指紋識別技術(shù)是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到的產(chǎn)業(yè)鏈也比較復(fù)雜。對于一般的芯片商、模組廠商或軟件集成商來說,這是一種高門檻的系統(tǒng)挑戰(zhàn)工程,沒有雄厚的軟硬件基礎(chǔ)實力很難建構(gòu)成一套完整的解決方案。
據(jù)中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究統(tǒng)計,2016全球指紋模組市場規(guī)模362億元,出貨量達(dá)到6.78億顆,預(yù)計2020年市場規(guī)模達(dá)到600億元,出貨量15億顆,出貨量年復(fù)合增長率約22%。2016年中國指紋模組市場規(guī)模323億元,出貨量5.5億顆,預(yù)計2020年將達(dá)到511億元,出貨量將超過12億顆,出貨量年復(fù)合增長率約21%。
2015 ~2020年全球手機指紋識別模組出貨量統(tǒng)計與預(yù)測
而指紋識別芯片主要有這幾個環(huán)節(jié):芯片設(shè)計、芯片制造、芯片封裝、模組、方案商、終端應(yīng)用。
芯片設(shè)計
深圳匯頂科技:作為人機交互領(lǐng)域可靠的技術(shù)與解決方案提供商,陸續(xù)推出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的Goodix Link技術(shù)、指紋識別與觸控一體化的IFS技術(shù)、活體指紋檢測技術(shù)等,產(chǎn)品和解決方案應(yīng)用在華為、聯(lián)想、中興、OPPO、vivo、魅族、樂視、三星顯示、JDI、諾基亞、東芝、松下、宏碁、華碩等國際國內(nèi)知名終端品牌。
Qualcomm:高通驍龍Sense ID 3D指紋技術(shù)使用了超聲波來形成詳盡的3D指紋信息。不同于Touch ID簡單的2D捕捉掃描方式,Sense ID的超聲波可以穿透手指的外層皮膚,捕捉到指紋脊和汗毛孔等獨特特征,從而形成用戶指紋的3D畫面。目前這種技術(shù)已經(jīng)被不少專業(yè)機構(gòu)和政府部門所使用,小米5S也是搭載的高通超聲波指紋識別芯片。
神盾:2015年底神盾在***上市,神盾宣稱是全球唯一的被動式指紋識別芯片廠商,其產(chǎn)品已被三星等國際大公司和國內(nèi)中興等手機品牌公司采用,神盾產(chǎn)品在全球無專利困擾。
邁瑞微:專注于半導(dǎo)體指紋傳感器的設(shè)計和應(yīng)用解決方案,目前正積極投入面向智能手機的微型觸控式指紋傳感器以及應(yīng)用解決方案的研發(fā)。邁瑞微最初在指紋門鎖市場獲得了成功,積累了一定的經(jīng)驗和技術(shù)。同時掌握了觸控式和劃擦式兩種指紋識別Sensor的算法和設(shè)計技術(shù),公司表示將先專注于觸控式指紋識別Sensor的開發(fā),目標(biāo)是手機市場。
思立微:主要從事新一代智能移動終端傳感器SoC芯片和解決方案的研發(fā)與銷售。市場瞄準(zhǔn)正在快速穩(wěn)健成長的智能移動互聯(lián)網(wǎng)終端,致力于提供極高性能,極優(yōu)成本的新一代人機界面完整解決方案。產(chǎn)品線現(xiàn)階段主要有四條,包括多點電容觸控IC,主動電容筆,電磁筆以及指紋識別解決方案。目前主力服務(wù)的客戶群體是手機以及平板電腦的消費電子方案商以及品牌客戶。
芯啟航:一家專注于人體生理特征身份自動識別技術(shù)和產(chǎn)品研究與開發(fā)一體的集成電路設(shè)計高新技術(shù)企業(yè),主要應(yīng)用在智能手機、個人電腦、智能家居等領(lǐng)域的移動安全支付、身份信息認(rèn)證。新推出的指紋識別芯片CS2511P最快可在0.09秒完成整套指紋識別過程,是目前行業(yè)已知的最快速度。
