CN204946034U - 一种指纹传感器模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种指纹传感器模组及电子设备，该指纹传感器模组包括FPC、边框、传感器芯片、盖板，边框为内部中空的环形结构；边框的底部通过粘接剂与FPC粘接，并形成位于边框的内部的收容空间；盖板位于收容空间内的上部，传感器芯片位于收容空间内的下部；传感器芯片的底面通过导电粘接剂与FPC粘接，传感器芯片的顶面通过非导电粘接剂粘接盖板；盖板的侧部与收容空间的内侧壁之间为过盈配合，传感器芯片的侧部与收容空间的内侧壁之间为间隙配合；其通过在传感器芯片的顶部设置盖板，因而能长期使用，避免磨损，表面硬度高，识别准确率及可靠性高，而且能够有效防止粘接所用的胶流向盖板的表面，从而提供良好的外观效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及触控技术领域，尤其涉及一种指纹传感器模组及电子设备。
背景技术
随着指纹识别技术的发展，指纹识别系统越来越多地应用在日常生活中，如门禁、考勤系统、笔记本电脑、手机、汽车、银行支付等都可应用指纹识别的技术。
指纹识别系统包括指纹传感器模组和驱动电路单元，其中：指纹传感器模组用于探测指纹当前用户指纹图案，并且将所述当前用户指纹图案转换成电信号的指纹信息，驱动电路单元，用于驱动所述指纹传感器模组，并且处理指纹传感器模组探测到的指纹信息。
而现有技术中的指纹传感器模组，如图1所示，其包括位于最底层的FPC1，FPC1的顶部通过粘接剂6粘接有边框2，该边框2的内部中空，且在边框2的内部设置有传感器芯片3，传感器芯片3的底部通过导电粘接剂5与FPC1粘接，传感器芯片3的顶部设有油墨印刷层4’，当用户手指按上去时，内部的传感器芯片3就开始感应扫描手指的指纹并将信号通过FPC1连接反馈到驱动电路单元的主控芯片进行比对判断，从而实现指纹识别功能。这种以油墨印刷形式形成的指纹传感器模组，由于油墨印刷层4’的表面硬度相对较低，在长时间触摸时就会形成磨损，进而损坏外观，也就会影响识别的准确率，而且这种油墨印刷层，为了触摸比较敏感，油墨印刷层的厚度较小，并不利于保护传感器芯片，因而可靠性低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种指纹传感器模组及电子设备，其表面硬度高，避免磨损，识别准确率高，能够延长使用寿命，而且能够有效防止粘接所用的胶流向盖板的表面，从而提供良好的外观效果。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一方面，本实用新型提供一种指纹传感器模组，包括FPC、边框、传感器芯片、盖板，其中，
所述边框为内部中空的环形结构；
所述边框的底部通过粘接剂与所述FPC粘接，并形成位于所述边框的内部的收容空间；
所述盖板位于所述收容空间内的上部，所述传感器芯片位于所述收容空间内的下部；
所述传感器芯片的底面通过导电粘接剂与所述FPC粘接，所述传感器芯片的顶面通过非导电粘接剂粘接所述盖板；
所述盖板的侧部与所述收容空间的内侧壁之间为过盈配合，所述传感器芯片的侧部与所述收容空间的内侧壁之间为间隙配合。
优选的，所述边框的顶部和底部均可导电。
其中，所述传感器芯片的中心、所述盖板的中心均与所述收容空间的中心对齐，所述传感器芯片的侧部与对应的所述收容空间的内侧壁之间的间距为0.05～0.5mm。
优选的，所述传感器芯片的侧部与对应的所述收容空间的内侧壁之间的间距为0.2mm。
优选的，所述非导电粘接剂的厚度为0.003～0.1mm；所述盖板的厚度为0.05～0.5mm。
进一步优选的，所述非导电粘接剂的厚度为0.01～0.02mm；所述盖板的厚度为0.1mm。
其中，所述盖板为蓝宝石、陶瓷、石英、玻璃、PC、PMMA、PET、PI或PA材质的盖板。
优选的，所述盖板的底面设置有非导电且带有颜色的油墨涂层，所述油墨涂层的厚度为0.005～0.05mm。
其中，在粘接时，所述盖板与所述传感器芯片之间的所述非导电粘接剂可向下流入所述传感器芯片的侧部与所述收容空间的内侧壁之间。
优选的，所述边框的顶部设置有向内延伸的限位边，所述限位边压设于所述盖板的顶部边缘。
进一步优选的，所述限位边的宽度为0.3～3mm。
