高通SenseID:超声波三维指纹识别

Under Glass指纹识别功能,也就是将传感器隐藏在玻璃下面,手机玻璃盖板上没有打孔。超声波脉冲可以穿透玻璃、蓝宝石屏幕进行扫描,所以传统的指纹识别Home键可以直接集成到手机屏幕中,将进一步改善手机交互设计空间。

目前智能手机使用的电容式指纹传感器捕捉的是手指表面的二维图像,损失了指纹纹理深度的特征。超声波指纹技术的工作原理是由指纹识别芯片发射超声波脉冲,对指纹进行采样,传感器通过分析反射回的脉冲获取指纹三维特征。 20160927-3D-2 高通入局指纹识别芯片市场。指纹识别模块目前主要分为光学式、电容式和射频式指纹模块。2015年,高通发布了骁龙SenseID指纹识别技术,SenseID包括骁龙处理器既有模块,超声波传感器和加密芯片三个模块。联发科技旗下的晨星也在开发手机指纹识别技术。

其中,超声波传感器承载指纹成像功能,技术授权给其他传感器厂商;加密新品负责将超声波传感器上的信息传回处理器处理。优点是识别精度不受手指污垢、油脂以及汗水的影响。据悉,3D触控体验也是下一代iPhone的标准配置功能之一。

3D Touch压感屏:苹果主导3D触控体验

苹果在去年发布iPhone 6S上搭载了3D Touch(Force Touch)压感屏作为创新亮点,除华为、中兴迅速跟进外,其它手机厂商并没有太多表现,金立S8、魅族PRO6也未取得理想销量,目前功能比较鸡肋,这也让一度看好的触控厂商决策失误。主要原因可能是3D Touch集成于屏幕内部,属于隐形卖点,在差异化方面不如双摄像头直观的视觉冲击。而Under Glass将指纹识别显性卖点再度差异化升级,搭配3D Touch压感屏这样的黑科技对消费者更有吸引力。

苹果已经为集成电容屏和多点触控技术的3D Touch应用申请专利,可见3D触控体验将会成为下一代智能手机的设计趋势。三星一直在其旗舰手机NOTE系列采用的电磁笔S-PEN其实也是3D触控的另一种形式,还有索尼曾经主导的悬浮触控技术。微软、谷歌等大厂也在切入3D触控体验,而来自ADI电容传感器的苹果3D Touch正在成为中国安卓手机模仿的对象。 20160927-3D-3 国内做Force Touch多点压力触控的是台湾触控IC大厂敦泰科技,其率先推出ForceTouch三合一单芯片方案,同时结合自主研发的SuperIn-cellIDC技术(嵌入式触控技术),可以为不用的产品形态,提供更为完整的ForceTouch方案。

指纹识别成为手机标配,电容触控应用兴起。目前,做3D Touch和指纹识别触控IC的知名本土厂商为敦泰、汇顶等,国外有韩国模组厂商的Crucial Tec(科泰)公司、瑞典芯片厂商FPC和美国新思。值得注意的是,一家深圳的触控新秀走在应用前沿,其Under Glass方案非常抢眼。

Under Glass:方案出自深圳一家触控新秀

在今年的西班牙MWC上,韩国CT高调展出了其用于手机的Under-glass指纹模组方案。知名的玻璃厂商AGC旭硝子宣称开发了使用特殊办法,比现在流行的按钮方式的指纹识别传感更美观、更具防尘防水性能,满足手机屏幕的无按钮整体平整表面设计。

据介绍,AGC新开发的这款盖板玻璃,将搭载指纹识别传感器部分削薄的盖板玻璃。而盖板玻璃的强度,以及特殊加工部分的高平坦度等,都完全符合指纹识别功能稳定运作的要求。国内一家从事OLED玻璃盖板的公司也称其制作工艺也可以完成该产品的制程。

有行业媒体曾报道,CT的Under Glass方案指纹芯片来自一家新成立不久的国内指纹芯片厂商。针对玻璃盖板产品方案,该厂商自主研发了全球领先的模拟前端架构,能有效的识别极其微弱的指纹信号,并开发了专有处理算法,能对混叠图像进行无损重构,最终获得符合要求的可靠的图像。 20160927-3D-1 目前,该厂商产品的已经导入量产:全塑封+210um玻璃方案,比175um的玻璃在强度上进一步提升,全塑封+250um方案正在进行量产性能验证。该厂商也是最早拿出Under Glass demo样机的公司,小批获得几个一线手机品牌验证。

Under-glass指纹模组方案,目前行业的瓶颈在300um的玻璃盖板,该厂商表示推出330 um玻璃方案性能良好,且贴合良品率高。这是怎么能做到的呢?据称是其在芯片设计中模拟前端采用高压发射信号,提高穿透力和信噪比。且支持全塑封,这样让芯片款装变得更简单。

该厂商指纹识别芯片有如下特点:

  1. 独家支持Under Glass方案,可穿透400um厚度的玻璃;

  2. 支持全系列方案:哑光Coating、高光Coating、250um玻璃盖板、UG方案;均无需金属环;

  3. 自主IBF®算法,性能优异,FRR<1% @ FAR<1/100000,达到业界一流水平,具有自主学习功能;

  4. 使用传统成熟的全塑封封装方式,非必需Trench RDL\TSV 等特殊封装;感应灵敏度高,兼容性强,有充足的量产余量,生产良率高。

真正的Under-glass产品应当可以完全置于现在450-550 um的玻璃盖板之下,而不需要经过特殊工艺处理的玻璃。对于此个目标,该厂商表示可以在今年年底推出其可穿透500-700 um的玻璃盖板指纹方案,并有计划将触控和压力感应等芯片集成到一起来,明年第一季度可以量产。不过,目前Under-glass整个产业链还有待成熟。

边角料:指纹识别专利为王,一场经典官司

3D触控体验必然会是人机交互未来形式之一,中国本土厂商快速崛起,传统巨头面临压力。就在最近两年指纹识别站上风口之时,国内一家新贵相继遭遇国际大厂专利诉讼狙击。

2016年3月28日,新思宣布与汇顶科技签署和解协议,撤销所有正在美国国际贸易委员会和美国加州北区地方法院进行中的专利诉讼。为其两年的中美触控专利战双方握手言和。 20160927-3D-4

小米搭载Under Glass+3D Touch合体的黑科技,或将给触控IC注入新动力。中国本土IC企业背靠庞大消费市场,总有相关厂商抓住一波机会而飞速崛起。

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