北京集創(chuàng)北方:是一家專注于平面顯示技術(shù)的芯片設(shè)計公司,產(chǎn)品涵蓋電源管理芯片、LED驅(qū)動芯片、觸控芯片等各類面板驅(qū)動及觸控芯片。
深圳比亞迪:2015年5月發(fā)布首款指紋芯片,均為按壓式,有正面和背面兩種方案。
成都方程式:是一家致力于指紋識別技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的專業(yè)公司,面向全球生物識別市場輸出技術(shù)和產(chǎn)品。
亞略特:是全球生物識別核心技術(shù)及方案提供商,擁有全球領(lǐng)先的Aratek Bione指紋動態(tài)優(yōu)化算法和30多項專利技術(shù),熟知生物識別技術(shù)的最佳應(yīng)用,先后榮獲”中國最值信賴生物識別品牌”、“中國十大創(chuàng)新技術(shù)”等多項殊榮。
映智科技:是業(yè)界少數(shù)擁有大中小全系尺寸電容式指紋辨識感測晶片之專業(yè)晶片設(shè)計公司。擁有一流的指紋辨識感測晶片設(shè)計團(tuán)隊,以及獨特的感應(yīng)核心技術(shù)專利。
芯片制造
臺積電:是***一家半導(dǎo)體制造公司,最大的專業(yè)集成電路制造服務(wù)(晶圓代工)企業(yè),其指紋識別方案:與Home結(jié)合正面按壓,采用的手機:蘋果手機。
中芯國際:指紋識別方案:主打背面按壓式coating指紋識別方案,同時也有正面與側(cè)面解決方案,采用的手機:華為、HTC、OPPO/VIVO等國內(nèi)品牌手機。
聯(lián)電:身為全球半導(dǎo)體業(yè)界的先驅(qū),聯(lián)電領(lǐng)先全球,是第一家導(dǎo)入銅制程產(chǎn)出晶圓、生產(chǎn)12英寸晶圓、產(chǎn)出業(yè)界第一個65納米制程芯片的公司,同時也是第一家采用28納米制程技術(shù)產(chǎn)出芯片的公司。
Magnachip:具備世界級的技術(shù)能力,并且在韓國設(shè)有5家晶圓廠。MagnaChip公司開發(fā)、生產(chǎn)和分銷系統(tǒng)集成電路芯片,主要致力于顯示驅(qū)動集成電路、CMOS(互補金屬氧化半導(dǎo)體)影像傳感器與應(yīng)用解決方案處理器,并經(jīng)營代工廠業(yè)務(wù)。
華虹宏力:由原上海華虹NEC電子有限公司和上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司新設(shè)合并而成。華虹宏力在上海張江和金橋共有3條200mm集成電路生產(chǎn)線,月產(chǎn)能達(dá)16.6萬片。公司總部位于中國上海,在中國***地區(qū)、日本、北美和歐洲等地均提供銷售與技術(shù)支持。
格羅方德:由AMD拆分而來、與阿聯(lián)酋阿布扎比先進(jìn)技術(shù)投資公司(ATIC)和穆巴達(dá)拉發(fā)展公司(Mubadala)聯(lián)合投資成立的半導(dǎo)體制造企業(yè)。
芯片封裝
晶方半導(dǎo)體:是國內(nèi)第一家從事影像傳感芯片(CCD和CMOS)晶圓級芯片封裝的企業(yè),其掌握的晶圓級芯片封裝技術(shù)是全球在影像傳感芯片應(yīng)用領(lǐng)域唯一能大規(guī)模量產(chǎn)的技術(shù),在該領(lǐng)域的市場份額占40%以上。
華天科技:專業(yè)從事集成電路高端封裝測試的企業(yè)。華天科技指紋識別芯片封裝采用自主研發(fā)的TSV+SIP系統(tǒng)級封裝方案,先在昆山做 TSV 晶圓級中道工序,后交由西安完成系統(tǒng)級封裝。同時,該方案還將極大簡化下游模組廠商的組裝流程,提高其生產(chǎn)效率且可使成本降至能在千元智能機上搭載指紋識別功能。
