CN208225869U - 防水指纹模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防水指纹模组及电子设备，涉及指纹模组技术领域，防水指纹模组包括指纹识别芯片、电路基板及支撑件，指纹识别芯片包括第一平面和第二平面，第一平面与电路基板电连接，支撑件包括第一安装面及与第一安装面相对的第二安装面，第一安装面与指纹识别芯片的第二平面通过第一胶层连接，第二安装面通过第二胶层与电路基板连接，通过在指纹识别芯片的外侧设置多个平面胶层，增强胶层的稳定性，扩大着胶面积，避免了单一胶层因存在气泡而影响防水性能，防止水汽渗透影响指纹识别芯片与电路基板的电连接，提高了指纹模组的防水性能。

Description

防水指纹模组及电子设备

技术领域

本实用新型涉及指纹模组技术领域，具体而言，涉及一种防水指纹模组及电子设备。

背景技术

移动终端用户之间的信息交互出现成倍式的增长，与此同时各类电信诈骗和身份信息被盗事件屡屡发生，用户的身份ID信息识别技术安全问题成了研究热点，在移动互联网交互中，生物识别技术在时代的引领下作为一种新兴的交互技术正在被大众逐渐认可，一种新型的安全可靠的指纹识别技术在各类电子设备中的应用为移动互联网终端用户带来福音。

目前，传统的指纹模组结构仅仅通过指纹芯片在外周设置一层防水胶来实现防水的功能，但由于填充胶包裹过程中指纹芯片底部与线路基板之间存在气体，导致填充胶无法做到完全包裹，并且胶水为流动性液体，整个填充胶水过程无法精确管控，常常有防水功能不足的产品流出，影响产品质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种防水指纹模组及电子设备，以改善现有的指纹模组防水性能无法满足要求的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种防水指纹模组，所述防水指纹模组包括电路基板、支撑件及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片和所述支撑件均设置于所述电路基板上，所述支撑件设置在所述指纹识别芯片外周，所述指纹识别芯片包括形成阶梯状结构的第一平面和第二平面，所述第一平面相对所述第二平面凸出，所述第一平面与所述电路基板电连接，所述支撑件包括第一安装面及与第一安装面相对的第二安装面，所述第一安装面与所述指纹识别芯片的第二平面通过第一胶层连接，所述第二安装面通过第二胶层与所述电路基板连接。

