CN112183340B - 光学指纹模组和移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学指纹模组及移动终端，其中，光学指纹模组包括补强板、电路板、芯片和贴附膜；补强板上开设有第一凹槽，电路板上开设有第一通孔，电路板设置在所述补强板上，第一通孔与第一凹槽的位置相对应；芯片和贴附膜位于所述第一通孔和第一凹槽内，芯片通过贴附膜粘贴在第一凹槽的底面上；芯片与电路板电连接，并且芯片的上表面与电路板的上表面相平齐，或者，芯片的上表面凹陷于电路板的上表面。本发明的光学指纹模组及移动终端，芯片的设置不会增加光学指纹模组的厚度，从而能够满足用户对移动终端轻薄化的要求。

Description

光学指纹模组和移动终端
技术领域
本发明涉及指纹模组技术领域，特别是涉及一种光学指纹模组和移动终端。
背景技术
指纹识别技术是指通过指纹识别模组感应、分析指纹的谷和脊的信号来识别指纹信息，具有安全性高，且操作方便快捷的优点，而被广泛的应用于电子产品中。指纹成像技术的实现方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术，其中，光学指纹识别技术因其具有穿透能力强、支持全屏摆放、产品结构设计简单等特点，而逐渐成为指纹识别技术的主流。
随着科学技术的不断发展，消费电子领域特别是OLED屏幕的应用不断扩展，尤其在智能手机领域，已成为中高端电子设备产品的主流配置。而指纹解锁，特别是OLED屏下指纹识别解锁，能够同时满足消费者对便利性和全面屏美学性上的需要，因而被广泛应用。但是现有的指纹识别模组通常设置在移动终端屏下的固定区域，使得移动终端整体厚度较厚，难以满足用户对终端轻薄化的高要求。
发明内容
基于此，有必要提供一种光学指纹模组和移动终端，以解决上述技术问题。
本发明的光学指纹模组，包括补强板、电路板、芯片和贴附膜；所述补强板上开设有第一凹槽，所述电路板上开设有第一通孔，所述电路板设置在所述补强板上，所述第一通孔与所述第一凹槽的位置相对应；所述芯片和贴附膜位于所述第一通孔和第一凹槽内，所述芯片通过所述贴附膜粘贴在所述第一凹槽的底面上；所述芯片与所述电路板电连接，并且所述芯片的上表面与所述电路板的上表面相平齐，或者，所述芯片的上表面凹陷于所述电路板的上表面。
在一个实施例中，所述芯片背离贴附膜的一侧设置光学镀膜，所述光学镀膜为微透镜膜或者红外线滤除膜；所述光学镀膜的上表面与所述电路板的上表面相平齐，或者，所述光学镀膜的上表面凹陷于所述电路板的上表面。
在一个实施例中，所述第一凹槽的横截面尺寸大于所述第一通孔的横截面尺寸，第一通孔的横截面尺寸大于所述芯片和贴附膜的横截面尺寸。
在一个实施例中，光学指纹模组还包括连接线和固定胶；所述连接线用于电连接所述芯片与电路板；所述固定胶与所述连接线的两端固定连接，用于固定所述连接线的位置。
在一个实施例中，所述电路板靠近第一通孔的位置开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一通孔相连通，所述第二凹槽的底面上设置有第一引脚；所述芯片靠近第一凹槽的一端设置有连接区，所述连接区未被所述光学镀膜覆盖，所述连接区上设置有第二引脚；所述连接线的一端与第一引脚电连接，另一端与第二引脚电连接。
在一个实施例中，所述固定胶包括固定连接的连接部和贯穿部；所述连接部的一端位于第二凹槽内，用于固定连接线的一端，所述连接部的另一端位于连接区的上方，用于固定连接线的另一端；所述贯穿部填充于所述芯片与电路板之间的空隙。
在一个实施例中，所述连接部的上表面与所述电路板的上表面相平齐，或者，所述连接部的上表面凹陷于所述电路板的上表面。
在一个实施例中，光学指纹模组还包括导电胶层，所述导电胶层位于所述电路板与补强板之间，并且所述导电胶层避开了所述第一通孔和第一凹槽的位置。
在一个实施例中，所述第一凹槽的底面凹凸不平。
本发明还提出一种移动终端，包括盖板、显示面板、中框、缓冲件和上面任一所述的光学指纹模组，所述显示面板和盖板依次位于所述中框的上方，所述中框内开设有第二通孔，所述缓冲件和光学指纹模组均位于第二通孔内，所述缓冲件位于所述显示面板与光学指纹模组之间，所述缓冲件内开设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔的位置相对应。
