电子设备

技术领域

本申请属于指纹识别技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

在手机等电子设备上，可以通过指纹识别模组实现基于指纹识别的身份验证功能。

在相关技术中，采用电容式指纹识别模组实现基于指纹识别的身份验证功能。具体地，如图1所示，通过在电池盖板或边框侧边开设通孔，并在该通孔内装配电容式指纹识别模组的方式，实现指纹识别功能。但是，该结构会破坏电池盖板或边框的一体化结构，降低电子设备的结构强度。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种电子设备，以解决相关技术中的指纹识别模组破坏了电池盖板或边框的一体化结构，造成电子设备的结构强度降低的问题。

本申请实施例提供了一种电子设备，包括：盖板、超声波指纹识别模组和压感模组；

所述盖板包括基材层；

所述基材层的朝向所述电子设备内的第一表面开设有第一收容槽；

所述压感模组与所述超声波指纹识别模组电连接，所述压感模组和所述超声波指纹识别模组设于所述第一收容槽内；

当所述基材层在外部压力作用下发生形变的情况下，所述压感模组用于根据所述基材层的形变量检测受到的外部压力的大小；所述压感模组用于在检测到所述基材层上受到的外部压力大于预设阈值的情况下，控制所述超声波指纹识别模组执行指纹识别功能。

在本申请实施例中，在盖板的基材层的内表面开设第一收容槽，将超声波指纹识别模组和压感模组收容在该第一收容槽内，这样，当压感模组检测到用户的手指按压盖板上的指纹识别区域时，控制超声波指纹识别模组执行指纹识别功能，如超声波指纹识别模组向第一收容槽的槽底部发射超声波压感模组，超声波可以穿透第一收容槽的槽底部并辐射至盖板外，且辐射至盖板外的超声波经用户的手指反射，以使超声波指纹识别模组通过接收超声波回波，便可以实现指纹识别功能。这样，能够在确保盖板的外表面完整的基础上，通过盖板区域实现指纹识别功能。

附图说明

图1是相关技术中的指纹识别模组的结构示意图；

图2是本申请实施例中盖板和指纹识别模组的剖面图之一；

图3是本申请实施例提供的一种电子设备的操作示意图；

图4是本申请实施例中盖板的正仰视图之一；

图5是本申请实施例中盖板的背视图；

图6是本申请实施例中第一芯片的结构示意图；

图7是本申请实施例中第一电连接部和第二电连接部的结构示意图；

图8是本申请实施例中盖板的正仰视图之二；

图9是本申请实施例中盖板和指纹识别模组的剖面图之二。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例中，在盖板的基材层的内表面开设收容槽，以将超声波指纹识别模组和压感模组设置在该收容槽内，这样，能够在确保盖板的外表面完整的基础上，通过穿透盖板的超声波实现指纹识别功能。

本申请实施例中采用的超声波指纹识别模组，相较于相关技术中的电容式指纹识别模组而言，能够提升指纹识别可靠性，例如：电容式指纹识别模组的识别结果受用户手指状态的影响较大，如电容式指纹识别模组无法识别湿手指的指纹。此外，本申请实施例中在盖板的基材层的内表面开设收容超声波指纹识别模组和压感模组的第一收容槽，并未破坏电子设备外观的完整性，从而相较于相关技术中的在电池盖开通孔或中框侧面开通孔来装配电容式指纹识别模组的方式而言，能够提升电子设备的结构可靠性，以及提升电子设备的防水和防静电性能。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。

参阅图2，本申请实施例提供的电子设备，包括：盖板10、超声波指纹识别模组20和压感模组30。

其中，盖板10包括基材层11；基材层11的朝向所述电子设备内的第一表面开设有第一收容槽111。

压感模组30与超声波指纹识别模组20电连接，压感模组30和超声波指纹识别模组20设于第一收容槽111内。

在工作中，当基材层11在外部压力作用下发生形变的情况下，压感模组30用于根据基材层11的形变量检测受到的外部压力的大小；压感模组30用于在检测到基材层11上受到的外部压力大于预设阈值的情况下，控制超声波指纹识别模组20执行指纹识别功能。