进一步地，所述支撑件包括垫片和金属环，所述垫片与电路基板连接，所述金属环设置于所述垫片上，所述金属环设置在指纹识别芯片外围。

进一步地，所述垫片为环状，所述第一安装面和所述第二安装面形成于所述垫片上。

进一步地，所述指纹识别芯片的外周形成倒角，所述指纹识别芯片的倒角与所述第二平面连接，所述倒角和所述第二安装面的连接处设置防水胶。

进一步地，所述金属环包括粘结面，所述粘结面与所述垫片的第二安装面通过第三胶层粘接。

进一步地，所述金属环的内周形成倒角，所述金属环的倒角与所述粘结面连接。

进一步地，所述支撑件的外周设置第一倒角，所述支撑件的第一倒角与所述第二安装面连接，所述第一倒角和所述第二安装面的连接处设置防水胶。

进一步地，所述支撑件的内周设置第二倒角，所述第二倒角与所述第二安装面连接。

进一步地，所述防水指纹模组还包括保护层，所述保护层设置在所述指纹识别芯片远离电路基板的一侧表面。

本实用新型实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括设备本体及防水指纹模组，所述防水指纹模组包括电路基板、支撑件及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片和所述支撑件均设置于所述电路基板上，所述支撑件设置在所述指纹识别芯片外周，所述指纹识别芯片包括形成阶梯状结构的第一平面和第二平面，所述第一平面相对所述第二平面凸出，所述第一平面与所述电路基板电连接，所述支撑件包括第一安装面及与第一安装面相对的第二安装面，所述第一安装面与所述指纹识别芯片的第二平面通过第一胶层连接，所述第二安装面通过第二胶层与所述电路基板连接，所述防水指纹模组设置于所述设备本体。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种防水指纹模组及电子设备，防水指纹模组包括指纹识别芯片、电路基板及支撑件，指纹识别芯片包括第一平面和第二平面，支撑件包括第一安装面及与第一安装面相对的第二安装面，第一安装面与指纹识别芯片的第二平面通过第一胶层连接，第二安装面通过第二胶层与电路基板连接，通过在指纹识别芯片的外侧设置多个平面胶层，扩大着胶面积，避免因气泡等原因造成的无法完全填胶等问题，防止水汽渗透影响指纹识别芯片与电路基板的电连接，将原本的单一防水胶优化为多个平面胶层，增大了胶层面积，可以极大地增益防水效果，使模组的防水性能显著提升。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了现有的指纹模组的示意图。

图2示出了本实用新型第一实施例提供的防水指纹模组示意图。

图3示出了本实用新型第一实施例提供的防水指纹模组示意图。

图4示出了本实用新型第二实施例提供的防水指纹模组示意图。

图5示出了本实用新型第二实施例提供的防水指纹模组示意图。

图6示出了电子设备的示意图。

图标：10-指纹模组；101-外观保护层；102-指纹芯片；103-金属环；104-基板；105-防水胶；20-防水指纹模组；210-电路基板；211-导电材料；213-第二胶层；215-防水胶；230-支撑件；231-第一安装面；232-第二安装面；233-第一胶层；241-垫片；243-金属环；2431-粘结面；2432-第三胶层；250-指纹识别芯片；251-第一平面；253-第二平面；255-第三平面；270-保护层；40-电子设备；41-设备本体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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。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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1示出了现有的指纹模组10的结构示意图，其包括外观保护层101、指纹芯片102、金属环103及基板104，其中，指纹芯片102通过导电材料固定于基板104上，金属环通过胶层固定于基板上，外观保护层101设置在指纹芯片102表面。水汽通过金属环103与指纹芯片102之间的间隙进入模组内部。防水胶105包裹指纹芯片102与基板104之间的导电材料，以实现模组本体防水功能。

在现有的实际指纹模组制作工艺过程中，因为填充胶包裹过程中指纹芯片102底部与基板104之间存在气体，导致填充胶往往无法做到完全包裹，并且胶水为流动性液体，整个填充胶水过程无法精确管控，常常有防水功能不足的产品流出，造成损失。

第一实施例

本实施例提供了一种防水指纹模组20，以改善现有的指纹模组10防水功能不足的问题。

请参阅图2，图2示出了本实施例提供的防水指纹模组20的示意图。

防水指纹模组20包括电路基板210、支撑件230、指纹识别芯片250以及保护层270。指纹识别芯片250和支撑件230均设置于电路基板210上，所述支撑件230设置在所述指纹识别芯片250外周。指纹识别芯片250包括形成阶梯状结构的第一平面251和第二平面253，支撑件230包括第一安装面231及与第一安装面231相对的第二安装面232，指纹识别芯片250的第一平面251与所述电路基板210电连接，指纹识别芯片250的第二平面253通过第一胶层233连接与支撑件230的第一安装面231连接。支撑件230的第二安装面232通过第二胶层213与电路基板210连接，保护层270设置于指纹识别芯片250上。相对与传统的指纹模组10，本实施例提供的防水指纹模组20在指纹识别芯片250与支撑件230之间设置了第一胶层233，在支撑件230与电路基板210之间设置第二胶层213，且第一胶层233和第二胶层213有平面支撑，更加稳定，将指纹识别芯片250与电路基板210的连接处与外界隔离，增大了胶层面积，避免了由于气泡等原因造成的无法完全填充从而导致防水性能不足的问题。

指纹识别芯片250包括第一平面251、第二平面253以及第三平面255，其中，第一平面251和第二平面253形成阶梯状结构，第一平面251相对第二平面253凸出，第三平面255为与第一平面251、第二平面253相对的表面。

