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作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。
结合图1所示,本发明实施例中公开一种指纹识别装置,应用于电子设备,该指纹识别装置包括:
指纹识别模组1,其中该指纹识别模组1的第一侧端面上设置有金属件2。
按键功能金属锅仔片3,焊接固定于该指纹识别模组1上背离该金属件2的第二侧端面上并与该指纹识别模组1电连接,且该按键功能金属锅仔片3与电子设备的金属壳体4通过金属反弹触点5电连接。
其中,该金属件2与指纹识别模组1之间导电连接,该指纹识别模组1中设置有接地走线,该按键功能金属锅仔片3与指纹识别模组1相电连接的第一焊盘管脚6与该接地走线电连接。
该金属件2具体为指纹识别模组1上的金属装饰件,该第一侧端面具体为指纹识别模组1的上端面,该第一侧端面具体为指纹识别模组1的下端面,该第一侧端面与该第二侧端面为朝向相反的端面,电子设备的金属壳体4优选为铝合金材质,该指纹识别模组1用于对用户的手指操作进行指纹识别,以实现用户的指纹识别操作功能。
按键功能金属锅仔片3设置于指纹识别模组1的下端,通过第一焊盘管脚6与指纹识别模组1电连接,该结构中,按键功能金属锅仔片3配合指纹识别模组1,在实现指纹识别的同时,实现指纹按键功能,其中,金属件2与指纹识别模组1之间导电连接,指纹识别模组1与金属锅仔片电连接,且金属锅仔片与电子设备的金属壳体4通过金属反弹触点5电连接,形成接地的通路,将可能从金属件2引入的静电直接通过指纹识别模组1、按键功能金属锅仔片3及金属反弹触点5进行接地处理,从电子设备的金属壳体4处得到泄放,泄放路径大大缩短,降低阻抗,提升抗静电效果。
其中,按键功能金属锅仔片3与指纹识别模组1相电连接的第一焊盘管脚6为接地焊盘管脚,该第一焊盘管脚6与指纹识别模组1中的接地走线相电连接,该指纹按键的电气特性设计中,指定金属锅仔片对应连接的焊盘管脚设计为接地,当按键功能金属锅仔片3经由该接地焊盘管脚焊接在指纹识别模组1上的时候,就实现了指纹识别模组1的地与键功能金属锅仔片及金属反弹触点5的地的电气连接,这样无论按键按下与否,该锅仔片与金属反弹触点5均为接地,始终能够使金属片上导入的静电通过该路径得到快速泄放。
该指纹识别装置的结构,通过对按键电路优化,以及FPC电路及接地方式进行改进,通过对指纹识别模组1内部及与各组件间固定材质的优化,以及指纹识别装置结构中焊盘管脚电气特性的特别指定,金属件2直接通过按键路径与手机金属框主地的连接,由于整个路径更短,阻抗更低,因此有利于提高金属件2上的静电泄放能力,使得静电可以直接通过按键区域来泄放,大大缩短泄放路径,减小阻抗,提高抗静电能力,可以有效提高手机指纹模组的抗静电能力,提高整机可靠性,提高用户体验。
优选地,该指纹识别模组1包括:第一电路板11、第二电路板12及连接第一电路板11和第二电路板12的连接电路板,其中,第一电路板11、第二电路板12与连接电路板形成为U型结构;金属件2设置于第一电路板11远离第二电路板12的一侧端面上,按键功能金属锅仔片3焊接固定于第二电路板12远离第一电路板11的一侧端面上。
该指纹识别模组1中的电路板形成为U型结构的整体,实现指纹识别模组1从指纹识别至信号传递的功能及结构要求,第一电路板11、第二电路板12及连接电路板均优选为柔性电路板FPC。该第一电路板11、第二电路板12及连接电路板优选为一体结构,保证结构强度。
作为一优选的实施方式,其中,该指纹识别模组1还包括:固定设置于第一电路板11及第二电路板12之间的补强板13,该金属件2穿过第一电路板11与补强板13固定装配,补强板13为导电材质,该金属件2、补强板13及第二电路板12之间依次为导电连接。
在第一电路板11及第二电路板12之间装配补强板13,以保证指纹按键结构强度,金属件2直接穿过第一电路板11与补强板13进行导电连接,以保证金属件2的安装强度,且通过该补强板13与指纹识别模组1中的第二电路板12相导电连接,在实现结构强度的同时,不必按照由第一电路板11、连接板至第二电路板12的路径实现静电的传导,金属件2、补强板13及第二电路板12之间依次为导电连接,缩短传导路径,实现与指纹识别模组1下端连接的按键功能金属锅仔片3间传导路径的连接。其中,金属件2可以是一金属装饰环,该补强板13可以是一补强钢片,该金属件2可以通过激光点焊与该补强板13相连接。优选地,该金属件2上设置有点焊接触位21,该点焊接触位21穿过第一电路板11与该补强板13固定焊接。
