CN105740764B - 移动设备及指纹识别感测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动设备及指纹识别感测装置。指纹识别感测装置包括：支撑件；基座，基座设在支撑件上，基座内具有上端敞开的安装腔；设备元件，设备元件设在安装腔内且包括显示元件和指纹传感器组件，显示元件与指纹传感器组件连接，且显示元件设在指纹传感器组件的上表面上；响应元件，响应元件夹设在基座的下端面和支撑件的上表面之间。根据本发明的指纹识别感测装置，通过将响应元件设在基座的下端面上，当用户手指按压基座时，基座可以将按压动作传递至响应元件上，从而可以使指纹识别感测装置实现HOME键功能，进而可以提高指纹识别感测装置集成度，简化指纹识别感测装置的结构，降低生产成本。

Description

移动设备及指纹识别感测装置

技术领域

本发明涉及一种移动设备及指纹识别感测装置。

背景技术

随着移动通信网络的发展和应用软件的丰富，手机已成为移动终端的发展趋势。手机配备了丰富的硬件接口可开放性的操作系统，为用户提供了一个功能强大的信息处理平台，因此手机不仅仅是一部通话工具，它还有可能是一台GPS设备、高清摄像机、游戏机、Web入口等等。更确切的说，它还是一台与互联网连接的掌上电脑。

由于手机的上述功能，因此在手机上存储个人信息、联系人信息、照片、视频，甚至还有一些企业的敏感信息等，是十分常见的情况，而确保上述信息安全至关重要，所以手机的加密设计成为当前手机安全设计中的一种重要措施。指纹识别加密方式以其安全可靠性高，成为手机加密设计的一种主要实现方式。因此，如何实现手机的指纹识别功能，是当前手机设计中的一个关键问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种指纹识别感测装置，所述指纹识别感测装置具有结构简单、生产成本低的优点。

本发明又还提供一种移动设备，所述移动设备具有如上所述的指纹识别感测装置。

根据本发明实施例的指纹识别感测装置，包括：支撑件；基座，所述基座设在所述支撑件上，所述基座的上端适于被用户手指按压，所述基座内具有上端敞开的安装腔；设备元件，所述设备元件设在所述安装腔内且包括显示元件和指纹传感器组件，所述显示元件与所述指纹传感器组件连接，且所述显示元件设在所述指纹传感器组件的上表面上，所述指纹传感器组件能够耦合到用户手指的用户指纹；适于对用户手指按压敏感的响应元件，所述响应元件夹设在所述基座的下端面和所述支撑件的上表面之间。

根据本发明实施例的指纹识别感测装置，通过将响应元件设在基座的下端面上，当用户手指按压基座时，基座可以将按压动作传递至响应元件上，从而可以使指纹识别感测装置实现HOME键功能，进而可以提高指纹识别感测装置集成度，简化指纹识别感测装置的结构，降低生产成本。