例如，于本实施例中，指纹识别芯片250包括塑封、晶元、金线及线路基板，晶元通过胶水胶合固定在线路基板上，晶元通过金线与线路基板实现电连接，塑封将晶元和金线包裹，使其固定在线路基板上。因此线路基板实际包括电路区域和电路区域周围的非电路区域。在指纹识别芯片250完成封装后，可以采用机械加工的方式将线路基板的非电路区域去除，使指纹识别芯片250形成阶梯状结构。于本实施例中，第一平面251相对第二平面253凸出，即第一平面251包括指纹识别芯片250的线路基板的电路区域，第二平面253为去除非电路区域后形成的阶梯面。需要说明的是，还可以通过模具注塑等方式，通过模具固定好晶元、金线及线路基板的位置，通过注塑的方式制成包括阶梯状结构的指纹识别芯片250。

指纹识别芯片250的第一平面251与电路基板210连接，一方面将指纹识别芯片250固定安装在电路基板210上，另一方面，实现指纹识别芯片250与电路基板210的电性连接，以完成信号的传递。

指纹识别芯片250的第一平面251可以通过导电材料211固定连接在电路基板210上，例如，导电材料211可以是锡膏，或者ACF胶膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)，但不限于此。可以通过锡膏或ACF胶膜将指纹识别芯片250固定连接在在电路基板210上。指纹识别芯片250的第二平面253与支撑件230连接。

支撑件230设置在电路基板210上，设置在指纹识别芯片250的外围。支撑件230一方面用于支撑指纹识别芯片250，提供一个支撑面以稳定地设置胶层，另一方面，套设在指纹识别芯片250外围用以保护指纹识别芯片250。

支撑件230包括第一安装面231和与第一安装面231相对的第二安装面232。支撑件230的第一安装面231与指纹识别芯片250的第二平面253之间设置第一胶层233，支撑件230的第一安装面231与指纹识别芯片250的第二平面253通过第一胶层233粘接。第一胶层233由于有支撑件230的第一安装面231和指纹识别芯片250的第二平面253支撑，因此更加稳定。第一胶层233将指纹识别芯片250与支撑件230牢固粘连，同时将支撑件230的第一安装面231与指纹识别芯片250的第二平面253之间的缝隙填充，能够避免水汽由支撑件230与指纹识别芯片250之间的缝隙渗透，提高了防水指纹模组20的防水性能。

第一胶层233可以由具有防水性能的胶水材料制成，例如可以是ASEC301403或者乐泰3128等材料，但不限于此。相比传统的仅仅有包裹连接面的一层防水胶215而言，本实施例提供的防水指纹模组20通过设置第一胶层233，提高了防水指纹模组20的防水性能。

支撑件230的第二安装面232与电路基板210通过第二胶层213连接。第二胶层213设置在支撑件230的第二安装面232和电路基板210之间，有两个平面的支撑因此更加稳定，防水效果更好。第二胶层213将支撑件230和电路基板210牢固粘连，将支撑件230的第二安装面232和电路基板210之间的缝隙完全填充，避免水分从支撑件230与电路基板210之间的缝隙渗透导致指纹识别芯片250与电路基板210的电连接受到影响。

第二胶层213可以是与第一胶层233相同或不同的具有防水性能的胶层，例如可以由ASEC301403、或乐泰3128等材料制成。

支撑件230的外周设置第一倒角，支撑件230的第一倒角与支撑件230的第二安装面232连接，在第一倒角和第二安装面232的连接处设置防水胶215，防水胶215将第二胶层213完全包裹，使第二胶层213与外界隔离，防止水分渗透。第一倒角可以引导防水胶215，使防水胶215将第二胶层213完全包裹。提高防水指纹模组20的防水性能。

防水胶215可以选用防水性能较佳的胶水，例如乐泰UF3808，但不限于此。

支撑件230设置在指纹识别芯片250的外围，支撑件230的内周与指纹识别芯片250相邻，支撑件230的的内周设置有第二倒角。支撑件230的第二倒角与第二安装面232连接。支撑件230的内周形成第二倒角以避免因为内部的棱角割伤指纹识别芯片250或者电路基板210。

