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指纹芯片进入洗牌期,我有一良策,可助中小品牌突围

指纹芯片逐渐成为入门级智能手机标配,如何提供高性价比的方案成为业界关注焦点。在FPC、汇顶、新思等厂商占据指纹芯片市场领导地位的情况下,行业大洗牌势在必行,中小品牌厂商如何突围?

2013年苹果推出了iphone5S,第一次在手机上加入指纹应用,其中第一个应用就是指纹解锁。随后支付宝、微信支付开始逐渐支持指纹验证。随着指纹芯片逐渐成为入门级智能手机标配,如何提供高性价比的方案成为业界关注焦点。近期360手机F4推出的指纹手机更是打破了600元价格线,成为最便宜的指纹手机之一,市场急需高性价比的指纹芯片出现。zGxesmc

在FPC、汇顶、新思等厂商占据指纹芯片市场领导地位的情况下,来自成都的指纹芯片厂商费恩格尔提出要做指纹芯片行业的“性价比之王”,费恩格尔CEO黄昊直言,费恩格尔的指纹芯片价格是目前市场上最具有竞争力的价格,没有“之一”。zGxesmc

指纹芯片竞争进入性价比时代

黄昊认为,手机品牌对于指纹识别的认知经历了几个阶段。一开始是高端旗舰机型采用,当时满足的是“有和无”的问题。到了第二阶段,开始对指纹芯片的性能、测试标准有了更高的要求。到了今天,在入门级手机也开始标配指纹识别功能的当下,终端品牌开始进入追求性价比的阶段。zGxesmc

“在业内,芯片公司成本线是15~20%毛利,有些公司也许会接低于15~20%毛利的订单,虽然表面上看起来是盈利,但实际上企业是亏损的。也就是说,行业大洗牌势在必行。一旦价格战开打,很多指纹芯片厂商会立刻触及底线。” 黄昊认为,指纹芯片领域的门槛较低,因此第一波进入指纹领域的企业鱼龙混杂,最开始只要能做出东西来就能卖出去。到了第二波拼性能的时候,对于指纹芯片原厂来说,主要拼两点:一是跟算法匹配的最小识别面积和最好穿透率;二是软件部分,比如安全支付。但是到了第三波拼性能和价格的竞争阶段,行业将面临一轮新的洗牌。zGxesmc

如何做到更高性价比?

拼价格的关键就是看本身芯片设计技术上是否有独到的共性价比方案,黄昊表示,费恩格尔的优势在于:有算法制程的最小阵列,也有工艺和封装的产业链支持。采用纯电容式技术的单芯片结构传感器+自有算法+晶圆制程工艺上的优势+不采用Trench和TSV封装技术可以在最大程度上降低指纹模组的成本价格。zGxesmc

__费恩格尔在现有设计架构下能从三个方面进行成本控制__:zGxesmc

1.不需要特殊封装工艺处理,封装不需要trench,也不需要tsv,对塑封的要求也是最低的。目前正在切入用最便宜的QFN封装方法,QFN封装未来成本在0.1美金左右;zGxesmc

2.因为没有采用trench和tsv,提供给模组厂的芯片颗粒在不做cp和ft的情况下,直通率可以达到99%。本身 芯片的设计和生产流程控制的比较好,因此对模组厂来说也是一个很好的成本控制。从颗粒测试方面来说,因为颗粒测试在目前会给模组厂较大的机台压力或普工压力,这就帮模组厂做了成本控制;
 
3.费恩格尔自主研发了的小面积算法,是向苹果的算法靠拢。因此,费恩格尔的芯片面积可以做到96x96,这是业界默认能提供良好使用体验的最小面积。同时,费恩格尔的芯片在一个8寸晶圆上能切出800颗以上。zGxesmc

