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用在小米6上的汇顶科技的IFS指纹识别详细解析,为什么这么火?

2022-05-20 00:49分类:传感器 阅读:

 

  今日,全世界著名终端设备知名品牌小米手机在北京工业大学体育场馆举办新产品发布会,小米手机2017年度旗舰手机——小米6的神奇面具被解开。这款深受希望、凝结华为公司探寻思想的旗舰手机被称作“梦幻2之作”。小米6选用了来源于汇顶科技(上证股票编码:603160)全世界创新并具有独立IP的Invisible Fingerprint Sensor(IFS)指纹识别与触摸一体化技术性,完成了“一体化”前屏外壳设计和前屏“无孔式”指纹认证,展现给终端产品犹如艺术作品的颜值高和旗舰级的客户体验。

  IFS指纹验证计划方案 为高新科技与造型艺术为之

用在小米6上的汇顶科技的IFS指纹识别详细解析,为什么这么火

  小米6先发发售商品运用的IFS指纹验证集成ic由汇顶科技独家代理给予,展现了小米手机对汇顶科技商品创新能力的认同、及对其专业服务与交货工作能力的信任,也展现了彼此致力于为顾客塑造完美客户体验、始终如一产生颠覆式创新商品的一同志愿填报。IFS指纹验证计划方案早已得到好几家国际性著名终端设备知名品牌用户的认可并建立了规模性商业,在商品功能和品质等领域可以符合顾客与顾客的高些要求。

  IFS技术性是根据电容传感器指纹验证基本原理,根据汇顶科技自主创新的ic设计及图像算法,可以合理透过手机触屏夹层玻璃控制面板,完成精确迅速的客户指纹识别特点获得、核对、验证的一项硬件软件综合性自主创新技术性。IFS指纹验证摸组可以立即粘合在触摸显示屏夹层玻璃控制面板下边,不用在手机正脸或反面挖埋孔,既有利于终端设备生产商极致保存原来的产品设计设计风格,又能达到当下最受欢迎的窄边框设计,更能具有防潮防污的实际效果,最后达到更快捷的指纹验证感受与更好视觉盛宴。

  开拓性自主创新 复兴“中国芯片”

  移动智能终端销售市场的迅猛发展与顾客对创新产品感受的高些追求完美,使终端设备知名品牌制造商和全产业链上中下游的技术革新遭遇更多的挑戰。汇顶科技一直坚持硬件软件解决方法紧密结合的科技创新,全身心刻苦钻研,在焦躁的制造行业市场竞争情况下,摆脱技术性短板,完成了多种颠复式开拓性的自主创新技术性并取得成功商业,屡获国际性中国巨奖。截至2017年3月,汇顶科技已申请办理、得到国际性中国专利权共1200余件。近日,汇顶科技又借助其在2016年出色的市場主要表现喜获“2016年我国集成电路芯片设计方案十大公司”的头衔。与此同时,IFS™指纹验证计划方案也在2016年一举夺得了CES全世界自主创新巨奖,汇顶科技从而变成第一个得到此项巨奖的我国IC工程设计公司。

  ?  凭着不断领跑的技术革新和普遍的全世界终端设备顾客商业,汇顶科技已發展成为了全世界指纹验证行业的创新技术管理者。做为立足于我国,环顾世界的ic设计企业,汇顶科技将再次以促进我国半导体产业发展趋势以民为本,不断加强研发投入并将技术革新成效经营规模商业,为全球性的用户顾客提供更安全性、更方便快捷、更智能化的运用感受。

  因而,在手机制造商出自于防潮、美观大方规定而专注于撤销Home键的情况下,埋孔电容传感器Under Glass计划方案有希望在近期变成指纹验证的流行。

  2016年12月,选用汇顶IFS技术性的想到ZUK Edge新品发布。2017年二月,华为发布全新升级旗舰手机P10,一部分手机上使用了汇顶的IFS技术性,这说明埋孔电容传感器Under Glass指纹识别技术性早已具有批量生产需要的质量指标。