进一步优选的，所述边框的侧边的横截面为台阶朝外的L型结构，所述限位边设置于所述L型结构的竖直边的顶部；
当所述指纹传感器模组与电子设备的外壳装配时，所述L型结构的竖直边与所述外壳的外壳孔配合，所述L型结构的水平边与所述外壳的内底面配合。
另一方面，本实用新型还提供一种具有所述指纹传感器模组的电子设备。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的指纹传感器模组及电子设备，其指纹传感器模组通过在传感器芯片的顶部设置盖板，因而能够长期使用，避免磨损，表面硬度高，识别准确率及可靠性高，外观效果好，而且利用盖板与收容空间的内侧壁过盈配合，进而提供较好的接缝效果，利用传感器芯片与收容空间的内侧壁间隙配合，使得盖板与传感器芯片之间过多的非导电粘接剂就会自然而然地流入到传感器芯片与收容空间的内侧壁之间的间隙中，避免流向盖板与收容空间的接缝处，因此，其能够有效防止粘接所用的胶流向盖板的表面，从而提供良好的外观效果。
附图说明
图1是现有技术中的指纹传感器模组的结构示意图。
图2是本实用新型的指纹传感器模组的一种实施例的结构示意图。
图3是本实用新型的指纹传感器模组的另一实施例的结构示意图。
图中：1-FPC；2-边框；3-传感器；4’-油墨印刷层；4-盖板；5-异方性导电胶；6-导电粘接剂；7-非导电粘接剂；201-收容空间；202-竖直边；203-水平边；204-限位边；301-底面；302-顶面。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
如图2所示，本实用新型提供了一种指纹传感器模组100，包括FPC1、边框2、传感器芯片3、盖板4。
具体地，边框2为内部中空的环形结构；边框2的底部通过粘接剂6与FPC1粘接，并形成位于边框2的内部的收容空间201。
进一步地，盖板4位于收容空间201内的上部，传感器芯片3位于收容空间201内的下部；
传感器芯片3的底面301通过导电粘接剂5与FPC1粘接，传感器芯片3的顶面302通过非导电粘接剂7粘接盖板4；
盖板4的侧部与收容空间201的内侧壁之间为过盈配合，传感器芯片3的侧部与收容空间201的内侧壁之间为间隙配合。
本实用新型的指纹传感器模组，首先，通过在内部中空的环形结构的边框2与底部粘接的FPC1形成的收容空间201中设置传感器芯片3和盖板4，并将盖板4通过非导电粘接剂7粘接在传感器芯片3的顶面302，而传感器芯片3的底部通过导电粘接剂5与FPC1粘接，从而在操作时，用户手指按压盖板4，而传感器芯片3将感应扫描手指的指纹，并将扫描信号通过FPC1反馈到主控芯片进行比对判断，从而实现指纹识别功能，因此，通过盖板4实现指纹识别时的支撑，并通过盖板4提供远远高于油墨印刷层的表面硬度，进而避免磨损，不仅能够长时间保证识别的可靠性，而且延长使用寿命，外观效果好，这也就能避免手指接触传感器芯片3，从而保护传感器芯片3受损；
其次，利用盖板与收容空间的内侧壁过盈配合，进而提供较好的接缝效果，传感器芯片与收容空间的内侧壁间隙配合，使得盖板与传感器芯片之间过多的非导电粘接剂就会自然而然地流入到传感器芯片与收容空间的内侧壁之间的间隙中，避免流向盖板与收容空间的接缝处，因此，其能够有效防止粘接所用的胶流向盖板的表面，从而提供良好的外观效果。
在本实施例中，盖板4与传感器芯片3通过非导电粘接剂7粘接，实现两者的连接，但是并不需要导电。
导电粘接剂5可以为异方性导电胶(ACF)，也可以为锡膏；在连接后，可以在上下方向上实现导电，而在水平方向上实现绝缘，就可以很好地实现传感器3与FPC1之间的信号传递。
边框2与FPC1之间的粘接剂6可以为导电的粘接剂，或者导电的粘接剂与非导电的粘接剂的混合，或者不导电的粘接剂。
由于传感器芯片3分为被动式和主动式的两种，不同的传感器芯片3将对应不同的边框2，具体如下：
当传感器芯片3为被动式时，用户手指按在盖板4的表面，传感器芯片3就能够感应手指并进行指纹识别，因而此时的边框2的顶部和底部就无需导电，这时，边框2与FPC1之间的粘接剂6也就可以为不导电的，因此，该粘接剂6可以为非导电的粘接剂；
