高通SenseID:超聲波三維指紋識別

Under Glass指紋識別功能,也就是將傳感器隱藏在玻璃下面,手機玻璃蓋板上沒有打孔。超聲波脈沖可以穿透玻璃、藍寶石屏幕進行掃描,所以傳統(tǒng)的指紋識別Home鍵可以直接集成到手機屏幕中,將進一步改善手機交互設計空間。

目前智能手機使用的電容式指紋傳感器捕捉的是手指表面的二維圖像,損失了指紋紋理深度的特征。超聲波指紋技術的工作原理是由指紋識別芯片發(fā)射超聲波脈沖,對指紋進行采樣,傳感器通過分析反射回的脈沖獲取指紋三維特征。20160927-3D-2高通入局指紋識別芯片市場。指紋識別模塊目前主要分為光學式、電容式和射頻式指紋模塊。2015年,高通發(fā)布了驍龍SenseID指紋識別技術,SenseID包括驍龍?zhí)幚砥骷扔心K,超聲波傳感器和加密芯片三個模塊。聯(lián)發(fā)科技旗下的晨星也在開發(fā)手機指紋識別技術。

其中,超聲波傳感器承載指紋成像功能,技術授權給其他傳感器廠商;加密新品負責將超聲波傳感器上的信息傳回處理器處理。優(yōu)點是識別精度不受手指污垢、油脂以及汗水的影響。據(jù)悉,3D觸控體驗也是下一代iPhone的標準配置功能之一。

3D Touch壓感屏:蘋果主導3D觸控體驗

蘋果在去年發(fā)布iPhone 6S上搭載了3D Touch(Force Touch)壓感屏作為創(chuàng)新亮點,除華為、中興迅速跟進外,其它手機廠商并沒有太多表現(xiàn),金立S8、魅族PRO6也未取得理想銷量,目前功能比較雞肋,這也讓一度看好的觸控廠商決策失誤。主要原因可能是3D Touch集成于屏幕內(nèi)部,屬于隱形賣點,在差異化方面不如雙攝像頭直觀的視覺沖擊。而Under Glass將指紋識別顯性賣點再度差異化升級,搭配3D Touch壓感屏這樣的黑科技對消費者更有吸引力。

蘋果已經(jīng)為集成電容屏和多點觸控技術的3D Touch應用申請專利,可見3D觸控體驗將會成為下一代智能手機的設計趨勢。三星一直在其旗艦手機NOTE系列采用的電磁筆S-PEN其實也是3D觸控的另一種形式,還有索尼曾經(jīng)主導的懸浮觸控技術。微軟、谷歌等大廠也在切入3D觸控體驗,而來自ADI電容傳感器的蘋果3D Touch正在成為中國安卓手機模仿的對象。20160927-3D-3國內(nèi)做Force Touch多點壓力觸控的是臺灣觸控IC大廠敦泰科技,其率先推出ForceTouch三合一單芯片方案,同時結合自主研發(fā)的SuperIn-cellIDC技術(嵌入式觸控技術),可以為不用的產(chǎn)品形態(tài),提供更為完整的ForceTouch方案。

指紋識別成為手機標配,電容觸控應用興起。目前,做3D Touch和指紋識別觸控IC的知名本土廠商為敦泰、匯頂?shù)龋瑖庥许n國模組廠商的Crucial Tec(科泰)公司、瑞典芯片廠商FPC和美國新思。值得注意的是,一家深圳的觸控新秀走在應用前沿,其Under Glass方案非常搶眼。

Under Glass:方案出自深圳一家觸控新秀

在今年的西班牙MWC上,韓國CT高調(diào)展出了其用于手機的Under-glass指紋模組方案。知名的玻璃廠商AGC旭硝子宣稱開發(fā)了使用特殊辦法,比現(xiàn)在流行的按鈕方式的指紋識別傳感更美觀、更具防塵防水性能,滿足手機屏幕的無按鈕整體平整表面設計。

