這兩天，高通Vivo聯(lián)合首發(fā)超聲波隱形指紋識(shí)別技術(shù)的消息可以說是刷爆朋友圈。

高通和Vivo此次聯(lián)手推出的超聲波隱形指紋識(shí)別技術(shù)為第三代指紋識(shí)別技術(shù)，可以直接在屏幕上實(shí)現(xiàn)指紋解鎖，而且連在水下都能進(jìn)行指紋解鎖。這也就意味著，用戶在手是濕著的狀態(tài)下，依然可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的指紋解鎖。

根據(jù)官方介紹，這項(xiàng)基于高通超聲波指紋傳感器的指紋識(shí)別技術(shù)，能夠透過0.8mm玻璃、1.2mm OLED顯示屏、0.5mm金屬等材質(zhì)，可以將指紋區(qū)域設(shè)置在屏幕內(nèi)或者機(jī)身后殼上。

從iPhone 5s真正將指紋識(shí)別技術(shù)帶入到手機(jī)應(yīng)用以來。時(shí)至今日，指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為了手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。上到高達(dá)數(shù)千元的旗艦級(jí)手機(jī)，下至數(shù)百元的低端手機(jī)，都可以見到指紋識(shí)別技術(shù)。

爆發(fā)的指紋識(shí)別市場(chǎng)

隨之而來的是近年來不斷爆發(fā)的指紋識(shí)別芯片市場(chǎng)紅利的到來!

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，2015年全球指紋識(shí)別芯片出貨量約達(dá)4.99億顆，相比2014年的3.16億顆增長了58%。

2016年上半年，國內(nèi)智能手機(jī)出貨量達(dá)到2.4億臺(tái)，其中配備指紋識(shí)別的智能手機(jī)出貨量超過1億臺(tái)，滲透率超過40%，預(yù)計(jì)未來智能手機(jī)指紋識(shí)別的滲透率還會(huì)進(jìn)一步提升。在這種情況下，指紋芯片的價(jià)格正在迅速下降。從2016年年初的5美金，到年底已經(jīng)迅速下降到2美金左右。

預(yù)計(jì)到2018年，全球智能終端指紋識(shí)別芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到11.99億顆，銷售額將達(dá)到30.7億美元，銷量的年復(fù)合增長率約 36%，銷售額的年復(fù)合增長率約 13%。在此背景下，指紋芯片廠商、指紋識(shí)別模組廠商、指紋識(shí)別方案提供商均將從中獲益。

傳統(tǒng)指紋識(shí)別芯片廠商

那么除了高通之外，還有哪些廠商在做指紋識(shí)別芯片呢?畢竟高通從2015年開始才推出指紋識(shí)別芯片的，可以說還是一家新晉廠商。

縱觀全球指紋芯片廠商，目前國外的指紋識(shí)別廠商主要有AuthenTec、FPC、Synaptics等幾個(gè)國際大廠，以及神盾、義隆、敦泰、茂丞等臺(tái)灣廠商之外，國產(chǎn)指紋識(shí)別芯片廠商主要有匯頂、邁瑞微、費(fèi)恩格爾、信煒、芯啟航、貝特萊、思立微、集創(chuàng)北方、比亞迪等十多家企業(yè)。

其中，美國AuthenTec是全球規(guī)模最大和技術(shù)最好的按壓式指紋識(shí)別傳感器供應(yīng)商，但是只提供給蘋果。

據(jù)了解，AuthenTec一直是全球感應(yīng)性指紋識(shí)別傳感器最大供應(yīng)商，其指紋識(shí)別組件很多年前就被嵌入了Windows筆記本。2012年7月蘋果公司斥資3.56億美元收購了AuthenTec公司后，AuthenTec停止向第三方銷售傳感器。

AuthenTec的專利技術(shù)采用電容式與射頻式相結(jié)合的傳感方式，用戶只需要手指接觸指紋識(shí)別區(qū)域，其產(chǎn)品能夠讀取皮膚表層下的活動(dòng)層(人的指紋真正所在之處)，實(shí)現(xiàn)極其精確可靠的指紋成像。

在2013年蘋果iPhone5s TouchID芯片便是AuthenTec的產(chǎn)品，得到市場(chǎng)一致好評(píng)，也掀起了指紋識(shí)別熱潮。

美國Synaptics(Validity)的指紋識(shí)別傳感器主要供應(yīng)三星，國內(nèi)的聯(lián)想、中興、金立、酷派等也有采用Synaptics的指紋識(shí)別傳感器。

Validity的指紋技術(shù)在生物識(shí)別領(lǐng)域多年積，之前運(yùn)用于筆記本電腦中，現(xiàn)在Validity正在將其推廣到智能手機(jī)和平板中。2013年11月份，全球領(lǐng)先的移動(dòng)計(jì)算、通信和娛樂設(shè)備人機(jī)界面交互開發(fā)解決方案設(shè)計(jì)制造公司Synaptics完成收購Validity，收購費(fèi)用總計(jì)2.55億美元。

