CN106650552B - 一种指纹识别传感器用金属环及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明适用于传感器领域，提供了一种指纹识别传感器用金属环及其制备方法和应用。所述指纹识别传感器用金属环，所述金属环包括金属环基体，所述金属环基体包括底部和在所述底部内围突设形成的顶部，所述顶部包括第一表面和与所述第一表面连接的第一外侧壁面，所述底部包括与所述第一外侧壁面相连的第二表面，所述金属环基体表面沉积有导电层，且在所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面的所述导电层上设置有绝缘层。所述指纹识别传感器用金属环的制备方法，包括以下步骤：提供金属环基体；在所述金属环基体表面电镀导电层；对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层。

Description

一种指纹识别传感器用金属环及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于传感器领域，尤其涉及一种指纹识别传感器用金属环及其制备方法和应用。

背景技术

随着科技技术的发展，人体指纹识别技术已经得到了广泛应用，用于指纹图像采集的传感器也出现了多种实现技术，如光学指纹传感器、半导体指纹传感器、超声波指纹传感器等。就半导体指纹传感器而言，根据信号采集通路的不同，又可以分为被动式传感器与主动式传感器二种(如附图1所示)。其中，被动式传感器信号通过的路径为：信号从保护层1’底层发射→穿过保护层1’→到达表层→穿过保护层1’→到达接收点，如附图1a所示；而主动式传感器采用发射式探测技术，信号通过的路径为：信号从金属环(或金属面板)2’两边发射→穿过表皮→到达真皮→再穿过表皮→穿过保护层1’→被接收，如附图1b所示。

与被动式传感器相比，主动式传感器具有以下优点：首先，主动式传感器的信号只穿过一次保护层，因此，其信号减弱的幅度小；另外，主动式传感器内部信号具有放大功能，所以主动式传感器不仅提高了图像质量，同时允许保护层更厚，这样可以有效地防止用户直接接触内CMOS(互补金属氧化物半导体)电路，从而提高了抗静电和耐磨性等性能。其次，主动式传感器可以探测到真皮层，对干湿手指具有良好的适用性。

可见，主动式传感器具有被动式传感器不可比拟的良好性能优势。但主动式传感器增加了一个用于发射信号的金属环，由于金属环外露面不能接地，当遇到安装面为导电材料并接地(如手机金属背壳)时，金属环与导电材料接触面需要做很好的绝缘处理，从而造成主动式传感器质量问题。

目前的主动式传感器金属环多采用不锈钢材料制作，当与安装面接触时，如果金属环与被安装面单一面接触，只需做一个面的绝缘处理，如麦拉绝缘片、绝缘胶、绝缘漆等。当金属环与安装面出现多个面接触时，目前工艺大多使用如下几种方式：第一种方式是使用金属环麦拉绝缘套(需开模具)，但麦拉绝缘套有厚度要求，太薄容易开裂，造成绝缘失效。第二种方式是喷涂绝缘漆，但喷涂过程中需要将金属环不作绝缘处理的上下面及内部进行保护、只喷涂与安装面接触部分。此方法的缺点是量产性不高，工艺控制难度大，良品率低。第三种方法是在电镀金属环之前，制作一个密封夹具将与安装面接触部分保护起来，再进行电镀时保护面为绝缘面，未保护面为导电面。此方法量产性不高，工艺控制难度大，良品率低，不适合制造、工艺通用性不强，每种规格的金属环都需要一个此种夹具，制造费用大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种指纹识别传感器用金属环，旨在解决现有指纹识别传感器用金属环采用绝缘套件、绝缘胶或绝缘漆等导致的上述一系列问题。

本发明的另一目的在于提供一种含有上述指纹识别传感器用金属环的指纹识别传感器。

本发明的再一目的在于提供一种指纹识别传感器用金属环的制备方法，旨在解决现有指纹识别传感器用金属环制备方法量产性不高、工艺控制难度大、良品率低的问题。

本发明是这样实现的，一种指纹识别传感器用金属环，所述金属环包括金属环基体，所述金属环基体包括底部和在所述底部内围突设形成的顶部，所述顶部包括第一表面和与所述第一表面连接的第一外侧壁面，所述底部包括与所述第一外侧壁面相连的第二表面，所述金属环基体表面沉积有导电层，且在所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面的所述导电层上设置有绝缘层。

