径为纳米级，所述彩色油墨的粒径为纳米级。

优选的，所述封装层为环氧树脂材质的封装层。

优选的，所述纳米薄膜层的厚度为50nm～200nm。

一种电子设备，包括：

壳体，所述壳体包括第一窗口；

感应模组，所述感应模组固定设置于所述壳体内；

所述感应模组包括：

感应组件；

设置于所述感应组件上方的封装层；

设置于所述封装层上表面的纳米薄膜层；

所述纳米薄膜层的上表面通过所述壳体的第一窗口显露，所述纳米薄膜层的下表面与所述封装层上表面直接接触。

优选的，所述纳米薄膜层通过壳体的第一窗口显露的上表面作为所述电子设备的外观呈现。

优选的，所述纳米薄膜层通过壳体的第一窗口显露的上表面作为所述感应模组的采集区域。

本发明提供的感应装置，其封装材料表面设置有纳米薄膜层，作为外观呈现，该薄膜层厚度较薄，制备的感应装置具有较高的灵敏度，同时能够提供足够的耐刮耐磨保护，并能够满足装置的外观要求。

同时，所述纳米薄膜层是纳米涂料喷涂在所述封装层上表面形成的薄膜层，与现有技术中需要连接件或胶与模组表面连接的盖板相比，连接强度更高，结构更为稳定。所述纳米薄膜层还能够起到防水、防油、防尘的效果，大大提高了感应装置性能。

本发明还提供了一种电子设备，包括：壳体，所述壳体包括第一窗口；感应模组，所述感应模组固定设置于所述壳体内；所述感应模组包括：感应组件；设置于所述感应组件上方的封装层；设置于所述封装层上表面的纳米薄膜层；所述纳米薄膜层的上表面通过所述壳体的第一窗口显露，所述纳米薄膜层的下表面与所述封装层上表面直接接触。该电子设备应用了上述感应装置，能够满足长期使用的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明提供的感应装置的结构剖面图；

图2为本发明实施例一提供的感应装置的结构剖面图；

图3为本发明实施例二提供的感应装置的结构示意图。

其中，上图1中：

纳米薄膜层标为101；封装层标为102；感应组件标为103；

图2中：

纳米薄膜层标为201；封装层标为202；芯片层标为203；锡膏层标为204；金属框标为205；胶层标为206；柔性电路板标为207；背面补强片标为208；

图3中：

纳米薄膜层标为301；封装层标为302；芯片层标为303；锡膏层标为304；金属框标为305；胶层标为306；柔性电路板标为307；背面补强片标为308。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种感应装置，所述感应装置的封装材料表面设置有纳米薄膜层，该薄膜层厚度较薄，且能够与封装材料长时间稳定连接。本发明还提供一种电子设备，其包括上述感应装置。

本发明提供的感应装置，可以为指纹感应装置，或者触摸感应装置。

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。

参见图1，为本发明实施例提供的感应装置的结构剖面图，其包括感应组件103，设置于所述感应组件103上方的封装层102，以及设置于所述封装层102上表面的纳米薄膜层101，所述纳米薄膜层101下表面与所述封装层102上表面直接接触，所述纳米薄膜层101的上表面作为所述感应装置的外观呈现。

具体的，所述封装层102设置于所述感应组件103上方，用于对感应组件103进行封装，起到保护作用。

优选的，所述封装层102为经过研磨处理的封装层。

上述研磨是指对封装层表面的精细整形磨削加工的过程，具体为在研磨机中对封装层表面进行研磨，经过研磨处理的封装层，外观更为细腻光滑，同时厚度大大减薄，距离芯片发射层距离更近，穿透能力更好。同时，由于研磨除去了封装材料表面原有的保护层，并使得表面更为细腻，能够更好的与纳米薄膜层结合，大大提高二者的结合力，使结合更为紧密。

在本发明提供的实施例中，所述研磨可以采用粗磨、精磨、细磨结合的工艺，并采用多级研磨，控制研磨速度，使得研磨的表面更为细腻光滑。

在本发明提供的另外一些实施例中，研磨过程中添加研磨液，所述研磨液可以为金刚石研磨液、陶瓷砂研磨液或玻璃砂研磨液。通过研磨液的润滑作用，研磨后的封装层表面具有镜面效果，光滑且具有光泽，直接喷涂纳米涂料后，就可以达到很好的美观效果，满足产品的外观要求。

优选的，所述封装层102为环氧树脂(EMC)材质的封装层。

本发明提供的实施例中，先将封装层102进行研磨处理，再与感应组件103组装。

本发明提供的另外一些实施例中，封装层102与感应组件103组装后，再进行研磨。

本发明提供的实施例中，感应组件103采用印刷电路板大板，将封装层102设置于印刷电路板上方进行封装，然后封装层102上表面整片进行表面研磨，再进行常规的切割、贴片。可同时实现多个封装层表面的研磨处理。

