TW201816976A

TW201816976A - 指紋辨識模組

Info

Publication number: TW201816976A
Application number: TW105134115A
Authority: TW
Inventors: 徐茂修; 丁冠堡
Original assignee: 致伸科技股份有限公司
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-05-01
Also published as: US20180114052A1; TWI601262B

Abstract

本發明係關於一種指紋辨識模組，包括指紋辨識感應元件、鍍膜層以及電路板。指紋辨識感應元件設置於電路板上，而鍍膜層設置於指紋辨識感應元件上。鍍膜層之絕緣膠層設置於指紋辨識感應元件之上表面上，以防止靜電電荷進入指紋辨識感應元件中。換言之，本發明指紋辨識模組以鍍膜層取代傳統的金屬環來防止靜電效應，其不但可節省指紋辨識模組的材料成本，亦可降低指紋辨識模組之厚度。

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以及金屬環13。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。

為了避免靜電放電效應，習知指紋辨識模組1係藉由設置金屬環13來解決其問題，同時，由於設置金屬環13，其不但增加材料及組裝成本，更增加了指紋辨識模組的厚度。

因此，需要一種具有低厚度且可防止靜電放電效應之指紋辨識模組。

本發明之目的在於提供一種具有低厚度且可防止靜電放電效應之指紋辨識模組。

於一較佳實施例中，本發明提供一種指紋辨識模組，包括一指紋辨識感應元件、一鍍膜層以及一電路板。該指紋辨識感應元件用以偵測一手指之一指紋影像。該鍍膜層設置於該指紋辨識感應元件之一上表面上，該鍍膜層包括一絕緣膠層以及一防護層。該絕緣膠層設置於該指紋辨識感應元件之該上表面上，用以防止一靜電電荷進入該指紋辨識感應元件中。該防護層設置於該絕緣膠層之上方，用以保護該絕緣膠層。該電路板位於該指紋辨識感應元件之下方且電性連接於該指紋辨識感應元件，其中，該絕緣膠層之厚度為5~11微米(μm)。

簡言之，本發明指紋辨識模組藉由於鍍膜層中增加絕緣膠層，以取代傳統的金屬環來隔絕靜電電荷。而絕緣膠層之厚度為5~11微米，故不會明顯增加指紋辨識模組之厚度。由於不需設置金屬環於其中，不但可節省金屬環的材料成本，亦可減去金屬環之厚度，以降低指紋辨識模組之厚度，而可達成指紋辨識模組的體積輕薄化。

1、2‧‧‧指紋辨識模組

10、20‧‧‧指紋辨識感應元件

11、21‧‧‧鍍膜層

12、22‧‧‧電路板

13‧‧‧金屬環

23‧‧‧支撐板

24‧‧‧第一防水元件

25‧‧‧黏著層

26‧‧‧連接器

27‧‧‧導線支撐板

28‧‧‧電子元件

29‧‧‧第二防水元件

30‧‧‧保護薄膜

31‧‧‧泡棉

211‧‧‧絕緣膠層

212‧‧‧底漆層

213‧‧‧色彩層

214‧‧‧防護層

221‧‧‧板體

222‧‧‧導線部

2221‧‧‧導線部之第一表面

2222‧‧‧導線部之第二表面

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第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第一較佳實施例中之結構示意圖。