当传感器芯片3为主动式时，用户手指按在盖板4的表面，需要边框2的顶部和底部均可导电，利用手指与边框2的顶部和底部的导电特性实现按压信号的传输，然后传感器芯片3根据该信号才进行指纹识别，这时，边框2的顶部和底部是需要导电的，而边框2与FPC1之间的粘接剂6也需要有导电的能力，这时，该粘接剂6为导电的粘接剂，该导电的粘接剂可以是导电胶水(如银胶)、ACF或者锡膏，通过导电的粘接剂实现FPC与边框的电连接，通过非导电的粘接剂实现边框与FPC的粘接连接。
但是，在实际的应用时，由于粘接剂6为导电的粘接剂时，其成本较高，此时，就可以在边框2与FPC1之间配合以非导电的粘接剂，以使导电的粘接剂和非导电的粘接剂共同搭配使用，在能够实现上述导电和粘接的情况下，这就能够有效降低成本。
优选的，在本实施例中，盖板4为蓝宝石、陶瓷、石英、玻璃、PC、PMMA、PET、PI或PA材质的盖板。利用本实用新型的盖板，可以替代现有技术中的油墨印刷层，可以提供较高表面硬度，表面硬度可≥6H，而这是现有技术中的油墨印刷的方案是很难达到的。进一步优选的，在本实施例中，盖板4的底面设置有非导电且带有颜色的油墨涂层，该油墨涂层的厚度为0.005～0.05mm。此处，由于盖板4为上述材质时，一般为透明的，因而通过设置带有颜色的油墨涂层，可以起到装饰遮蔽效果，起到保护传感器芯片3的作用。
在本实施例中，盖板4、传感器芯片3的外形与收容空间201的内侧形状相一致，例如，当盖板4、传感器芯片3均为长方形或者正方形时，收容空间201也就是与其对应的长方形或正方形，而当盖板4、传感器芯片3均为圆形时，收容空间也就是与其对应的圆形；并且，盖板4的长宽尺寸大于传感器芯片3的长宽尺寸，从而在传感器3芯片的中心、盖板4的中心与收容空间201的中心对齐时，传感器芯片3的侧部与对应的收容空间201的内侧壁之间的间距为0.05～0.5mm，进一步优选的，传感器芯片3的侧部与对应的收容空间201的内侧壁之间的间距为0.2mm。进一步优选的，在粘接时，盖板4与传感器芯片3之间的非导电粘接剂7在满足传感器芯片3与盖板4的充分粘接的情况下，盖板4与传感器3芯片之间的非导电粘接剂7可向下流入传感器芯片3的侧部与收容空间201的内侧壁之间。因此，当盖板4与传感器芯片3之间的非导电粘接剂7过多时，过多的非导电粘接剂7流入传感器芯片3与收容空间的内侧壁之间的间隙中，该间隙能够很好地容纳多余的胶，使得多余的胶可以在一定程度上对传感器芯片3与收容空间201的内侧壁进行进一步的粘接，有利于传感器芯片3的稳固，使得整个结构可靠性高。
当然，此处需要说明的是，收容空间201的外侧形状并不限定，其不一定要与其内侧的形状相一致，如收容空间201的内侧为圆形，而外侧为方形，这就使得收容空间201的外侧可以根据具体与其配合的部件进行适应性的设计，灵活性更强。
优选的，非导电粘接剂7的厚度为0.003～0.1mm；盖板4的厚度为0.05～0.5mm。
进一步优选的，非导电粘接剂7的厚度为0.005～0.05mm；盖板4的厚度为0.08～0.2mm。
更进一步优选的，非导电粘接剂7的厚度为0.01～0.02mm；盖板4的厚度为0.1mm。
在本实施例中，通过非导电粘接剂7粘接盖板4与传感器芯片3时，将盖板4和非导电粘接剂7的厚度设定在上述范围内时，就可以在尽可能控制指纹传感器模组的厚度的同时，达到较好的识别能力，提高较高的识别准确率。
在本实施例中，边框2的侧边的横截面为台阶朝外的L型结构，当指纹传感器模组100在与电子设备的外壳装配时，L型结构的竖直边202与外壳的外壳孔配合，L型结构的水平边203与外壳的内底面配合。利用这种台阶型的结构，使得边框可以很好地与电子设备的外壳配合，使得指纹传感器模组容易定位，装配稳固，使用性能好。
实施例二
如图3所示，在本实施例中，与实施例一不同之处在于，边框2的顶部设置有向内延伸的限位边204，限位边204压设于盖板4的顶部边缘。优选的，限位边204的宽度为0.3～3mm。
通过限位边204压设在盖板4的顶面，可以在收容空间201的顶部开口处实现盖板4和传感器芯片3的限位，避免盖板4在碰撞时掉落，提高可靠性。其中，限位边204的前沿可以设置为斜边，以提供较好的手感，避免刮擦。
在本实施例中，边框2的侧边的横截面为台阶朝外的L型结构，限位边204设置于L型结构的竖直边202的顶部；
当指纹传感器模组100与电子设备的外壳装配时，L型结构的竖直边202与外壳的外壳孔配合，L型结构的水平边203与外壳的内底面配合。利用这种台阶型的结构，使得边框可以很好地与电子设备的外壳配合，使得指纹传感器模组容易定位，装配稳固，使用性能好。