  现阶段Under Glass计划方案的关键点取决于:最先夹层玻璃自身十分敏感,假如割槽,会减少一整块钢化玻璃的抗压强度,增加玻璃深加工的难度系数,这对康宁、AGC、肖特等夹层玻璃原料经销商和蓝思、宝龙比亚迪、星星科技等玻璃深加工商来讲,具备一定的趣味性;为了更好地增强数据信号的频率稳定度,降低数据信号在塑封膜原材料中的损害,集成ic的封裝必须运用专业的TSV技术性(可合理减缩集成ic薄厚);埋孔的高度及平面度尺寸公差难以操纵,而选用TSV的指纹识别集成ic必须立即与夹层玻璃迎合,因而针对玻璃深加工来讲有较高的技术标准。

  此外,根据如今流行的正脸启用孔式计划方案的提升商品——能够置入夹层玻璃的“纤薄式”正脸夹层玻璃/瓷器后盖板摸组的指纹验证,因为能够提升屏幕比例,2021年也有可能被一些旗舰级型号选用,也是主要发展趋势之一。

  选用“纤薄式”正脸夹层玻璃/瓷器后盖板的指纹验证摸组,能够有效的变小全部摸组的容积,尤其是薄厚,进而导致全部摸组的板厚不超过后盖板夹层玻璃。那样的话,手机上的展示显示屏便能够往下扩展,与指纹识别Home键的距離更为密切(乃至能够遮盖Home键部位),进而大幅度提高全部显示屏的屏幕比例。

用在小米6上的汇顶科技的IFS指纹识别详细解析,为什么这么火

  现阶段,该方法早已逐渐在好几家手机制造商检测,有希望变成2021年的发展趋势之一。因为传统式的wire bonding封裝是无法合理减缩集成ic薄厚的,选用TSV封裝能够处理该难题。

  2TSV优秀封裝将变成指纹验证全产业链重新构建的关键获益者

  2014年苹果iPhone5s配用指纹验证,关键使用的是“trench wire bonding(坑中 打线)”的技术开展射频收发器的封裝。

  实际上,选用wire bond(打线)的封裝加工工艺必须开展塑封膜,这将促使电源芯片的薄厚提升,针对土地金贵的智能机来讲,尤其是在各种手机制造商争相“求薄”的情况下,wire bond并没有最好计划方案。与此同时,虽然iPhone5s融合了trench RDL wire bond的封裝加工工艺,来变小芯片尺寸,降低数据信号损害,可是伴随着更优质的封裝计划方案TSV的兴起,iPhone在之后的iPhone6s和iPhone7中,坚决将指纹验证封裝转换至TSV计划方案,由tsmc给予封裝服务项目。

  好似SITRI对苹果iPhone7的指纹识别集成ic拆卸,选用TSV(硅埋孔)封裝技术性以后,集成ic的合理检测总面积急剧提升,集成ic的薄厚和摸组薄厚都完成了减缩。第一代Touch ID Sensor(iPhone5s/6选用)为88 x 88清晰度列阵,第二代Touch ID Sensor(iPhone6s/7选用)为96 x 112清晰度列阵,整整提升了近40%,清晰度的大幅度提高产生鉴别精密度的提高。

  实际上,美国苹果公司在指纹验证行业是走在最前头的,不论是第一代Touch ID Sensor选用的trench wire bonding加工工艺,或是第二代Touch ID选用的TSV加工工艺,从技术上全是特别专业的,全是特别急缺的封裝資源,自然费用也特别高。针对除开水果以外的手机制造商来讲,不论是出自于费用领域的考虑到,或是資源这方面的考虑到,指纹验证集成电路芯片选用TSV加工工艺的占比或是很少的,大部分生产商选用的是wire bonding加工工艺。

  现阶段,大部分指纹验证计划方案,集成ic选用wire bonding加工工艺开展封裝,技术性完善,低成本。因为表层必须与后盖板原材料迎合,因而在处理器的正脸会开展塑封膜解决,将金属材料导线埋藏起來,产生整齐的表层。塑封膜的出现会干扰数据信号鉴别的精密度,与此同时提升集成ic的薄厚,可是针对现如今流行的打孔指纹识别方式而言,难题并不算太大,由于集成ic 后盖板原材料(或CoaTIng)立即与指头触碰,依然能够完成不错的指纹验证感受。