圖4係本發明指紋辨識模組於第一較佳實施例中另一視角之結構示意圖。

圖5係本發明指紋辨識模組之鍍膜層於第一較佳實施例中之結構剖面示意圖。

圖6係本發明指紋辨識模組於第二較佳實施例中之結構示意圖。

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第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第一較佳實施例中之結構示意圖，而圖4係本發明指紋辨識模組於第一較佳實施例中另一視角之結構示意圖。圖2顯示出指紋辨識模組2之各元件，其包括指紋辨識感應元件20、鍍膜層21、電路板22、支撐板23、第一防水元件24、黏著層25、連接器26(請參照圖4)、導線支撐板27、複數電子元件28、第二防水元件29。指紋辨識感應元件20之功能為偵測使用者的手指(未顯示於圖中)之指紋影像，而鍍膜層21係以鍍膜方式設置於指紋辨識感應元件20之上表面上。電路板22位於指紋辨識感應元件20之下方且電性連接於指紋辨識感應元件20，其可供電予指紋辨識感應元件20，且可接收及傳輸指紋辨識感應元件20所產生之電子訊號。電路板22包括板體221以及導線部222，板體221可承載電子元件28以及黏著層25，而導線部222係由板體221延伸而形成。其中，導線部222之形狀其長度可根據需求任意變化，而非以圖中所示為限。於本較佳實施例中，指紋辨識感應元件20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22可選用軟性電路板(FPC)或軟硬複合板。

支撐板23設置於電路板22之下方，其可強化支撐板22之結構。第一防水元件24設置於電路板22上且環繞指紋辨識感應元件20，其功能為隔絕外來液體由指紋辨識感應元件與電路板22之間的縫隙進入指紋辨識感應元件20，以提供防水功能。黏著層25設置於支撐板23以及電路板22之間，其可結合支撐板23以及電路板22。於本較佳實施例中，第一防水元件24係為防水封膠。

連接器26設置於導線部222之第一表面2221上，其可建立電性連接板體221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。導線支撐板27設置於導線部222之第二表面2222上，亦即設置連接器26之處的背面，其可強化導線部222之結構，以穩固連接器26之設置。複數電子元件28設置於板體221上，其可產生特定的功能，而第二防水元件29覆蓋複數電子元件28於板體221上，以隔絕外來液體進入複數電子元件28內。各元件結合而形成指紋辨識模組2，其結合狀態如圖3以及圖4所示。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，而第二防水元件29係為防水封膠。

接下來說明鍍膜層21之結構。請參閱圖5，其為本發明指紋辨識模組之鍍膜層於第一較佳實施例中之結構剖面示意圖。鍍膜層21包括絕緣膠層211、底漆層212、色彩層213以及防護層214。絕緣膠層211設以鍍膜方式設置於指紋辨識感應元件20之上表面上，其功能為防止靜電電荷進入指紋辨識感應元件20中，其中，絕緣膠層211之厚度為5~11微米(μm)。底漆層212以鍍膜方式設置於絕緣膠層211之上表面上，其作為打底之用。色彩層213以鍍膜方式設置於底漆層212之上表面上，而色彩層213係由色漆所構成，以使鍍膜層21顯示出所需要的顏色。於本較佳實施例中，絕緣膠層211係以絕緣樹酯材料所製成，防護層214係以UV漆材料所製成，而絕緣膠層211、底漆層212、色彩層213以及防護層214分別以鍍膜方式成型。

需特別說明的三，第一，本發明之鍍膜層21係於底漆層212、色彩層213以及防護層214之下方額外設置絕緣膠層211，且藉由絕緣膠層211隔絕靜電電荷，以防止靜電放電效應。其中，絕緣膠層211之厚度若過大，其將影響指紋辨識感應元件20，造成指紋辨識感應元件20之感應靈敏度下降。反之，絕緣膠層211之厚度若過小，其靜電電荷之隔絕效果則不佳。經過反覆實驗測試，使用其厚度為5~11微米之絕緣膠層211可同時兼具指紋辨識感應元件20之感應靈敏度以及靜電電荷之隔絕效果。

