CN106960198B - 指纹识别装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电子技术领域，公开了一种指纹识别装置及电子设备。本发明实施例中，指纹识别装置包括：第一柔性电路板FPC、电容式的压力感应传感器以及指纹识别芯片；第一FPC包括第一走线层以及第二走线层；压力感应传感器设置于第一走线层；指纹识别芯片固定于第二走线层；压力感应传感器电性连接于指纹识别芯片；其中，当第一FPC处于弯折状态时，压力感应传感器对应于指纹识别芯片。本发明实施例还提供了一种电子设备；本发明实施例将指纹识别芯片与压力感应传感器整合于一体，使得指纹识别装置基于电容式技术实现压力感应功能，提高了指纹识别装置的功能的多样性，且节省了空间与物料，为生产制造带来了方便。

Description

指纹识别装置及电子设备

技术领域

本发明实施例涉及电子技术领域，特别涉及一种指纹识别装置及电子设备。

背景技术

现有的手机、平板电脑等智能终端普遍应用于人们的日常生活中，由于智能终端的便携性要求与外观要求，结构空间非常有限，人们一直致力于在有限的空间里，实现更多的功能，以给用户更好的体验。其中，智能终端中的指纹识别装置，使得智能终端具有指纹识别功能，为人们的生活提供了方便。

现有的指纹识别装置，包括指纹识别芯片，具有指纹识别功能。然而，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：现有的指纹识别装置，只有指纹识别功能，使得终端的指纹识别区域实现的功能和应用较为单一；另外，现有指纹识别装置应用于智能终端时，搭配有锅仔片，因此需要透明盖板上对应于指纹识别装置的位置挖有通孔，使得指纹识别装置与透明盖板是活动的，而这导致指纹识别装置与通孔之间有间隙存在，不利于防水。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种指纹识别装置及电子设备，将指纹识别芯片与压力感应传感器整合于一体，使得指纹识别装置基于电容式技术实现压力感应功能，提高了指纹识别装置的功能的多样性，且节省了空间与物料，为生产制造带来了方便。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种指纹识别装置，包括：第一柔性电路板FPC、电容式的压力感应传感器以及指纹识别芯片；所述第一FPC包括第一走线层以及第二走线层；所述压力感应传感器设置于所述第一走线层；所述指纹识别芯片固定于所述第二走线层；所述压力感应传感器电性连接于所述指纹识别芯片；其中，当所述第一FPC处于弯折状态时，所述压力感应传感器对应于所述指纹识别芯片。

本发明的实施例还提供了一种电子设备，包括：透明盖板以及上述的指纹识别装置；所述FPC处于弯折状态，所述电容式的压力感应传感器对应于所述指纹识别芯片；所述透明盖板设置于所述指纹识别芯片。

本发明实施例相对于现有技术而言，指纹识别装置包括电容式的压力感应传感器与指纹识别芯片；即，在本发明实施例提供的指纹识别装置中，将压力感应传感器与指纹识别芯片整合于一体，使得指纹识别装置具有压力感应功能，提高了指纹识别装置的功能的多样性，且节省了空间与物料；另外，本发明实施例中的电容式的压力感应传感器电性连接于指纹识别芯片，使得指纹识别装置中的走线形式简单，且使得指纹识别装置通过电容属性获取压力感应数据，使得指纹识别装置获取的数据都是电容式数据(指纹识别芯片是通过电容属性获取指纹数据的)，方便处理器处理指纹识别装置端的数据。

另外，压力感应传感器包括：第一金属极板、弹性件以及第二金属极板；所述第一金属极板设置于所述第一走线层，且连接于所述指纹识别芯片；所述弹性件的底面固定于所述第一走线层且覆盖所述第一金属极板；所述第二金属极板接地，且形成在所述第一走线层上对应于所述指纹识别芯片的位置；其中，当所述第一FPC处于弯折状态时，所述弹性件的顶面接触所述第二金属极板。本实施例中，提供了压力感应传感器包括的具体元件与压力感应传感器的具体结构形式。

