解决5G手机商用核心痛点:思立微首创CSM光学指纹模组

据了解,此次CSM方案是思立微历经一年多密集研发的成果,已经完成了所有的质量和可靠性测试,目前已有多家客户进入量产调试阶段。测试阶段也攻破了各类技术难点。
   众所周知,对于5G手机而言,由于功耗大导致散热成为行业热点,在这种情况下,手机厂商一方面采用大容量电池;而另一方面,则加强手机散热性能。这也是近年来手机散热概念股颇受资本市场关注的主要原因。
 
  从目前已发布的5G手机来看,在华为发布Mate 20 X(5G)后,三星也发布了NOTE 10 5G版本,紧接着vivo旗下IQOO也发布了5G手机,对比三款手机可以发现,三者不约而同的采用大电池以及大尺寸屏幕,并且都在发布会上重点讲述了散热系统。
 
  究其背后的原因是在5G手机功耗大的情况下,高容量电池和强悍的散热系统成为重点,此时采用尺寸更小的元器件无疑至关重要,有效的利用内部结构则也变得愈发重要。
 
  以屏下光学指纹为例,目前市场上主流的屏下光学指纹识别方案是COB(chip on board)方案—芯片与外围元器件都是直接放在FPC(Flexible Printed Circuit)软板上。屏下光学指纹方案正是使用的这个方案得以在手机终端大规模应用,但其劣势也较明显—COB封装的模组尺寸较大,挤压了电池空间。
 
  一方面,因为COB模组是基于Wire Bonding的技术,所以软板上的内引脚及金线引线需要一定的空间;同时,焊接在软板上的外围元器件占用了一定的空间。这就造成了COB模组的X Y方向的尺寸比较大,电池尺寸被迫做出牺牲。
 
  另一方面,因为模组厂必须使用COB的组装线体来组装目前屏下光学指纹识别COB模组,然而COB的组装线体产能较为紧张(基于现在终端的摄像头的数量增长过快,需要更多的COB线体来组装手机上的摄像头),进一步限制了智能手机的产能。
 
  为此,业界领先的人机交互及生物识别方案供应商思立微宣布,其推出最新适用于OLED屏下光学指纹识别的CSM(chip-scale module)方案GSL7001F,在模组尺寸(XY方向)极具优势,比上一代传统COB(chip on board)方案,面积可缩减50%,为客户整机内部器件堆叠贡献更多可能性。
 
  众所周知,传统COB方案因其制程成熟很快赢得客户青睐,但在整机结构设计中,COB方案XY方向尺寸过于庞大,导致整机厂商必须重新调整内部器件的堆叠尤其是电池。针对这一痛点,在保证性能和可靠性的前提下,思立微一直致力于将指纹模组小型化,且通过系统优化设计,解决了模组必须旋转一定角度的行业难题,将小型化做到业界极致。
解决5G手机商用核心痛点:思立微首创CSM光学指纹模组
  图示:CSM与COB对比图
 
  据悉,CSM方案没有使用传统的COB封装工艺(COB对于芯片的封装是通过Die Attach和Wire bond来完成),而是改为使用Flip-chip的方式节省了XY方向的面积。
解决5G手机商用核心痛点:思立微首创CSM光学指纹模组
  芯片封装体
 
  并且经过设计优化,进一步提升了该方案的集成度,可以让FPC软板的元器件区域空间减小,若进一步结合去Flash的技术,可以完美达成0外围器件的指纹方案。
解决5G手机商用核心痛点:思立微首创CSM光学指纹模组
  芯片封装体
 
  据悉,CSM方案无需COB工艺线,不会受限于COB产能紧张(双摄/三摄的大出货量),模组厂只需有成熟的SMT工艺与镜头装配工艺,在思立微成熟测试方案的支持下,即可完成整个模组的生产到交付。
 
  据了解,此次CSM方案是思立微历经一年多密集研发的成果,已经完成了所有的质量和可靠性测试,目前已有多家客户进入量产调试阶段。测试阶段也攻破了各类技术难点。例如,因为芯片封装体是一个密闭空间,在SMT时很容易有“爆米花”的现象,这就给水汽留下了生存空间,影响了产品的可靠性或者性能。为了解决这个问题,思立微实验了各种工艺,使用弯曲管道管控、抽真空等等,最终达到量产要求。
 
  从屏下指纹芯片发展趋势来看,未来的屏下光学指纹识别势必会朝着性能更好、更快(识别准确率更高,识别错误率更低,解锁更快)、更智能化(会随着人的指纹变化而变化—不同的年龄,不同的季节)、产品更小的方向发展;产品更小不仅仅局限于X Y方向,也会在Z方向需要更薄的产品。
 
  而思立微作为电容指纹和屏下光学指纹领先厂商,一直致力于不断推出解决客户痛点的指纹识别方案。思立微深耕技术创新路线,相继推出国内首创MCU和传感器集成方案,首创可调焦光学指纹模组方案,以及最先将3P式镜头应用于指纹识别模组,持续引领行业技术进步。
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