長電科技:長電科技已基本形成了指紋識別相關(guān)的中道、后道封裝與組裝測試的一站式垂直整合制造能力,以其領(lǐng)先的技術(shù)開發(fā)能力和全面的生產(chǎn)質(zhì)量管理系統(tǒng),實現(xiàn)了關(guān)鍵工藝的高良率生產(chǎn),成為國內(nèi)指紋識別封裝量產(chǎn)出貨最早最多的企業(yè)。
通富微電:是一家以研究半導(dǎo)體聞名的國家高新技術(shù)企業(yè)。收購的AMD蘇州、檳城兩廠主要從事高端集成電路封測業(yè)務(wù),產(chǎn)品包括CPU(中央處理器)、GPU(圖形處理器)、APU(加速處理器)以及Gaming Console Chip(游戲主機處理器)等,封裝形式包括FCBGA、FCPGA、FCLGA以及MCM等,先進(jìn)封裝產(chǎn)品占比100%,該次收購,通富微電實現(xiàn)了兩廠先進(jìn)的倒裝芯片封測技術(shù)和公司原有技術(shù)互補的目的,公司先進(jìn)封裝銷售收入占比也因此超過了七成。
模組
歐菲光:是一家國內(nèi)領(lǐng)先的精密光電薄膜元器件制造商,以擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的精密光電薄膜鍍膜技術(shù)為依托,長期從事精密光電薄膜元器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。歐菲光指紋識別工廠月產(chǎn)能達(dá)到4KK,是目前最大的國產(chǎn)指紋識別模組工廠。
碩貝德:公司業(yè)務(wù)涉及移動智能終端天線、精密模具設(shè)計制造、塑膠及金屬結(jié)構(gòu)件、無線充電產(chǎn)品、指紋及傳感器模組、半導(dǎo)體先進(jìn)封裝測試、智能檢測治具等。
比亞迪:比亞迪微電子發(fā)力指紋識別市場,共發(fā)布了三款指紋識別芯片,其中,兩款為前置指紋芯片,一款為后置指紋芯片。
三星:由于三星中端、低端手機也開始使用指紋識別技術(shù),需求大幅增長,三星產(chǎn)能不夠。為了化解困難,三星計劃將部分指紋識別模組的生產(chǎn)任務(wù)外包給韓國中型企業(yè)。三星原來自己生產(chǎn)組件,現(xiàn)在它決定向外部企業(yè)采購組件,未來后端產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)將會進(jìn)一步擴(kuò)大。
TDK: 伴隨移動支付業(yè)務(wù)的火爆,指紋識別技術(shù)已成為今天智能手機的標(biāo)配,而在CMOS圖像傳感器/TFT顯示屏、超音波偵測等新技術(shù)的不斷助推下,更讓其市場迎來了發(fā)展的新春,TDK已經(jīng)研發(fā)出精致、小巧的移動終端專用模組。
丘鈦科技:丘鈦科技負(fù)責(zé)設(shè)計、研發(fā)、制造和銷售攝像頭模塊,專注于智能手機及平板計算機制造商的攝像頭模組及指紋識別模組,是國內(nèi)少數(shù)采用板上芯片及薄膜覆晶封裝企業(yè)。
環(huán)旭電子:微小化貼片龍頭企業(yè),模組加工可應(yīng)用于指紋識別,借助母公司日月光的力量供應(yīng)蘋果手機。
深科達(dá):是一家自動化設(shè)備廠商,其早期致力于熱壓機、貼合機、恒溫?zé)釅簷C、脈沖熱壓機、真空貼合機、ACF貼附機、精雕機、全套觸摸屏后段邦定貼合設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。其早期在光電玻璃領(lǐng)域深耕已久,隨著指紋識別市場的發(fā)展,其更是為O-Film、Lens、Primax、Q-Tech等指紋識別模組出貨量前幾大知名模組廠商提供了大量生產(chǎn)設(shè)備!
