前段時間，半(ban)導(dao)體巨頭博(bo)通(tong)(tong)提出收(shou)(shou)購要約，擬斥資1000 億元(yuan)收(shou)(shou)購高通(tong)(tong)，該交易一(yi)旦成功將是半(ban)導(dao)體行業(ye)最大的一(yi)筆并購案。
而生物識(shi)別公司FPC 也在瑞典發布了(le)屏內指紋(wen)識(shi)別方案，該技術(shu)可(ke)以(yi)在智能手(shou)機顯(xian)示面板(ban)的(de)任意位(wei)臵(ge)補貨與識(shi)別應用者的(de)指紋(wen)。這種屏內指紋(wen)識(shi)別技術(shu)基于超聲(sheng)波傳感器技術(shu)，可(ke)以(yi)穿透2cm 厚度的(de)玻璃獲取指紋(wen)信息，支持OLED 和LCD 顯(xian)示屏。
什么是指紋識別呢？
指紋識別過程
主流指紋識別技術分類
電容式指紋識別
電容式(shi)指(zhi)(zhi)紋識別是利用手指(zhi)(zhi)皮(pi)膚表面(mian)作為(wei)一(yi)極，脊(ji)線和谷由于與芯片表面(mian)距離不(bu)同，形成不(bu)同的電容值(zhi)，從(cong)而電容式(shi)指(zhi)(zhi)紋識別傳感器獲(huo)取指(zhi)(zhi)紋圖像信息。
電容(rong)式指(zhi)紋識別(bie)對(dui)于(yu)濕手指(zhi)和(he)臟手指(zhi)的識別(bie)較弱，原因是手指(zhi)或者(zhe)芯片表面有水、汗液(ye)等雜物，使脊線和(he)谷無(wu)法與(yu)傳感器充分(fen)接觸(chu)，導致電容(rong)值偏弱。
電容(rong)式指(zhi)紋(wen)(wen)識別(bie)第一次采(cai)集(ji)指(zhi)紋(wen)(wen)需(xu)要(yao)多(duo)次按(an)壓，這是因(yin)為目前按(an)壓式采(cai)集(ji)會(hui)有采(cai)集(ji)指(zhi)紋(wen)(wen)面積小的問(wen)題，需(xu)要(yao)多(duo)次按(an)壓拼出較大面積的指(zhi)紋(wen)(wen)圖像。
獲得(de)合(he)格(ge)的指紋圖(tu)(tu)像之后(hou)，還(huan)需要通過算法對圖(tu)(tu)像進行強化和(he)細化，獲得(de)比較(jiao)清晰的圖(tu)(tu)像，然后(hou)進行特征提取。
用(yong)戶之(zhi)后再次使用(yong)指紋識(shi)別(bie)時，只要通過特征點(dian)校對，手機就自動解鎖。
電容式指紋識別又分蓋板式、coating 鍍膜式、隱藏式三種。
蓋板是指芯片保護材(cai)料是藍(lan)寶石、玻璃(li)或者陶瓷的電容式(shi)指紋識別(bie)；
Coating 鍍(du)膜(mo)是(shi)指在指紋芯片表面鍍(du)一層保護(hu)膜(mo)，相對于(yu)蓋板更(geng)容易(yi)磨損(sun)，但成本(ben)比較低；
隱藏式又分三種(zhong)，Under Glass 需要在玻璃蓋板上挖盲孔，目前(qian)(qian)工藝要求高，良率比較低；In Glass 將(jiang)Sensor 融(rong)合進玻璃之(zhi)中，工藝難(nan)度大(da)，目前(qian)(qian)不(bu)具備量產條件；Under Cover Glass 方案達到電(dian)容識別(bie)極(ji)限，目前(qian)(qian)效果比較差(cha)。
超聲波指紋識別
超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)指紋(wen)識別的原理(li)與聲(sheng)(sheng)吶類(lei)似，先發出超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)，然后接收靠特定頻率的信號反(fan)射來探(tan)知指紋(wen)的具體(ti)(ti)形態，具體(ti)(ti)來講就是利用超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)穿(chuan)透材(cai)料(liao)(liao)的能力，根據不同材(cai)料(liao)(liao)產生的回波(bo)(bo)來區分指紋(wen)脊線與谷所在的位置(zhi)。
超(chao)聲波(bo)指(zhi)紋(wen)識別能(neng)夠穿透(tou)金屬，玻璃等材料，能(neng)夠在不開孔的(de)情況下(xia)實(shi)現屏(ping)下(xia)指(zhi)紋(wen)識別。
