超声指纹装置和电子设备的制作方法

技术特征：
1.一种超声指纹装置，其特征在于，所述超声指纹装置设置在电子设备的显示屏的下方，以实现屏下超声指纹识别，所述超声指纹装置包括超声指纹芯片、以及设置在所述超声指纹芯片上方的压电换能器，所述压电换能器用于向所述显示屏上方的手指发射超声波信号，并接收所述手指返回的携带指纹信息的超声指纹信号，所述超声指纹芯片通过引线与电路板连接；所述超声指纹装置与所述显示屏之间设置有间隔层，以使所述显示屏和所述超声指纹芯片之间形成用于容纳所述引线的空间，所述间隔层包括第一匹配层、第二匹配层和第三匹配层，所述第二匹配层位于所述第一匹配层和所述第三匹配层之间，所述第二匹配层的声阻抗与所述第一匹配层的声阻抗不同，且与所述第三匹配层的声阻抗不同。2.根据权利要求1所述的超声指纹装置，其特征在于，所述第二匹配层的声阻抗小于所述第一匹配层的声阻抗，且小于所述第三匹配层的声阻抗。3.根据权利要求2所述的超声指纹装置，其特征在于，所述第二匹配层的厚度被设置为使得经过所述第二匹配层的所述超声波信号产生预定的传输相移，以使从所述第二匹配层进入所述第一匹配层的所述超声波信号之间的相位差为所述超声波信号的周期的整数倍。4.根据权利要求3所述的超声指纹装置，其特征在于，所述传输相移为t/4的奇数倍或者所述传输相移为t/2的整数倍，t为所述超声波信号的周期。5.根据权利要求4所述的超声指纹装置，其特征在于，所述超声波信号由所述第二匹配层进入所述第一匹配层时在所述第二匹配层和所述第一匹配层之间的界面处形成的反射信号和透射信号之间的相位差为t/4，所述传输相移为t/4的奇数倍；或者，所述反射信号和所述透射信号之间的相位差为t/2，所述传输相移为t/2的整数倍。6.根据权利要求4所述的超声指纹装置，其特征在于，所述第二匹配层的厚度等于λ/4的奇数倍或者所述第二匹配层的厚度为λ/2的整数倍，λ为所述超声波信号在所述第二匹配层的等效波长。7.根据权利要求4所述的超声指纹装置，其特征在于，所述第二匹配层包括材料层、用于贴合所述材料层与所述第一匹配层的第一胶层、以及用于贴合所述材料层与所述第三匹配层的第二胶层，其中，所述第二匹配层的厚度与λ/4的奇数倍之间的差值为预设值，或者所述第二匹配层的厚度与λ/2的整数倍之间的差值为所述预设值，所述预设值是基于所述超声波信号在所述第一胶层、所述第二胶层和所述材料层中的传输速度的差异确定的。8.根据权利要求7所述的超声指纹装置，其特征在于，所述材料层的声阻抗小于或等于10mrayl。9.根据权利要求8所述的超声指纹装置，其特征在于，所述材料层包括以下材料中的至少一种：聚对苯二甲酸乙二醇酯pet、聚酰亚胺pi、环氧玻璃布层压板fr4、亚克力。10.根据权利要求1所述的超声指纹装置，其特征在于，所述第一匹配层与所述显示屏之间通过第三胶层贴合，所述第三匹配层与所述超声指纹装置之间通过第四胶层贴合。11.根据权利要求10所述的超声指纹装置，其特征在于，所述第一匹配层的声阻抗和所述第三匹配层的声阻抗大于或等于30mrayl；和/或，所述第一匹配层的厚度和所述第三匹
配层的厚度小于或等于10um。12.根据权利要求11所述的超声指纹装置，其特征在于，所述第一匹配层和所述第三匹配层的材料相同或者不同，所述第一匹配层和所述第三匹配层包括以下材料中的至少一种：金、银、铜、钢、铁、镍、钯、铜镍合金、镍钯金。13.根据权利要求7或10所述的超声指纹装置，其特征在于，第一胶层、第二胶层、第三胶层和第四胶层包括以下材料中的至少一种：双面胶、亚克力胶、光学胶oca和水胶。14.根据权利要求1至12中任一项所述的超声指纹装置，其特征在于，所述压电换能器包括压电层、位于所述压电层上方的上电极、以及位于所述压电层下方的下电极，所述上电极的表面覆盖有保护层。15.根据权利要求14所述的超声指纹装置，其特征在于，所述压电层的材料为聚偏二氟乙烯pvdf；或者，所述压电层的材料为聚偏二氟乙烯－三氟乙烯共聚物pvdf-trfe。16.根据权利要求1至12中任一项所述的超声指纹装置，其特征在于，所述电路板为柔性电路板fpc，所述fpc和所述超声指纹芯片设置在基板上。17.根据权利要求1至12中任一项所述的超声指纹装置，其特征在于，所述超声指纹芯片为互补金属氧化物半导体cmos芯片。18.一种电子设备，其特征在于，包括：显示屏；以及，根据权利要求1至17中任一项所述的超声指纹装置；以及，间隔层，所述间隔层设置在所述超声指纹装置与所述显示屏之间。

技术总结
本申请提供一种超声指纹装置和电子设备，改善了超声指纹装置的封装结构且保证了其指纹识别性能。所述超声指纹装置包括超声指纹芯片及其上方的压电换能器，所述压电换能器用于向所述显示屏上方的手指发射超声波信号，并接收所述手指返回的携带指纹信息的超声指纹信号，所述超声指纹芯片通过引线与电路板连接；所述超声指纹装置与所述显示屏之间设置有间隔层，以使所述显示屏和所述超声指纹芯片之间形成用于容纳所述引线的空间，所述间隔层包括第一匹配层、第二匹配层和第三匹配层，所述第二匹配层位于所述第一匹配层和所述第三匹配层之间，所述第二匹配层的声阻抗与所述第一匹配层的声阻抗不同，且与所述第三匹配层的声阻抗不同。抗不同。抗不同。


技术研发人员：李梦平 曾媛媛 杜灿鸿
受保护的技术使用者：深圳市汇顶科技股份有限公司
技术研发日：2022.09.30
技术公布日：2023/2/3