另外，指纹识别装置还包括黏胶层；所述弹性件的底面通过所述黏胶层固定于所述第一走线层。本实施例中，提供了弹性件固定于第一走线层的一种实现方式。

另外，第一金属极板由所述第一走线层刻蚀形成。本实施例中，提供了第一金属极板的一种形成方式。

另外，指纹识别装置还包括形成有所述第一金属极板的第二FPC；所述第二FPC固定在所述第一走线层上。本实施例中，提供了第一金属极板的另外一种形成方式。

另外，弹性件的厚度大于或等于0.3毫米，且小于或等于0.6毫米。本实施例中，提供了弹性件的厚度范围。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是根据第一实施方式的指纹识别装置处于打开状态的俯视示意图；

图2是根据第一实施方式的指纹识别装置处于弯折状态的剖面示意图；

图3是根据第二实施方式的指纹识别装置处于打开状态的剖面示意图；

图4是根据第二实施方式的指纹识别装置处于弯折状态的剖面示意图；

图5是根据第三实施方式的指纹识别装置处于打开状态的剖面示意图；

图6是根据第四实施方式的指纹识别装置处于打开状态的剖面示意图；

图7是根据第四实施方式的指纹识别装置处于弯折状态的剖面示意图；

图8是根据第五实施方式的电子设备的剖面示意图；

图9是根据第六实施方式中的电子设备的剖面示意图；

图10是根据第七实施方式中的电子设备的剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种指纹识别装置，应用于包括处理器的电子设备，例如手机；如图1所示，指纹识别装置包括：第一柔性电路板FPC 1、电容式的压力感应传感器2以及指纹识别芯片3。

本实施方式中，如图1所示，第一FPC 1包括第一走线层11以及第二走线层12；压力感应传感器2设置于第一走线层11；指纹识别芯片3固定于第二走线层12；压力感应传感器2电性连接于指纹识别芯片3；即，本实施例中，压力感应传感器通过电容属性获取压力感应数据。

本实施例中，如图2所示，当第一FPC 1处于弯折状态时，压力感应传感器2对应于指纹识别芯片3。当人体触摸并施加压力在指纹识别芯片上时，压力感应传感器中的电容信号会发生变化，处理器可以根据该电容信号的变化大小，识别出压力与压力的大小。

本实施例中，第一FPC 1可以采用双铜层板制作，然实际中不限于此。

本实施例中，指纹识别芯片3可以通过表面贴装固定于第二走线层12；然实际中不限于此，本实施例对此不作任何限制。

本实施例相对于现有技术而言，指纹识别装置包括电容式的压力感应传感器与指纹识别芯片；即，在本发明实施例提供的指纹识别装置中，将压力感应传感器与指纹识别芯片整合于一体，使得指纹识别装置具有压力感应功能，提高了指纹识别装置的功能的多样性，且节省了空间与物料；另外，本发明实施例中的电容式的压力感应传感器电性连接于指纹识别芯片，走线形式简单，且使得指纹识别装置通过电容属性获取压力感应数据，使得指纹识别装置获取的数据都是电容式数据(指纹识别芯片也是通过电容属性获取指纹数据的)，从而方便处理器处理指纹识别装置端的数据。

实际上，本实施例中，指纹识别装置还包括连接器4。连接器4固定于第一走线层11与第二走线层12的其中之一；指纹识别芯片3连接于连接器4；即，连接器4端通过指纹识别芯片传输指纹识别芯片获取的指纹数据与压力感应传感器获取的压力感应数据；然本实施例对连接器4的具体固定位置不作任何限制，可根据实际情况具体设置。

本实施例中，连接器4可以为板对板连接器(BTB)，然实际不限于此，例如还可以为无插拔力连接器(ZIF)。

示例的，图1为本发明实施例提供的一种压力感应传感器与指纹识别芯片的连接方式的示意图，第一FPC 1中的第一走线层11与第二走线12可以通过穿孔导通，连接线2-3穿过通孔(连接线2-3的数目不限)，压力感应传感器2通过连接线2-3电性连接于指纹识别芯片3，指纹识别芯片3通过连接线3-4连接于连接器4(连接线3-4的数目不限)；然实际中不限于此，还可以通过其他连接方式实现压力感应传感器2电性连接于指纹识别芯片3。

本发明的第二实施方式涉及一种指纹识别装置。第二实施方式在第一实施方式的基础上进行细化，主要细化之处在于：在本发明第二实施方式中，提供了压力感应传感器包括的具体元件。

