现在，指纹识别已经不是什么新鲜技术了。看下现在千元级已经标配指纹识别，甚至几百元的低端手机也有配置，就知道这项技术受欢迎的程度了。这一迅猛发展的势头在2016年表现更加强劲，但也面临指纹识别的放置位置更符合用户需求和精确程度等仍然需要被进一步提升等问题。同时，在即将到来的Under-glass新技术方案影响下，指纹识别方案主流技术将呈现怎样走势呢？为此，《华强电子》近期邀请指纹识别领域代表企业及专家进行深入探讨。

　　多种安装方式争夺市场 正面识别众望所归

　　从当前智能手机来看，指纹识别主要有正面、背面和侧面三种安装方式，随着智能手机的发展，主流的安装方式会是哪种？为降低其成本并推广其应用，该识别方案要如何在兼顾成本优势的同时进一步提升其性能？

　　众所周知，指纹识别模组安装在正面更符合人们的使用习惯，操作也更便捷，但是整机设计难度将加大，需要考虑和兼顾的因素也会更多，外观的要求也更高;而指纹识别模组安装在背面是最容易实现的，成本也最低，外观要求相对正面方案也较低，因此被华为等手机厂商所采用，但是用户的操作体验比正面方案要差。

　　至于侧面按键，汇顶科技在接受本刊采访时告诉记者，侧面方案由于技术性能较差，用户体验也不好，设计难度也不小，因此并不会成为主流。进一步从智能手机发展来看，背面指纹识别在适应手机加外套和兼容无线充电方案方面也有更多困难。

　　迈瑞微总经理郭小川也表示赞同，他表示基于技术发展现状和用户体验，未来一段时间侧面指纹识别都只是作为差异化的方案存在。由此可以看出正面识别方案以及背面识别方案先让更具市场空间，而随着时间推移，正面识别方案由于其良好的用户体验感将在智能手机领域获取最大市场占比，成为指纹识别主流方案。不仅如此，从指纹识别在智能手机上的应用发展也可以看出正面识别方案趋势日渐明显。

　　据郭小川告诉记者：“迈瑞微早在2014年底就大批量量产采用正面陶瓷盖板的TSV封装指纹芯片，但是由于国内市场智能手机龙头企业华为MATE7同时期的热卖和引领，市场主力都转向背面塑封COATING指纹识别。”

　　然而正是因为这一市场转变，终端市场对指纹模组厂商提出了背面塑封COATING产品线的强烈需求，因此迈瑞微和汇顶这些首推都是盖板模组用指纹芯片的公司都增加了背面塑封COATING产品线。

　　不过2016年开始OPPOR9 的上市引领市场再度从背面COATING为主转向正面盖板为主。从这个历史来看，市场需求自有她内在的驱动力，是工业设计需要、技术发展、供应链完善和成本核算等多方面综合的结果。面对复杂多变的市场形势，郭小川提出：“作为上游芯片供应商，需要做好两手都要抓，两手都要强，才能配合手机厂商满足不断求新求异的需求”。

　　至此，汇顶科技则总结出指纹识别模组未来发展的主流方向会以正面方案为主，而低端方案才会采用背面方案。他进一步提出：“从更长远的趋势来看，用户体验始终是第一位的，而降低成本的方法也会越来越多，因此正面方案的应用将会越来越广泛。”

　　综上可以看出，无论是市场驱动下，还是在多种工艺条件下，正面指纹识别方案均能快速切入市场，满足市场需求并给指纹模组厂商带来良好的效益，因此正面指纹识别方案将成为市场主流形式。然而由于市场需求并非一成不变，背面指纹识别仍会在将来的低端智能手机市场占据一定市场份额，因此指纹识别厂商只有两手齐抓，完善前、背面两条不同的工艺产线才能在竞争形势已达白热化的智能手机领域跳出重围，满足市场需求从而获取效益。