本发明提供的感应装置中，所述封装层102上表面设置有纳米薄膜层101。

所述纳米薄膜层101是纳米涂料直接喷涂在所述封装层102上表面形成的薄膜层。

本发明采用纳米喷涂的技术，将纳米涂料直接喷涂在封装层102上表面，使得所述纳米薄膜层101的下表面与所述封装层102的上表面直接接触。

首先，采用纳米喷涂工艺，喷涂到封装层102表面的是纳米级的涂层分子，其能够更好的嵌入封装层102表面，使二者的结合更为紧密，界面完整，无裂纹、孔洞。

其次，采用纳米喷涂工艺，形成的薄膜层具有纳米结构特征，纳米薄膜层101的力学性能得到显著提高，更加耐磨耐刮，能够对封装层提供足够的保护。且所述薄膜层厚度较薄，仅为纳米级，制备的感应装置具有较高的灵敏度。

同时，纳米喷涂工艺使纳米涂料分散性更好，最终在封装层102表面形成的薄膜层更为均匀，细腻光滑。

基于以上技术优势，所述纳米薄膜层101可以直接作为所述感应装置的外观呈现，不需要覆盖盖板，也就无需采用连接组件或黏贴用的胶，避免了由于连接组件松动，或胶层老化，导致的连接不稳定的技术问题。

而且所述纳米薄膜层101与封装层102具有更高的连接强度，使得装置结构更为稳定，能够保证长时间使用不脱落。

本发明提供的实施例中，上述纳米薄膜层101的上表面作为所述感应装置的采集区域，通过与手指直接接触进行感应或采集指纹。

优选的，所述纳米薄膜层101的厚度为50nm～200nm。

上述实施例提供的感应装置，所述纳米涂料还可添加彩色油墨。

所述彩色油墨的添加量优选为纳米涂料的1wt％～10wt％。

所述纳米涂料的粒径优选为纳米级，所述彩色油墨的粒径优选为纳米级。

所述彩色油墨的颜色可以根据产品外观需求进行选择。

本发明首先对感应装置的封装层102进行研磨预处理，使其光滑且具有光泽，甚至可以达到镜面效果，然后采用添加了彩色油墨的纳米涂料直接喷涂，在其表面形成的纳米薄膜层101，光滑细腻且具有光泽，厚度不需要达到微米级，就可以很好的遮盖封装层102表面，虽然其厚度仅为纳米级，但依然可以达到很好的美观效果，在提高所述感应装置灵敏度的同时，满足了产品的外观要求。

本发明提供的另外一些实施例中，所述纳米薄膜层101除设置于所述封装层102上表面外，还设置于所述感应组件103侧壁以及下表面，即所述感应组件103除封装层102覆盖的其余外表面。

具体的，感应组件103与封装层102组装后，对得到的模组整体进行喷涂，使纳米薄膜层101包裹封装层102上表面以及感应组件103除封装层102覆盖的其余显露在外的表面，即所述纳米薄膜层101包裹整个模组。

此时，所述纳米薄膜层101在整个模组表面形成完整、致密的保护层，而且所述纳米薄膜层101所含分子为纳米级，具有更优异的疏水性能，对整个感应装置起到更好的防水、防油、防尘、不易脏污的保护作用，大大提高了感应装置性能。避免了现有技术中由于盖板与封装层之间具有缝隙，水、油、灰尘等容易进入，损坏装置的技术缺陷。

本发明提供的实施例中，所述纳米薄膜层101还可以采用真空镀的方式在封装层102表面形成。

本发明还公开了上述感应装置的制备工艺，包括：

A)提供感应组件103；

B)在所述感应组件103上方通过注塑工艺，形成封装层102，得到感应模组；

C)在所述封装层102上表面进行喷涂，形成纳米薄膜层101；或者对所述感应模组整体进行喷涂，在所述感应模组表面形成纳米薄膜层。

优选的，在所述步骤B)和步骤C)之间还包括：

对所述封装层102上表面进行研磨处理。

所述封装层102、纳米薄膜层101的材质同上，在此不再赘述。

所述研磨同上，在此不再赘述。

本发明提供的实施例中，所述步骤C)中的喷涂还可以为真空镀。

所述感应装置的制备工艺中，所述喷涂可以在纳米喷涂机中进行，所述真空镀可以在纳米镀层机中进行，所述工艺无需添加其他辅助治具，不需要增加工艺步骤，操作简单，易实现产业化。

参见图2，为本发明实施例一提供的感应装置的结构剖面图，具体包括纳米薄膜层201，封装层202，芯片层203，锡膏层204，金属框205，胶层206，柔性电路板207，背面补强片208。

其制备工艺具体为：先将背面补强片208、柔性电路板207、胶层206、金属框205、锡膏层204、芯片层203依次组装，得到感应模组。具体的，柔性电路板207下表面通过背胶与背面补强片208粘结，所述柔性电路板207上表面与金属框205下方通过胶层206进行黏结，所述胶层206优选为双面胶或点胶；金属框205上方与芯片层203下表面通过锡膏层204进行焊接；芯片层203采用球栅阵列封装技术固定。然后在芯片层203上表面通过注塑工艺形成封装层202，对芯片层203进行封装保护。所述封装层202为环氧树脂封装层。