Validity擁有包括LiveFlex、Chip-On-Flex等專利技術(shù)，其特點(diǎn)是可以令指紋識(shí)別的接觸區(qū)域非常小，按鍵可以做成各種形狀，也可以集成在手機(jī)的任意位置。另外COF的封裝形式大大降低了指紋識(shí)別傳感器的成本。歸入觸屏解決方案供應(yīng)商麾下后，Validity也在嘗試將指紋識(shí)別功能集成在觸摸屏上。

瑞典FingerprintCards(FPC)是一家瑞典生物識(shí)別傳感器科技公司，主要開發(fā)、生產(chǎn)和銷售指紋識(shí)別技術(shù)?，F(xiàn)在FPC可提供觸摸式和劃擦式兩種指紋識(shí)別傳感器。

FPC的指紋識(shí)別則廣泛應(yīng)用于安卓手機(jī)，如：華為榮耀系、mate系、中興ARON、魅族MX5、OPPO R7Plus、一加OnePlus 2等等。現(xiàn)時(shí)預(yù)計(jì)FPC的芯片出貨量超過20KK/每月，可以說是當(dāng)之無愧的指紋芯片霸主。

FPC的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)包括獨(dú)特的圖像質(zhì)量、低功耗和完整的生物識(shí)別系統(tǒng)。有了這些優(yōu)勢(shì)，以及實(shí)現(xiàn)極低的生產(chǎn)成本的能力，F(xiàn)PC的傳感器可以用在批量產(chǎn)品如智能卡和手機(jī)，以及IT和網(wǎng)絡(luò)安全，訪問控制等，應(yīng)用及其廣泛。

這三家都是國際上比較大的幾家指紋芯片廠商，但是為什么到現(xiàn)在都沒有推出比較成熟，可以大規(guī)模量產(chǎn)的屏下指紋識(shí)別技術(shù)呢？

屏下指紋識(shí)別的難點(diǎn)

技術(shù)才是目前最大的問題!

目前屏下指紋識(shí)別的難點(diǎn)在于：首先玻璃本身非常脆弱，如果挖槽，會(huì)降低整塊玻璃的強(qiáng)度，加大玻璃加工的難度，這對(duì)康寧、AGC、肖特等玻璃原材料供應(yīng)商和藍(lán)思、伯恩、星星科技等玻璃加工商而言，具有一定的挑戰(zhàn)性;為了提高信號(hào)的信噪比，減少信號(hào)在塑封材料中的損失，芯片的封裝需要采用先進(jìn)的TSV技術(shù)(可有效縮減芯片厚度);盲孔的深度及平整度公差很難控制，而采用TSV的指紋芯片需要直接與玻璃貼合，因此對(duì)于玻璃加工而言有較高的技術(shù)要求。

目前，大多數(shù)指紋識(shí)別方案，芯片采用wire bonding工藝進(jìn)行封裝，技術(shù)成熟，成本低。由于表面需要與蓋板材料貼合，因此在芯片的正面會(huì)進(jìn)行塑封處理，將金屬引線掩埋起來，形成平整的表面。塑封的存在會(huì)影響信號(hào)識(shí)別的精度，同時(shí)增加芯片的厚度，但是對(duì)于如今主流的開孔指紋形式來說，問題并不大，因?yàn)樾酒?蓋板材料(或CoaTIng)直接與手指接觸，仍然可以實(shí)現(xiàn)較好的指紋識(shí)別體驗(yàn)。

隨著屏下指紋識(shí)別方案成為指紋識(shí)別近期內(nèi)的重要趨勢(shì)之一，目前有兩種方案——在蓋板玻璃的正面或背面開盲孔。芯片是直接內(nèi)置于蓋板玻璃之下的，本來電容信號(hào)穿透玻璃就已經(jīng)存在較大困難，如果還有塑封材料的話，信號(hào)質(zhì)量將更加堪憂。如果不采用塑封的話，wire bonding的鍵合線直接暴露在外，會(huì)導(dǎo)致芯片正面不夠平整，是無法與蓋板玻璃緊密貼合的。因此，我們認(rèn)為，在屏下指紋識(shí)別方案大勢(shì)所趨的背景之下，TSV封裝將取代wire bonding成為必然之選。

但是在TSV封裝技術(shù)能夠在手機(jī)芯片上大規(guī)模應(yīng)用之前，傳統(tǒng)的指紋識(shí)別方案總是存在著不可逾越的門檻!