同時，超聲波指紋(wen)識別受手(shou)指表面的(de)污垢(gou)、水等的(de)影響較小(xiao)，依(yi)舊能夠準確(que)識別。
光學指紋識別
光(guang)學指(zhi)(zhi)紋(wen)識(shi)別(bie)是(shi)目(mu)前使用最廣泛的(de)指(zhi)(zhi)紋(wen)識(shi)別(bie)技(ji)術，它的(de)原理是(shi)將(jiang)手(shou)指(zhi)(zhi)放(fang)在(zai)光(guang)學鏡片上，手(shou)指(zhi)(zhi)在(zai)內臵光(guang)源照射下，用棱鏡將(jiang)其投射在(zai)電荷(he)耦合器件(jian)上，進而形成脊線(xian)呈黑色、谷(gu)呈白(bai)色的(de)數(shu)字化的(de)、可被(bei)指(zhi)(zhi)紋(wen)設備算法處理的(de)多灰度指(zhi)(zhi)紋(wen)圖像。
但(dan)由(you)于需要較長的光(guang)程和足夠(gou)大的尺寸，到目前(qian)為止在智能手機中(zhong)使用(yong)較少。并且光(guang)學指(zhi)紋識別只能掃描到死(si)性(xing)皮膚層(ceng)，不能深入(ru)真皮層(ceng)所以容易受指(zhi)紋的潔凈程度(du)影(ying)響。
紋識別技術分類比較
指紋芯片封裝
wire bonding（打線）工藝
目前大多數的(de)指紋識別芯片封(feng)裝還(huan)是采用(yong)wire bonding 工藝，采用(yong)wire bonding 工藝會有(you)金(jin)屬(shu)引線的(de)存在，為了保(bao)證指紋識別芯片表面與蓋板材料(liao)或者coating 貼合，則需要(yao)進行(xing)塑封(feng)，保(bao)證芯片表面平整并(bing)將金(jin)屬(shu)引線掩埋。
但(dan)塑封之(zhi)后會增加芯(xin)片厚度(du)，一定程度(du)影(ying)響識別(bie)精度(du)。
廠(chang)商出于(yu)成本和TSV 產(chan)能(neng)限(xian)制的(de)考慮，目前中(zhong)低(di)端產(chan)品更加(jia)趨(qu)向(xiang)于(yu)使用wire bonding 工藝(yi)，特別(bie)是coating 方案，技術比較成熟，對(dui)于(yu)封裝的(de)要求比較低(di)也(ye)更趨(qu)向(xiang)使用wire bonding 封裝工藝(yi)。
同時，雖然(ran)(ran)塑封對識(shi)別(bie)精度有影響，但開孔式指(zhi)紋識(shi)別(bie)方(fang)案，手指(zhi)與指(zhi)紋識(shi)別(bie)傳感(gan)器表面是有接觸的(de)(de)，仍然(ran)(ran)可以保證比較(jiao)好的(de)(de)用(yong)戶體(ti)驗。
#p#分頁標題#e#開孔式指紋識別剖面圖
TSV 封裝
TSV 封裝(zhuang)（硅通(tong)孔封裝(zhuang)技術）可以使芯(xin)片的有效探測(ce)面積(ji)大(da)幅度增加，并且使芯(xin)片的厚(hou)度和模組的厚(hou)度都實現(xian)縮減。但現(xian)在主要(yao)使用在高端機型前臵蓋(gai)板指紋(wen)識別(bie)和盲孔電容式UnderGlass 指紋(wen)識別(bie)中。
這主要是因為高(gao)端機相對于價格更(geng)偏向考慮性能，而盲(mang)孔電容式UnderGlass 方案需要提(ti)高(gao)指紋識(shi)別穿透力和(he)縮(suo)短識(shi)別感應器與用戶指紋的距(ju)離，所在這兩種情況下TSV 封裝是更(geng)好的選擇。
但考(kao)慮到今年(nian)下(xia)半年(nian)開(kai)始，高端旗(qi)艦機(ji)大部(bu)分將(jiang)使用全面屏(ping)，指紋(wen)識別將(jiang)大概率選(xuan)擇后臵(ge)coating 方案(an)，指紋(wen)芯片使用TSV 封裝的機(ji)會(hui)降低。
未來一(yi)年的(de)(de)時間里，指紋識(shi)別芯(xin)片(pian)封(feng)裝推廣應用TSV 封(feng)裝的(de)(de)速度(du)可(ke)能(neng)并不(bu)能(neng)達到大家預期。
但隨(sui)著(zhu)TSV 封裝(zhuang)技術越(yue)來越(yue)成熟，成本降低，指紋(wen)芯(xin)片(pian)封裝(zhuang)最(zui)終還是(shi)會選擇TSV+SIP封裝(zhuang)，使(shi)芯(xin)片(pian)和(he)模組的體積(ji)更(geng)(geng)小性(xing)能更(geng)(geng)佳。