费恩格尔的指纹芯片信号穿透力强,不管是100μm的coating还是100μm以上的陶瓷盖板、underglass方案,都能做到与竞争对手一样性能。在工艺设计上,费恩格尔采用独特的设计架构,而不是采用Authen tec和FPC那样的adc放大器架构。指纹识别芯片现阶段的难点在于寄生信号的消除,解决这一难点不光需要自身设计有长时间的经验积累,更需要半导体厂的技术工艺支持。另外,费恩格尔一律单芯片封装,芯片整体成本估计是友商的1/2。而像熄屏唤醒、指纹拍照、干湿手指自适应等基本功能都应有尽有。zGxesmc

“我们的通过率在保证优良的情况下保证最小阵列的用户体验;跟竞争对手竞争的比对速度小于0.2秒”,黄昊表示,业界普遍认为纯电容的传感器无法达到很高的灵敏度,但是费恩格尔通过研究认为,纯电容也可以达到主动一样的灵敏度。可以探测非常微小的电容,在塑封封装的时候,不要降低表面的塑封厚度,足够达到探测电容。zGxesmc

在软件支持方面,费恩格尔提供对Android6.0原生系统以及定制系统如阿里云OS的支持。并承诺在深圳、上海、北京随时有FAE支持,提供傻瓜式的软件部署。费恩格尔软件应用接入总监杨智鹏表示,目前在主流的手机平台,如高通、MTK、展讯软件都已调通,下一步将针对X86平台。zGxesmc

目前,费恩格尔与苹果指纹模组供应商之一的晶方科技结为战略合作伙伴,主要以coating方案为主,同时也获得了芯片封测厂商华虹的大力支持,可以做到指纹膜组的直通率98%。zGxesmc

“我们第三季度会推出FPS2198,这个产品特点是活体检测,特点是加入心率检测。另外一个是正在开发的FPS1498,特点是芯片上会有盖板集成,这是跟封装供应商共同开发的封装技术,所以称为Cover soc。未来提供的是已经有玻璃盖板的解决方案。现阶段能支持的最大尺寸是12.1寸。”黄昊表示,费恩格尔不光在电容阵列传感器有积累,在图像\光学传感器也有积累,所以可以做到活体检测检测透光率。zGxesmc

指纹识别专利竞争,升压调制与纯电容路线

除了价格之外,指纹芯片的核心竞争也包括专利及算法。由于越来越多的中国手机终端品牌进入海外市场,因此非常关注专利的问题。虽然电容式指纹传感器及专利早在20年前就已经存在,但其穿透能力比较弱,不能满足现今的手机应用。为了提高指纹传感器的穿透能力,各指纹传感器设计公司都是在原有电容传感器专利的基础上进行改进并申请专利。zGxesmc

2013年,苹果申请专利,开创浮地高压驱动/调制电路先河。于是新思和IDEX采用ASIC芯片来处理信号,绕开苹果的专利。但是这种方式难以实现阵列传感器,像素布线精度不够,同时分辨率和灵敏度也不高。该方法虽然能极大提升芯片穿透力,但也带来了功耗多的缺点。另外,有些人对电压比较敏感,在使用时会有刺痛感。目前采用升压方式提升穿透力的芯片厂商主要有思立微、信炜等。zGxesmc

纯电容技术的源头来自于上世纪80年代的平板电容原理。由于已经过去20年,该技术专利目前已经过期,成为公用专利,因此不存在专利侵权的风险。纯电容式技术使用电荷泵结构的单芯片设计,不需要使用外围驱动芯片配合来消除寄生电容,也可以不带金属环。目前采用纯电容式技术的芯片厂商主要有费恩格尔、迈瑞微、神盾等,另外,汇顶也刚推出单芯片产品。采用纯电容式技术的传感器具有成本低(单芯片)、功耗低(射频式传感器的四分之一)的优点。但相对的,该技术对半导体工艺及传感器设计团队的要求较高。费恩格尔与竞争对手有两大差异化特点:公司在芯片设计上采取了新型的结构方法,拥有自主发明专利。
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