TWI609338B - 指紋辨識模組 - Google Patents

Description

指紋辨識模組

本發明係關於一種身份辨識元件，尤其係有關於藉由指紋辨識使用者身份之指紋辨識模組。

近年來，指紋辨識技術應用於各種電子產品上，令使用者可輸入自己的指紋於電子產品內且讓電子產品存檔，之後使用者可藉由指紋辨識模組輸入自己的指紋，以進行電子產品的解鎖。利用指紋辨識技術來解鎖電子產品比以往手動輸入密碼的解鎖方式更快速、更方便，故受到使用者的青睞，且指紋辨識模組的需求亦隨之大增。

接下來說明習知指紋辨識模組之結構。請參閱圖1，其為習知指紋辨識模組之結構分解示意圖。習知指紋辨識模組1包括指紋辨識感應元件10、鍍膜層11、電路板12、金屬環13以及支撐板14。指紋辨識感應元件10設置於電路板11上且與其電性連接而可獲得電力，其功能為感應使用者之手指而擷取其指紋資訊。鍍膜層11係以鍍膜技術設置於指紋辨 識感應元件10之上表面，其功能除了可保護指紋辨識感應元件10之外，更可提供與電子產品相符的顏色，或者所需要的特定顏色。金屬環13套設於指紋辨識感應元件10上，以傳導使用者之手指上的電荷或外來電荷，而可避免靜電放電(Electrostatic Discharge，ESD)效應發生。支撐板14承載上述各元件且與電路板12接觸，以加強電路板12之結構強度，而可避免電路板12因外力受損。

於習知指紋辨識模組1之組裝過程中，於指紋辨識感應元件10、鍍膜層11、電路板12以及支撐板14疊合之後，必須套設金屬環13於指紋辨識感應元件10上。其中，金屬環13與支撐板14之間的結合係藉由於支撐板14上設置液態膠，而黏合金屬環13與支撐板14。於黏合金屬環13以及支撐板14之後，還需要進行一段時間(約60分鐘)的烘烤固化工作，而固化液態膠，以確實結合金屬環13以及支撐板14。然而，烘烤固化工作需要耗費過多時間，而降低製造效率。

因此，需要一種可提升製造效率之指紋辨識模組。

本發明之目的在於提供一種可提升製造效率之指紋辨識模組。

於一較佳實施例中，本發明提供一種指紋辨識模組，包括一感應組件、一蓋體以及一金屬環。該感應組件用以偵測一手指之一指紋影像，該蓋體設置於該感應組件上，用以保護該感應組件，該蓋體具有一伸出部，由該蓋體往外延伸而形成。該金屬環套設於該蓋體以及該感應組件上，且部份顯露於該指紋辨識模組之外，該金屬環包括一容納槽以及一導 斜面。該容納槽設置於該金屬環之一內側壁上，用以收納該伸出部於其中，而固定該蓋體於該金屬環上，而該導斜面設置於該金屬環之該內側壁上，且接近於該容納槽，用以與該伸出部接觸，而輔助該伸出部沿該導斜面移動，使該伸出部進入該容納槽內。

簡言之，本發明指紋辨識模組藉由於蓋體上設置伸出部，且於金屬環上設置相對應的容納槽，而以伸出部與容納槽之間的卡合而結合蓋體以及金屬環。另一方面，蓋體與感應組件結合，而感應組件與第一支撐板結合。換言之，金屬環係藉由蓋體以及感應組件而與第一支撐板接觸，而金屬環與第一支撐板之間則不需直接結合。以取代傳統的以液態膠黏合金屬環以及第一支撐板的作法，而可省略液態膠的烘烤固化工作，以提升指紋辨識模組的製造效率。

