iPhone 5S有压力 非苹阵营抢搭指纹识别

　　在苹果（Apple）于其智能手机iPhone 5s中搭载指纹辨识功能后，非苹阵营手机厂亦正卯足全力跟进，让指纹辨识市场热度火速升温。

　　事实上，苹果并非第一个将指纹辨识功能放进智能手机的品牌厂；据了解，富士通（Fujitsu）及摩托罗拉（Motorola）早已分别在2008及 2012年推出搭载电容式指纹辨识功能的智能手机，但当时却没有成为市场焦点，究其塬因主要仍是在于指纹辨识的使用者体验难以符合消费者预期。

　　不过，苹果将防刮耐磨、防脏污的蓝宝石（Sapphire）基板覆盖于电容式指纹辨识感测器上，使感测器具备抗静电、酸硷等各种外力侵蚀的能力，让指纹辨识感测的灵敏度得以大幅提升，因而再度掀动指纹辨识功能发展热潮，并进一步刺激非苹阵营的移动装置品牌厂加速导入指纹辨识技术的速度。

　　据了解，为了与苹果iPhone 5s中的指纹辨识功能相抗衡，非苹阵营的移动装置品牌厂正计划采用以卷带式薄膜覆晶（Chip-on-Flex， CoF）封装技术制成的指纹辨识模组，挟更低成本及更高生产良率，与苹果一较高下，并加速扩大指纹辨识在移动装置的普及率。

　　降低指纹辨识模组成本　非苹阵营拥抱CoF架构

　　

　　图1 工研院IEK电子与系统研究组系统IC与制程研究员陈玲君表示，为了降低指纹辨识模组成本，非苹阵营将倾向采用CoF封装架构。

　　工研院IEK电子与系统研究组系统IC与制程研究员陈玲君（图1）表示，为了不让苹果专美于前，非苹阵营业者也集中资源投资另一家指纹辨识技术供应商--Validity，并将在设计与成本上与苹果互别苗头，希望能在最短时间内追上苹果的脚步。

　　事实上，Validity的投资者几乎都是非苹阵营的主力，如英特尔资本（Intel Capital）、高通旗下创投--Qualcomm Ventures、台积电旗下创投--VentureTech Alliance等，且智能手机龙头厂商三星（Samsung）亦已于日前入股。此外，Validity在2013年10月上旬为新思国际 （Synaptics）所收购后，市场人士更看好Validity将成非苹阵营中移动装置指纹辨识感测模组的最大供应商。

　　据了解，苹果于2012年购并的指纹辨识感测器供应商AuthenTec，主要系发展辨识準确度较高的按压式指纹辨识感测模组，适用于国防、军事、海关等高阶应用，因此成本较高。此外，用于苹果iPhone 5s中的AuthenTec指纹辨识感测模组，除整合触控感测器外，材料上更选用蓝宝石基板，让整体感测模组成本再往上攀升，粗估价格区间约落在 10-13美元，约为Validity解决方案的二~三倍。

　　陈玲君指出，相较于AuthenTec复杂的模组结构及高昂成本，Validity指纹辨识技术规格则较低，适用于中低阶应用，如移动装置；因此Validity的优势在于其模组设计较为单纯，能采用良率高、制程成熟简单且成本更为低廉的CoF封装架构。

　　不只如此，Validity的CoF架构系在低成本/高延展性的金属化聚醯亚胺薄膜（Metallized Kapton Film）上附着指纹感测芯片所组成，相较于硅基板，选用此封装架构和材料不仅能降低成本，且能提供较大的设计弹性，因此深获非苹阵营青睐。

　　另一方面，由于苹果的电容式指纹辨识感测器须将特殊应用积体威廉希尔官方网站 （ASIC）、压力/影像感测器、光学镜头等整合在单一元件上，目前为止生产良率仍然不高，因此制程及供应链组成也较为复杂。

　　陈玲君进一步解释，AuthenTec的感测器芯片主要交由台积电生产，重分布制程（RDL）由精材科技及中国的晶方半导体支援，再经由环电采购材料/晶圆后，由日月光完成打线接合，最后再交由富士康贴合；反观Validity的感测器芯片，虽同样由台积电代工，然后续系直接交由泰林测试及南茂支援CoF 封装技术后即可出厂，制程相对简单。

　　事实上，除高阶手机厂争相导入外，中低阶智能手机业者也对指纹辨识应用跃跃欲试。据了解，触控IC与液晶萤幕驱动IC（LCD Driver IC）大厂敦泰电子，亦已开始布局指纹辨识技术，并可望于2014年下半年推出指纹辨识感测器模组，届时其现有的客户如华为、中兴、联想、宇龙酷派等，亦可望在手机上搭载指纹辨识功能。此外，陈玲君指出，由于敦泰电子客群为中低阶智能手机品牌厂，因此该公司亦可望采用CoF封装架构以降低成本。

　　值得注意的是，有鉴于智能手机于2014年可望争相导入指纹辨识功能，因此将进一步激励各种指纹辨识感测方案的开发商加紧布局，期与苹果iPhone 5s采用的电容式指纹辨识技术一较高下，预期各种指纹辨识方案将在智能手机市场上百花齐放。

　　手机导入需求可期　指纹辨识方案百家争鸣

　　图2 金佶科技副总经理巫仁杰指出，未来移动装置指纹辨识方案除了有电容式外，尚有光学式、热感测、压力感测等解决方案。

　　金佶科技副总经理巫仁杰（图2）表示，在iPhone 5s导入电容式指纹辨识感测装置后，使得电容式感测方案一时蔚为风潮；而着眼于指纹辨识功能未来可望成为智能手机的标準配备，各种指纹辨识感测方案的开发商无不卯足全力，希冀能抢进智能手机的供应链。