本发明的光学指纹模组及移动终端，其有益效果为：
本发明的光学指纹模组及移动终端，通过合理设置补强板和电路板的结构，在补强板上开设第一凹槽，电路板上开设第一通孔，电路板设置在补强板上，第一通孔与第一凹槽的位置相对应；芯片和贴附膜位于第一通孔和第一凹槽内，芯片通过贴附膜粘贴在第一凹槽的底面上，芯片的上表面与电路板的上表面相平齐，或者，芯片的上表面凹陷于电路板的上表面，从而使得芯片的设置不会增加光学指纹模组的厚度，能够满足用户对移动终端轻薄化的要求。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的光学指纹模组的爆炸结构示意图。
图2为本发明一个实施例提供的补强板的纵向截面剖视图。
图3为本发明一个实施例提供的光学指纹模组组装后的俯视结构示意图。
图4为本发明一个实施例提供的光学指纹模组的纵向截面剖视图。
图5为本发明另一个实施例提供的光学指纹模组组装前的纵向截面剖视图。
图6为本发明一个实施例提供的移动终端的纵向截面剖视图。
附图标记：
光学指纹模组10，补强板100，第一凹槽110，电路板200，第一通孔210，第二凹槽220，第一引脚230，芯片300，连接区310，第二引脚320，贴附膜400，光学镀膜500，微透镜510，连接线600，固定胶700，连接部710，贯穿部720；导电胶层800；移动终端20，盖板21，显示面板22，中框23，第二通孔24，缓冲件25，第三通孔26。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。另外，需要说明是，在本文附图中的剖视图中，剖面线的设置是为了更加清楚地说明本发明实施例的具体结构，在一个剖面图中，相同的剖面线示意性地表示同一个部件或者表示采用相同材质的不同部件，剖面线的形状，包括倾斜角度和间隔距离，并不严格遵从机械制图中关于不同材质的剖面线设定。例如，在本文中的附图中，倾斜45°的剖面线并不一定代表金属材质，还可以表示其他非金属材质。
指纹识别技术是指通过指纹识别模组感应、分析指纹的谷和脊的信号来识别指纹信息，具有安全性高，且操作方便快捷的优点，而被广泛的应用于电子产品中。指纹成像技术的实现方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术，其中，光学指纹识别技术因其具有穿透能力强、支持全屏摆放、产品结构设计简单等特点，而逐渐成为指纹识别技术的主流。
随着科学技术的不断发展，消费电子领域特别是OLED屏幕的应用不断扩展，尤其在智能手机领域，已成为中高端电子设备产品的主流配置。而指纹解锁，特别是OLED屏下指纹识别解锁，能够同时满足消费者对便利性和全面屏美学性上的需要，因而被广泛应用。但是现有的指纹识别模组通常设置在移动终端屏下的固定区域，使得移动终端整体厚度较厚，难以满足用户对终端轻薄化的高要求。
为了解决上述问题，本发明提出一种光学指纹模组及移动终端。在一个实施例中，光学指纹模组的结构如图1至图4所示，其中，图1为光学指纹模组的爆炸结构示意图，图2为补强板的纵向截面剖视图，图3为光学指纹模组组装后的俯视结构示意图，图4为光学指纹模组的纵向截面剖视图。如图1和图4所示，光学指纹模组10包括补强板100、电路板200、芯片300和贴附膜400；补强板100上开设有第一凹槽110，电路板200上开设有第一通孔210，电路板200设置在补强板100上，第一通孔210与第一凹槽110的位置相对应；芯片300和贴附膜400位于第一通孔210和第一凹槽110内，芯片300通过贴附膜400粘贴在第一凹槽110的底面上；芯片300与电路板200电连接，芯片300背离贴附膜400的一侧设置光学镀膜500，光学镀膜500的上表面与电路板200的上表面相平齐。在图1和图4所示的实施例中，通过将芯片300、贴附膜400以及光学镀膜500设置在第一通孔210和第一凹槽110内，从而使得芯片300、贴附膜400以及光学镀膜500不会增加光学指纹识别模组的厚度。另外，在图4所示的实施例中，光学镀膜500的上表面与电路板200的上表面相平齐，可以理解的是，在其他实施例中，光学镀膜500的上表面还可以凹陷于电路板200的上表面。
