現在，指紋識別已經(jīng)不是什么新鮮技術(shù)了。看下現在千元級已經(jīng)標配指紋識別，甚至幾百元的低端手機也有配置，就知道這項技術(shù)受歡迎的程度了。這一迅猛發(fā)展的勢頭在2016年表現更加強勁，但也面臨指紋識別的放置位置更符合用戶(hù)需求和精確程度等仍然需要被進(jìn)一步提升等問(wèn)題。同時(shí)，在即將到來(lái)的Under-glass新技術(shù)方案影響下，指紋識別方案主流技術(shù)將呈現怎樣走勢呢?為此，《華強電子》近期邀請指紋識別領(lǐng)域代表企業(yè)及專(zhuān)家進(jìn)行深入探討。
多種安裝方式爭奪市場(chǎng)正面識別眾望所歸
眾所周知，指紋識別模組安裝在正面更符合人們的使用習慣，操作也更便捷，但是整機設計難度將加大，需要考慮和兼顧的因素也會(huì )更多，外觀(guān)的要求也更高;而指紋識別模組安裝在背面是最容易實(shí)現的，成本也最低，外觀(guān)要求相對正面方案也較低，因此被華為等手機廠(chǎng)商所采用，但是用戶(hù)的操作體驗比正面方案要差。
至于側面按鍵，匯頂科技在接受本刊采訪(fǎng)時(shí)告訴記者，側面方案由于技術(shù)性能較差，用戶(hù)體驗也不好，設計難度也不小，因此并不會(huì )成為主流。進(jìn)一步從智能手機發(fā)展來(lái)看，背面指紋識別在適應手機加外套和兼容無(wú)線(xiàn)充電方案方面也有更多困難。
邁瑞微總經(jīng)理郭小川也表示贊同，他表示基于技術(shù)發(fā)展現狀和用戶(hù)體驗，未來(lái)一段時(shí)間側面指紋識別都只是作為差異化的方案存在。由此可以看出正面識別方案以及背面識別方案先讓更具市場(chǎng)空間，而隨著(zhù)時(shí)間推移，正面識別方案由于其良好的用戶(hù)體驗感將在智能手機領(lǐng)域獲取最大市場(chǎng)占比，成為指紋識別主流方案。不僅如此，從指紋識別在智能手機上的應用發(fā)展也可以看出正面識別方案趨勢日漸明顯。
據郭小川告訴記者：“邁瑞微早在2014年底就大批量量產(chǎn)采用正面陶瓷蓋板的TSV封裝指紋芯片，但是由于國內市場(chǎng)智能手機龍頭企業(yè)華為MATE7同時(shí)期的熱賣(mài)和引領(lǐng)，市場(chǎng)主力都轉向背面塑封COATING指紋識別。”
然而正是因為這一市場(chǎng)轉變，終端市場(chǎng)對指紋模組廠(chǎng)商提出了背面塑封COATING產(chǎn)品線(xiàn)的強烈需求，因此邁瑞微和匯頂這些首推都是蓋板模組用指紋芯片的公司都增加了背面塑封COATING產(chǎn)品線(xiàn)。
不過(guò)2016年開(kāi)始OPPOR9的上市引領(lǐng)市場(chǎng)再度從背面COATING為主轉向正面蓋板為主。從這個(gè)歷史來(lái)看，市場(chǎng)需求自有她內在的驅動(dòng)力，是工業(yè)設計需要、技術(shù)發(fā)展、供應鏈完善和成本核算等多方面綜合的結果。面對復雜多變的市場(chǎng)形勢，郭小川提出：“作為上游芯片供應商，需要做好兩手都要抓，兩手都要強，才能配合手機廠(chǎng)商滿(mǎn)足不斷求新求異的需求”。
至此，匯頂科技則總結出指紋識別模組未來(lái)發(fā)展的主流方向會(huì )以正面方案為主，而低端方案才會(huì )采用背面方案。他進(jìn)一步提出：“從更長(cháng)遠的趨勢來(lái)看，用戶(hù)體驗始終是第一位的，而降低成本的方法也會(huì )越來(lái)越多，因此正面方案的應用將會(huì )越來(lái)越廣泛。”
綜上可以看出，無(wú)論是市場(chǎng)驅動(dòng)下，還是在多種工藝條件下，正面指紋識別方案均能快速切入市場(chǎng)，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求并給指紋模組廠(chǎng)商帶來(lái)良好的效益，因此正面指紋識別方案將成為市場(chǎng)主流形式。然而由于市場(chǎng)需求并非一成不變，背面指紋識別仍會(huì )在將來(lái)的低端智能手機市場(chǎng)占據一定市場(chǎng)份額，因此指紋識別廠(chǎng)商只有兩手齊抓，完善前、背面兩條不同的工藝產(chǎn)線(xiàn)才能在競爭形勢已達白熱化的智能手機領(lǐng)域跳出重圍，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求從而獲取效益。
單芯片支持厚蓋板差異化封裝更具性?xún)r(jià)比
正面指紋識別方案將成為市場(chǎng)主流已被業(yè)界達成共識，目前有多種工藝的正面識別方案均可滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，貼合人類(lèi)使用習慣，但在激烈的市場(chǎng)競爭環(huán)境下，正面指紋識別方案的多種蓋板技術(shù)正悄然上演著(zhù)差異化之爭。就目前來(lái)看，以小米5為代表搭載的介電常數號稱(chēng)高于藍寶石的陶瓷蓋板指紋識別方案，以及以樂(lè )視1S為首例的玻璃蓋板指紋識別方案更具發(fā)展潛力，對于這兩種不同蓋板下的指紋識別方案在工藝和封裝上還有哪些技術(shù)難點(diǎn)呢?
