CN111126351A - 指纹识别模组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种指纹识别模组，属于指纹识别技术领域，其可至少部分解决现有的指纹识别模组容易受到用户手指的静电而影响其指纹识别性能的问题。本发明的一种指纹识别模组，包括：指纹识别单元，具有识别区，用于对接触指纹识别单元的手指的指纹进行识别和采集；柔性线路板，与指纹识别单元电连接；防静电结构层，与柔性线路板电连接，用于通过柔性线路板释放手指产生的静电。

Description

指纹识别模组

技术领域

本发明属于指纹识别技术领域，具体涉及一种指纹识别模组。

背景技术

随着科技以及人们的需求不断增长，指纹识别技术与人们的日常生活息息相关。具体的，指纹识别技术基于不同人的指纹皮肤纹路、细节特征的不相同，即每个人的指纹具有唯一性的特点，并通过将当前用户的指纹和预先保存的指纹数据进行比较，来确认当前用户是否为用户本人。

然而，在用户手指接触设置有指纹传感器和集成电路的指纹识别模组时，若用户手指所带的静电传至指纹传感器和集成电路中，会使得静电传至指纹传感器和集成电路而受到静电的损伤，尤其是在干燥的冬天，用户手指携带较大的静电，更容易损伤指纹传感器和集成电路，从而影响指纹识别模组的性能。

发明内容

本发明至少部分解决现有的指纹识别模组容易受到用户手指的静电而影响其指纹识别性能的问题，提供一种避免用户手指的静电对指纹识别模组的性能影响的指纹识别模组。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种指纹识别模组，包括：

指纹识别单元，具有识别区，用于对接触所述指纹识别单元的手指的指纹进行识别和采集；

柔性线路板，与所述指纹识别单元电连接；

防静电结构层，与所述柔性线路板电连接，用于通过所述柔性线路板释放所述手指产生的静电。

进一步优选的是，该指纹识别模组还包括：保护层，覆盖所述指纹识别单元的所述识别区，至少部分所述防静电结构层位于所述保护层远离所述指纹识别单元的一侧。

进一步优选的是，所述指纹识别单元的所述识别区分为位于中部的子识别区以及围绕所述子识别区的边缘区，至少部分所述防静电结构层位于部分所述边缘区中。

进一步优选的是，所述指纹识别单元还具有与所述识别区相邻的连接区，所述防静电结构层至少位于靠近所述连接区的边缘区中。

进一步优选的是，所述指纹识别单元还具有与所述识别区相邻的连接区，所述防静电结构层位于靠近所述连接区的所述边缘区中以及与靠近所述连接区的所述边缘区相连接的相对的两所述边缘区中。

进一步优选的是，所述柔性线路板包括第一导电结构以及窗口，所述窗口设置于所述柔性线路板远离所述指纹识别单元的一侧，且窗口将部分所述第一导电结构暴露，所述防静电结构层通过所述窗口与所述柔性线路板电的第一导电结构连接。

进一步优选的是，所述柔性线路板还包括第二导电结构，通过所述连接区与所述第二导电结构连接以实现所述柔性线路板与所述指纹识别单元的电连接，所述第二导电结构与所述第一导电结构之间绝缘。

进一步优选的是，该指纹识别模组还包括：集成电路层，位于所述指纹识别单元与所述防静电结构层之间，且位于所述连接区中，用于控制所述指纹识别单元；绝缘层，位于所述集成电路层与所述防静电结构层之间，用于将所述集成电路层与所述柔性线路板、防静电结构层隔离。

进一步优选的是，所述指纹识别单元至少包括传感器和电容结构。

进一步优选的是，该指纹识别模组还包括：硬质电路板，与所述柔性线路板连接，所述硬质电路板具有接地引脚。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的实施例的一种指纹识别模组的结构示意图；

图2为图1中的A-A的截面图；

图3为本发明的实施例的另一种指纹识别模组的结构示意图；

图4为本发明的实施例的另一种指纹识别模组的结构示意图；

图5为本发明的实施例的另一种指纹识别模组的结构示意图；

图6为本发明的实施例的另一种指纹识别模组的结构示意图

其中，附图标记为：1、指纹识别单元；11、识别区；111、子识别区；112、边缘区；12、连接区；2、柔性线路板；21、窗口；3、防静电结构层；4、保护层；5、集成电路层；6、绝缘层；7、硬质电路板；71、接地引脚。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

实施例1：

如图1至6所示，本实施例提供一种指纹识别模组，包括：

指纹识别单元1，具有识别区11，用于对接触指纹识别单元1的手指的指纹进行识别和采集；

柔性线路板2(FPC)，与指纹识别单元1电连接；

防静电结构层3，与柔性线路板2电连接，用于通过柔性线路板2释放手指产生的静电。

其中，识别区11是指在用户需要指纹识别的时候，用手指所靠近指纹识别模组的位置。防静电结构层3与柔性线路板2电连接，当用户进行指纹识别时，用户手指上的静电可以传导至防静电结构层3，并经过防静电结构层3传导至柔性线路板2，从而避免静电传导至指纹识别单元1中，进而避免静电对指纹识别单元1的影响。