以及，一种指纹识别传感器，含有上述指纹识别传感器用金属环。

以及，一种指纹识别传感器用金属环的制备方法，包括以下步骤：

提供金属环基体，所述金属环基体包括底部和在所述底部内围突设形成的顶部，所述顶部包括第一表面和与所述第一表面连接的第一外侧壁面，所述底部包括与所述第一外侧壁面相连的第二表面；

在所述金属环基体表面电镀导电层；

对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层。

本发明提供的指纹识别传感器用金属环，不需要使用绝缘套件、绝缘胶或绝缘漆即可实现所述金属环的部分绝缘处理，可以有效保证所述金属环需绝缘部位的绝缘效果；且所述绝缘层、导电层为电镀层，其外观与所述金属环基体基本一致，从而更好地保证金属环的形状不发生变化，能较好的用于指纹识别传感器，且保证了产品美观。

本发明提供的指纹识别传感器用金属环的制备方法，采用二次电镀工艺实现，量产性好、良品率高，且其不需要使用模具、夹具，简化了生产工艺、减少了人员劳动力，降低了生产成本，且工艺通用性强；此外，通过电镀得到的金属环外观与所述金属环基体基本一致，能较好的用于指纹识别传感器，从而更好地保证金属环的形状不发生变化，且保证了产品美观。

附图说明

图1是现有技术提供的指纹识别传感器的工作原理示意图；

图2是本发明实施例提供的指纹识别传感器用金属环的局部剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合图2，本发明实施例提供了一种指纹识别传感器用金属环，所述金属环包括金属环基体1，所述金属环基体1包括底部11和在所述底部11内围突设形成的顶部12，所述顶部12包括第一表面121和与所述第一表面121连接的第一外侧壁面122，所述底部11包括与所述第一外侧壁面122相连的第二表面111，所述金属环基体1表面沉积有导电层2，且在所述第一表面121、第一外侧壁面122、第二表面111的所述导电层2上设置有绝缘层3。

本发明实施例中，本发明实施例所述金属环并非限定其结构必须严格为环状，仅为本领域的通用叫法。所述金属环可以是本领域常见金属环的任意结构，如框状的金属框，也可以是类型圆形或框状的结构。具体的，所述金属环基体1为常规结构和材料的金属环基体，如所述金属环基体1的结构包括底部11和在所述底部11内围突设形成的顶部12，所述顶部12包括第一表面121和与所述第一表面121连接的第一外侧壁面122，所述底部11包括与所述第一外侧壁面122相连的第二表面111。当然，应当理解，所述金属环基体1还包括内侧壁(图中未标出)。所述金属环基体1的材料也可选用常规的金属环基体材料，具体如不锈钢材料等。

本发明实施例中，在所述金属环基体1表面沉积有导电层2，所述导电层2覆盖在整个所述金属环基体1的表面，作为优选实施例，所述导电层2为镍层当然，应当理解，本发明实施例还可以使用除镍以外的其他材料来作为导电层材料，如所述导电层2为铬层。此外，本发明实施例所述导电层2更优选为电镀导电层。

本发明实施例中，所述绝缘层3只设置在所述金属环需要进行绝缘处理的部位，即所述第一表面121、第一外侧壁面122、第二表面111。同样的，作为优选实施例，所述绝缘层3为电镀绝缘层。

本发明实施例所述电镀导电层、电镀绝缘层可以更好地保证金属环的形状不发生变化。

本发明实施例提供的指纹识别传感器用金属环，不需要使用绝缘套件、绝缘胶或绝缘漆即可实现所述金属环的部分绝缘处理，可以有效保证所述金属环需绝缘部位的绝缘效果；且所述绝缘层、导电层为电镀层，其外观与所述金属环基体基本一致，从而更好地保证金属环的形状不发生变化，能较好的用于指纹识别传感器，且保证了产品美观。