作为一优选的实施方式,其中,第二电路板12与补强板13间涂设有导电胶8,第二电路板12与该补强板13间通过导电胶8固定连接。指纹识别模组1中的第一电路板11、第二电路板12与连接电路板主要实现指纹识别模组1的各电路器件与线路,其中第二电路板12通过导电胶8与补强板13贴合紧固,既实现物理固定,同时又实现两者的地网络电气连接。对应地,该第一电路板11与补强板13间可以涂设有粘胶9,第一电路板11与补强板13间通过该粘胶9固定连接,实现物理固定。
作为一优选的实施方式,结合图2所示,其中,指纹识别装置还包括:在指纹识别模组1上与第一焊盘管脚6同侧设置的第二焊盘管脚7,该第二焊盘管脚7包括短接触点71;该指纹识别模组1中设置有信号走线14,该第二焊盘管脚7与该信号走线14连接,且第一焊盘管脚6环绕该短接触点71,按键功能金属锅仔片3与短接触点71的几何中心重合,当该按键功能金属锅仔片3被按压时,按键功能金属锅仔片3的几何中心抵触于该短接触点71,第一焊盘管脚6与第二焊盘管脚7短路,触发信号走线14发送信号。
该结构,第一焊盘管脚6与第二焊盘管脚7所对应的焊盘区分别形成为指纹识别模组1的电路板中的接地焊盘与信号焊盘,其中,第二焊盘管脚7包括短接触点71,该短接触点71在结构上的设计,使按键功能金属锅仔片3被按压时,锅仔片在力的作用下发生形变,与该短接触点71相抵触连接,使信号焊盘与接地焊盘短路连接,进而触发信号走线14发送信号,其中,按键功能金属锅仔片3的外缘焊接固定于指纹识别模组1上背离金属件2的第二侧端面上,按键功能金属锅仔片3远离指纹识别模组1的底端与电子设备的金属壳体4通过金属反弹触点5电连接,通过按压反弹实现按键的按压触控功能。
具体地,该信号走线14可以为指纹识别模组1通过自身所包含的电路板中(具体为第二电路板)延伸出去设置的B2B连接器公头与电子设备主PCB板上的B2B连接器的母座相连接,实现信号传递。
该结构中,还可以进一步改善相关金属器件材质的导电性,及器件接触面的接触面积,以进一步减小阻抗,进一步提高抗静电能力。
本发明还提供一种电子设备,包括:如上所述的指纹识别装置。该电子设备可为手机、电脑、平板、掌上游戏机或媒体播放器等智能电子设备,该电子设备中指纹识别模组上金属件静电泄放路径短,使静电得到快速泄放。本发明还提供一种电子设备,如图3所示,该电子设备1000可以为手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、或车载电脑等。
图3中的电子设备1000包括射频(Radio Frequency,RF)电路1010、存储器1020、输入单元1030、显示单元1040、处理器1060、音频电路1070、WiFi(Wireless Fidelity)模块1080、指纹识别装置1050和电源1090以及摄像头(未示出)。
其中,输入单元1030可用于接收用户输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备1000的用户设置以及功能控制有关的信号输入。具体地,本发明实施例中,该输入单元1030可以包括触控面板1031。触控面板1031,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1031上的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的,触控面板1031可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给该处理器1060,并能接收处理器1060发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1031。除了触控面板1031,输入单元1030还可以包括其他输入设备1032,其他输入设备1032可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
其中,显示单元1040可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备1000的各种菜单界面。显示单元1040可包括显示面板1041,可选的,可以采用LCD或有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1041。
应注意,触控面板1031可以覆盖显示面板1041,形成触摸显示屏,当该触摸显示屏检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器1060以确定触摸事件的类型,随后处理器1060根据触摸事件的类型在触摸显示屏上提供相应的视觉输出。