然后用研磨机对封装层202上表面进行研磨处理，最后将得到的模组放入纳米喷涂机或真空镀机器中整体进行纳米喷涂或真空镀，在模组表面形成一层纳米薄膜层201，即得到所述感应装置。

所述感应装置中，所述纳米薄膜层201的上表面与所述封装层202对应的部分，作为所述感应装置的外观呈现，其为所述感应装置的采集区域，通过与手指直接接触采集指纹。

其外观美观、具有光泽，且能够很好的遮盖封装层。

经过上万次模拟指纹采集检测，所述纳米薄膜层201不脱落，保持与封装层202稳定连接，且没有刮痕。

参见图3，为本发明实施例二提供的感应装置的结构示意图，具体包括纳米薄膜层301，封装层302，芯片层303，锡膏层304，金属框305，胶层306，柔性电路板307，背面补强片308。

所述纳米薄膜层301仅设置于封装层302上表面。

其制备工艺为：先采用注塑工艺在芯片层303上方形成封装层302，对芯片层303进行封装保护。然后用研磨机对封装层302上表面进行研磨处理，最后在研磨处理后的封装层302上表面进行纳米喷涂或真空镀，形成一层纳米薄膜层301。

然后按照实施例一相同的工艺，在芯片层303下表面通过锡膏层304与金属框305上方焊接，金属框305下方通过胶层306与柔性电路板307上表面粘结，柔性电路板307下表面与背面补强片308通过背胶粘结固定，即得到所述感应装置。

所述感应装置中，所述纳米薄膜层301的上表面与所述封装层302对应的部分，作为所述感应装置的外观呈现，其为所述感应装置的采集区域，通过与手指直接接触采集指纹。

其外观美观、具有光泽，且能够很好的遮盖封装层。

经过上万次模拟指纹采集检测，所述纳米薄膜层301不脱落，保持与封装层302稳定连接，且没有刮痕。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括：

壳体，所述壳体包括第一窗口；

感应模组，所述感应模组固定设置于所述壳体内；

所述感应模组包括：

感应组件；

设置于所述感应组件上方的封装层；

设置于所述封装层上表面的纳米薄膜层；

所述纳米薄膜层的上表面通过所述壳体的第一窗口显露，所述纳米薄膜层的下表面与所述封装层上表面直接接触。

所述纳米薄膜层的上表面作为所述电子设备的外观呈现，且为所述感应模组的采集区域。

本发明提供的电子设备应用了上述实施例提供的感应装置，无需盖板，能够满足灵敏度、外观要求以及长时间使用的要求。当然，本实施例提供的电子设备还具有上述实施例有关感应装置的其他效果，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种感应装置，其特征在于，包括：

感应组件；

设置于所述感应组件上方的封装层；

设置于所述封装层上表面的纳米薄膜层，所述纳米薄膜层的下表面与所述封装层上表面直接接触。

2.根据权利要求1所述的感应装置，其特征在于，所述纳米薄膜层的上表面作为所述感应装置的外观呈现。

3.根据权利要求1或2所述的感应装置，其特征在于，所述纳米薄膜层的上表面作为所述感应装置的采集区域。

4.根据权利要求1所述的感应装置，其特征在于，所述纳米薄膜层是纳米涂料喷涂在所述封装层上表面形成的薄膜层。

5.根据权利要求1所述的感应装置，其特征在于，所述纳米薄膜层还设置于所述感应组件侧壁以及下表面。

6.根据权利要求1所述的感应装置，其特征在于，所述封装层为经过研磨的封装层。

7.根据权利要求1所述的感应装置，其特征在于，所述纳米薄膜层包括：

纳米涂料和彩色油墨。

8.根据权利要求7所述的感应装置，其特征在于，所述彩色油墨的添加量为1wt％～10wt％。

9.根据权利要求7所述的感应装置，其特征在于，所述纳米涂料的粒径为纳米级，所述彩色油墨的粒径为纳米级。

10.根据权利要求1所述的感应装置，其特征在于，所述封装层为环氧树脂材质的封装层。

11.根据权利要求1所述的感应装置，其特征在于，所述纳米薄膜层的厚度为50nm～200nm。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

壳体，所述壳体包括第一窗口；

感应模组，所述感应模组固定设置于所述壳体内；

所述感应模组包括：

感应组件；

设置于所述感应组件上方的封装层；

设置于所述封装层上表面的纳米薄膜层；

所述纳米薄膜层的上表面通过所述壳体的第一窗口显露，所述纳米薄膜层的下表面与所述封装层上表面直接接触。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述纳米薄膜层通过壳体的第一窗口显露的上表面作为所述电子设备的外观呈现。

14.根据权利要求12或13所述的电子设备，其特征在于，所述纳米薄膜层通过壳体的第一窗口显露的上表面作为所述感应模组的采集区域。