  2016年至今,一些手机制造商逐渐向iPhone学习培训,对指纹验证集成ic开展一些小规模的trench或TSV封裝,如华为公司Mate9 Pro选用的是trench TSV封裝加工工艺(比立即TSV加工工艺非常容易一些)。由于优秀封裝立即的优势便是数据信号强大,指纹验证精密度感受更好,更主要的是集成ic薄厚变软,进而减缩指纹识别摸组的高宽比,能够 扩张屏幕比例。

  选用“纤薄式”正脸夹层玻璃/瓷器后盖板的指纹验证摸组,能够有效的变小全部摸组的容积,尤其是薄厚,进而导致全部摸组的板厚不超过后盖板夹层玻璃。那样的话,手机上的展示显示屏便能够往下扩展,与指纹识别Home键的距離更为密切(乃至能够遮盖Home键部位),进而大幅度提高全部显示屏的屏幕比例。因为传统式的wire bonding封裝是无法合理减缩集成ic薄厚的,选用TSV封裝能够处理该难题。因而,该计划方案2021年也有可能被一些旗舰级型号选用,也是主要发展趋势之一。

  该方法与当前主要的正脸后盖板打孔式计划方案在产品构造层面基本一致,较大的区分取决于出自于摸组薄化的考虑到,集成ic的封装类型将由传统式的wire bonding改成TSV封裝,这将利好消息TSV封裝产业链。

  依据大家上文的剖析,电容传感器Under Glass计划方案将变成指纹验证近期的主要发展趋势之一,现阶段有2种计划方案——在后盖板钢化玻璃的正前方或反面开埋孔。集成ic是立即内放置后盖板夹层玻璃下的,原本电容器数据信号透过夹层玻璃就早已存有很大艰难,假如也有塑封膜原材料得话,数据信号品质将更为令人担忧。如果不选用塑封膜得话,wire bonding的键合线立即裸露在外面,会造成集成ic正脸不足整平,是没法与后盖板夹层玻璃密切迎合的。因而,大家觉得,在电容传感器Under Glass计划方案必然趋势的情况下,TSV封裝将替代wire bonding变成必定之选。

  伴随着半导体材料加工工艺来到28纳米技术之后,变小加工工艺规格所产生的费用降低曲线图(特性升高)早已不可以合乎过去的切线斜率,现阶段看来,单纯性变小加工工艺规格的办法的确无法维持颠覆性创新,可是,持续颠覆性创新并没有仅有变小加工工艺规格一条路能够走。以立体式封裝为象征的优秀封裝技术性就可以在没有减缩加工工艺规格的条件下,提升处理速度进而提高特性控制成本,因此这类关键技术也被称作新颠覆性创新或是超过克分子(More than Moore)。

  现阶段,优秀封裝技术性就是指第四代IC封装技术性,包含SiP、WLP、TSV等技术性,具备规格变小化、脚位聚集化与系统软件一体化等特性。SiP(系统软件级封裝)就是指运用各种各样层叠集成化技术性,将好几个具备不一样作用的集成ic及被动元件集成化到规格更小的封裝元器件上,产生一个系统软件,能够优化软件特性、防止反复封裝、减少开发进度、控制成本、提升处理速度;WLP(圆晶级封裝)是在一整片圆晶上开展封裝和检测,随后才切成一个个的IC颗粒物,因而封裝后的容积即等同于IC裸晶的原规格;TSV(硅埋孔)技术性在集成ic间或圆晶间制做竖直安全通道,完成集成ic间竖直互连,具备密度高的集成化、电气性能提高、异质性集成化等优点。