在本发明的一些实施例中，所述基座形成为环形基座，所述环形基座的中心孔构造成所述安装腔。

在本发明的一些实施例中，所述响应元件为多个且沿所述环形基座的周向方向间隔设置。

在本发明的一些实施例中，多个所述响应元件均匀分布。

在本发明的一些实施例中，所述指纹传感器组件包括能够以电容方式耦合到用户手指的指纹的一组电容性元件。

在本发明的一些实施例中，所述指纹传感器组件包括硅晶片和传感器电路，所述传感器电路设置在所述硅晶片的靠近用户手指的顶端。

在本发明的一些实施例中，所述硅晶片中形成有至少一个通孔和/或至少一个开槽，所述传感器电路与设在所述通孔和/或开槽内的接合线耦合。

在本发明的一些实施例中，所述指纹传感器组件还包括具有上部开口的封装层，所述传感器电路设在所述封装层内，所述传感器电路或所述传感器电路的线路从所述上部开口露出。

在本发明的一些实施例中，所述指纹传感器组件还包括至少一个压缩的焊接元件，所述传感器电路与所述焊接元件耦合。

在本发明的一些实施例中，所述显示元件为玻璃盖板、陶瓷盖板或蓝宝石盖板。

根据本发明实施例的移动设备，包括如上所述的指纹识别感测装置。

根据本发明实施例的移动设备，通过设置如上所述的指纹识别感测装置，可以提高移动设备的集成度，简化指纹识别感测装置的结构，降低生产成本。

附图说明

图1是根据本发明实施例的指纹识别感测装置的结构示意图。

附图标记：

指纹识别感测装置100，

设备元件110，显示元件111，指纹传感器组件112，

基座120，安装腔121，基座的下端面122，

响应元件130，

支撑件140。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1详细描述根据本发明实施例的指纹识别感测装置100。需要说明的是，指纹识别感测装置100可以设置在电子设备或移动设备上，例如将指纹识别感测装置100设置在手机上，当用户的手指逐渐靠近指纹识别感测装置100时，指纹识别感测装置100可以识别用户的指纹信息，并将指纹信息传递至手机的控制组件上，控制组件可以根据指纹信息，发出相应的控制指令。另外，当用户的手指靠近或按压指纹识别感测装置100时，指纹识别感测装置100还可以感测手指靠近或按压、并将手指靠近或按压的信息传递至控制组件上。

如图1所示，根据本发明实施例的指纹识别感测装置100包括：支撑件140、设备元件110、基座120以及响应元件130。

具体而言，基座120设在支撑件140上且基座120的上端适于被用户手指按压，基座120内具有上端敞开的安装腔121。设备元件110设在安装腔121内。设备元件110包括显示元件111和指纹传感器组件112，显示元件111与指纹传感器组件112连接，显示元件111设在指纹传感器组件112的上表面上，指纹传感器组件112能够耦合到用户手指的用户指纹。当用户的手指靠近或按压指纹识别感测装置100时，指纹传感器组件112可以识别用户的指纹信息(即感测用户手指上的指纹脊线信息)、且指纹传感器组件112可以将指纹信息传递至控制组件上。

响应元件130夹设在基座的下端面122和支撑件140的上表面之间。响应元件130适于对用户手指按压敏感，也就是说，响应元件130具有对用户手指按压敏感的功能。例如，当用户手指按压基座120的上端(如图1所示的上端)时，基座120将用户手指的按压动作传递至响应元件130上，此时响应元件130可以感测到手指的按压动作，同时响应元件130可以将手指按压的信息传递至控制组件上。由此，可以使指纹识别感测装置100具有控制的功能，例如具有HOME键功能。

根据本发明实施例的指纹识别感测装置100，通过将响应元件130设在基座的下端面122上，当用户手指按压基座120时，基座120可以将按压动作传递至响应元件130上，从而可以使指纹识别感测装置100实现HOME键功能，进而可以提高指纹识别感测装置100集成度，简化指纹识别感测装置100的结构，降低生产成本。

根据本发明的一个实施例，基座120可以形成为环形基座，环形基座的中心孔可以直接构造成安装腔121。由此可以简化基座120的加工过程，节约生产成本。也就是说，安装腔121的上端和下端均敞开，当用户手指直接按压基座120的上端，用户手指上的指纹可以更靠近设备元件110，同时环形基座可以将用户手指的按压动作直接传递至位于环形基座下端面上的响应元件130，由此指纹传感器组件112可以更加准确地识别用户的指纹信息，同时响应元件130可以快速地做出响应动作。

为提高响应元件130的灵敏度，响应元件130可以为多个且沿环形基座120的周向方向间隔设置。可以理解的是，通过设置多个响应元件130，可以将基座120划分出多个响应区域，无论用户按压到哪个响应区域，响应元件130均可以接收到按压信息，由此用户在盲操作时，可以有效地提高响应元件130的响应速度和响应动作的有效性，从而满足用户的使用需求。进一步地，多个响应元件130均匀分布，由此可以提高指纹识别感测装置100的结构合理性。