指紋識別模組結構疊層
蓋板方案
coating方案
指紋識別模組生產工藝流程
coating方案
蓋板方案
部分手機指紋識別IC廠商
Authen Tec
美國Authen Tec 在2012 年之(zhi)前一直是全球指(zhi)紋識別(bie)(bie)芯片龍頭，當時市(shi)場上的指(zhi)紋識別(bie)(bie)芯片幾乎(hu)是由(you)Authen Tec 和FPC 兩家企(qi)業壟(long)斷，并且Authen Tec 市(shi)場份額遠超瑞典(dian)FPC，份額比大(da)約為(wei)8:2。
但(dan)在(zai)2012 年(nian)被蘋(pin)果收購后(hou)，獨家供應蘋(pin)果，此時FPC 加大研(yan)發投(tou)入、拓展(zhan)市場，成(cheng)為全球指紋識別新龍頭。
而Authen Tec 從(cong)iPhone5S 開始一直(zhi)(zhi)到iPhone7，一直(zhi)(zhi)為(wei)蘋果提供(gong)正面藍寶石按壓指(zhi)紋識別(bie)設計方案(an)（簡稱Touch ID）得到市場一直(zhi)(zhi)好(hao)評，成為(wei)智(zhi)能終端加速推廣(guang)使用(yong)指(zhi)紋識別(bie)的轉折點。
Authen Tec 現在也在研發(fa)屏(ping)下指(zhi)紋(wen)識(shi)別，但是(shi)進展似乎(hu)并不順利(li)，根(gen)據目前曝光的(de)iPhone8，指(zhi)紋(wen)識(shi)別大概率設(she)臵在電源鍵上，也就是(shi)在手機側(ce)面，說明(ming)Authen Tec 的(de)屏(ping)下指(zhi)紋(wen)識(shi)別技術目前并未達到蘋果要求。
Synaptics新思（Validity）
Synaptics 成立于1986 年，是一(yi)家全球(qiu)領先(xian)的移動計算、通(tong)信和娛樂設(she)備(bei)人機界面交互開發解(jie)決方案設(she)計制造公(gong)司(si)。2013 年Synaptics 以2.55 億美(mei)元收購(gou)收購(gou)Validity 之后，Synaptics 便(bian)開始(shi)涉足指紋識(shi)別行業。
初期(qi)提(ti)(ti)供的刮擦式(shi)識別方(fang)案(an)體(ti)驗差，合作手(shou)機廠商(shang)(shang)主(zhu)(zhu)要是(shi)三星和HTC。2015 年初Synaptics 才能夠提(ti)(ti)供按壓式(shi)指紋(wen)識別，目前主(zhu)(zhu)要是(shi)三星和國內(nei)二線手(shou)機廠商(shang)(shang)聯想(xiang)、金立(li)等在(zai)使用。
2016 年，Synaptics 宣布旗(qi)下的第三代(dai)Natural ID 玻璃(li)內層(ceng)（under-glass）指紋(wen)傳感器(qi)Natural ID FS4500 已經從(cong)9 月份開始出樣。
同年(nian)，Synaptics 又宣布推出業內首款(kuan)面(mian)向智能手機(ji)和平板電腦的(de)(de)光(guang)學指紋傳感器(qi)的(de)(de)Natural ID™系列生物認證解決方(fang)案FS9100，該方(fang)案可(ke)穿透(tou)1mm 的(de)(de)完(wan)整蓋板玻璃完(wan)成高分辨(bian)率(lv)掃描，并實現簡潔、無需按鍵(jian)的(de)(de)工(gong)業設計。
Fingerprint Cards AB（FPC）
瑞(rui)典(dian)Fingerprint Card（FPC）是一家瑞(rui)典(dian)生物(wu)識(shi)別傳感器科技公司，主(zhu)要開(kai)發、生產和銷售(shou)指(zhi)(zhi)紋識(shi)別技術，主(zhu)打背面(mian)按壓式(shi)coating 指(zhi)(zhi)紋識(shi)別方案。在(zai)國內(nei)廠商崛起(qi)之前(qian)，除(chu)了(le)蘋果、三星(xing)，其(qi)他手機廠商幾(ji)乎都是使(shi)用(yong)FPC 的指(zhi)(zhi)紋識(shi)別芯片。