立訊精密:是一家技術(shù)導(dǎo)向公司,專注于連接器的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售、高頻產(chǎn)品開發(fā),產(chǎn)品主要應(yīng)用于3C(計算機、通訊、消費電子)和汽車等領(lǐng)域。
卓翼科技:指紋識別、COF、激光加工、模組小型化等模組設(shè)計加工企業(yè)。
欣旺達(dá):是以鋰離子電池模組的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)及銷售為主營業(yè)務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),,公司擁有國內(nèi)最大的指紋識別模組工廠,在國內(nèi)指紋識別出貨量排名第一。
群光:主要從事電腦系統(tǒng)相關(guān)業(yè),年營業(yè)額接近500億,除整體營運穩(wěn)定外,獲利狀況也逐年提升,是國內(nèi)績優(yōu)廠商之一,也從事指紋識別的模組生產(chǎn)加工。
星星科技:公司在2015年上半年投入了指紋識別模組產(chǎn)品生產(chǎn)線,下半年有望實現(xiàn)量產(chǎn)。星星科技的主營業(yè)務(wù)為各種視窗防護(hù)屏、觸控顯示模組、新型顯示器件及相關(guān)材料和組件的研發(fā)和制造。
方案商
AuntheTec:于1998年成立,到2012年的時候,AuthenTec已經(jīng)成為世界最大的指紋傳感器及芯片與模組,身份識別軟件和加密安全方案的供應(yīng)商,年銷售額達(dá)7千萬美元,擁有200多項專利和230名員工,在世界范圍內(nèi)使用的傳感器超過3500萬個,其客戶包括阿爾卡特-朗訊,思科,惠普,三星,聯(lián)想,LG,摩托羅拉,諾基亞等等。
Synaptics:美國公司,屬行業(yè)的跨界者,自從2013年10月收購Validity之后開始涉足指紋識別行業(yè)。目前量產(chǎn)的指紋識別傳感器主要以刮擦式(滑動采集)的為主,體驗差于按壓式傳感器。三星GalaxyS5、HTC One Max等手機上的刮擦式指紋識別傳感器正是由Synaptics提供。
費恩格爾:成都費恩格爾微科技有限公司成立于2012年12月,專注于半導(dǎo)體指紋傳感器的設(shè)計和應(yīng)用解決方案,是為數(shù)不多的能夠提供指紋識別完整解決方案的供應(yīng)商之一。
敦泰:從事電容屏多指觸控技術(shù)研發(fā),是全球領(lǐng)先的人機界面解決方案提供商,電容屏觸控方案、指紋識別方案以及全方位的TFT LCD顯示驅(qū)動控制方案提供商。
深圳信煒科技:專注于半導(dǎo)體指紋傳感器的設(shè)計和應(yīng)用解決方案,公司經(jīng)營范圍包括信息系統(tǒng)軟件、電子產(chǎn)品、生物制品、化工產(chǎn)品(不含危險品)等。
FPC:瑞典公司,是目前全球除AuthenTec外,最大的按壓式指紋識別傳感器供應(yīng)商(不含算法和算法芯片),得益于AuthenTec只對蘋果提供產(chǎn)品和技術(shù),F(xiàn)PC成了非蘋果手機陣營的寵兒。
***茂丞科技:其基于主動式垂直射頻技術(shù)的新型指紋識別傳感器,是少數(shù)能提供按壓式與滑動式全系列指紋傳感器與軟硬件一步到位的供貨商之一。
***義?。?/strong>義隆電子指紋識別解決方案均可應(yīng)用在帶電池及無電池的智能卡,并適用于目前所有ATM機器及其他金融、支付、醫(yī)療、交通、車用等廣大的應(yīng)用范疇,義隆電子將持續(xù)的在指紋市場領(lǐng)先帶動全球。
終端應(yīng)用
蘋果公司:iphone 5S指紋識別
iPhone5s的Touch ID指紋傳感器被放置在Home鍵,這個用戶與iPhone自然而然頻頻接觸的地方。按鈕表面由激光切割的藍(lán)寶石水晶制成,可精確聚焦手指,保護(hù)傳感器;該傳感器會識別和記錄指紋信息。按鈕周圍是不銹鋼環(huán),用于監(jiān)測手指,激活傳感器和改善信噪比。隨后,軟件將讀取指紋信息,查找匹配指紋來解鎖手機。
指紋傳感器部分:iPhone 5S采用了一種基于電容和無線射頻的半導(dǎo)體傳感器,為指紋讀取做了兩層驗證。
三星Galaxy S5指紋識別
三星Galaxy S5采用了Validity滑動式指紋識別技術(shù)。Galaxy S5的指紋識別傳感器跟蘋果一樣集成在Home鍵下,手指通過向下以一定的速度劃過識別區(qū)后被Home鍵上的傳感器感應(yīng)并識別,實現(xiàn)安全和加密。解鎖菜單設(shè)置過程也和iphone5s類似。