本实施例的指纹识别模组中，通过设置防静电结构层3，可以将用户手指的静电传导至柔性线路板2中，从而避免静电对指纹识别单元1的影响，保证指纹识别单元1的识别性能。本实施例的指纹识别模组尤其适用于干燥的环境(如北方的冬天)中，在干燥的环境中用户手指的静电比较大，防静电结构层3的设置可以很好的保证指纹识别模组的性能不被静电所影响。

优选的，本实施例的指纹识别模组还包括：保护层4(coating层)，覆盖指纹识别单元1的识别区11，至少部分防静电结构层3位于保护层4远离指纹识别单元1的一侧。

其中，如图2所示，也就是说部分保护层4位于指纹识别单元1与防静电结构层3之间，用于将指纹识别单元1与防静电结构层3间隔，防止防静电结构层3的静电传至指纹识别单元1中；且保护层4覆盖指纹识别单元1的识别区11，可对指纹识别单元1的识别区11进行保护。

具体的，保护层4的厚度约为50um，优选的其厚度为35um。保护层4可以是由不透光材料形成，如黑色的；也可以由半透明层材料形成。

优选的，指纹识别单元1的识别区11分为位于中部的子识别区111以及围绕子识别区111的边缘区112，至少部分防静电结构层3位于部分边缘区112中。

其中，也就是说指纹识别单元1的识别区11包括子识别区111以及边缘区112，边缘区112是围绕子识别区111设置的。具体的，子识别区111是读取用户手指的信息的位置。

而将防静电结构层3设置在边缘区112中，不仅可以避免防静电结构层3对手指信息的读取的影响，而且可以便于将手指所带的静电传导至防止防静电结构层3上。

优选的，防静电结构层3分布的一种情况为：指纹识别单元1还具有与识别区11相邻的连接区12，防静电结构层3至少位于靠近连接区12的边缘区112中。

具体的，如图5所述，指纹识别单元1为近似长方体，识别区11和连接区12相当于相互连接的两个长方形区域。而防静电结构层3的一种结构是防静电结构层3只位于最靠近连接区12的边缘区112中，即防静电结构层3呈无凸耳状，如图5所示。

优选的，防静电结构层3分布的另一种情况为：指纹识别单元1还具有与识别区11相邻的连接区12，防静电结构层3位于靠近连接区12的边缘区112中以及与靠近连接区12的边缘区112相连接的相对的两边缘区112中。

其中，如图3和图4所示，也就是说防静电结构层3的至少部分呈U型(即，即防静电结构层3呈小凸耳状或者长条形凸耳状)，这样可以增大防静电结构层3在识别区11中的面积，从而使得用户手指的静电更容易的传到至柔性线路板2中，提高防静电结构层3的防静电性能。

优选的，柔性线路板2包括第一导电结构以及窗口21，窗口21设置于柔性线路板2远离指纹识别单元1的一侧，且窗口21将部分第一导电结构暴露，防静电结构层3通过窗口21与柔性线路板2电的第一导电结构连接。

其中，“窗口21”的设置相当于将柔性线路板2表面非导电层去掉，使得柔性线路板2中的导电金属露出。

通过窗口21使得防静电结构层3与柔性线路板2电的第一导电结构的电连接能够很好的将防静电结构层3上的静电传导至柔性线路板2电中。

需要说明的是，窗口21的形状可以是长方形、圆形，或者其他适合的形状；同时在保证指纹识别模组的性能的前提下窗口21的面积可以尽可能的大，这样可以是减少静电传播过程的线路中的电阻，保证防静电结构层3的防静电性能。具体的，若窗口21为正方形，其变长为2mm；若窗口21为圆形，其直径为大于2mm，如图3所示。

若窗口21的面积太小，而与窗口21电连接的接地电阻太大时，其接地作用有可能失效。此时侧需要使用万用表测试防静电结构层3与柔性线路板2的接地端之间的接地电阻，且该接地电阻一般小于2Ω。

优选的，柔性线路板2还包括第二导电结构，通过连接区12与第二导电结构连接以实现柔性线路板2与指纹识别单元1的电连接，第二导电结构与第一导电结构之间绝缘。

其中，也就是说由于连接区12不覆盖保护层4，则柔性线路板2与连接区12边缘连接，以实现柔性线路板2与指纹识别单元1连接。

第二导电结构可以是用于控制指纹识别单元1的电路结构，例如通过第二导电结构给指纹识别单元1提供电源、给指纹识别单元1提供控制信号等。第二导电结构与第一导电结构之间绝缘可以使得柔性线路板2的传播静电的功能与控制功能互不影响。

具体的，采用异方性导电胶膜的方式(ACF)将柔性线路板2绑定在指纹识别单元1的连接区12中。柔性线路板2上可以设置元器件；也可以不设计元器件，由于柔性线路板2弯折区域较小，元器件可以设置在之后的硬质电路板7(PCB)上，而柔性线路板2仅作为连接线使用。