在一些实施方式中，盖板10可以是电池盖板、手机后盖等任意电子设备上的任意盖板，为了便于说明，本申请实施例中，通常以电池盖板为例进行举例说明。

在一些实施方式中，为了提升压感模组30对基材层11上受到的压力的灵敏度，可以将压感模组30设置在第一收容槽111的槽底部。

在一些实施方式中，为了提升超声波指纹识别模组20的指纹识别灵敏度，可以将超声波指纹识别模组20设置在第一收容槽111的槽底部，这样，当超声波指纹识别模组20向第一收容槽111的槽底部发射超声波以检测盖板外的指纹时，能够缩短超声波指纹识别模组20与用户手指之间的距离，从而提升指纹识别精度。

在一些实施方式中，压感模组30和超声波指纹识别模组20设于第一收容槽111的槽底部；

当基材层11的第一区域112在外部压力作用下发生形变的情况下，压感模组30用于根据第一区域112的形变量检测受到的外部压力的大小；压感模组30用于在检测到第一区域112上受到的外部压力大于预设阈值的情况下，控制超声波指纹识别模组20执行指纹识别功能；

其中，第一区域112为第一收容槽111的槽底部在基材层11上的区域。

本实施方式中，通过将压感模组30和超声波指纹识别模组20设于第一收容槽111的槽底部，可以提升压感模组30对基材层11上受到的压力的灵敏度，以及提升超声波指纹识别模组20的指纹识别精度。

在一些实施方式中，超声波指纹识别模组20在执行指纹识别功能的情况下，用于向第一收容槽111的槽底部发射超声波，并接收超声回波，以及根据所述超声回波确定指纹识别信息。

其中，基材层11通常设置为容易被超声波穿透的材料层，如基材层11为有机玻璃(如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA))和塑料(如聚碳酸酯(Polycarbonate，PC))的复合材料层，其具备高通透的仿玻璃特性。

例如：如图3所示，超声波指纹识别模组20在向基材层11的第一区域112发射超声波时，该超声波能够穿透基材层11，并辐射至盖板10外，当用于手指按压该盖板10上的第二区域时，辐射至盖板10外的超声波经用户手指反射，以使超声波指纹识别模组20能够接收超声回波，并据此确定用户手指的指纹识别信息。

其中，第二区域为第一区域112在盖板10的外表面上的正投影区域。

可选地，如图2所示，盖板10通常包括基材层11和印刷层12，其中，印刷层12设于基材层11的朝向电子设备外的第二表面，即印刷层12构成盖板10的外表层。

在一些实施方式中，压感模组30的至少部分环绕于超声波指纹识别模组20外，例如：超声波指纹识别模组20集成在第一芯片50上，该第一芯片50的四周设置有线路区域51，压感模组30包括设置在该线路区域51内的压感电阻和设置在第一芯片50上的处理模块，其中，压感电阻的阻值随第一区域112的机械形变而发生变化，这样，处理模块可以根据压感电阻的阻值而确定第一区域112上受到的压力大小。

一种实施方式中，如图4所示，压感模组30和超声波指纹识别模组20可以通过非导电胶40粘连在第一收容槽111的槽底部。例如：通过非导电胶40将集成压感模组30和超声波指纹识别模组20的第一芯片50贴设在第一收容槽111的槽底部。

这样，通过非导电胶40可保证第一收容槽111的槽底部平整以及防止静电，同时还可以将压感模组30和超声波指纹识别模组20贴设在第一收容槽111的槽底部，以使压感模组30能够检测到第一收容槽111的槽底部的形变。

当然，压感模组30和超声波指纹识别模组20还可以通过其他方式设于第一收容槽111的槽底部，在此不作具体限定。

本实施方式中，将压感模组30和超声波指纹识别模组20设于第一收容槽111的槽底部，这样，当盖板10受到外力作用使得第一区域112发生形变时，贴设在第一收容槽111的槽底部的压感模组30能够基于该形变检测第一区域112受到的外力大小。

可选地，基材层11的厚度为0.50mm、0.65mm或0.80mm。

其中，假设压感模组30和超声波指纹识别模组20可以集成在第一芯片50上，该第一芯片50的厚度可以小于基材层11的厚度，且在第一区域112受外力作用发生形变而带动第一芯片50向第一收容槽111的开口端移动时，能够确保第一收容槽111能够为第一芯片50预留一定的活动空间，例如：第一收容槽111的深度为0.3mm，第一芯片50的厚度在0.25mm以内，这样，即使第一区域112受外力作用发生形变并带动第一芯片50向第一收容槽111的开口端移动时，第一芯片50也不会超出第一收容槽111的收容空间，从而避免因第一芯片50与第一收容槽111外的器件或部位接触而损坏第一芯片50。

