CN110210388B - 指纹模组及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种指纹模组及移动终端，该指纹模组包括电路板、指纹芯片和元器件，指纹芯片设有指纹传感器，指纹芯片安装于电路板上，且指纹芯片远离电路板的一面设有凸缘，凸缘与电路板之间形成安装空间，元器件安装于电路板上，且元器件位于安装空间内。由于指纹芯片所在位置具有较高的结构强度，因此不需要针对元器件的安装而额外设置补强板，使得指纹模组的结构更加简单，其成本更低。同时，元器件与指纹芯片之间的距离更近，使得指纹芯片的性能有所改善；元器件和指纹芯片设置于电路板的同一侧，因此元器件和指纹芯片可以采用单面贴装的方式进行组装，此种组装方式的成本较低，因此指纹模组的成本随之降低。

Description

指纹模组及移动终端

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种指纹模组及移动终端。

背景技术

指纹模组是移动终端的核心部件之一，随着移动终端行业的不断发展，人们对于指纹模组的性能要求越来越高，这就给指纹模组的结构设计带来比较大的挑战。

传统的指纹模组通常包括电路板、指纹芯片、元器件以及补强板。其中，指纹芯片和元器件均设置在电路板上，并且两者通常设置在电路板的背对两面；补强板安装在电路板背离元器件的一面，以此提高元器件安装到电路板上之后的强度。

上述指纹模组中需要通过补强板保证元器件的安装强度，该补强板的设置导致指纹模组的结构比较复杂，且其成本较高。同时，元器件与指纹芯片之间的距离较远，致使指纹芯片的性能较差。另外，加工该指纹模组时，由于元器件和指纹芯片位于电路板的背对两面，因此需要进行双面贴装，这也会导致指纹模组的成本偏高。

发明内容

本发明公开一种指纹模组及移动终端，以解决指纹模组存在的结构复杂、成本高、指纹芯片性能差的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种指纹模组，包括电路板、指纹芯片和元器件，所述指纹芯片设有指纹传感器，所述指纹芯片安装于所述电路板上，且所述指纹芯片远离所述电路板的一面设有凸缘，所述凸缘与所述电路板之间形成安装空间，所述元器件安装于所述电路板上，且所述元器件位于所述安装空间内。

优选地，所述凸缘为环形凸缘，所述环形凸缘环绕所述指纹芯片。

优选地，所述指纹芯片具有与所述电路板贴合的第一平面以及与所述第一平面相连的柱状侧面，所述柱状侧面的延伸方向垂直于所述第一平面。

优选地，所述凸缘具有与所述柱状侧面相连的第二平面，所述第二平面平行于所述第一平面。

优选地，所述指纹芯片具有背离所述电路板的顶面，所述凸缘背离所述电路板的一面为第三平面，所述第三平面与所述顶面平齐。

优选地，所述第一平面与所述第二平面之间的距离为所述安装空间的深度，所述指纹芯片背离所述电路板的一面与所述第一平面之间的距离为所述指纹芯片的厚度，所述深度与所述厚度之间的比值为0.3～0.7。

优选地，所述指纹模组还包括装饰圈，所述装饰圈与所述电路板相连，所述指纹芯片和所述元器件均位于所述装饰圈内，所述装饰圈正对所述安装空间的区域设有导向面，在所述电路板指向所述指纹芯片的方向上，所述导向面的横截面面积逐渐减小。

优选地，所述凸缘采用对所述指纹芯片实施切割工艺而形成。

优选地，所述元器件包括电容、电阻中的至少一者。

一种移动终端，包括上述任一项所述的指纹模组。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的指纹模组中，指纹芯片背离电路板的一面设有凸缘，该凸缘与电路板之间形成安装空间，元器件可以置于该安装空间内，由于指纹芯片所在位置具有较高的结构强度，因此不需要针对元器件的安装而额外设置补强板，使得指纹模组的结构更加简单，其成本更低。同时，元器件与指纹芯片之间的距离更近，使得指纹芯片的性能有所改善；元器件和指纹芯片设置于电路板的同一侧，因此元器件和指纹芯片可以采用单面贴装的方式进行组装，此种组装方式的成本较低，因此指纹模组的成本随之降低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的指纹模组的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的指纹模组在另一角度下的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的指纹模组的剖视图；

图4为本发明实施例公开的指纹模组的部分结构的示意图；

图5为图4所示结构的剖视图；

图6为本发明实施例公开的指纹模组中，指纹芯片的结构示意图；

图7为图6所示结构的剖视图。

附图标记说明：

100-电路板、101-边界线、200-指纹芯片、210-凸缘、211-第二平面、212-第三平面、220-第一平面、230-柱状侧面、240-顶面、300-元器件、400-装饰圈、410-导向面、500-安装空间。