防水指纹模组20包括保护层270，保护层270设置在指纹识别芯片250远离电路基板210的一侧表面，即第三平面255。保护层270用以保护指纹识别芯片250，保护层270可以由玻璃、蓝宝石、陶瓷、油漆等材料制成，但不限于此。所述保护层270还可以用于印制logo等。

保护层270的大小尺寸与指纹识别芯片250的面积大小相当，从而可以将指纹识别芯片250完全覆盖，又不超出指纹识别芯片250的范围。

于本实施例中，所述支撑件230可以是金属制成的一体的金属环243，但不限于此。请参阅图3，为尽可能地提高防水指纹模组20的防水性能，支撑件230与电路基板210之间的第二胶层213面积还可以在不影响其他器件尺寸的情况下增大，即是增大支撑件230的第二安装面232的面积。

还需要说明的是，于本实施例中，所述电路基板210可以是常规的电路板，也可以是柔性电路板，但不限于此。

第二实施例

请参阅图4，本实施例提供一种防水指纹模组20，本实施例提供的防水指纹模组20与第一实施例提供的防水指纹模组20基本原理大致相同，为简要描述本实施例对其中相同的部分不再做详细说明，本实施例未介绍详尽之处请参阅第一实施例中的相关内容。

防水指纹模组20包括电路基板210、支撑件230、指纹识别芯片250以及保护层270。指纹识别芯片250和支撑件230均设置于电路基板210上，所述支撑件230设置在所述指纹识别芯片250外周。指纹识别芯片250包括形成阶梯状结构的第一平面251和第二平面253，支撑件230包括第一安装面231及与第一安装面231相对的第二安装面232，指纹识别芯片250的第一平面251与所述电路基板210电连接，指纹识别芯片250的第二平面253通过第一胶层233连接与支撑件230的第一安装面231连接。支撑件230的第二安装面232通过第二胶层213与电路基板210连接，保护层270设置于指纹识别芯片250上。相对与传统的指纹模组，本实施例提供的防水指纹模组20在指纹识别芯片250与支撑件230之间设置了第一胶层233，在支撑件230与电路基板210之间设置第二胶层213，将指纹识别芯片250与电路基板210的连接处与外界隔离，增大了胶层面积，避免了由于气泡等原因造成的无法完全填充从而导致防水性能不足的问题。

于本实施例中，支撑件230包括垫片241及金属环243。垫片241与电路基板210连接，所述金属环243设置于所述垫片241上，所述金属环243设置在指纹识别芯片250外围。

垫片241为环状，第一安装面231和第二安装面232形成于垫片241上，为垫片241上相对的两个表面。

指纹识别芯片250的第二平面253与垫片241的第一安装面231通过第一胶层233连接。指纹识别芯片250的外周形成倒角，指纹识别芯片250的倒角与第二平面253连接。指纹识别芯片250的倒角与第二平面253的连接处设置防水胶215，防水胶215将第一胶层233包裹，避免水分从指纹识别芯片250的第二平面253和垫片241的第一安装面231之间的缝隙渗透。所述倒角可以引导防水胶215，使防水胶215将第一胶层233完全包裹。第三胶层2432可以由具有防水性能的胶水材料制成，例如可以是ASEC301403或者乐泰3128等材料，但不限于此。

垫片241的第二安装面232通过第二胶层213与电路基板210连接。

金属环243设置在垫片241上，金属环243设置在指纹识别芯片250外围。金属环243包括粘结面2431，金属环243的粘接面通过第三胶层2432与垫片241的第一安装面231连接。第三胶层2432将金属环243与垫片241牢固粘连，还可以防止水分由金属环243与垫片241之间的空隙渗透。

第三胶层2432可以是与第一胶层233、第二胶层213相同或不同的具有防水性能的胶层，例如可以由ASEC301403、或乐泰3128等材料制成。

金属环243的内周形成倒角，金属环243内周的倒角与金属环243的粘结面2431连接。于本实施例中，金属环243设置在指纹识别芯片250外围，通过在金属环243的内周设置倒角，可以避免金属环243割伤指纹识别芯片250，提高产品的质量。