1、2‧‧‧指紋辨識模組

10、201‧‧‧指紋辨識感應元件

11、21‧‧‧蓋體

12、202‧‧‧電路板

13、22‧‧‧金屬環

14‧‧‧支撐板

20‧‧‧感應組件

23‧‧‧第一支撐板

24‧‧‧第一黏著層

25‧‧‧第二黏著層

26‧‧‧連接器

27‧‧‧第二支撐板

28‧‧‧電子元件

29‧‧‧密封元件

211‧‧‧蓋體本體

212‧‧‧伸出部

221‧‧‧容納槽

222‧‧‧導斜面

223‧‧‧金屬環之內側壁

2021‧‧‧第一板體

2022‧‧‧第二板體

2121‧‧‧伸出部之側邊

圖1係習知指紋辨識模組之結構分解示意圖。

圖2係本發明指紋辨識模組於一較佳實施例中之結構分解示意圖。

圖3係本發明指紋辨識模組於一較佳實施例中另一視角之結構分解示意圖。

圖4係本發明指紋辨識模組於一較佳實施例中之結構示意圖。

圖5係本發明指紋辨識模組於一較佳實施例中之結構剖面示意圖。

本發明提供一種可解決習知技術問題之指紋辨識模組。請同時參閱圖2~圖4，圖2係為指紋辨識模組於一較佳實施例中之結構分解示意圖，圖3係本發明指紋辨識模組於一較佳實施例中另一視角之結構分解示意圖，而圖4係本發明指紋辨識模組於一較佳實施例中之結構示意圖。圖2以及圖3顯示出指紋辨識模組2之各元件，其包括感應組件20、蓋體21、金屬環22、第一支撐板23、第一黏著層24、第二黏著層25、連接器26(請參照圖4)、第二支撐板27、電子元件28以及密封元件29。感應組件20之功能為偵測使用者的手指(未顯示於圖中)之指紋影像，而感應組件20包括指紋辨識感應元件201以及電路板202，指紋辨識感應元件201位於蓋體21之下方且連接於蓋體21，其可偵測手指之指紋影像。而電路板202位於指紋辨識感應元件201之下方且與指紋辨識感應元件201結合。其中，指紋辨識感應元件201係藉由表面黏著技術(SMT)而與電路板202結合。於本較佳實施例中，指紋辨識感應元件201係以柵格陣列(Land Grid Array，LGA)方式或球柵陣列(Ball Grid Array，BGA)方式而封裝之，而電路板202可選用軟性電路板(FPC)或軟硬複合板。

蓋體21設置於感應組件21上，其可保護感應組件21且與金屬環22結合，蓋體21包括蓋體本體211以及複數伸出部212，複數伸出部212係分別由蓋體本體211往外延伸而形成。於本較佳實施例中，複數伸出部212係與蓋體本體211一體成型，且蓋體21係由玻璃材料所製成，其僅為例示之用，而非以此為限。於另一較佳實施例中，蓋體亦可使用陶瓷材料所製成。於一較佳作法中，蓋體更包括抗指紋層以及色彩層，抗指紋層係設置於蓋體本體之上表面上，其可防止手指之指紋紋路附著於蓋體 上，而保持清潔，另一方面，由於指紋紋路不易殘留於抗指紋層上，使得感應組件可正確地偵測手指的指紋影像，而不受殘留的指紋紋路所影響。至於色彩層，其設置於蓋體本體之下表面，使得蓋體本體可顯示出所需要的顏色，以達美觀之功效。

圖2以及圖3中，金屬環22套設於蓋體21以及感應組件20上，且部份顯露於指紋辨識模組2之外，金屬環22包括複數容納槽221以及導斜面222，每一容納槽221對應於一個伸出部212，容納槽221設置於金屬環22之內側壁223上，其可收納相對應的伸出部212於其中，以固定蓋體21於金屬環22上。導斜面222亦設置於金屬環22之內側壁223上，且接近於複數容納槽221，其可與複數伸出部212接觸，而輔助複數伸出部212沿著導斜面222移動，使得複數伸出部212可分別進入相對應的容納槽221內。

電路板202包括第一板體2021以及第二板體2022，而第二板體2022係由第一板體2021延伸而形成。其中，第一板體2021係與指紋辨識感應元件201電性連接，且與第一支撐板23接觸。第一支撐板23位於電路板202之第一板體2021的下方且連接於第一板體2021，其可承載第一板體2021於其上且強化第一板體2021之結構。第一黏著層24設置於蓋體21之下表面或指紋辨識感應元件201之上表面上，其可結合蓋體21以及指紋辨識感應元件201。第二黏著層25設置於第一板體2021之下表面或第一支撐板23之上表面上，其可結合第一板體2021以及第一支撐板23。於本較佳實施例中，第一黏著層24係為非液態的雙面膠帶，而第二黏著層25係為黏膠。

需特別說明的有二，第一，本發明設計電路板202為兩片式外型，但為一體成型，且內部線路互相電性連接，此兩片式外型僅為美觀 之用，當然電路板亦可採用將第一板體以及第二板體整合為一體的一片式外型。第二，第二黏著層亦可根據實際需求而使用導電膠，以提升電路板202與第一支撐板23之電性傳導。

連接器26設置於第二板體2022之第一表面上，其功能為電性連接第二板體2022以及外來電子元件(未顯示於圖中)，其中，外來電子元件例如為容置指紋辨識模組2之電子產品的連接部，以建立指紋辨識模組2與電子產品之間的電性連接。第二支撐板27設置於第二板體202之第二表面上，亦即設置連接器26之處的背面，其可強化第二板體2022之結構，以穩固連接器26之設置。複數電子元件28設置於第二板體2022上，其可產生特定的功能。至於密封元件29，其設置於電路板202之第一板體2021上且環繞指紋辨識感應元件201，如圖5所示。而密封元件29之功能為避免外來物(例如外來液體或外來灰塵)進入指紋辨識感應元件201以及電路板202之間。於本較佳實施例中，複數電子元件28可採用電容、二極體或處理器等，而密封元件29係為密封膠。各元件結合而形成指紋辨識模組2，其結合狀態如圖4以及圖5所示。