触摸显示屏包括应用程序界面显示区及常用控件显示区。该应用程序界面显示区及该常用控件显示区的排列方式并不限定,可以为上下排列、左右排列等可以区分两个显示区的排列方式。该应用程序界面显示区可以用于显示应用程序的界面。每一个界面可以包含至少一个应用程序的图标和/或widget桌面控件等界面元素。该应用程序界面显示区也可以为不包含任何内容的空界面。该常用控件显示区用于显示使用率较高的控件,例如,设置按钮、界面编号、滚动条、电话本图标等应用程序图标等。
其中处理器1060是电子设备1000的控制中心,利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分,通过运行或执行存储在第一存储器1021内的软件程序和/或模块,以及调用存储在第二存储器1022内的数据,执行电子设备1000的各种功能和处理数据,从而对电子设备1000进行整体监控。可选的,处理器1060可包括一个或多个处理单元。
在本发明实施例中,通过调用存储该第一存储器1021内的软件程序和/或模块和/或该第二存储器1022内的数据。
该电子设备还包括指纹识别装置1050,该指纹识别装置1050包括:指纹识别模组,其中所述指纹识别模组的第一侧端面上设置有金属件;按键功能金属锅仔片,焊接固定于所述指纹识别模组上背离所述金属件的第二侧端面上并与所述指纹识别模组电连接,且所述按键功能金属锅仔片与电子设备的金属壳体通过金属反弹触点电连接;其中,所述金属件与所述指纹识别模组之间导电连接,所述指纹识别模组中设置有接地走线,所述按键功能金属锅仔片与所述指纹识别模组相电连接的第一焊盘管脚与所述接地走线电连接。
其中,该指纹识别模组包括:第一电路板、第二电路板及连接所述第一电路板和所述第二电路板的连接电路板,所述第一电路板、所述第二电路板与所述连接电路板形成为U型结构;所述金属件设置于所述第一电路板远离所述第二电路板的一侧端面上,所述按键功能金属锅仔片焊接固定于所述第二电路板远离所述第一电路板的一侧端面上。
该指纹识别模组还包括:固定设置于所述第一电路板及所述第二电路板之间的补强板,所述金属件穿过所述第一电路板与所述补强板固定装配,所述补强板为导电材质,所述金属件、所述补强板及所述第二电路板之间依次为导电连接。
其中,该第二电路板与所述补强板间涂设有导电胶,所述第二电路板与所述补强板间通过所述导电胶固定连接。
其中,该第一电路板与所述补强板间涂设有粘胶,所述第一电路板与所述补强板间通过所述粘胶固定连接。
其中,该金属件上设置有点焊接触位,所述点焊接触位穿过所述第一电路板与所述补强板固定焊接。
其中,该第一电路板、所述第二电路板及所述连接电路板为一体结构。
其中,该指纹识别装置1050还包括:在所述指纹识别模组上与所述第一焊盘管脚同侧设置的第二焊盘管脚,所述第二焊盘管脚包括短接触点;所述指纹识别模组中设置有信号走线,所述第二焊盘管脚与所述信号走线连接,且所述第一焊盘管脚环绕所述短接触点,所述按键功能金属锅仔片与所述短接触点的几何中心重合,当所述按键功能金属锅仔片被按压时,所述按键功能金属锅仔片的几何中心抵触于所述短接触点,所述第一焊盘管脚与所述第二焊盘管脚短路,触发所述信号走线发送信号。
其中,该按键功能金属锅仔片的外缘焊接固定于所述指纹识别模组上背离所述金属件的第二侧端面上,所述按键功能金属锅仔片远离所述指纹识别模组的底端与电子设备的金属壳体通过所述金属反弹触点电连接。
该电子设备能够实现前述实施例中终端实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
该结构中,金属件与指纹识别模组之间导电连接,指纹识别模组与金属锅仔片电连接,且金属锅仔片与电子设备的金属壳体通过金属反弹触点电连接,形成接地的通路,将可能从金属件引入的静电直接通过指纹识别模组、金属锅仔片及金属反弹触点进行接地处理,从电子设备的金属壳体处得到泄放,泄放路径大大缩短,降低阻抗,提升抗静电效果。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明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、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本发明实施例中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。