在具体的实施例中，如图5所示，光学镀膜500可以为微透镜膜，微透镜膜上分布有多个微透镜510(Micro-Lens)，微透镜510用于收集光源，使得指纹的影像更加清晰地传到芯片300上，微透镜510的高度一般在10μm左右。芯片300上设置有多个传感器像素(SensorPixel)，微透镜510的数量及排布方式与传感器像素的数量和排布方式相同，使得每一个传感器像素都会有一个微透镜510来收集光源。在另一个实施例中，光学镀膜500还可以为红外线滤除膜，用于滤除红外线，避免外界红外线对芯片300造成干扰。可以理解的是，在其他实施例中，芯片300上还可以不设置光学镀膜500，此时芯片300的上表面与电路板200的上表面相平齐，或者，芯片300的上表面凹陷于电路板200的上表面。
另外，如图4所示，考虑到电路板200贴合补强板100时的制程公差，第一凹槽110的横截面尺寸需要大于第一通孔210的横截面尺寸。另外，为了方便将光学镀膜500、芯片300和贴附膜400通过第一通孔210设置在第一凹槽110的底面上，第一通孔210的横截面尺寸需要大于芯片300和贴附膜400的横截面尺寸。在一个具体的实施例中，贴附膜400为热固型胶，用于将芯片300贴附在第一凹槽110的底面上。另外，在具体的实施例中，补强板100可以为钢板或者塑胶板，塑胶板可以为环氧玻璃布层压板(FR4板)、聚酯板(PET板)或者聚酰亚胺板(PI板)等，在此不作限定。
如图3和图4所示，光学指纹模组10还包括连接线600和固定胶700，连接线600位于芯片300与电路板200之间，用于电连接芯片300与电路板200；固定胶700与连接线600的两端固定连接，用于固定连接线600的位置，防止连接线600遭外力碰撞而断裂，进而提高芯片300与电路板200之间的电连接可靠度。
另外，如图4和图5所示，电路板200靠近第一通孔210的位置开设有第二凹槽220，第二凹槽220与第一通孔210相连通，第二凹槽220的底面上设置有第一引脚230；芯片300靠近第一凹槽110的一端设置有连接区310，连接区310未被光学镀膜500覆盖，连接区310上设置有第二引脚320；连接线600的一端与第一引脚230电连接，另一端与第二引脚320电连接，从而实现芯片300与电路板200之间的电连接。如图4所示，固定胶700包括固定连接的连接部710和贯穿部720；连接部710的一端位于第二凹槽220内，用于固定连接线600的一端，连接部710的另一端位于连接区310的上方，用于固定连接线600的另一端；贯穿部720填充于芯片300与第一通孔210的孔壁以及第一凹槽110的槽壁之间的空隙。在另一个实施例中，芯片300与第一通孔210的孔壁以及第一凹槽110的槽壁之间的所有空隙内均填充有固定胶700，固定胶700一方面起到固定芯片300的作用，另一方面对芯片300起到密封、保护作用，防止外界灰尘等污染芯片300。在一个具体的实施例中，连接线600为金线。
另外，如图4所示，为了避免固定胶700增加光学指纹模组10的厚度，固定胶700连接部710的上表面与电路板200的上表面相平齐。可以理解的是，在其他实施例中，固定胶700连接部710的上表面还可以凹陷于电路板200的上表面。另外，如图4所示，光学指纹模组10还包括导电胶层800，导电胶层800位于电路板200与补强板100之间，并且导电胶层800避开了第一通孔210和第一凹槽110的位置。在一个具体的实施例中，电路板200的厚度为110μm，导电胶层800的厚度为40μm，补强板100的厚度为150μm；芯片300及光学镀膜500的总厚度为200μm，贴附膜400的厚度为20μm，第一凹槽110的深度为70μm，从而使得光学镀膜500的上表面与电路板200的上表面相平齐，光学指纹识别模组的总厚度为300μm。
在另一个实施例中，如图5所示，补强板100中第一凹槽110的加工方式为CNC加工或者蚀刻加工，第一凹槽110的底面结构凹凸不平，以增大第一凹槽110底面的摩擦力，从而加强贴附膜400与补强板100的第一凹槽110底面之间的黏着力。
在另一个实施例中，还提出一种移动终端20，移动终端20的结构如图6所示，包括盖板21、显示面板22、中框23、缓冲件25和上述的光学指纹模组10，显示面板22和盖板21依次位于中框23的上方，中框23内开设有第二通孔24，缓冲件25和光学指纹模组10均位于第二通孔24内，缓冲件25位于显示面板22与光学指纹模组10之间，缓冲件25内开设有第三通孔26，第三通孔26与第一通孔210的位置相对应。显示面板22发出的光到达用户手指后被反射，反射光通过第三通孔26到达光学指纹模组10。在一个具体的实施例中，缓冲件25为泡棉，显示面板22为OLED发光显示屏，泡棉能够遮盖芯片300周围的电路板200，减小OLED发光显示屏的光线入射到第二通孔24中，以减少杂散光对芯片300的干扰，提高光学指纹模组10的成像质量。