本实施方式中，如图3所示，压力感应传感器2包括：第一金属极板21、弹性件22以及第二金属极板23。具体而言，第一金属极板21设置于第一走线层11，且连接于指纹识别芯片3；弹性件22的底面固定于第一走线层11且覆盖第一金属极板21；第二金属极板23接地，且形成在第一走线层11上对应于指纹识别芯片3的位置。

本实施例中，如图4所示，当第一FPC 1处于弯折状态时，弹性件22的顶面接触第二金属极板23。当人体触摸并施加压力在指纹识别芯片上时，弹性件被压缩，第一金属极板21与第二金属极板23之间的距离发生变化，从而第一金属极板21与第二金属极板23之间的电容信号发生变化，处理器可以根据该电容信号的变化大小，识别出压力与压力的大小。可以理解，本实施例中，

较佳的，本实施例中，指纹识别装置还包括黏胶层；弹性件22的底面通过黏胶层固定于第一走线层11；实际上，当第一FPC 1处于弯折状态时，弹性件22的顶面可以通过黏胶层固定于第二金属极板23，从而使得弹性件22的顶面稳定接触第二金属极板23。本实施例中，提供了弹性件固定于第一走线层的一种实现方式。

本实施方式中，弹性件22的厚度大于或等于0.3毫米，且小于或等于0.6毫米；本实施例中，提供了弹性件22的厚度范围，然弹性件22的具体厚度数值，本实施例对此不作任何限制，可以根据实际需要在该范围内具体设置。

本实施例中，弹性件22可以为弹性海绵，然实际中不限于此，还可以为其他类型的弹性件。

较佳的，本实施例中，指纹识别装置还包括第一补强板5，当连接器4固定于第一走线层11与第二走线层12的其中之一时，第一补强板5固定于另一走线层且对应于连接器4。本实施例中，第一补强板5的设置，增强了连接器4固定的稳定性。

本实施例相对于第一实施方式而言，压力感应传感器包括第一金属极板弹性件以及第二金属极板；即，本实施例提供了压力感应传感器包括的具体元件；当第一FPC 1处于弯折状态时，弹性件的顶面接触第二金属极板，即，本实施例提供了压力感应传感器的具体结构形式。

本发明的第三实施方式涉及一种指纹识别装置。第三实施方式在第二实施方式的基础上进行细化，主要细化之处在于：在本发明第三实施方式中，提供了第一金属极板的两种形成方式。

本实施方式中，参考图3所示，第一金属极板21的第一种形成方式为：第一金属极板21由第一走线层11刻蚀形成。

本实施方式中，如图5所示，第一金属极板21的第二种形成方式为：指纹识别装置还包括形成有第一金属极板21的第二FPC；第二FPC固定在第一走线层11上；然实际中不限于此，只要能够实现第一金属极板功能的形成方式，皆可应用在本实施例中。

本实施例相对于第二实施方式而言，提供第一金属极板的两种形成方式。

本发明的第四实施方式涉及一种指纹识别装置。第四实施方式在第二实施方式的基础上进行改进，主要改进之处在于：如图6所示，在本发明第四实施方式中，指纹识别装置还包括金属补强板6。

本实施方式中，金属补强板6固定在第二金属极板23上；其中，如图7所示，当第一FPC 1处于弯折状态时，金属补强板6接触弹性件22的顶面。

较佳的，本实施例中，金属补强板可以通过绝缘胶层与弹性件22的顶面固定，从而实现金属补强板6接触弹性件22的顶面。然实际中不限于此，还可以通过其他方式实现金属补强板6接触弹性件22的顶面。

本实施例中，金属补强板6可以通过导电胶层固定在第二金属极板23上，然实际中不限于此，还可以通过其他方式固定金属补强板6。

实际上，本实施例也可以为在第三实施方式的基础上改进的方案。

本实施例相对于第二实施方式而言，以金属补强板实现第二金属极板的功能，提高了压力感应传感器的稳定性与承载性。

本发明的第五实施方式涉及一种电子设备，如图8所示，电子设备包括：透明盖板以及第一实施方式中的指纹识别装置。

本实施方式中，第一FPC 1处于弯折状态，电容式的压力感应传感器2对应于指纹识别芯片3；透明盖板7设置于指纹识别芯片3。

较佳的，本实施例中，电子设备还包括补强板8。补强板8设置于第二走线层12上对应于压力感应传感器2的位置，补强板8的设置，起到对指纹识别装置的支撑作用。本实施例中，补强板8可以采用钢片(SUS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等硬度高、平整度好的材料，然实际中不限于，本实施例对补强板8的具体材料不作任何限制。

