打造完整指纹传感器产业链，华天科技和德高化成各显神通
2015-01-31 10:24:15   来源：微迷   评论：0   点击：

作者：麦姆斯咨询 王懿

2014年11月11日，淘宝交易额达571亿元，而其中超50%的交易额在移动终端完成。巨大的交易数额背后，也映射出移动支付渐已成为主流的消费方式。同样，移动支付的兴起也引起了整个产业链对支付安全的迫切需求，指纹识别也开始成为刚性需求。

“2015年，指纹识别在旗舰机上一定会成为标配。如果说在今年推出的旗舰手机没有搭载指纹识别功能，就无法称之为旗舰机。”1月20日，华天科技西安封装技术研究院院长谢建友在接受《手机报》采访时说。

2014年光棍节后，某搭载指纹识别芯片的旗舰机发布，这款搭载指纹识别的旗舰机型背后的封装厂商华天科技也在指纹识别封装市场开始引人关注。

“其实早在2011年，华天昆山公司的TSV技术就已经进入了量产，而这个Wafer Level Package级的封装技术恰巧是指纹识别的稀缺产能。2013年，苹果首次在iPhone 5s上搭载指纹识别，公司就开始关注指纹识别并与Design House合作推动指纹识别封装的量产。”谢院长说。

通常指纹识别生产主要分为三个阶段，第一段是Trench（广义TSV的一种）或者TSV（Through Silicon Via硅通孔），第二段是SiP（System in Package系统级封装），第三段是Assembly，即模组组装。而这三种技术，华天科技都已经具备了量产的能力，较之于同行业的竞争对手，华天科技是国内首家给安卓手机量产的TSV公司，SiP的多物理域协同仿真平台可以大大降低指纹SiP在研发阶段的结构和物料选择试验周期，三年前为摄像头模组开发的WLO（晶圆级镜头）技术在玻璃与芯片贴合方面积累了深厚的量产实战经验和knowhow，该技术可无缝迁移到蓝宝石玻璃贴合的量产过程中。华天在指纹识别全产业链的布局各有特点，是大陆具备TSV稀缺产能且唯一具备全产业链能力的第三方代工厂。

不仅如此，对于指纹识别按压式以及滑动式的技术之争，华天科技并没有在意，而是都已出货，“按压式与滑动式对于华天科技TSV+SiP+模组的完整产品线来说都不是问题，Sensor裸露和塑封方案可以灵活组合。”谢院长补充说：“公司在2009年就开始研发和导入SiP封装量产，至今SiP的封装良率已经达到99.5%以上，电、热、应力多物理域协同仿真和设计平台为TSV+SiP先进封装研发提供了强大的支持，极大缩短了新封装导入周期，节约了材料试验费用。

在指纹识别封装中，因为芯片与封装面积比极高，体积比也极高，对于翘曲、应力和可靠性造成了很大挑战，指纹识别中必须用到的新材料和新结构如果缺乏应力仿真工具的使用，犹如盲人骑瞎马，至少五种材料，每种材料四个物理特性，不同的面积和体积，最少十个变量在SiP结构中作用，影响封装的外形、可靠性与可制造性，而多物理域协同仿真和设计平台犹如屠龙宝刀，删繁就简，快速确定材料配比与结构，为客户挑选性能和成本最优的方案，尽量选择最常用的物料，为客户供应链提供最具有弹性和成本优势的整体封装解决方案。

TSV作为WLCSP中的稀缺产能，最早应用于CIS（Camera Image Sensor），华天科技2011年至今量产多年，目前开拓了指纹识别的应用，后续在物联网、MEMS、可穿戴有更广泛的应用前景。而在客户群上，华天科技除了量产客户外，已经与国内外指纹识别和主流触控厂商全面开展合作。

而专业的微电子和光电子用途化学材料制造商德高化成另辟蹊径，经过两年多时间研发出指纹传感器封装专用环氧树脂塑封料GT-308，成功提供了另一种指纹传感器的封装途径替代蓝宝石透镜封装方案。新方案通过普通的IC封装工艺在指纹识别芯片表面形成一层坚固的匀质介电质保护层，起到增益放大电容信号的作用，可以支持指纹电容传感器阵列在保护层厚度超过100um的情况下保持指纹传感器优秀的分辨率和灵敏度。据悉，德高化成的这种材料是全球首个实现介电常数高于15，同时介电损耗低于1%的环氧树脂塑封料，它的出现使指纹传感器经过简单的BGA / LGA普通封装工艺即可同时实现芯片保护、包封和生物识别的功能。

“指纹识别在生物识别领域所占份额最大，之前主要应用于门锁、金融、身份认证等领域，成本很高，苹果的Touch ID带动了手机行业对于指纹识别的应用，加上移动支付的大爆发，安全成为刚需。因此在算法、技术方面，原本的指纹门锁等厂商快速研发封装和组装，使之小型化、低成本，触摸IC厂商迅速向指纹识别转型，在算法和封装组装方面投入技术资源，加速推进手机指纹应用的量产化。对大陆市场来讲，2014是指纹识别元年，2015将是指纹识别的爆发年，”谢院长解释说，“指纹识别将是2015年旗舰机的标配，在智能手机领域预计有20%以上的渗透率。中低端手机的推广取决于成本，主要看封装和组装的总体方案能否大幅降低指纹识别模组的成本。2015是充满希望的一年，也是激烈竞争的一年。”