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，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

如图1-图7所示，本发明实施例公开一种指纹模组，该指纹模组可以应用于移动终端中，以实现用户身份识别，从而保证用户合法操作移动终端。该指纹模组具体可以包括电路板100、指纹芯片200和元器件300。电路板100可供移动终端给指纹模组供电，以及控制指纹模组的工作状态，该电路板100具体可以是柔性电路板。指纹芯片200安装于电路板100上，该指纹芯片200设有指纹传感器，其可以通过栅格阵列封装(Land Grid Array，LGA)技术安装在电路板100上，该指纹芯片200可以作为指纹模组的核心传感部分，其可以获取用户的指纹信息，并将该指纹信息传送给移动终端的处理器，以便于处理器根据该指纹信息判断用户的访问要求是否合法。当然，该指纹芯片200也可以直接对指纹信息进行处理，以判断用户的访问要求是否合法。元器件300可以是辅助指纹模组工作的元器件，例如电容、电阻等，也可以是集成设置在指纹模组中、与指纹模组的工作无直接关系的元器件。可选地，本发明实施例中的元器件300可以包括电容、电阻中的至少一者。

指纹芯片200远离电路板100的一面设有凸缘210，该凸缘210与电路板100之间形成安装空间500，元器件300位于该安装空间500内。需要说明的是，该安装空间500形成在指纹芯片200中不影响该指纹芯片200正常工作的区域，即指纹芯片200的边缘处。指纹芯片200的中部区域通常为指纹芯片200的核心感应区域，而指纹芯片200的边缘部分则基本不影响指纹芯片200的感应功能，因此安装空间500位于指纹芯片200的边缘处时，可以更可靠地保证指纹芯片200正常工作。具体地，如图6和图7所示，边界线101为可以形成安装空间500的区域的边界，即从边界线101到指纹芯片200的边缘轮廓之间的部分可以形成安装空间500。为了尽量防止设置安装空间500对指纹芯片200的正常工作产生负面影响，可以将安装空间500设置在该边界线101与指纹芯片200的边缘轮廓之间，使得安装空间500适当地远离边界线101。

可选地，为了简化指纹芯片200的加工工艺，可以对指纹芯片200实施切割工艺，从而去除指纹芯片200的一部分材料，从而形成凸缘210，也就是说，该凸缘210采用对指纹芯片200实施切割工艺而形成。设置该凸缘210后，可以利用指纹芯片200所占用的空间放置元器件300，因此不需要在电路板100的其他位置额外预留用于安装元器件300的区域(例如图1至图3所示的A区域，本发明实施例中，该A区域不需要设置补强板等结构)，这样设计可以适当减小电路板100的宽度以及厚度，因此指纹模组在移动终端内占用的空间更小，使得移动终端的结构设计更简单。同时，电路板100的柔软度更高，指纹芯片200性能更佳。具体地，该凸缘210的形状、尺寸等结构参数可以根据实际情况灵活选择，本文对此不做限制。

由于指纹芯片200所在位置具有较高的结构强度，因此不需要针对元器件300的安装而额外设置补强板、元器件保护胶等结构，使得指纹模组的结构更加简单，电路板100的排版率更高，因此指纹模组的成本更低。同时，元器件300与指纹芯片200之间的距离更近，使得指纹芯片200的性能有所改善；元器件300和指纹芯片200设置于电路板100的同一侧，因此元器件300和指纹芯片200可以采用单面贴装的方式进行组装，此种组装方式的成本较低，因此指纹模组的成本随之降低。此外，元器件300放置于安装空间500内以后，指纹芯片200可以保护该元器件300，使得元器件300不容易被破坏，整个指纹模组的可靠性更高。

上述凸缘210可以设置在指纹芯片200的局部，但是如此设置会对元器件300的设置位置有所限制，而不同情况下，元器件300在电路板100上的放置位置可能并不相同。因此，为了适用更多的情况，可以将凸缘210设置为环形凸缘，该环形凸缘环绕指纹芯片200。也就是说，凸缘210沿着指纹芯片200的外周面设置一圈，使得安装空间500为环形空间，因此元器件300可以根据实际情况设置在安装空间500的任意位置处，所以该结构使得元器件300在电路板100上的布置更加灵活，以适应不同的需求。

本发明实施例中，指纹芯片200具有与电路板100贴合的第一平面220以及与该第一平面220相连的柱状侧面230，该柱状侧面230的延伸方向垂直于第一平面220，这里的柱状侧面230为安装空间500的一部分边界。此结构一方面可以使指纹芯片200的结构更加简单，另一方面可以使安装空间500尽量大一些，进而为元器件300在电路板100上的布置提供便利。进一步地，凸缘210具有与柱状侧面230相连的第二平面211，该第二平面211平行于第一平面220，这里的第二平面211同样为安装空间500的一部分边界。同样地，该第二平面211可以使凸缘210的结构更加简单，还可以使安装空间500尽量大一些，更便于布置元器件300。