據(jù)介紹,AGC新開發(fā)的這款蓋板玻璃,將搭載指紋識別傳感器部分削薄的蓋板玻璃。而蓋板玻璃的強度,以及特殊加工部分的高平坦度等,都完全符合指紋識別功能穩(wěn)定運作的要求。國內(nèi)一家從事OLED玻璃蓋板的公司也稱其制作工藝也可以完成該產(chǎn)品的制程。

有行業(yè)媒體曾報道,CT的Under Glass方案指紋芯片來自一家新成立不久的國內(nèi)指紋芯片廠商——信煒科技。針對玻璃蓋板產(chǎn)品方案,信煒自主研發(fā)了全球領先的模擬前端架構,能有效的識別極其微弱的指紋信號,并開發(fā)了專有處理算法,能對混疊圖像進行無損重構,最終獲得符合要求的可靠的圖像。20160927-3D-1目前,信煒產(chǎn)品的已經(jīng)導入量產(chǎn):全塑封+210um玻璃方案,比175um的玻璃在強度上進一步提升,而信煒的全塑封+250um方案正在進行量產(chǎn)性能驗證。信煒也是最早拿出Under Glass demo樣機的公司,小批獲得幾個一線手機品牌驗證。

Under-glass指紋模組方案,目前行業(yè)的瓶頸在300um的玻璃蓋板,信煒表示推出330 um玻璃方案性能良好,且貼合良品率高。這是怎么能做到的呢?據(jù)稱是其在芯片設計中模擬前端采用高壓發(fā)射信號,提高穿透力和信噪比。且支持全塑封,這樣讓芯片款裝變得更簡單。

信煒指紋識別芯片有如下特點:

  1. 獨家支持Under Glass方案,可穿透400um厚度的玻璃;

  2. 支持全系列方案:啞光Coating、高光Coating、250um玻璃蓋板、UG方案;均無需金屬環(huán);

  3. 自主IBF®算法,性能優(yōu)異,F(xiàn)RR<1% @ FAR<1/100000,達到業(yè)界一流水平,具有自主學習功能;

  4. 使用傳統(tǒng)成熟的全塑封封裝方式,非必需Trench RDL\TSV 等特殊封裝;感應靈敏度高,兼容性強,有充足的量產(chǎn)余量,生產(chǎn)良率高。

真正的Under-glass產(chǎn)品應當可以完全置于現(xiàn)在450-550 um的玻璃蓋板之下,而不需要經(jīng)過特殊工藝處理的玻璃。對于此個目標,信煒表示可以在今年年底推出其可穿透500-700 um的玻璃蓋板指紋方案,并有計劃將觸控和壓力感應等芯片集成到一起來,明年第一季度可以量產(chǎn)。不過,目前Under-glass整個產(chǎn)業(yè)鏈還有待成熟。

邊角料:指紋識別專利為王,兩場經(jīng)典官司

3D觸控體驗必然會是人機交互未來形式之一,中國本土廠商快速崛起,傳統(tǒng)巨頭面臨壓力。就在最近兩年指紋識別站上風口之時,國內(nèi)兩家新貴相繼遭遇國際大廠專利訴訟狙擊。

2016年3月28日,新思宣布與匯頂科技簽署和解協(xié)議,撤銷所有正在美國國際貿(mào)易委員會和美國加州北區(qū)地方法院進行中的專利訴訟。為其兩年的中美觸控專利戰(zhàn)雙方握手言和。20160927-3D-42015年底,敦泰起訴莫良華等16名離職員工違反競業(yè)限制協(xié)議案件,被稱為國內(nèi)第一起指紋識別芯片糾紛,此事由信煒莫良華的一封對敦泰的深情告白信而告一段落。信煒科技成立于2015年,由前敦泰科技副總經(jīng)理莫良華創(chuàng)辦,總部位于中國深圳。

小米搭載Under Glass+3D Touch合體的黑科技,或?qū)⒔o觸控IC注入新動力。中國本土IC企業(yè)背靠龐大消費市場,總有相關廠商抓住一波機會而飛速崛起。