在測試后發(fā)現(xiàn),三星Galaxy S5滑動式指紋識別必須從上向下滑動,才可識別。而同類似的按壓式?jīng)]有角度限制,隨意按壓即可識別。
華為Mate 7指紋識別
華為Mate 7采用瑞典FPC公司的按壓式指紋識別技術(shù),該方案置于手機后蓋。精度最高228*228像素,像素密度508dpi。目前來看Mate 7應(yīng)當(dāng)是全球第一款按壓式指紋技術(shù)的Android手機。
此外Mate7指紋傳感器上覆蓋一層銀色的鍍膜,指紋識別區(qū)域和后殼之間還有一圈環(huán)形金屬狀類,似于包裹住iphone5s指紋感應(yīng)區(qū)的不銹鋼探測環(huán)(Stainless steel detection ring)。除了充當(dāng)指紋觸發(fā)器感覺還可以有很多功能。
在安全方面,華為提供的是芯片級的安全解決方案,指紋信息管理、加密、驗證、存儲程序均運行在芯片TrustZone的安全OS中,安卓系統(tǒng)和第三方應(yīng)用軟件都無法訪問到這個被隔離的區(qū)域,保證了指紋的運行環(huán)境安全。
小米手機指紋識別
與其他國產(chǎn)指紋手機不一樣,紅米Note 3沒有采用第三方既有的應(yīng)用解決方案,而是由小米內(nèi)部團(tuán)隊小米支付牽頭開發(fā),MIUI相關(guān)團(tuán)隊將其在小米手機中予以實現(xiàn)。其中,對技術(shù)的理解和對將來使用場景的研判,是“拿來主義式”的短平快速成方案所無法比擬的。紅米Note 3作為小米第一款指紋手機,目前支持了用指紋解鎖,解鎖速度是0.3秒,在業(yè)內(nèi)算是非常領(lǐng)先。
智能終端指紋識別生態(tài)系統(tǒng)
蘋果生態(tài)系統(tǒng):
蘋果在去年iphone 5S上搭載指紋識別傳感器后,今年有在此基礎(chǔ)完善了,移動支付生態(tài)系統(tǒng)的布局。iPhone 6配備上了NFC功能,蘋果還全新的服務(wù)——Apple Pay,這是一個近場支付的服務(wù),Apple Pay依靠NFC芯片,通過結(jié)合Touch ID,可以便捷完成移動端支付。Apple Pay的初期合作伙伴包括賽百味、麥當(dāng)勞、迪士尼、沃爾格林、梅西百貨、絲芙蘭和梅西百貨,當(dāng)然還有蘋果商店。此外,Groupon、Uber和Panera也都整合了Apple Pay,顧客無需輸入任何支付信息便可完成支付。蘋果正在打造全放為的支付系統(tǒng),而指紋識別將作為重要一環(huán),迎來大發(fā)展。
阿里生態(tài)系統(tǒng):
2014年9月1日,支付寶錢包和華為宣布聯(lián)手推出國內(nèi)首個指紋支付的標(biāo)準(zhǔn)方案,這一方案將搭載在華為即將推出的Mate7手機上,這意味著國內(nèi)指紋支付行業(yè)有了新的起點。而就在今年早些時候,阿里云OS結(jié)合指紋識別的方案在深圳亮相,這也表明阿里迫切希望,指紋識別方案盡快成熟,以推動移動支付戰(zhàn)略的發(fā)展。
騰訊生態(tài)系統(tǒng):
微信已經(jīng)與國內(nèi)幾家指紋識別產(chǎn)品廠商達(dá)成初步的合作框架,其中就包括維爾科技。維爾科技是國內(nèi)最大的指紋識別產(chǎn)品和解決方案的供應(yīng)商。目前來看,不管是手機終端廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、移動運營商、銀聯(lián)……都在加快推進(jìn)移動支付發(fā)展,指紋識別也將迎來大發(fā)展。
小結(jié):當(dāng)前臨安全難題。安全一直是困擾指紋識別技術(shù)最大的問題。號稱最安全的蘋果 Touch ID 在推出的當(dāng)天就遭到了黑客的破解,不過當(dāng)時是采取復(fù)制指模的方式來作弊。最新一代的指紋識別技術(shù)具有生物電識別功能,復(fù)制指模或是斷指將無法通過識別。
以上為電子發(fā)燒友內(nèi)容團(tuán)隊整理,如有疏漏相互補充
第4屆中國IOT大會不僅邀請到微軟、高通、華為、Silicon Labs、周立功、和而泰高層發(fā)表主題演講,而且成功導(dǎo)入以色列創(chuàng)新元素,現(xiàn)已邀請到8家以色列創(chuàng)新IOT技術(shù)公司CEO到深圳發(fā)表主題演講和參加融資路演。
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