三星S10超声波指纹供应商曝光:高通方案/GIS欧菲科技供模组

从目前一线手机品牌来看,除了苹果暂且还没有采用屏下指纹以外,国内厂商如华为、OPPO、vivo、小米等都已经大规模采用屏下指纹,且三星也将在下一代旗舰机S10上采用,并且传言指纹芯片将由高通供应,而指纹模组则由中国台湾GIS和内地模组大厂欧菲科技供应!
   对于2018年的智能手机市场而言,最受智能手机品牌厂商热衷的卖点莫过于全面屏、多/3D摄像头以及屏下指纹。而屏下指纹从2017年底开始陆续上市,直到2018年方才大规模应用,如当前OPPO、vivo更是在千元机上采用了屏下指纹。
 
  从屏下指纹供应商来看,目前屏下指纹芯片供应商主要有汇顶科技、思立微以及新思,不过,新思屏下指纹由于方案与前两者不同,且采购成本与前两者相比要高出近一倍,导致新思出货量并不理想,同时因为方案不一样,导致手机厂商在采用汇顶和思立微芯片之际,并不会采用新思方案,当然,近来,据手机报在线得知,新思实际上已经打算放弃屏下指纹。
 
  从目前一线手机品牌来看,除了苹果暂且还没有采用屏下指纹以外,国内厂商如华为、OPPO、vivo、小米等都已经大规模采用屏下指纹,且三星也将在下一代旗舰机S10上采用,并且传言指纹芯片将由高通供应,而指纹模组则由中国台湾GIS和内地模组大厂欧菲科技供应!
 
  三星S10超声波指纹供应商曝光:高通方案,GIS/欧菲科技供模组
 
  11月29日,据台湾媒体报道称,总部位于中国台湾的供应商GIS和欧菲光将承担三星Galaxy S10屏幕指纹传感器的订单。消息人士称,三星计划将于2019年2月底在巴塞罗那举办的世界移动通信大会(MWC)上推出Galaxy S10系列旗舰,该系列提供6.1英寸和6.4英寸两个版本。
 
  报道称两家供应商将于1月份开始接单量产,而且GIS和欧菲光都与高通公司合作开发超声波屏幕指纹传感器技术,GIS拥有生产率高的优势,而欧菲光的优势在于低生产成本,而高通则负责方案。
 
  据资料显示,2015年高通第一代超声波识别仪发布,可在300微米(0.3mm)的玻璃下精确工作;2017年6月,高通第二代超声波指纹技术亮相,号称可以精确到800微米(0.8mm),拥有1%的拒绝率、250ms延迟,解锁速度更快、更安全,且不怕湿手等复杂环境,也不会因为外界光线问题而影响到传感器工作灵敏度,能与传统的电容指纹相媲美。尽管此前高通的超声波指纹方案已经被小米有采用,但是实际上,并没有大规模量产。
 
  此外还有消息人士称,三星计划将超声波屏幕指纹技术应用到Galaxy Note系列上,GIS和欧菲光正努力赢得三星更多订单,这从侧面暗示Galaxy Note 10可能会使用超声波屏幕指纹技术。不仅如此,三星Galaxy S10系列还将搭载高通骁龙8150处理器,这颗芯片将于12月份在夏威夷骁龙技术峰会上正式亮相。
 
  欧菲科技作为国内光学市场的龙头企业,公司在3D sensing模组、摄像头模组、指纹模组、触摸屏模组这几个高速增长的光学市场细分领域齐头并进,均占据领先地位。欧菲科技能够在上述多个光学模组领域占据较高市场份额,主要得益于公司持续创新带来的技术优势。根据官网,公司目前已在全球范围内申请专利4138件,已获得授权专利2376件。
 
  三季报显示,当期欧菲科技实现营业收入为128.90亿元,同比增长38.07%;实现归属于上市公司股东的净利润为6.33亿元,同比增长57.47%。欧菲科技预计,2018年度实现归属于上市公司股东的净利润为18亿-20.5亿元,同比增长120%-150%。
 
  除了在指纹模组市场获得成功以外,欧菲科技在摄像头模组市场同样如此,而我们都知道,镜头是摄像头模组中的光学核心部件,一直以来,欧菲科技在自身优势产品的基础上坚定向产业链上游延伸。中金公司调研纪要表示,欧菲科技管理层看好2019年国产手机三摄渗透率有望达到两位数,认为手机摄像头“三摄/多摄化”趋势明显,因为照片质量更好且以P20 Pro为代表的三摄机型受到消费者欢迎,主流厂商正加速布局。
 
  三摄对技术及一体化要求更高,爆发初期拥有客户及技术优势的模组龙头将首先收益。欧菲科技凭借着在消费电子领域积累的核心客户优势和在微摄像头组件技术光学创新优势,已经成为业内高像素微摄像头模组领先企业之一,2016年年底开始,公司单月出货量稳居全球第一,2017年年底市场占有率接近15%。欧菲科技目前已成为华为P20 Pro三摄主要供应商,具备量产实力。
 