　　单芯片支持厚盖板 差异化封装更具性价比

　　正面指纹识别方案将成为市场主流已被业界达成共识，目前有多种工艺的正面识别方案均可满足市场需求，贴合人类使用习惯，但在激烈的市场竞争环境下，正面指纹识别方案的多种盖板技术正悄然上演着差异化之争。就目前来看，以小米5为代表搭载的介电常数号称高于蓝宝石的陶瓷盖板指纹识别方案，以及以乐视1S为首例的玻璃盖板指纹识别方案更具发展潜力，对于这两种不同盖板下的指纹识别方案在工艺和封装上还有哪些技术难点呢？

　　目前，COATING盖板方案已经被华为、努比亚、vivo、小米等知名终端客户已广泛采用，同时，vivo、魅族、乐视、金立等一批终端客户也开始采用玻璃或陶瓷盖板方案。其中玻璃盖板方案较典型案例有魅族Pro 6、乐视1s、乐视2/2pro/2max等采用的汇顶科技175μm盖板等;而陶瓷盖板方案主要有vivo X7采用的是汇顶科技120μm盖板。汇顶科技的175μm玻璃盖板方案为业界树立了标准，而120μm陶瓷盖板方案也随着vivo X7的成功量产，被认为是目前最佳的陶瓷盖板方案。

　　对于工艺上的难点及解决方案，汇顶科技告诉记者：“普通的指纹识别芯片由于指纹信号检测能力弱，只能穿透50μm的COATING涂层或80μm的陶瓷盖板，因此需要增加一片悬浮的floating ground芯片。”

　　但汇顶科技利用芯片设计和软件算法的高度统一，以GF32XX系列产品单芯片便可支持COATING方案，以GF52XX系列产品单芯片便可支持175μm玻璃盖板或120μm陶瓷盖板。

　　通过提供支持175μm玻璃盖板指纹识别方案和120μm陶瓷盖板指纹识别方案，盖板方案模组的直通率高达95%，因此汇顶科技通过具有单芯片支持厚盖板的核心独创技术大有替代高光COATING指纹识别方案的之意，从根本上解决陶瓷和玻璃盖板方案指纹信号检测能力弱的问题。

　　此外，在封装工艺方面，由于封装对指纹识别模组的成本和良率有所影响，因此许多厂家研发了多种具有成本效益的封装方式。苹果首次倡导的Trench工艺，国内汇顶早期也有相应的跟进方案，不过目前为止苹果与汇顶两家公司都停止了该方案的量产。而TSV工艺由迈瑞微在指纹行业首次推出量产，苹果紧随其后跟进量产。虽然中国公司在指纹领域有很多第一，但能让苹果跟进的技术也从侧面证明了迈瑞微的技术实力。

　　目前TSV在迈瑞微和苹果公司都是大规模量产状况，当然两者销量没有比较性。据郭小川介绍：“TSV有很多先进性，比如从非技术角度的工业设计上，如果想做最薄的盖板模组，TSV封装是首选。”

　　郭小川告诉记者，迈瑞微在封装上采用了多种灵活的封装方式来满足客户和产品需求，从TSV到各种塑封方式都有，而目前出货主力是塑封。而这一点也正与汇顶科技不谋而合。

　　汇顶科技强调：“我们的产品会灵活选择多种封装工艺，不会固定某一种工艺，”其解释称：“采用何种具体工艺的根本原因无外乎是如何提高生产良率来降低成本以及如何提高产品性能及保障产品品质。所以技术能力是基础，能否根据具体应用条件选择不同的工艺方式，从根本上来讲考验的是芯片的信号穿透能力。”

　　比如，同样支持COATING方案的芯片，汇顶科技的芯片由于能支持更大的厚度，所以可以去掉trench工艺，而且能支持更宽的实际模组COATING厚度误差，帮助提升模组良率。此外，因为拥有芯片和软件算法整合开发能力，所以汇顶科技的芯片能适应不同工艺的要求，同时通过与世界顶级晶圆及封测厂的良好合作，从而在品质保障、交付及时和良率等方面十分突出。