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指纹盖板面临的技术难题及解决方案

2016-06-24 09:36:02 慧眼网

不久前,指纹识别还是高端机型的专利。但转眼之间,中低端机型也开始纷纷配置指纹识别。看来,指纹识别像摄像头一样成为手机标配已经是不可逆转的趋势。

指纹识别这一风口,也使得芯片设计行业出现了群雄并举的局面。据粗略统计,目前指纹识别传感器供应商已达到40家左右,纷纷扰扰好不热闹!

通过向指纹识别模组厂的了解,目前指纹识别的解决方案主要分手机背面Coating(镀膜)方式和前置盖板方式两种方案。

这两种方案中,手机背面Coating方式出货量大,基本各个供应商都能支持。但是一提到前置盖板方式的指纹传感器,能够量产的供应商却寥寥可数。目前,除了已经在业界占有一定地位的汇顶之外,只有另一家“深圳信炜科技有限公司”(简称:信炜)能够达到量产供货。这不禁使人倍感好奇“信炜”的来历以及业内前置盖板难以普及的背后原因。

行业内专家介绍说,现阶段市面上流行背后Coating(镀膜)方案,主要的原因:一是自从华为Mate7引领这个潮流开始,Coating方案的ID设计和硬件实现比较容易,产业链上下游也比较容易配合;二是要想实现前置玻璃盖板,技术方面必须克服玻璃厚度带来的信噪比难题。

前置盖板的指纹传感器需要置放在玻璃材料之下,才能和玻璃屏幕和谐一致,这样就不可避免要求指纹传感器信号能很好地穿透玻璃盖板。而玻璃盖板的厚度是希望越厚越好,因为越厚的玻璃,成本更低,加工损耗更小,强度和可靠性更高。所以,能解决多厚的玻璃盖板信号穿透和识别,是指纹芯片行业的一个关键技术指标。目前市场上,能够支持厚玻璃盖板的指纹芯片少之又少,尤其穿透厚玻璃盖板(200微米-400微米甚至更厚)的指纹芯片开发,主要难度在于:

1)模拟电路的收发功率,需要做到足够大;

2)信噪比压制,需要比Coating方案提高至少两个数量级;

3) 指纹图像由于信号减弱和在空间中的混叠带来非常明显的损失,需要通过算法进行弥补,而算法的设计和开发,本身又是另外一个领域,鲜有芯片设计公司拥有强大的后端算法开发能力;

4)为了弥补玻璃厚度带来的影响,封装工艺需要进行针对性的调整,成本,良率和产能都是个大考验。

因此在市面上有宣传一个理论:电容式指纹芯片,400微米是理论上限,在不改变感应原理的前提下,无法突破。

为了弄清楚信炜的技术水平,笔者采访了信炜的研发团队。得知他们之前已经在实验样片中稳定支持了260微米的蓝宝石盖板,得到的图像通过批量测试,达到认假率低于十万分之一,拒真率在百分之一左右的水平。经过两次迭代,目前的封装形态是常规LGA平铺封装,使得芯片的可靠性和成本达到最佳,稳定性高。目前可以支持总体厚度300微米左右的稳定信号穿透,确保客户大批量投产。同时,芯片自带的校准机制,可以在模组出厂时就自动适配最佳参数,保证高良率和性能的一致性。目前的实验样片,已经可以稳定支持到330微米的厚度,最厚的贴片测试在380微米的厚度(本文提到盖板厚度时,全部是指纯玻璃,油墨和胶水另计),得到图像如下:

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信炜380微米厚指纹盖板采集图

信炜的团队在采访中告诉我们,今年将实现400微米玻璃的稳定穿透,实现300微米玻璃的稳定量产,芯片仍然采用常规LGA平铺封装,保证可靠性和稳定性。同时,从技术储备,到工程支持,再到上游备货,都已经蓄势待发,准备迎接前置玻璃盖板方案的爆发!

信炜科技作为一家不久以前还默默无闻的公司,是如何能在芯片识别传感器芯片快速崛起?笔者查询了专利池,发现信炜指纹识别相关专利光是已经公开的就达到33项!以一个新创公司的体量来说,技术储备不可不说雄厚!

带着好奇心,笔者采访了信炜总经理莫良华,探讨信炜为何能如此快速崛起?

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信炜总经理莫良华

信炜总经理莫良华回复说:“信炜是一家专注于技术的公司,公司成立后,根据市场窗口分析,直接定位跨过Coating方案去瞄准盖板和Underglass的解决方案,实现了跨越式的发展。任何发展,归根结底都是人,而人是靠制度团结的。从创业之初,信炜设立了两个20%方案,全体员工持股20%以及每年提取利润20%直接分红的制度。这个制度迅速团结了一批业内精英,大家带着为自己事业奉献和努力的精神,共同拼搏,一年干了别人两年甚至三年的活才取得今天的成绩!”

看了信炜总经理的回复,不禁感叹,在这个万众创业的时代,愿意踏实做技术,愿意分享利益聚人心的企业,终能有所得,有所成!

愿信炜科技在芯片设计行业走得更远,更好!

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信炜后置指纹盖板方案手机

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信炜前置指纹盖板方案手机

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信炜指纹盖板模组实物:装饰金属环、不锈钢金属环、长短FPC,均无需外挂驱动芯片

(本文来自电子工程专辑)


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