  思立微超声波方案明年商用:今年屏下指纹出货超1000万颗
 
  众所周知,对于今年的指纹芯片厂商而言,思立微可以说是最大的赢家,据业界人士透露称,其今年光屏下指纹芯片出货量就超过了10KK(1000万颗)。不仅仅是华为的指纹芯片供应商,同时屏下指纹芯片也在市场获得认可并被OPPO等一线品牌大规模采用。
 
  整体看来,随着全面屏时代的到来,因电容方案受限,屏下指纹的技术应用成了业界追随的热点,光学与超声方案成为发展主流,从目前来看,光学式屏下指纹主要有思立微、汇顶科技以及新思三家,同时,还有压力触控解决方案,而超声波方案则主要有高通,但是,这种局面也即将被思立微打破。
 
  其中,超声波方案利用回波强度识别指纹,具备防油防水、穿透性强等优点:超声波方案利用指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指,由于超声波到达不同材质表面时被吸收、穿透和反射的程度不同,因而可以利用皮肤和空气或不同皮肤层对于声波阻抗的差异,对指纹的嵴与峪所在的位置进行识别。
 
  而超声方案的优点在于其穿透性更强,能够进行深层的皮下指纹识别且能够辨别活体,因而方案的安全性更高;此外,超声波方案不易受到油渍和水渍以及强光的干扰,因而解锁更加稳定可靠,已成为指纹识别方案发展的一个重要方向。
 
  据媒体此前报道,上海思立微电子在MEMS超声技术上历时两年的潜心研发,取得了突破性进展。其自主研发的超声换能器已通过系列性能测试,在10MHz频点转换效率可达1.5%,表现出优异的性能,并已应用到下一代超声指纹识别芯片的研发中。
三星S10超声波指纹供应商曝光:高通方案/GIS欧菲科技供模组
  据悉,思立微所采用的压电超声换能器(PMUT)利用氮化铝的压电效应进行电能和机械能之间的转换来侦测手指表皮和真皮层的谷脊信息,以做出精确的判断。
 
  据介绍,氮化铝是一种稳定性非常高的压电材料,具有两个重要的特性:逆压电效应和压电效应。逆压电效应是指当在压电材料两端施加电压时,压电材料内部会产生形变,形变量与电压成正比,这是将电能转换成机械能的过程;压电效应是指压电材料在力的作用下产生形变时,压电材料内部正负电荷中心发生相对位移,使压电材料两端产生符号相反的束缚电荷,电荷量与压力成正比,这是将机械能转换成电能的过程。
三星S10超声波指纹供应商曝光:高通方案/GIS欧菲科技供模组
  有别于其它SOI多硅片的工艺,思立微的压电超声换能器独创单硅片刻蚀结构和工艺,主要由悬空的换能薄膜组成,包括底电极,压电层,顶电极及弹性层。利用压电材料的逆压电效应,只要在压电材料薄膜上下两面的底电极和顶电极施加固定频率的电压,薄膜就会振动,产生声波。而反过来,当声波传到换能薄膜时,薄膜产生形变,压电层两端就会产生正负相反的附属电荷,外围电路就可以通过顶电极和底电极采集产生的电信号。
三星S10超声波指纹供应商曝光:高通方案/GIS欧菲科技供模组
  在进行指纹识别应用时,给超声换能器施加交流电压,超声换能器产生振动,振动向上传输,即超声波向上传输,穿过不同介质层(屏幕,玻璃等)到达手指的谷或者脊,声波遇到脊的表面,部分反射,部分透射,而因为谷中空气的声阻抗远高于脊,所以声波遇到谷时几乎为全反射。从谷和脊反射回来的不同声波能量传到对应的超声换能器表面时,对应的超声换能器会生成不同的电学信号(幅值,频率,相位等)。
 
三星S10超声波指纹供应商曝光:高通方案/GIS欧菲科技供模组
  与其它指纹识别技术方案相比,超声技术能实现3D指纹识别,安全性更高。通过声学聚焦的方法,将声波聚焦到手指表面,如果遇到手指的脊,部分声波反射回来,其余声波透射进入皮肤,这一部分声波遇到真皮层之后被再次反射回来;所以声波在遇到脊之后会在表皮和真皮层反射回来两个时间不同的信号;而在谷的地方,声波只有一次反射,而且是全反射信号。超声指纹识别方案就是通过这个方法来采集表皮和真皮的指纹信号,从而得到3D的指纹信息。
 
  据了解,思立微所研发成功的PMUT换能器采用AIN材料,基于CMOS工艺,独创MEMS结构,结构简单、便于工艺实现。思立微目前业已基于此款PMUT换能器进行屏下超声指纹识别的研发,业界人士透露,预计2019年初将达到量产水平,将于明年实现商用。
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