目前，COATING蓋板方案已經(jīng)被華為、努比亞、vivo、小米等知名終端客戶(hù)已廣泛采用，同時(shí)，vivo、魅族、樂(lè )視、金立等一批終端客戶(hù)也開(kāi)始采用玻璃或陶瓷蓋板方案。其中玻璃蓋板方案較典型案例有魅族Pro6、樂(lè )視1s、樂(lè )視2/2pro/2max等采用的匯頂科技175μm蓋板等;而陶瓷蓋板方案主要有vivoX7采用的是匯頂科技120μm蓋板。匯頂科技的175μm玻璃蓋板方案為業(yè)界樹(shù)立了標準，而120μm陶瓷蓋板方案也隨著(zhù)vivoX7的成功量產(chǎn)，被認為是目前最佳的陶瓷蓋板方案。
對于工藝上的難點(diǎn)及解決方案，匯頂科技告訴記者：“普通的指紋識別芯片由于指紋信號檢測能力弱，只能穿透50μm的COATING涂層或80μm的陶瓷蓋板，因此需要增加一片懸浮的floatingground芯片。”
但匯頂科技利用芯片設計和軟件算法的高度統一，以GF32XX系列產(chǎn)品單芯片便可支持COATING方案，以GF52XX系列產(chǎn)品單芯片便可支持175μm玻璃蓋板或120μm陶瓷蓋板。
通過(guò)提供支持175μm玻璃蓋板指紋識別方案和120μm陶瓷蓋板指紋識別方案，蓋板方案模組的直通率高達95%，因此匯頂科技通過(guò)具有單芯片支持厚蓋板的核心獨創(chuàng )技術(shù)大有替代高光COATING指紋識別方案的之意，從根本上解決陶瓷和玻璃蓋板方案指紋信號檢測能力弱的問(wèn)題。
此外，在封裝工藝方面，由于封裝對指紋識別模組的成本和良率有所影響，因此許多廠(chǎng)家研發(fā)了多種具有成本效益的封裝方式。蘋(píng)果首次倡導的Trench工藝，國內匯頂早期也有相應的跟進(jìn)方案，不過(guò)目前為止蘋(píng)果與匯頂兩家公司都停止了該方案的量產(chǎn)。而TSV工藝由邁瑞微在指紋行業(yè)首次推出量產(chǎn)，蘋(píng)果緊隨其后跟進(jìn)量產(chǎn)。雖然中國公司在指紋領(lǐng)域有很多第一，但能讓蘋(píng)果跟進(jìn)的技術(shù)也從側面證明了邁瑞微的技術(shù)實(shí)力。
目前TSV在邁瑞微和蘋(píng)果公司都是大規模量產(chǎn)狀況，當然兩者銷(xiāo)量沒(méi)有比較性。據郭小川介紹：“TSV有很多先進(jìn)性，比如從非技術(shù)角度的工業(yè)設計上，如果想做最薄的蓋板模組，TSV封裝是首選。”
郭小川告訴記者，邁瑞微在封裝上采用了多種靈活的封裝方式來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)和產(chǎn)品需求，從TSV到各種塑封方式都有，而目前出貨主力是塑封。而這一點(diǎn)也正與匯頂科技不謀而合。，
匯頂科技強調：“我們的產(chǎn)品會(huì )靈活選擇多種封裝工藝，不會(huì )固定某一種工藝，”其解釋稱(chēng)：“采用何種具體工藝的根本原因無(wú)外乎是如何提高生產(chǎn)良率來(lái)降低成本以及如何提高產(chǎn)品性能及保障產(chǎn)品品質(zhì)。所以技術(shù)能力是基礎，能否根據具體應用條件選擇不同的工藝方式，從根本上來(lái)講考驗的是芯片的信號穿透能力。”
比如，同樣支持COATING方案的芯片，匯頂科技的芯片由于能支持更大的厚度，所以可以去掉trench工藝，而且能支持更寬的實(shí)際模組COATING厚度誤差，幫助提升模組良率。此外，因為擁有芯片和軟件算法整合開(kāi)發(fā)能力，所以匯頂科技的芯片能適應不同工藝的要求，同時(shí)通過(guò)與世界頂級晶圓及封測廠(chǎng)的良好合作，從而在品質(zhì)保障、交付及時(shí)和良率等方面十分突出