本发明实施例所述指纹识别传感器用金属环可以通过下述方法制备获得。

以及，本发明实施例还提供了一种指纹识别传感器，含有上述的指纹识别传感器用金属环。

相应的，本发明实施例还提供了一种指纹识别传感器用金属环的制备方法，包括以下步骤：

S01.提供金属环基体，所述金属环基体包括底部和在所述底部内围突设形成的顶部，所述顶部包括第一表面和与所述第一表面连接的第一外侧壁面，所述底部包括与所述第一外侧壁面相连的第二表面；

S02.在所述金属环基体表面电镀导电层；

S03.对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层。

上述步骤S01中，所述金属环基体的结构及其材质如上所述，为了节约篇幅，此处不再赘述。

上述步骤S02中，在所述金属环基体表面电镀导电层，所述电镀的方法不受限制，可以采用本领域常规方法实现。

上述步骤S03中，对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层，可以通过两种方式实现。

作为一个具体实施例，对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层的步骤中，先将电镀有导电层的所述金属环基体除所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面的部位进行遮罩处理，再对所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层。采用遮罩处理的方法，使所述金属环基体导电层被遮罩部分不被电镀上绝缘层，相比传统方法中使用的绝缘套件、绝缘胶、绝缘漆等，此工艺方法可保证高量产性，高良品率，由于不使用模具、夹具制造，金属环经过二次电镀后外观上与电镀前的金属环基本一致，保证了美观并且减少了人员劳动力、降低了生产成本，制造工艺通用性更强。且该方法可灵活实现所述金属环结构的不同接触面需要各种不同导电性能的要求。

作为另一个具体实施例，对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层的步骤中，先在所述金属环基体的导电层表面电镀绝缘层，再使用镭射雕刻工艺，将除所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面的部位的所述绝缘层雕刻去除。同样，本发明实施例所述方法可以解决金属环结构不同接触面需要各种导电性能要求，且可保证量产性、良品率高，不需要模具、夹具制造，并且制造工艺通用性强。

本发明实施例提供的指纹识别传感器用金属环的制备方法，采用二次电镀工艺实现，量产性好、良品率高，且其不需要使用模具、夹具，简化了生产工艺、减少了人员劳动力，降低了生产成本，且工艺通用性强；此外，通过电镀得到的金属环外观与所述金属环基体基本一致，能较好的用于指纹识别传感器，从而更好地保证金属环的形状不发生变化，且保证了产品美观。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种指纹识别传感器用金属环，所述金属环包括金属环基体，所述金属环基体包括底部和在所述底部内围突设形成的顶部，所述顶部包括第一表面和与所述第一表面连接的第一外侧壁面，所述底部包括与所述第一外侧壁面相连的第二表面，其特征在于，所述金属环基体表面沉积有导电层，所述导电层覆盖在整个所述金属环基体的表面，且在所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面的所述导电层上设置有绝缘层；其中，所述金属环基体为不锈钢材料，所述导电层为镍层或铬层，所述导电层为电镀导电层，所述绝缘层为电镀绝缘层。

2.一种指纹识别传感器，其特征在于，含有如权利要求1所述的指纹识别传感器用金属环。

3.一种指纹识别传感器用金属环的制备方法，包括以下步骤：

提供金属环基体，所述金属环基体包括底部和在所述底部内围突设形成的顶部，所述顶部包括第一表面和与所述第一表面连接的第一外侧壁面，所述底部包括与所述第一外侧壁面相连的第二表面；

在所述金属环基体表面电镀导电层；

对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层。

4.如权利要求3所述的指纹识别传感器用金属环的制备方法，其特征在于，对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层的步骤中，先将电镀有导电层的所述金属环基体除所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面的部位进行遮罩处理，再对所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层。

5.如权利要求4所述的指纹识别传感器用金属环的制备方法，其特征在于，对电镀有所述导电层的所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面电镀绝缘层的步骤中，先在所述金属环基体的导电层表面电镀绝缘层，再使用镭射雕刻工艺，将除所述第一表面、第一外侧壁面、第二表面的部位的所述绝缘层雕刻去除。