根据本发明的一个实施例，指纹传感器组件112包括能够以电容方式耦合到用户手指的指纹的一组电容性元件。可选地，可以将电容性元件耦合到显示元件111的一端，由此可以简化指纹传感器组件112的结构。可选地，显示元件111可以为玻璃盖板、陶瓷盖板或蓝宝石盖板。由此，可以提高显示元件111的结构特性，满足指纹识别感测装置100的使用需求。

根据本发明的另一个实施例，指纹传感器组件112可以包括硅晶片和传感器电路，其中，传感器电路设置在硅晶片的靠近用户手指的顶端(如图1中所示的位于上方的一端)。一方面，由于指纹传感器组件112需要的垂直空间量较小，通过将传感器电路设置在更靠近用户手指的位置处，可以使指纹传感器组件112具有相对来说更好的分辨率和有效性。另一方面，接合线不必从硅晶片的表面拱起，即可以将传感器电路从硅晶片连接到别处。

根据本发明的一个示例，硅晶片中形成有至少一个通孔和/或至少一个开槽，传感器电路与设在通孔和/或开槽内的接合线耦合。可以理解的是，当硅晶片中形成有至少一个通孔时，传感器电路可以与设在通孔内的接合线耦合；当硅晶片中形成有至少一个开槽时，传感器电路可以与设在开槽内的接合线耦合；当硅晶片中同时形成有至少一个通孔和至少一个开槽时，接合线可以设在通孔内，也可以设在开槽内，还可以同时设在通孔和开槽内，传感器电路与相应的接合线耦合。由此，接合线不必从硅晶片的表面拱起，即可以将传感器电路从硅晶片连接到别处，从而可以降低将接合线从硅晶片的表面拱起的必要性，缩小在用户手指和指纹传感器组件112之间需要的垂直空间量。

根据本发明的另一个示例，指纹传感器组件112包括耦合到一个或多个压缩的焊接元件的传感器电路。换言之，指纹传感器组件112还包括至少一个压缩的焊接元件，传感器电路与焊接元件耦合。由此可以降低将接合线从硅晶片的表面拱起的必要性，缩小了在用户手指和指纹传感器组件112之间需要的垂直空间量。

另外，还需要说明的是，传感器电路可以被设置在显示元件111下面，传感器电路可以通过下列各项中的一项或多项缩小指纹识别感测装置100的垂直空间量：(1)通过在硅晶片上设置的一个或多个用于安置接合线的通孔，再使传感器电路与接合线耦合；(2)通过在硅晶片上设置的一个或多个用于安置接合线的开槽，再使传感器电路与接合线耦合；(3)通过使用诸如封装的焊球之类的压缩的焊接元件，再将传感器电路耦合到其他电路。

根据本发明的又一个示例，指纹传感器组件112还可以包括封装层，传感器电路设在封装层内，传感器电路或传感器电路的线路从封装层内露出。由此，便于传感器电路或传感器电路的线路与显示元件111连接，可以有效地避免传感器电路受到干扰信号干扰，从而便于提高指纹传感器组件112的稳定性和指纹识别的准确性。

下面参照图1以具体实施例详细描述根据本发明实施例的指纹识别感测装置100。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。

如图1所示，指纹识别感测装置100包括：支撑件140、设备元件110、基座120以及响应元件130。其中，基座120形成为环形基座，环形基座的中心孔可以直接构造成安装腔121，即安装腔121的上端和下端均敞开。设备元件110设在安装腔121内，设备元件110包括显示元件111和指纹传感器组件112，显示元件111与指纹传感器组件112连接，显示元件111为玻璃盖板且设在指纹传感器组件112的上表面上，指纹传感器组件112能够耦合到用户手指的用户指纹。如图1所示，显示元件111的上表面位于安装腔121的上端的下方，指纹传感器组件112的下表面与支撑件140的上表面接触或具有间隙。当用户的手指靠近或按压指纹识别感测装置100时，指纹传感器组件112可以识别用户的指纹信息(即感测用户手指上的指纹脊线信息)、且指纹传感器组件112可以将指纹信息传递至控制组件上。