后發(fā)先制的高通指紋識(shí)別

為了解決傳統(tǒng)指紋識(shí)別方式無法解決的問題，高通另辟蹊徑采用了超聲波指紋識(shí)別技術(shù)，并不斷的進(jìn)行改進(jìn)：

第一代——Sense ID 3D指紋技術(shù)

在MWC2015大會(huì)上，高通推出了首個(gè)基于超聲波技術(shù)的智能手機(jī)3D指紋認(rèn)證解決方案，被稱為驍龍Sense ID 3D指紋技術(shù)。

相比電容式觸摸的指紋技術(shù)，驍龍Sense ID基于超聲波，因此它包括能夠穿透由玻璃、鋁、不銹鋼、藍(lán)寶石或塑料制成的智能手機(jī)外殼進(jìn)行掃描。這使得OEM廠商能夠很容易地把傳感器隱藏在外殼設(shè)計(jì)之下，而不用在手機(jī)上特別地找個(gè)開口來安裝傳感器。所以，對(duì)于手機(jī)的外觀設(shè)計(jì)來講也提供了很大的便利。

此外，因?yàn)樗浅暡夹g(shù)，即使在手上有水、灰塵、護(hù)手霜或其它污物的情況下，也不影響指紋識(shí)別的準(zhǔn)確度。

不僅如此，驍龍Sense ID還擁有更高的精確度和更佳的安全性能，不僅手指潮濕或者有些污垢也能正常工作，超聲波識(shí)別最大的好處在于可以穿透表皮層搜集指紋的3D信息，不法之徒要仿制指紋幾乎是不可能的事。對(duì)此高通引以為傲，表示蘋果與三星在該領(lǐng)域都處于落后地位。

但是在該技術(shù)推出之后，卻沒有得到大量應(yīng)用!

第二代

時(shí)隔兩年，在MWC2017上，高通宣布推出新一代超聲波指紋解決方案Qualcomm指紋傳感器 ，在上一代Sense ID指紋技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)全新增強(qiáng)特性，包括面向顯示屏、玻璃和金屬的傳感器、定向手勢(shì)檢測(cè)、水下指紋匹配和設(shè)備喚醒。

具體來說，面向顯示屏的指紋傳感器能透過厚至1200微米的OLED顯示屏實(shí)現(xiàn)指紋的掃描、錄入和匹配;面向玻璃和金屬的指紋傳感器可透過厚至800微米玻璃面板和厚至650微米鋁材質(zhì)外殼實(shí)現(xiàn)掃描的解決方案，在上一代400微米的玻璃或金屬穿透能力之上實(shí)現(xiàn)提升。

同時(shí)，該技術(shù)不僅適用于驍龍平臺(tái)，還可作為獨(dú)立傳感器供其它非驍龍平臺(tái)使用，此外還支持水下操作和心跳/血液檢測(cè)(活體技術(shù))。

據(jù)了解，高通此次主要推出了三款新一代的超聲波指紋傳感器：

面向旗艦產(chǎn)品：能穿透1200微米的OLED屏幕

面向高端產(chǎn)品：能穿透800微米至650微米的玻璃蓋板/金屬背板

面向主流產(chǎn)品：能穿透800微米的玻璃蓋板

毫不落后的國內(nèi)指紋芯片廠商

與高通的技術(shù)相比，雖然國內(nèi)廠商起步較晚，但是創(chuàng)意與技術(shù)一點(diǎn)也不落后!

目前指紋芯片廠商出貨量在1kk以上的企業(yè)超過6家以上，其中最大的黑馬匯頂，自2013年殺入指紋識(shí)別市場(chǎng)以來，憑借技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)迅速獲得市場(chǎng)認(rèn)可。

事實(shí)上，匯頂接連拿下了魅族、VIVO、樂視、朵唯在內(nèi)的手機(jī)品牌旗艦機(jī)訂單，在2016年成功打破了AuthenTec、FPC、Synaptics等國際指紋芯片廠商的壟斷。

目前，匯頂科技主要的技術(shù)是IFSTM指紋識(shí)別方案。該方案將指紋識(shí)別模組直接貼合在觸控屏玻璃面板下方，無需在手機(jī)正面或背面挖通孔，既便于終端廠商完美保留原有的外觀設(shè)計(jì)風(fēng)格，又能滿足時(shí)下最流行的窄邊框設(shè)計(jì)，更能起到防水防塵的效果，為終端用戶帶來更美觀的視覺享受和更可靠便捷的指紋識(shí)別體驗(yàn)。

所以我們不難發(fā)現(xiàn)，高通此次推出的超聲波隱形指紋識(shí)別芯片在功能上與IFSTM指紋識(shí)別技術(shù)有著很大的相似。

比如在今年推出的小米6上，所采用的指紋識(shí)別方案就是IFSTM指紋識(shí)別技術(shù)。

總結(jié)

雖然此次高通推出的超聲波指紋技術(shù)刷爆了一波朋友圈，但是對(duì)于很多國內(nèi)廠商來說，這并不是一件令人吃驚的事情。在匯頂科技IFSTM指紋識(shí)別技術(shù)的加持下，國內(nèi)已經(jīng)有多款手機(jī)實(shí)現(xiàn)了類似的功能，至于能否真的實(shí)現(xiàn)理論上完美的屏下指紋識(shí)別還有待驗(yàn)證!高通的技術(shù)也是如此，雖然采用了另一種完全不同的思路，第一代的指紋識(shí)別技術(shù)出來之后，并沒有獲得過多的關(guān)注，能否說服市場(chǎng)采用才是主要的問題!