综上所述，采用了本实用新型的指纹传感器模组100的电子设备，其指纹识别准确率高，可靠性高，且其指纹传感器模组的表面硬度高，耐磨，使用寿命长。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种指纹传感器模组(100)，其特征在于，包括FPC(1)、边框(2)、传感器芯片(3)、盖板(4)，其中，
所述边框(2)为内部中空的环形结构；
所述边框(2)的底部通过粘接剂(6)与所述FPC(1)粘接，并形成位于所述边框(2)的内部的收容空间(201)；
所述盖板(4)位于所述收容空间(201)内的上部，所述传感器芯片(3)位于所述收容空间(201)内的下部；
所述传感器芯片(3)的底面(301)通过导电粘接剂(5)与所述FPC(1)粘接，所述传感器芯片(3)的顶面(302)通过非导电粘接剂(7)粘接所述盖板(4)；
所述盖板(4)的侧部与所述收容空间(201)的内侧壁之间为过盈配合，所述传感器芯片(3)的侧部与所述收容空间(201)的内侧壁之间为间隙配合。
2.根据权利要求1所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述边框(2)的顶部和底部均可导电。
3.根据权利要求1所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述传感器芯片(3)的中心、所述盖板(4)的中心均与所述收容空间(201)的中心对齐，所述传感器芯片(3)的侧部与对应的所述收容空间(201)的内侧壁之间的间距为0.05～0.5mm。
4.根据权利要求3所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述传感器芯片(3)的侧部与对应的所述收容空间(201)的内侧壁之间的间距为0.2mm。
5.根据权利要求1所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述非导电粘接剂(7)的厚度为0.003～0.1mm；所述盖板(4)的厚度为0.05～0.5mm。
6.根据权利要求5所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述非导电粘接剂(7)的厚度为0.01～0.02mm；所述盖板(4)的厚度为0.1mm。
7.根据权利要求1所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述盖板(4)为蓝宝石、陶瓷、石英、玻璃、PC、PMMA、PET、PI或PA材质的盖板。
8.根据权利要求1所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述盖板(4)的底面设置有非导电且带有颜色的油墨涂层，所述油墨涂层的厚度为0.005～0.05mm。
9.根据权利要求1所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，在粘接时，所述盖板(4)与所述传感器芯片(3)之间的所述非导电粘接剂(7)可向下流入所述传感器芯片(3)的侧部与所述收容空间(201)的内侧壁之间。
10.根据权利要求1所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述边框(2)的顶部设置有向内延伸的限位边(204)，所述限位边(204)压设于所述盖板(4)的顶部边缘。
11.根据权利要求10所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，所述限位边(204)的宽度为0.3～3mm。
12.根据权利要求10所述的指纹传感器模组(100)，其特征在于，
所述边框(2)的侧边的横截面为台阶朝外的L型结构，所述限位边(204)设置于所述L型结构的竖直边(202)的顶部；
当所述指纹传感器模组(100)与电子设备的外壳装配时，所述L型结构的竖直边(202)与所述外壳的外壳孔配合，所述L型结构的水平边(203)与所述外壳的内底面配合。
13.一种具有权利要求1至12任一项所述的指纹传感器模组(100)的电子设备。
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