現(xiàn)在，指紋識別已經(jīng)不是什么新鮮技術(shù)了?？聪卢F(xiàn)在千元級已經(jīng)標(biāo)配指紋識別，甚至幾百元的低端手機(jī)也有配置，就知道這項(xiàng)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(xiàn)更加強(qiáng)勁，但也面臨指紋識別的放置位置更符合用戶需求和精確程度等仍然需要被進(jìn)一步提升等問題。同時(shí)，在即將到來的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(xiàn)怎樣走勢呢？為此，《華強(qiáng)電子》近期邀請指紋識別領(lǐng)域代表企業(yè)及專家進(jìn)行深入探討。
多種安裝方式爭奪市場正面識別眾望所歸
從當(dāng)前智能手機(jī)來看，指紋識別主要有正面、背面和側(cè)面三種安裝方式，隨著智能手機(jī)的發(fā)展，主流的安裝方式會(huì)是哪種？為降低其成本并推廣其應(yīng)用，該識別方案要如何在兼顧成本優(yōu)勢的同時(shí)進(jìn)一步提升其性能？
眾所周知，指紋識別模組安裝在正面更符合人們的使用習(xí)慣，操作也更便捷，但是整機(jī)設(shè)計(jì)難度將加大，需要考慮和兼顧的因素也會(huì)更多，外觀的要求也更高;而指紋識別模組安裝在背面是最容易實(shí)現(xiàn)的，成本也最低，外觀要求相對正面方案也較低，因此被華為等手機(jī)廠商所采用，但是用戶的操作體驗(yàn)比正面方案要差。
至于側(cè)面按鍵，匯頂科技在接受本刊采訪時(shí)告訴記者，側(cè)面方案由于技術(shù)性能較差，用戶體驗(yàn)也不好，設(shè)計(jì)難度也不小，因此并不會(huì)成為主流。進(jìn)一步從智能手機(jī)發(fā)展來看，背面指紋識別在適應(yīng)手機(jī)加外套和兼容無線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(xiàn)狀和用戶體驗(yàn)，未來一段時(shí)間側(cè)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空間，而隨著時(shí)間推移，正面識別方案由于其良好的用戶體驗(yàn)感將在智能手機(jī)領(lǐng)域獲取最大市場占比，成為指紋識別主流方案。不僅如此，從指紋識別在智能手機(jī)上的應(yīng)用發(fā)展也可以看出正面識別方案趨勢日漸明顯。
據(jù)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(nèi)市場智能手機(jī)龍頭企業(yè)華為MATE7同時(shí)期的熱賣和引領(lǐng)，市場主力都轉(zhuǎn)向背面塑封COATING指紋識別。”
然而正是因?yàn)檫@一市場轉(zhuǎn)變，終端市場對指紋模組廠商提出了背面塑封COATING產(chǎn)品線的強(qiáng)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。
不過2016年開始OPPOR9的上市引領(lǐng)市場再度從背面COATING為主轉(zhuǎn)向正面蓋板為主。從這個(gè)歷史來看，市場需求自有她內(nèi)在的驅(qū)動(dòng)力，是工業(yè)設(shè)計(jì)需要、技術(shù)發(fā)展、供應(yīng)鏈完善和成本核算等多方面綜合的結(jié)果。面對復(fù)雜多變的市場形勢，郭小川提出：“作為上游芯片供應(yīng)商，需要做好兩手都要抓，兩手都要強(qiáng)，才能配合手機(jī)廠商滿足不斷求新求異的需求”。
至此，匯頂科技則總結(jié)出指紋識別模組未來發(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：“從更長遠(yuǎn)的趨勢來看，用戶體驗(yàn)始終是第一位的，而降低成本的方法也會(huì)越來越多，因此正面方案的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。”
綜上可以看出，無論是市場驅(qū)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，滿足市場需求并給指紋模組廠商帶來良好的效益，因此正面指紋識別方案將成為市場主流形式。然而由于市場需求并非一成不變，背面指紋識別仍會(huì)在將來的低端智能手機(jī)市場占據(jù)一定市場份額，因此指紋識別廠商只有兩手齊抓，完善前、背面兩條不同的工藝產(chǎn)線才能在競爭形勢已達(dá)白熱化的智能手機(jī)領(lǐng)域跳出重圍，滿足市場需求從而獲取效益。
單芯片支持厚蓋板差異化封裝更具性價(jià)比
正面指紋識別方案將成為市場主流已被業(yè)界達(dá)成共識，目前有多種工藝的正面識別方案均可滿足市場需求，貼合人類使用習(xí)慣，但在激烈的市場競爭環(huán)境下，正面指紋識別方案的多種蓋板技術(shù)正悄然上演著差異化之爭。就目前來看，以小米5為代表搭載的介電常數(shù)號稱高于藍(lán)寶石的陶瓷蓋板指紋識別方案，以及以樂視1S為首例的玻璃蓋板指紋識別方案更具發(fā)展?jié)摿?，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已廣泛采用，同時(shí)，vivo、魅族、樂視、金立等一批終端客戶也開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、樂視1s、樂視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)界樹立了標(biāo)準(zhǔn)，而120μm陶瓷蓋板方案也隨著vivoX7的成功量產(chǎn)，被認(rèn)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(shè)計(jì)和軟件算法的高度統(tǒng)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(dá)95%，因此匯頂科技通過具有單芯片支持厚蓋板的核心獨(dú)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，因此許多廠家研發(fā)了多種具有成本效益的封裝方式。蘋果首次倡導(dǎo)的Trench工藝，國內(nèi)匯頂早期也有相應(yīng)的跟進(jìn)方案，不過目前為止蘋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，但能讓蘋果跟進(jìn)的技術(shù)也從側(cè)面證明了邁瑞微的技術(shù)實(shí)力。
目前TSV在邁瑞微和蘋果公司都是大規(guī)模量產(chǎn)狀況，當(dāng)然兩者銷量沒有比較性。據(jù)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(shè)計(jì)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滿足客戶和產(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(qiáng)調(diào)：“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：“采用何種具體工藝的根本原因無外乎是如何提高生產(chǎn)良率來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(chǔ)，能否根據(jù)具體應(yīng)用條件選擇不同的工藝方式，從根本上來講考驗(yàn)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?yàn)閾碛行酒蛙浖惴ㄕ祥_發(fā)能力，所以匯頂科技的芯片能適應(yīng)不同工藝的要求，同時(shí)通過與世界頂級晶圓及封測廠的良好合作，從而在品質(zhì)保障、交付及時(shí)和良率等方面十分突出。