到2016 年為止，還是(shi)全球指(zhi)紋芯(xin)片出貨量最大的(de)公司(si)，但市場份額正(zheng)在被國內廠商所蠶(can)食。而且國內廠商提供的(de)指(zhi)紋識別芯(xin)片性價比較高(gao)，對FPC 沖(chong)擊(ji)較大。
匯頂科技
匯頂科技2013 年(nian)進(jin)入指(zhi)紋識別市場，是目前唯一能夠提供(gong)鍍(du)膜、蓋板(ban)（玻璃、藍寶石(shi)、陶(tao)瓷(ci)）、隱藏式（IFS）、活體指(zhi)紋檢測(ce)全系(xi)列芯片的公司，目前主打產品是玻璃蓋板(ban)指(zhi)方(fang)案和IFS 方(fang)案。
2014 年與魅(mei)族(zu)合作推出前臵(ge)按壓式(shi)指(zhi)紋識(shi)別手機魅(mei)族(zu)MX4 Pro，一(yi)舉(ju)打(da)破蘋果(guo)手機在前臵(ge)按壓式(shi)指(zhi)紋識(shi)別的壟斷(duan)。
之后，匯頂科技又憑借技術和成本優勢，獲得國內(nei)一線(xian)手機廠商華為(wei)、OPPO、vivo、小米等的大量訂(ding)單。
魅族2016 年(nian)旗艦機PRO6 Plus 搭載了匯頂(ding)的活(huo)體指紋識別(bie)芯片(pian)；華為P10、小米(mi)6 都(dou)使(shi)用(yong)匯頂(ding)科技的PC1268隱藏(zang)式(shi)指紋識別(bie)解決(jue)方案(an)（IFS 方案(an)）。
思立微
思立微目前已經擁有coating 指紋(wen)識(shi)別(bie)方(fang)案、陶瓷/玻(bo)璃/藍(lan)寶石蓋板指紋(wen)識(shi)別(bie)方(fang)案，主打產品(pin)還是(shi)后臵(ge)的coating 指紋(wen)識(shi)別(bie)方(fang)案。
思(si)(si)立微(wei)的母(mu)公司是格科(ke)微(wei)，得(de)益于思(si)(si)立微(wei)本身在觸控領域的積累和格科(ke)微(wei)在攝(she)像頭領域的影響力，眾多指(zhi)紋識(shi)別模組廠(chang)商都與思(si)(si)立微(wei)有(you)合作（合力泰、信利、碩貝德等）。
CrucialTec
CrucialTec韓(han)國(guo)企業，光學觸控鍵生(sheng)產商(shang)。#p#分(fen)頁標題#e#
CrucialTe總裁曾(ceng)宣布，公司成功(gong)研究出一(yi)種(zhong)全新(xin)的玻璃(li)陶瓷材料可以(yi)應用于指紋(wen)傳感器。這種(zhong)新(xin)材料其耐用性是現有(you)高(gao)強度玻璃(li)陶瓷材料的兩倍，達到8H硬度，接(jie)近藍寶(bao)石玻璃(li)的9H硬度，但是價格要低(di)很多(duo)，另外(wai)一(yi)大優點是能做到只有(you)藍寶(bao)石玻璃(li)層十(shi)分之一(yi)薄。
其主要客戶為三星(xing)、LG等。
敦泰
敦泰于(yu)2005年(nian)由(you)數名來自美(mei)國(guo)硅(gui)谷IC業界的資(zi)深(shen)華人專家在美(mei)國(guo)注冊成立(li)，并于(yu)2006年(nian)遷址回亞洲，在深(shen)圳及臺灣(wan)設立(li)了研發及工程(cheng)服務中心。
2007年開始投入并逐漸全(quan)面(mian)專注于電容(rong)式(shi)觸摸屏控(kong)制(zhi)芯(xin)片的設計研發、制(zhi)造及銷售，是一家具有全(quan)球影響力的華人IC設計公司(si)。
據敦泰高(gao)管(guan)介紹，敦泰的(de)指紋識(shi)別采(cai)用(yong)基于軟件無(wu)線電的(de)高(gao)靈(ling)敏檢測技術，與(yu)AuthenTec，FPC，Validity等(deng)芯片原理(li)不(bu)同，敦泰采(cai)用(yong)了大量通信(xin)領域信(xin)道技術，完全(quan)不(bu)同的(de)原理(li)，更好(hao)的(de)性能，也(ye)不(bu)存在相關行業(ye)的(de)專(zhuan)利(li)問(wen)題。
神盾
臺(tai)灣公司，專注(zhu)于(yu)電(dian)容(rong)式指紋識(shi)別傳(chuan)感器IC設計、研發、測試(shi)及銷售業務，同時(shi)擁(yong)有IC設計技術與系(xi)統設計技術研發團隊(dui)，包含晶圓制程與封裝(zhuang)技術的設計能力。三(san)星Note5搭載的是神盾的指紋識(shi)別方案。
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