指纹识别盖板:蓝宝石、涂覆式、玻璃亦或是陶瓷?

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指纹识别盖板材料纷争:蓝宝石、涂覆式、玻璃、陶瓷谁更胜一筹?

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如果说智能手机已经成为人们生活的“主宰”或许太过偏激,但是它跟我们的生活的确越来越紧密了,手机所具备的通信、上网、社交等基本的功能早已无法满足用户的需求了,因为它承载了我们太多的私人信息了,信息安全的保护成了重中之重,但如何在安全和便捷之间平衡,一时间成为了难题。

2018年指纹识别设备规模将高达17亿台

随着2013年,苹果iPhone 5S引入指纹技术以后,手机的开机设置也从最初的数字密码、图形解锁演变到了现在的指纹识别,我们的手机也变得越来越安全了。短短两三年光景,千元机、甚至百元机也已经有了大量机型搭载了指纹识别技术,可以说指纹识别几乎已成为了手机的必备功能。指纹识别的功能也从之前的单一解锁,到现在的解锁、支付以及启动各种应用等等功能,保护用户信息安全的同时极大的方便了用户的日常使用。

指纹识别模组因其快捷、安全、方便等优点在智能设备上得到了迅速的普及,受益于此,巨头瑞典公司FPC在过去的 2 年里,Fingerprint 的营收规模扩大了 20 倍以上。FPC 公司的CEO Joergen Lantto预测,2016年,搭载指纹识别设备的市场规模至少达到5亿台,此类生物识别应用未来还会应用到手机以外的领域,估计到2018年,这一规模还会增加到17亿台的水平。在2015年,第三季度,指纹感应器已经应用到了 3.6 亿部手机上。随着物联网应用的不断扩大,远程控制等家电设备在指纹识别上的应用,都将意味着巨大的机会。

蓝宝石、涂覆式(coating)、玻璃、陶瓷谁更胜一筹?

指纹识别市场潜力巨大,但在技术应用上却并不是那么容易的。鉴于指纹识别模组面积小,应用环境复杂,但是要求识别灵敏度和速度高,这就对对指纹识别芯片以及表面保护材料也提出了非常高的要求,目前比较成熟的方案有蓝宝石、涂覆式(coating)、陶瓷盖板以及玻璃四种方案。

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先来说说,最常见的蓝宝石盖板按压式指纹识别方案和涂覆式指纹识别方案。

成本和性能方面,蓝宝石方案硬度高,耐腐蚀,但存在成本较高,抗摔能力不强的弱点,而涂覆式背面指纹识别方案由于涂层硬度不高,存在容易磨损和受汗水腐蚀等缺点,采用该方案的手机,使用一段时间后难免会有各种划痕出现。

外观方面,涂覆指纹识别方案常用在手机的背面,且质感稍差,较容易破坏背面的整体美观。而蓝宝石盖板按压式指纹识别方案应用在手机的正面,将指纹放在正面不仅可以让手机的背面更为美观,同时更符合用户的使用习惯和审美。

综上所述,正面指纹识别更受用户欢迎,但蓝宝石盖板材料价格高,又因其穿透性较差,适用蓝宝石指纹识别芯片价格也较高,同时由于其韧性稍差,厚度无法进一步做薄(目前最薄厚度为0.175mm),因此市面上又出现了氧化锆陶瓷和钢化玻璃两种蓝宝石盖板替代材料。

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材料参数对比图

如上图,钢化玻璃具备制作工艺简单,成本低等优点,但硬度远不及蓝宝石,容易被被更高硬度的细小灰尘磨花,介电常数、抗弯强度也较差,厚度无法进一步做薄(目前最薄厚度为0.175mm),影响识别速度,不能算是理想的蓝宝石替代材料。

氧化锆陶瓷材料介电常数是蓝宝石的 3 倍,此特性使指纹识别更灵敏,成功率更高, 又由于韧性高于蓝宝石3倍以上,氧化锆保护层在保证抗摔强度下,目前最薄量产厚度低至0.1mm,而如果厚度做到和蓝宝石相同时,此时强度、抗摔性将显著优于蓝宝石。更重要的是,氧化锆的总成本却只有蓝宝石的 1/4,是替代蓝宝石高性价比方案。据了解,氧化锆陶瓷盖板目前已在多家知名品牌手机中得到应用,未来有机会在智能手机应用中逐渐普及。

氧化锆陶瓷市场有望爆发

深圳顺络电子股份公司就看到了氧化锆陶瓷的市场强劲的增长势头,通过参股东莞信柏结构陶瓷有限公司进入到了氧化锆陶瓷领域。氧化锆陶瓷精细化加工壁垒高,市场集中度高,有量产实力的厂商屈指可数,但实现大规模的量产后生产成本可大幅降低。

氧化锆陶瓷温润如玉的特性,已经成为了高端消费电子产品中差异化的竞争利器,品牌厂商也积极推动陶瓷后盖产品,如Apple Watch的背面就采用了氧化锆陶瓷材料。据集微网了解,华为P7高端版、金立W808等高端手机的背板也都采用了顺络电子的氧化锆陶瓷材料。氧化锆陶瓷早已广泛应用于手表、假牙假肢等领域,但透光性稍差,可以能用在除显示屏盖板的所有外观件场合。不过,氧化锆陶瓷在介电常数、价格、薄度方面与蓝宝石相比均有一定优势,非常适用于指纹识别盖板。

据统计,目前已发布的正面指纹识别方案的智能手机高达20多款。今年,小米5、OPPO R9等旗舰手机都已经采用正面陶瓷盖板指纹方案。有行业内人士透露,今年还有会有大量搭载陶瓷盖板指纹识别方案的手机发布,预计陶瓷盖板出货量将得到明显提升。 而在更为广阔的工业市场,或能为指纹识别提供更大的市场空间。据预测,未来十年内,指纹识别工业市场将有700亿元的市场容量,60%的市场增加率。

蓝宝石、涂覆式(coating)、玻璃、陶瓷盖板你看好谁?

 

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