需要说明的是，由于柔性线路板2是可弯曲的，因此可以将柔性线路板2弯曲至指纹识别单元1的非识别面的一侧(背面)，从而可以减小整个指纹识别模组的体积，便于指纹识别模组的安装。

优选的，本实施例的指纹识别模组还包括：集成电路层5，位于指纹识别单元1设置有保护层4的一侧，且位于连接区12中，用于控制指纹识别单元1；绝缘层6，至少部分绝缘层6位于集成电路层5与防静电结构层3之间，用于将集成电路层5与柔性线路板2、防静电结构层3隔离。

其中，也就是说集成电路层5(IC)位于连接区12中，这样直接与指纹识别单元1电连接，用于控制指纹识别单元1，例如，对指纹识别单元1的传感器上图案(pattern)及走线等的控制。

绝缘层6的设置时为了保证集成电路层5与防静电结构层3之间绝缘，即避免防静电结构层3上的静电传播至集成电路层5中，从而保证集成电路层5的控制性能，进而保证指纹识别模组的识别性能。

具体的，采用异方性导电胶膜的方式(ACF)将集成电路层5绑定在连接区12中。

具体的，指纹识别单元1包括传感器和电容结构。

其中，传感器和电容结构用于通过光线转换的方式识别手指的指纹信息或者记录指纹信息。

具体的，在传感器的基板玻璃上制作能感知电容量变化的功能层；以及在传感器上设置具有保护功能的镀膜层。

优选的，本实施例的指纹识别模组还包括：硬质电路板7，与柔性线路板2连接，硬质电路板7具有接地引脚71。

其中，如图6所示，也就是说防静电结构层3的静电通过柔性线路板2的第一导电结构传至硬质电路板7，并通过硬质电路板7的接地引脚71而消除。

需要说明的是，硬质电路板7上的接地引脚71的设置面积尽可能的设置的大一些，从而能够使得硬质电路板7能够承受较大的静电，从而提高指纹识别模组的防静电能力。

此外，本实施例的指纹识别模组还包括：金属外壳。

具体的，金属外壳相当于整个指纹识别模组的面盖，覆盖指纹识别模组的所有结构，保护指纹识别模组的中的各个部件。

其中，金属外壳可以接地，使防静电结构层3的静电可以更好的传导和释放；此外，金属盖也可以不接地，作为指纹识别模组的低功耗模式转换成工作模式的使能端，例如，集成电路层5(IC)的输出信号与金属外壳连接，手指触碰输出信号使能端，改变输入电压值，可以控制集成电路层5(IC)进入低功耗模式或正常工作模式。

在使用该指纹识别模组之前，需要按静电测试方法对本实施例的指纹识别模组进行检测，若本实施例的指纹识别模组的静电释放等级(ESD)可以达到接触放电±8KV、空气放电±15KV，则该指纹识别模组合格。

需要说明的是，本实施例的指纹识别模组可以是单独的指纹识别设置，也可以是设置在其他设备的一部分，例如该指纹识别模组为门锁的指纹识别组件、员工打卡机的指纹识别组件等。

应当说明的是，在本文中，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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：

指纹识别单元，具有识别区，用于对接触所述指纹识别单元的手指的指纹进行识别和采集；

柔性线路板，与所述指纹识别单元电连接；

防静电结构层，与所述柔性线路板电连接，用于通过所述柔性线路板释放所述手指产生的静电。

2.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，还包括：

保护层，覆盖所述指纹识别单元的所述识别区，至少部分所述防静电结构层位于所述保护层远离所述指纹识别单元的一侧。

3.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别单元的所述识别区分为位于中部的子识别区以及围绕所述子识别区的边缘区，至少部分所述防静电结构层位于部分所述边缘区中。

4.根据权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别单元还具有与所述识别区相邻的连接区，所述防静电结构层至少位于靠近所述连接区的边缘区中。

5.根据权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别单元还具有与所述识别区相邻的连接区，所述防静电结构层位于靠近所述连接区的所述边缘区中以及与靠近所述连接区的所述边缘区相连接的相对的两所述边缘区中。

6.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述柔性线路板包括第一导电结构以及窗口，所述窗口设置于所述柔性线路板远离所述指纹识别单元的一侧，且窗口将部分所述第一导电结构暴露，所述防静电结构层通过所述窗口与所述柔性线路板电的第一导电结构连接。

7.根据权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述柔性线路板还包括第二导电结构，通过所述连接区与所述第二导电结构连接以实现所述柔性线路板与所述指纹识别单元的电连接，所述第二导电结构与所述第一导电结构之间绝缘。

8.根据权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，还包括：

集成电路层，位于所述指纹识别单元与所述防静电结构层之间，且位于所述连接区中，用于控制所述指纹识别单元；

绝缘层，至少部分所述绝缘层位于所述集成电路层与所述防静电结构层之间，用于将所述集成电路层与所述柔性线路板、防静电结构层隔离。

9.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别单元至少包括传感器和电容结构。

10.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，还包括：硬质电路板，与所述柔性线路板连接，所述硬质电路板具有接地引脚。

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