这样，基材层11的与第一收容槽111对应的区域(即第一区域112)的厚度较薄，能够在外力作用下发生形变，而压感模组30可以根据所述第一区域112的形变量检测所述第一区域112上受到的外部压力的大小，当判断所述第一区域112上受到的外部压力大于预设阈值的情况下，触发超声波指纹识别模组20执行超声指纹识别过程。

在一些实施方式中，预设阈值可以在出厂前配置，或者根据用户设置进行调整，当检测到第一区域112上受到的外部压力大于预设阈值的情况下，表示有外力对第一区域112进行按压，从而触发指纹识别功能。

与之相对应的，当第一区域112上未受到外部压力，或第一区域112上受到的外部压力小于或等于预设阈值的情况下，可以不启动指纹识别功能。这样，可以节约电能。

在一些实施方式中，如图5或图6所示，所述压感模组30包括环绕于所述超声波指纹识别模组20外的至少四个压感电阻。

压感模组30用于在所述至少四个压感电阻的电桥平衡被打破的情况下，检测基材层11(如第一区域112)上受到的外部压力的大小；其中，在基材层11未受到外部压力作用的情况下，所述至少四个压感电阻构成平衡电桥；在基材层11受到外部压力作用的情况下，所述至少四个压感电阻的电桥平衡被打破。

在一些实施方式中，如图5所示，所述至少四个压感电阻包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4分布于第一芯片50外周的线路区域51的自个对称角上，且至少四个压感电阻通过压感线路511串联。

其中，当基材层11未受力时，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的压感电阻相等，从而处于电桥平衡状态。当基材层11受力时，所述至少四个压感电阻的电桥平衡被打破。

在一些实施方式中，如图6所示，所述至少四个压感电阻包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7，其中，第五电阻R5通过压感线路511连接于第二电阻R2和第四电阻R4之间，第六电阻R6通过压感线路511连接于第三电阻R3和第四电阻R4之间，第七电阻R7通过压感线路511连接于第一电阻R1和第三电阻R3之间。

其中，当基材层11未受力时，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的压感电阻相等，且第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7的压感电阻相等，从而处于电桥平衡状态。当基材层11受力时，所述至少四个压感电阻的电桥平衡被打破。

值得提出的是，如图6所示压感模组30在如图5所示压感模组30的基础上，增加了单边多个压感电阻(即第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7)，如：形成单边对等3个电阻，保持各边压感电桥平衡，可提高压感输出准确性。

作为一种可选的实施方式，盖板10还包括：保护层13。

保护层13用于封闭第一收容槽111的开口，且保护层13与压感模组30和超声波指纹识别模组20之间具有间隙。

一种实施方式中，保护层13可以嵌入第一收容槽111内，且保护层13与第一收容槽111的开口端齐平，并封闭第一收容槽111的开口端。

另一种实施方式中，保护层13的周沿可以延伸至第一收容槽111的开口端外，以封闭第一收容槽111的开口端。

需要说明的是，保护层13与压感模组30和超声波指纹识别模组20之间具有间隙，假设超声波指纹识别模组20和压感模组30集成在第一芯片50上，可以通过该间隙，能够为第一芯片50提供一定的避让间距131，使得第一区域112受外力作用发生形变而带动第一芯片50向第一收容槽111的开口端移动时，确保第一芯片50不会接触保护层13。

本实施方式中，通过保护层13封闭第一收容槽111的开口端，可以第一收容槽111外部的器件或部位损伤第一芯片50。

作为一种可选的实施方式，如图4、图5或图6所示，所述电子设备还包括：柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)60；

FPC 60的第一端与第一芯片50电连接，FPC 60的第二端与所述电子设备内的主电路板(未图示)连接，超声波指纹识别模组20和压感模组30设置于第一芯片50上。

其中，FPC 60的第一端为FPC 60的靠近第一芯片50的一端，如FPC 60的延伸至第一收容槽111内的一端；FPC 60的第二端为FPC 60的远离第一芯片50的一端，如FPC 60的延伸至第一收容槽111外的一端。