防水指纹模组20包括保护层270，保护层270设置在指纹识别芯片250远离电路基板210的一侧表面即第三平面255。保护层270用以保护指纹识别芯片250，保护层270可以由玻璃、蓝宝石、陶瓷、油漆等材料制成，但不限于此。所述保护层270还可以用于印制logo等。

保护层270的大小尺寸与指纹识别芯片250的面积大小相当，从而可以将指纹识别芯片250完全覆盖，又不超出指纹识别芯片250的范围。

需要说明的是，于本实施例中，可以通过增大第二胶层213、面积来提高防水指纹模组20的防水性能，请参阅图5，即是对应地增大垫片241第二安装面的面积。

还需要说明的是，于本实施例中，所述电路基板210可以是常规的电路板，也可以是柔性电路板，但不限于此。

第三实施例

本实施例提供一种电子设备40，请参阅图6，电子设备40包括设备本体以及第一实施例或第二实施例中任一提供的防水指纹模组20，防水指纹模组20与设备本体连接。所述电子设备40包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑等。例如，所述防水指纹模组20可以设置于所述电子设备40的任一平面或曲面。防水指纹模组20与设备本体41电连接，以将识别的指纹等信息传输至设备本体41。

综上所述，本实用新型提供的一种防水指纹模组及电子设备，防水指纹模组包括指纹识别芯片、电路基板及支撑件，指纹识别芯片包括第一平面和第二平面，支撑件包括第一安装面及与第一安装面相对的第二安装面，第一安装面与指纹识别芯片的第二平面通过第一胶层连接，第二安装面通过第二胶层与电路基板连接，通过在指纹识别芯片的外侧设置多个平面胶层，扩大着胶面积，避免因气泡等原因造成的无法完全填胶等问题，防止水汽渗透影响指纹识别芯片与电路基板的电连接，将原本的单一防水胶优化为多个平面胶层，增大了胶层面积，可以极大地增益防水效果，使模组的防水性能显著提升。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防水指纹模组，其特征在于，所述防水指纹模组包括电路基板、支撑件及指纹识别芯片，所述指纹识别芯片和所述支撑件均设置于所述电路基板上，所述支撑件设置在所述指纹识别芯片外周，所述指纹识别芯片包括形成阶梯状结构的第一平面和第二平面，所述第一平面相对所述第二平面凸出，所述第一平面与所述电路基板电连接，所述支撑件包括第一安装面及与第一安装面相对的第二安装面，所述第一安装面与所述指纹识别芯片的第二平面通过第一胶层连接，所述第二安装面与所述电路基板通过第二胶层连接。

2.如权利要求1所述的防水指纹模组，其特征在于，所述支撑件包括垫片和金属环，所述垫片与所述电路基板连接，所述金属环设置于所述垫片上，所述金属环设置在指纹识别芯片外围。

3.如权利要求2所述的防水指纹模组，其特征在于，所述垫片为环状，所述第一安装面和所述第二安装面形成于所述垫片上。

4.如权利要求2所述的防水指纹模组，其特征在于，所述指纹识别芯片的外周形成倒角，所述指纹识别芯片的倒角与所述第二平面连接，所述倒角和所述第二安装面的连接处设置防水胶。

5.如权利要求3所述的防水指纹模组，其特征在于，所述金属环包括粘结面，所述粘结面与所述垫片的第二安装面通过第三胶层粘接。

6.如权利要求5所述的防水指纹模组，其特征在于，所述金属环的内周形成倒角，所述金属环的倒角与所述粘结面连接。

7.如权利要求1所述的防水指纹模组，其特征在于，所述支撑件的外周设置第一倒角，所述支撑件的第一倒角与所述第二安装面连接，所述第一倒角和所述第二安装面的连接处设置防水胶。

8.如权利要求1所述的防水指纹模组，其特征在于，所述支撑件的内周设置第二倒角，所述第二倒角与所述第二安装面连接。

9.如权利要求1所述的防水指纹模组，其特征在于，所述防水指纹模组还包括保护层，所述保护层设置在所述指纹识别芯片远离电路基板的一侧表面。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括设备本体及如权利要求1～9任意一项所述的防水指纹模组，所述防水指纹模组设置于所述设备本体。