  因为优秀封裝在提高集成ic特性层面呈现的很大优点,将来两年全世界关键生产商都是在优秀封裝上不断资金投入。依据世界著名咨询管理公司YOLE的预测分析,从2015年到2020年,全世界领先封裝销售市场年年复合增长率预估为7%。在其中,对优秀封裝在中国发展更加看中,提高未来可期的我国集成电路芯片产业链、全世界在优秀封裝行业的连续项目投资、越来越激烈的半导体材料企业并购,及其我国政府的指引功效,将使我国优秀封裝销售市场的增长速度远高于全球均值增长速度。预测分析我国优秀封裝销售市场2015-2020年年复合增长率为16%,2020年我国优秀封裝市场容量可以达到40亿美金(2015年市场容量约为20亿美金)。

  TSV(硅埋孔)技术性做为3D封裝行业最主要最主要的技术性,早已变成CIS图像感应器、高档储存器的优选 互联解决方法。硅埋孔技术性还建立了时序逻辑电路与CMOS光学镜头、MEMS、感应器及其频射过滤器的异质性集成化。在不久的未来,硅埋孔技术性还将完成光量子和LED的功能模块集成化。

  全世界TSV加工工艺圆晶预估高提高。依据YOLE的预测分析,到2020年3D和2.5D TSV互联技术性销售市场预期将实现约200万块圆晶,复合型增长率将达17%。销售市场提高推动力关键来源于高档图型运用、大数据处理、互联网和大数据中心对3D储存器运用的要求提高,及其指纹验证感应器、自然环境光线传感器、频射过滤器和LED等新使用的迅速发展趋势。

  现阶段,TSV技术性的应用范围关键聚集在CIS(CMOS光学镜头)和MEMS商品,与此同时FPGA集成ic、Memory储存器、指纹识别器、射频芯片等方面也慢慢逐渐运用。尤其是在CIS行业,TSV能够大幅度减缩芯片尺寸,针对土地金贵的智能机来讲极为重要。比如,CMOS光学镜头的领导干部生产商sony,根据full-filled TSV和via last方式来完成光学镜头与CMOS集成ic层叠,促使集成ic表层的使用面积使用率提升(90%),减少芯片尺寸。此项技术性称之为Exmor,选用3D层叠集成化方式,这早已成为了发展趋势。

  2晶方科技指纹验证TSV封裝业务流程将暴发

  2013年9月苹果iPhone5s配用指纹验证,关键使用的是“trench wire bonding(坑中 打线)”的技术开展射频收发器的封裝。苹果iPhone5s的指纹验证做trench RDL的技术在中国台湾精材和苏州市晶方开展,集成ic做完RDL后,再由日月色进行wire bonding及其SiP摸组的制做。2014年iPhone发布的iPhone6再次选用与5s一致的集成电路芯片技术性

  晶方科技早已研发出了全世界第一个ETIM™ (Edge Trench Interconnect Module) 技术性。ETIM™ 计划方案包含圆晶级互联方式、优秀的控制模块生产制造等诸多优秀的感应器封裝有关的技术性,能够算是现阶段最领先的指纹识别器控制模块技术性之一。ETIM™解决方法能够达到更小的外观设计、非凡的稳定性、优异的感应器作用和特性,能够造就出比过去更薄和更专业的电子设备。

  汇顶科技已经快速发展成为了全世界人机交互技术及生物识别技术技术性管理者,晶方科技是汇顶科技关键合作方。汇顶科技于2014年第四季度涉足指纹验证行业,在短短的三年内,快速跑位销售市场,在非iPhone系的智能机行业,市占仅次FPC,稳居第二。在进入指纹验证前期,就发布了指纹识别器技术性、指纹识别搜索算法二项关键技术,并运用这两项技术研发出业界先进的指纹识别集成ic商品GF9系列产品,关键运用于智能机等终端设备。发布了销售市场前沿的系列产品指纹识别集成ic商品,并完成运用于zte中兴、乐视电视、魅族手机、VIVO、金立等著名品牌手机上顾客。在指纹识别集成ic的封裝层面,具有优秀封裝技术性和充足工作经验的晶方科技,变成 了汇顶科技关键的合作方。

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