响应元件130夹设在基座的下端面122和支撑件140的上表面之间，响应元件130可以与控制组件连接。响应元件130适于对用户手指按压敏感，当基座120被用户手指按压时，指纹传感器组件112可以检测、识别用户指纹信息，同时基座120将用户手指的按压动作传递至响应元件130上。指纹传感器组件112可以将用户的指纹信息传递给控制组件，同时响应元件130可以将用户手指的按压信息也传递给控制组件。响应元件130可以为多个且沿环形基座120的周向方向均匀地分布在环形基座的下端面122上。

指纹传感器组件112可以包括封装层、传感器电路和硅晶片。传感器电路设在封装层内，传感器电路或传感器电路的线路从封装层内露出，以便于与显示元件111或控制组件连接。传感器电路设置在硅晶片的靠近用户手指的顶端(如图1所示的上方)。一方面，由于指纹传感器组件112需要的垂直空间量较小，通过将传感器电路设置在更靠近用户手指的位置处，可以使指纹传感器组件112具有相对来说更好的分辨率和有效性。进一步地，硅晶片中形成有至少一个通孔，传感器电路与设在通孔内的接合线耦合。由此，接合线不必从硅晶片的表面拱起，即可以将传感器电路从硅晶片连接到别处。

根据本发明第二方面的实施例提供了一种移动设备，包括如上所述的指纹识别感测装置100。

根据本发明实施例的移动设备，通过设置如上所述的指纹识别感测装置100，可以提高移动设备的集成度，简化指纹识别感测装置100的结构，降低生产成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种指纹识别感测装置，其特征在于，包括：

支撑件；

基座，所述基座设在所述支撑件上，所述基座的上端适于被用户手指按压，所述基座内具有上端敞开的安装腔；

设备元件，所述设备元件设在所述安装腔内且包括显示元件和指纹传感器组件，所述显示元件与所述指纹传感器组件连接，且所述显示元件设在所述指纹传感器组件的上表面上，所述指纹传感器组件能够耦合到用户手指的用户指纹；

适于对用户手指按压敏感的响应元件，所述响应元件夹设在所述基座的下端面和所述支撑件的上表面之间，所述响应元件的横截面呈圆形，所述响应元件与所述基座的下端面之间为点面接触。

2.根据权利要求1所述的指纹识别感测装置，其特征在于，所述基座形成为环形基座，所述环形基座的中心孔构造成所述安装腔。

3.根据权利要求2所述的指纹识别感测装置，其特征在于，所述响应元件为多个且沿所述环形基座的周向方向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的指纹识别感测装置，其特征在于，多个所述响应元件均匀分布。

5.根据权利要求1所述的指纹识别感测装置，其特征在于，所述指纹传感器组件包括能够以电容方式耦合到用户手指的指纹的一组电容性元件。

6.根据权利要求1所述的指纹识别感测装置，其特征在于，所述指纹传感器组件包括硅晶片和传感器电路，所述传感器电路设置在所述硅晶片的靠近用户手指的顶端。

7.根据权利要求6所述的指纹识别感测装置，其特征在于，所述硅晶片中形成有至少一个通孔和/或至少一个开槽，所述传感器电路与设在所述通孔和/或开槽内的接合线耦合。

8.根据权利要求6所述的指纹识别感测装置，其特征在于，所述指纹传感器组件还包括具有上部开口的封装层，所述传感器电路设在所述封装层内，所述传感器电路或所述传感器电路的线路从所述上部开口露出。

9.根据权利要求6所述的指纹识别感测装置，其特征在于，所述指纹传感器组件还包括至少一个压缩的焊接元件，所述传感器电路与所述焊接元件耦合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的指纹识别感测装置，其特征在于，所述显示元件为玻璃盖板、陶瓷盖板或蓝宝石盖板。

11.一种移动设备，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的指纹识别感测装置。