本发明的光学指纹模组及移动终端，通过合理设置补强板100和电路板200的结构，在补强板100上开设第一凹槽110，电路板200上开设第一通孔210，电路板200设置在补强板100上，第一通孔210与第一凹槽110的位置相对应；芯片300和贴附膜400位于第一通孔210和第一凹槽110内，芯片300通过贴附膜400粘贴在第一凹槽110的底面上，芯片300的上表面与电路板200的上表面相平齐，或者，芯片300的上表面凹陷于电路板200的上表面，从而使得芯片300的设置不会增加光学指纹模组的厚度，能够满足用户对移动终端轻薄化的要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学指纹模组，其特征在于，包括补强板、电路板、芯片和贴附膜；所述补强板上开设有第一凹槽，所述补强板的边缘不存在与所述第一凹槽连通的断口，所述电路板上开设有第一通孔，所述电路板设置在所述补强板上，所述第一通孔与所述第一凹槽的位置相对应；所述芯片和贴附膜位于所述第一通孔和第一凹槽内，所述芯片通过所述贴附膜粘贴在所述第一凹槽的底面上；所述芯片与所述电路板电连接，并且所述芯片的上表面与所述电路板的上表面相平齐，或者，所述芯片的上表面凹陷于所述电路板的上表面。
2.根据权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，所述芯片背离贴附膜的一侧设置光学镀膜，所述光学镀膜为微透镜膜或者红外线滤除膜；所述光学镀膜的上表面与所述电路板的上表面相平齐，或者，所述光学镀膜的上表面凹陷于所述电路板的上表面。
3.根据权利要求2所述的光学指纹模组，其特征在于，所述第一凹槽的横截面尺寸大于所述第一通孔的横截面尺寸，第一通孔的横截面尺寸大于所述芯片和贴附膜的横截面尺寸。
4.根据权利要求3所述的光学指纹模组，其特征在于，还包括连接线和固定胶；所述连接线用于电连接所述芯片与电路板；所述固定胶与所述连接线的两端固定连接，用于固定所述连接线的位置。
5.根据权利要求4所述的光学指纹模组，其特征在于，所述电路板靠近第一通孔的位置开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第一通孔相连通，所述第二凹槽的底面上设置有第一引脚；所述芯片靠近第一凹槽的一端设置有连接区，所述连接区未被所述光学镀膜覆盖，所述连接区上设置有第二引脚；所述连接线的一端与第一引脚电连接，另一端与第二引脚电连接。
6.根据权利要求4所述的光学指纹模组，其特征在于，所述固定胶包括固定连接的连接部和贯穿部；所述连接部的一端位于第二凹槽内，用于固定连接线的一端，所述连接部的另一端位于连接区的上方，用于固定连接线的另一端；所述贯穿部填充于所述芯片与电路板之间的空隙。
7.根据权利要求6所述的光学指纹模组，其特征在于，所述连接部的上表面与所述电路板的上表面相平齐，或者，所述连接部的上表面凹陷于所述电路板的上表面。
8.根据权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，还包括导电胶层，所述导电胶层位于所述电路板与补强板之间，并且所述导电胶层避开了所述第一通孔和第一凹槽的位置。
9.根据权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，所述第一凹槽的底面凹凸不平。
10.一种移动终端，其特征在于，包括盖板、显示面板、中框、缓冲件和权利要求1-9任一所述的光学指纹模组，所述显示面板和盖板依次位于所述中框的上方，所述中框内开设有第二通孔，所述缓冲件和光学指纹模组均位于第二通孔内，所述缓冲件位于所述显示面板与光学指纹模组之间，所述缓冲件内开设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔的位置相对应。
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