　　事实上，除了宏达电领头的高阶智能手机将争相导入指纹辨识功能外，中国的一线智能手机品牌厂，如中兴、华为、宇龙酷派、联想等，亦正为旗下人民币3，000元左右的中阶智能手机寻求指纹辨识感测方案，遂吸引众多指纹辨识开发商大举献计。

　　巫仁杰进一步指出，未来除了电容式感测方案将在移动装置市场大出锋头外，诸如压力感测、热感测、超音波及光学感测等各种指纹辨识解决方案亦将大举进攻该市场；再加上未来中低价智能手机也将抢搭指纹辨识技术，将激励更多后进者抢食此一商机，因此电容式感测方案也未必就是未来最大的赢家。

　　然而不可讳言地，电容式感测方案确实是目前的镁光灯焦点。据了解，全球塬本共有三家主要的电容式指纹辨识感测方案供应商，分别为AuthenTec、 Validity及Fingerprint Cards；而在AuthenTec及Validity分别被苹果及新思国际购并，并可望成为苹果及非苹阵营供应主力后，Fingerprint Cards也不甘示弱，正锁定非苹阵营积极出招。

　　事实上，Fingerprint Cards已于2013年11月下旬针对Android和Windows移动平台发布了两款全新的指纹辨识感测模组，并已于近日开始为富士通、韩国泛泰 （Pantech）及中国康佳的智能手机及平板电脑提供相关解决方案，同时该公司亦积极地接洽三星、乐金（LG）等一线手机品牌厂，显见其抢攻非苹阵营青睐的决心。

　　另一方面，光学指纹辨识感测方案亦有重大技术突破。据了解，金佶科技即已透过各种专利技术摆脱以往光学指纹辨识感测器体积过大的诟病，研发出超薄型的光学感测解决方案，将整体模组厚度从过往的6.5毫米（mm）微缩至3毫米以下（图3），有助于光学感测方案抢攻极为注重轻薄外型的移动装置市场。

　　

　　图3 右1为传统光学式指纹辨识感测方案，厚度较厚；右2、右3为金佶超薄光学式指纹辨识感测方案，厚度分别为6.5毫米及3毫米。

　　巫仁杰指出，金佶科技除将光学式指纹感测模组内的互补式金属氧化物半导体（CMOS）感测器、相机模组及光学镜头设计成小体积外型之外，亦从光学系统、光引擎（Optical Engine）及内建演算法的辨识IC等设计多方着手，因此即使模组体积变小，系统辨识的精準度并不打折，让该解决方案在体积方面的竞争力得以更加彰显。

　　巫仁杰透露，该公司第二代的解决方案厚度为4.9毫米，已获部分专用型平板（Vertical Tablet）市场的青睐，而将于2014年发表的第三代解决方案厚度则为3毫米，并将瞄準中国的白牌手机市场大举进攻。

　　值得注意的是，目前市场上指纹辨识多半用于身分辨识及解锁，未来指纹辨识应用则可望更趋多元。据了解，指纹辨识芯片与模组厂，无不积极透过整合软体和云端平台，让指纹辨识技术更具竞争力，以提供消费者更为安全的隐私防护平台并延伸应用触角。

　　结合云端平台　指纹辨识扩大应用范畴

　　

　　图4 世达科技行销总监曾元宏认为，指纹辨识技术结合云端运算，将能为使用者建立更严密的安全隐私防护平台。

　　世达科技行销总监曾元宏（图4）表示，事实上指纹辨识技术由来已久，在苹果将该技术搭载至智能手机后，方进一步让指纹辨识技术的市场热度再升温；不过，目前市面上的指纹辨识技术应用范畴过于狭窄，如iPhone 5s及HTC One max的指纹辨识技术都仅限于解锁之用，并无法提供消费者更为实际的保障。

　　曾元宏进一步表示，指纹辨识技术若要真正融入到使用者的生活应用层面，势必要建立完善的个人隐私安全平台，让使用者的网路社群活动、各种形式的档案、个人通讯资料、单一应用程式等资料，不仅能透过指纹辨识加密，还能进一步藉由云端运算统一管理所有个人资料，让指纹辨识防护网更为严密（图5）。

　　

　　图5 指纹辨识结合云端平台方案示意图　资料来源：世达科技

　　有鉴于此，世达科技推出结合云端运算的隐私防护平台--FingerQ&PrivacQ；FingerQ系指软体运算方案，PrivacQ代表外嵌式指纹辨识装置，如指纹辨识加密手机壳。

　　FingerQ&PrivacQ不只能对单一资料或是智能手机、平板电脑等移动装置加密，还能透过云端运算建立个人专属的生物识别系统，使用者在云端上储存/传输资料后，通过指纹辨识认证的终端装置，如个人电脑、笔记型电脑、智能手机等，亦能同步读取云端资料。

　　事实上，市场上有不少开发指纹辨识的芯片商及模组厂都已起心动念欲再跨足软体领域，而从电容式触控模组起家的世达科技亦不例外。曾元宏认为，世达科技的指纹辨识技术透过演算法、感测器模组、云端运算的三方整合已逐渐到位，未来除了持续代工指纹辨识感测模组外，亦将提供软体开发套件（SDK）或应用程式开发介面（API）等工具。

　　曾元宏指出，目前外嵌的硬体解决方案都须藉由移动装置的应用处理器（AP）进行运算，较为耗能，因此世达科技预计于2014年推出内建微控制器（MCU）的感测模组，让指纹辨识的运算效能再升级。

　　综上可知，指纹辨识风潮在苹果iPhone 5s领头后，除了非苹阵营的品牌厂卯足全力加快导入速度外，指纹辨识开发商亦军心大振，不只希望抢进移动装置的供应链，更期望能扩大指纹辨识的应用范畴，让使用者的体验再升级。