在一些实施方式中，FPC 60的第一端与第一芯片50电连接，可以是FPC 60的第一端与第一芯片50外周的线路区域51电连接，如通过金属导线62焊接，或者通过异方性导电胶膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)电连接。

可选地，如图7所示，FPC 60的第一端具有第一电连接部61，所述第一芯片50具有第二电连接部52；

所述第一电连接部61与所述第二电连接部52通过ACF 70电连接。

例如：第一电连接部61为设置于FPC 60的第一端的第一露铜、第二电连接部52为设置于第一芯片50的线路区域51的第二露铜，第一露铜与第二露铜相对，此时，通过ACF 70粘连第一露铜和第二露铜，便可以实现FPC 60的第一端与第一芯片50的线路区域51的电连接。

本实施方式中，可以利用FPC 60实现电子设备的主电路板与第一芯片50的电连接，这样，电子设备的主电路板可以与第一芯片50上的超声波指纹识别模组20和压感模组30进行信息交互和控制信令交互。例如：压感模组30在检测到基材层11的压力大于预设值的情况下，向主电路板上的控制模块发送第一信号，该控制模块基于第一信号控制超声波指纹识别模组20启动，并获取超声波指纹识别模组20识别到的指纹信息，以基于该执行信息控制电子设备执行解锁、支付验证等操作。

需要说明的是，FPC 60的第二端可以通过ACF或BTB连接器等任意方式与电子设备内的主电路板连接，在此不作具体限定。

作为一种可选的实施方式，如图8所示，超声波指纹识别模组20包括N个第一超声波指纹识别模组21，N为大于1的整数；

所述第一区域包括N个子区域，N个所述子区域与N个所述第一超声波指纹识别模组21一一对应；

第一超声波指纹识别模组21用于向对应的所述子区域发射超声波，并接收超声回波，以及根据所述超声回波确定指纹识别信息。

在一些实施方式中，用户可以利用至少两个手指触控至少两个所述子区域，以使该至少两个所述子区域对应的所述第一超声波指纹识别模组21采集用户的至少两个手指指纹，实现多指纹识别功能。

本实施方式中，在盖板10上设置多个第一超声波指纹识别模组21，相较于设置一个超声波指纹识别模组20而言，可以实现对盖板10上更大范围的指纹识别功能。

可选地，如图8和图9所示，压感模组30包括N个第一压感模组31，且N个第一压感模组31与N个第一超声波指纹识别模组32一一对应；

第一压感模组31环绕于对应的第一超声波指纹识别模组21外；

在第一压感模组31对应的所述子区域在外部压力作用下发生形变的情况下，第一压感模组31用于根据所述子区域的形变量检测所述子区域上受到的外部压力的大小；第一压感模组31用于在检测到所述子区域上受到的外部压力大于预设阈值的情况下，控制对应的第一超声波指纹识别模组21向对应的所述子区域发射超声波，并接收超声回波。

在一些实施方式中，可以设置至少一行和/或至少一列第一芯片50，每一个第一芯片50上设置一个第一压感模组31和对应的一个第一超声波指纹识别模组32，此时，相邻的两个第一芯片50上可以共用部分压感电阻。

例如：如图5所示，第一行第一列的第一芯片50与第一行第二列的第一芯片50共用压感电阻R2和R4。

这样，可以降低多个第一压感模组31使用的压感电阻的数量，简化压感模组30的结构复杂程度，以及降低压感模组30的生产成本。

需要说明的是，第一压感模组31在检测到所述子区域上受到的外部压力大于预设阈值的情况下，可以向电子设备主电路板上的控制模块发送第一信息，该第一信息可以携带第一压感模组31的标识信息或与该第一压感模组31对应的第一超声波指纹识别模组21的标识信息，这样，控制模块可以据此控制与发送该第一信息的第一压感模组31对应的第一超声波指纹识别模组21执行指纹识别功能，而不启动未发送第一信息的第一压感模组31对应的第一超声波指纹识别模组21。

在一些实施方式中，本申请实施例中的N个第一压感模组31还可以接收用户的压感操作，以控制电子设备执行对应的功能。

例如：在游戏场景下，用户可以通过按压盖板10上的某一个或某一些第一压感模组31，以实现对应的游戏操作。

本实施方式中，通过设置多个第一压感模组31，可以实现更大范围的位置触感反馈。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。