圖5中，於金屬環22與蓋體21之結合過程中，複數伸出部212與導斜面222接觸且沿著導斜面222移動，使得複數伸出部212可分別進入相對應的容納槽221內，使得蓋體21藉由複數伸出部212而得以與容納槽221卡合，如圖5所示。於本較佳實施例中，伸出部212之側邊2121係為與導斜面222互補的斜面。需特別說明的是，伸出部212之側邊2121設計為斜面的結構，其有助於與導斜面222接觸且沿著導斜面222移動，而有利於金屬環22與蓋體21的組裝。當然，本發明指紋辨識模組並非限制伸出部212之側邊2121設計為斜面的結構，亦可設計伸出部之側邊為平面的結構。

根據上述可知，本發明指紋辨識模組藉由於蓋體上設置伸出部，且於金屬環上設置相對應的容納槽，而以伸出部與容納槽之間的卡合而結合蓋體以及金屬環。另一方面，蓋體與感應組件結合，而感應組件與第一支撐板結合。換言之，金屬環係藉由蓋體以及感應組件而與第一支撐板接觸，而金屬環與第一支撐板之間則不需直接結合。以取代傳統的以液態膠黏合金屬環以及第一支撐板的作法，而可省略液態膠的烘烤固化工作，以提升指紋辨識模組的製造效率。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

2‧‧‧指紋辨識模組

201‧‧‧指紋辨識感應元件

21‧‧‧蓋體

202‧‧‧電路板

22‧‧‧金屬環

23‧‧‧第一支撐板

29‧‧‧密封元件

211‧‧‧蓋體本體

212‧‧‧伸出部

221‧‧‧容納槽

222‧‧‧導斜面

2021‧‧‧第一板體

2121‧‧‧伸出部之側邊

Claims (10)

1. 一種指紋辨識模組，包括：一感應組件，用以偵測一手指之一指紋影像；一蓋體，設置於該感應組件上且連接於該感應組件，用以保護該感應組件，該蓋體具有一伸出部，由該蓋體往外延伸而形成；以及一金屬環，套設於該蓋體以及該感應組件上，且部份顯露於該指紋辨識模組之外，該金屬環包括：一容納槽，設置於該金屬環之一內側壁上，用以收納該伸出部於其中，而固定該蓋體於該金屬環上；以及一導斜面，設置於該金屬環之該內側壁上，且接近於該容納槽，用以與該伸出部接觸，而輔助該伸出部沿該導斜面移動，使該伸出部進入該容納槽內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識模組，其中該伸出部之一側邊與該導斜面接觸，且該伸出部之該側邊之形狀係與該導斜面互補。
3. 如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識模組，該感應組件包括：一指紋辨識感應元件，位於該蓋體之下方且連接於該蓋體，用以偵測該手指之該指紋影像；以及一電路板，位於該指紋辨識感應元件之下方且與該指紋辨識感應元件結合。
4. 如申請專利範圍第3項所述之指紋辨識模組，其中該指紋辨識感應元件係藉由一表面黏著技術(SMT)而與該電路板結合。
5. 如申請專利範圍第3項所述之指紋辨識模組，更包括： 一第一支撐板，位於該電路板之下方且連接於該電路板，用以承載該電路板於其上且強化該電路板之結構；以及一第一黏著層，設置於該蓋體或該指紋辨識感應元件上，用以結合該蓋體以及該指紋辨識感應元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之指紋辨識模組，其中該電路板包括：一第一板體，與該指紋辨識感應元件電性連接，且與該第一支撐板接觸；以及一第二板體，係由該第一板體延伸而形成。
7. 如申請專利範圍第6項所述之指紋辨識模組，更包括一第二黏著層，設置於該第一板體或該第一支撐板上，用以結合該電路板以及該第一支撐板。
8. 如申請專利範圍第7項所述之指紋辨識模組，其中該第二黏著層係黏膠或導電膠。
9. 如申請專利範圍第6項所述之指紋辨識模組，更包括：一連接器，設置於該第二板體之一第一表面上，用以電性連接該第二板體以及一外來電子元件；一第二支撐板，設置於該第二板體之一第二表面上，用以強化該第二板體之結構；以及一電子元件，設置於該第二板體之該第一表面上。
10. 如申請專利範圍第3項所述之指紋辨識模組，更包括一密封元件，設置於該電路板上且環繞該指紋辨識感應元件，用以避免一外來物進入該指紋辨識感應元件以及該電路板之間。