指纹芯片200具有背离电路板100的顶面240，该顶面240可以是平面。进一步地，凸缘210背离电路板100的一面为第三平面212，该第三平面212与顶面240平齐。切割指纹芯片200时，仅在指纹芯片200朝向电路板100的一面去除材料，指纹芯片200背离电路板100一面则不实施切割操作，使得所形成的凸缘210与电路板100之间的距离更大，从而增大安装空间500，以便于布置元器件300。

本发明实施例中，第一平面220与第二平面211之间的距离为安装空间500的深度，指纹芯片200背离电路板100的一面(即前文所述的顶面240)与第一平面220之间的距离为指纹芯片200的厚度，该深度与厚度之间的比值为0.3～0.7。这里的深度与厚度之间的比值过大，则会导致安装空间500过深，指纹芯片200的结构强度偏差，整个指纹模组的可靠性过低；该深度与厚度之间的比值过小，则会导致安装空间500过浅，安装空间500过小，不利于元器件300在电路板100上的布置。因此，将安装空间500的深度与指纹芯片200的厚度之间的比值设置为0.3～0.7，则可以同时满足指纹模组的可靠性以及元器件300在电路板100上的布置便利性的需求。

可选地，指纹模组还可以包括装饰圈400，该装饰圈400与电路板100相连，指纹芯片200和元器件300均位于该装饰圈400内。此时，装饰圈400可以适当封闭安装空间500。为了增大该安装空间500，装饰圈400正对安装空间500的区域设有导向面410，在电路板100指向指纹芯片200的方向上，该导向面410的横截面面积逐渐减小，也就是说，该导向面410可以是锥面。这里的横截面指的是平行于指纹芯片200的第一平面220的截面。设置导向面410后，安装空间500在该导向面410处向远离指纹芯片200的方向凹陷，进而达到扩充该安装空间500的目的，使得元器件300在电路板100上的布置更加方便。

基于上述指纹模组，本发明实施例还公开一种移动终端，该移动终端包括上述任一实施例所描述的指纹模组。由于该指纹模组具有结构更简单、成本更低、指纹芯片200的性能更优、占用空间小、可靠性更高等优点，因此该移动终端对应具备结构更简单、成本更低、指纹芯片200的性能更优、结构设计更简单、可靠性更高等优点。

本发明实施例所公开的移动终端可以为智能手机、平板电脑、电子书阅读器或可穿戴设备。当然，该移动终端也可以是其他设备，本发明实施例对此不做限制。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种指纹模组，其特征在于，包括电路板、指纹芯片和元器件，所述指纹芯片设有指纹传感器，所述指纹芯片安装于所述电路板上，且所述指纹芯片远离所述电路板的一面设有凸缘，所述凸缘与所述电路板之间形成安装空间，所述安装空间形成在所述指纹芯片的边缘处，所述元器件安装于所述电路板上，且所述元器件位于所述安装空间内。

2.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述凸缘为环形凸缘，所述环形凸缘环绕所述指纹芯片。

3.根据权利要求2所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹芯片具有与所述电路板贴合的第一平面以及与所述第一平面相连的柱状侧面，所述柱状侧面的延伸方向垂直于所述第一平面。

4.根据权利要求3所述的指纹模组，其特征在于，所述凸缘具有与所述柱状侧面相连的第二平面，所述第二平面平行于所述第一平面。

5.根据权利要求4所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹芯片具有背离所述电路板的顶面，所述凸缘背离所述电路板的一面为第三平面，所述第三平面与所述顶面平齐。

6.根据权利要求4所述的指纹模组，其特征在于，所述第一平面与所述第二平面之间的距离为所述安装空间的深度，所述指纹芯片背离所述电路板的一面与所述第一平面之间的距离为所述指纹芯片的厚度，所述深度与所述厚度之间的比值为0.3～0.7。

7.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹模组还包括装饰圈，所述装饰圈与所述电路板相连，所述指纹芯片和所述元器件均位于所述装饰圈内，所述装饰圈正对所述安装空间的区域设有导向面，在所述电路板指向所述指纹芯片的方向上，所述导向面的横截面面积逐渐减小；

其中，所述指纹芯片具有与所述电路板贴合的第一平面，所述横截面为平行于所述第一平面的截面。

8.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述凸缘采用对所述指纹芯片实施切割工艺而形成。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的指纹模组，其特征在于，所述元器件包括电容、电阻中的至少一者。

10.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的指纹模组。

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