本实施例相对于现有技术而言，电子设备包括本发明实施例中的指纹识别装置；即本发明实施例提供的一种电子设备具有压力感应功能，增加了电子设备的功能的多样性；另外，本实施例中的电子设备无需搭配锅仔片，同时透明盖板无需开设通孔，从而既节省了物料，又减少了工艺流程，为生产制造提供了方便，且使得电子设备有利于防水，提升了用户体验。

本发明的第六实施方式涉及一种电子设备，第六实施方式在第五实施方式的基础上进行改进，主要改进之处在于：如图9所示，在本发明第六实施方式中，透明盖板7具有凹槽。

本实施方式中，透明盖板7包括内表面71与外表面72；透明盖板7的外表面72具有凹槽73；指纹识别芯片3的顶面设置于透明盖板7的内表面71且对应于凹槽73。

本实施例相对于第五实施方式技术而言，透明盖板具有凹槽，降低了人手手指与指纹识别装置的距离，增强了触摸手感与指纹信息的采集能力。

本发明的第七实施方式涉及一种电子设备，第七实施方式在第五实施方式的基础上进行改进，主要改进之处在于：如图10所示，透明盖板7具有通孔。

本实施方式中，指纹识别芯片3位于通孔中。

较佳的，本实施例中，电子设备还包括密封胶体；密封胶体设置于指纹识别芯片与通孔之间。

本实施例相对于第五实施方式技术而言，本发明实施例的指纹识别装置可以适用于现有技术中的电子设备，增加了本实施例的使用范围。另外，本实施例中，密封胶体设置于指纹识别芯片与通孔之间，使得指纹识别芯片与通孔之间的间隙被密封，从而有利于防水，为用户带来了方便。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：第一柔性电路板FPC、电容式的压力感应传感器以及指纹识别芯片；

所述第一FPC包括第一走线层以及第二走线层；

所述压力感应传感器设置于所述第一走线层；所述指纹识别芯片固定于所述第二走线层；

所述压力感应传感器电性连接于所述指纹识别芯片；

其中，当所述第一FPC处于弯折状态时，所述压力感应传感器对应于所述指纹识别芯片。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述压力感应传感器包括：第一金属极板、弹性件以及第二金属极板；

所述第一金属极板设置于所述第一走线层，且连接于所述指纹识别芯片；所述弹性件的底面固定于所述第一走线层且覆盖所述第一金属极板；所述第二金属极板接地，且形成在所述第一走线层上对应于所述指纹识别芯片的位置；

其中，当所述第一FPC处于弯折状态时，所述弹性件的顶面接触所述第二金属极板。

3.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括黏胶层；

所述弹性件的底面通过所述黏胶层固定于所述第一走线层。

4.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括金属补强板；

所述金属补强板固定在所述第二金属极板上；

其中，当所述第一FPC处于弯折状态时，所述金属补强板接触所述弹性件的顶面。

5.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括连接器；

所述连接器固定于所述第一走线层与所述第二走线层的其中之一；

所述指纹识别芯片连接于所述连接器。

6.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一金属极板由所述第一走线层刻蚀形成。

7.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括形成有所述第一金属极板的第二FPC；

所述第二FPC固定在所述第一走线层上。

8.根据权利要求2所述的指纹识别装置，其特征在于，所述弹性件的厚度大于或等于0.3毫米，且小于或等于0.6毫米。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：透明盖板以及权利要求1至8中任意一项所述的指纹识别装置；

所述第一FPC处于弯折状态，所述电容式的压力感应传感器对应于所述指纹识别芯片；

所述透明盖板设置于所述指纹识别芯片。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述透明盖板包括内表面与外表面；

所述透明盖板的外表面具有凹槽；

所述指纹识别芯片的顶面设置于所述透明盖板的内表面且对应于所述凹槽。

11.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述透明盖板具有通孔；

所述指纹识别芯片位于所述通孔中。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括密封胶体；

所述密封胶体设置于所述指纹识别芯片与所述通孔之间。

13.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括补强板；

所述补强板设置于所述第二走线层上对应于所述压力感应传感器的位置。