第二，於指紋辨識模組2組裝完成之後，更可於鍍膜層21 之上表面設置保護薄膜30，以保護指紋辨識模組2。其保護薄膜30僅提供暫時性的保護，當指紋辨識模組2欲組裝於電子產品內之前，則必須去除之，以影響指紋辨識感應元件20之運作。第三，經過多次實驗反覆測試，本發明指紋辨識模組於組裝於電子產品內之後，可依序通過靜電槍分別以-4千伏特(KV)~+4千伏特、-6千伏特~+6千伏特以及-8千伏特~+8千伏特層級之接觸式放電測試。另外，組裝於電子產品內之指紋辨識模組亦可依序通過靜電槍之非接觸式放電測試，其電壓層級分別為-8千伏特~+8千伏特、-10千伏特~+10千伏特、-12千伏特~+12千伏特以及-15千伏特~+15千伏特。因此，本發明指紋辨識模組可通過高標準的靜電放電測試。

此外，本發明更提供一第二較佳實施例。請參閱圖6，其為本發明指紋辨識模組於第二較佳實施例中之結構示意圖。於本較佳實施例中，本發明指紋辨識模組更設置泡棉31電路板之上方，且以環繞第一防水元件的方式設置，其可與容納指紋辨識模組於其中之電子產品接觸，以吸收震動而提供防震功能。其僅為例示之用，而非以此為限。於另一較佳實施例中，更可設置泡棉於支撐板之下方，其同樣可提供防震功能。

根據上述可知，本發明指紋辨識模組藉由於鍍膜層中增加絕緣膠層，以取代傳統的金屬環來隔絕靜電電荷。而絕緣膠層之厚度為5~11微米，故不會明顯增加指紋辨識模組之厚度。由於不需設置金屬環於其中，不但可節省金屬環的材料成本，亦可減去金屬環之厚度，以降低指紋辨識模組之厚度，而可達成指紋辨識模組的體積輕薄化。

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。

Claims

一種指紋辨識模組，包括：一指紋辨識感應元件，用以偵測一手指之一指紋影像；一鍍膜層，設置於該指紋辨識感應元件之一上表面上，該鍍膜層包括：一絕緣膠層，設置於該指紋辨識感應元件之該上表面上，用以防止一靜電電荷進入該指紋辨識感應元件中；以及一防護層，設置於該絕緣膠層之上方，用以保護該絕緣膠層；一電路板，位於該指紋辨識感應元件之下方且電性連接於該指紋辨識感應元件；其中，該絕緣膠層之厚度為5~11微米(μm)。
如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識模組，其中該鍍膜層更包括：一底漆層，設置於該絕緣膠層之一上表面上；以及一色彩層，設置於該底漆層之一上表面上，以使該鍍膜層顯示一顏色。
如申請專利範圍第2項所述之指紋辨識模組，其中該絕緣膠層、該底漆層、該色彩層以及該防護層係以鍍膜方式成型。
如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識模組，更包括：一支撐板，設置於該電路板之下方，用以強化該支撐板之結構；一防水元件，設置於該電路板上且環繞該指紋辨識感應元件，用以隔絕一外來液體進入該指紋辨識感應元件；以及一黏著層，設置於該支撐板以及該電路板之間，用以結合該支撐板以及該電路板。
如申請專利範圍第4項所述之指紋辨識模組，其中該電路板包括：一板體，用以承載該電子元件以及該黏著層；以及一導線部，由該板體延伸而形成。
如申請專利範圍第5項所述之指紋辨識模組，更包括：一連接器，設置於該導線部之一第一表面上，用以電性連接該板體以及一外來電子元件；一導線支撐板，設置於該導線部之一第二表面上，用以強化該導線部之結構；一電子元件，設置於該板體上；以及一另一防水元件，覆蓋該電子元件於該板體上，用以隔絕該外來液體進入該電子元件。
如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識模組，其中該絕緣膠層係以絕緣樹酯材料所製成。
如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識模組，其中該電路板係軟性電路板。
如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識模組，更包括一保護薄膜，覆蓋於該鍍膜層之上表面，用以保護該指紋辨識模組。
如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識模組，更包括一泡棉，設置於該電路板上且環繞該指紋辨識感應元件，或設置於該電路板之下方，用以吸收震動。