JMetrics推出第四代指纹识别芯片解决7大关键技术难点

指纹识别技术并非新兴技术，发展到今天已经是第四代。直到苹果在iphone5S及后续IPAD系列产品中采用该技术，主要功能为解锁及支付相关应用。Iphone和三星在消费电子市场上带动了指纹识别功能热潮。不少国内本土IC厂商也抓住机会，相继推出类似的解决方案。

指纹识别功能在手机安全应用的普及，以及新一代高精度防伪的指纹识别传感芯片出现后，人们将会再度信任指纹识别技术的可靠性以及便利性，届时指纹识别应用商品将会出现在日常生活常见的应用上，例如：即时通信软件；邮箱密码取代；公/私有云密码登入；个人文件、图片保密；网上电子支付等等…。此外，集成微处理器的独立识别指纹模组，将会因为整合度高；体积缩小；制作简易；价格低廉等优势而大量应用于生活家电及安防领域，届时每日生活的信息安全就能任由双手掌握。

相关指纹识别应用

8月13日，台湾J-Metrics（茂丞科技）在深圳召开指纹识别芯片代理商大会，并连续发布六款新一代基于主动式垂直射频技术的指纹传感器及相关应用解决方案。茂丞科技商务总监许光铭表示，目前手机行业对于指纹识别的应用需求，已经行成一股新浪潮。预计在明年将有三分之一以上的手机，会采用指纹识别芯片作为开关机、个人私密信息与图片的加密保护。未来会有更多软件如手机游戏、手机购物、手机银行等应用软件，通过指纹加密来进行安全支付认证。

茂丞科技商务总监许光铭

茂丞科技总经理张哲玮博士表示，目前国内市场主要以第二代被动电容式指纹传感器为主,此技术已经发展了20多年了,专利已经都完全开放了,所以技术门坎较易跨越;第三代的主动电容式的技术门坎较高，并且专利都被一家美国公司涵盖了,但是此类工艺生产门坎高，成本也相对较高，并且无法做按压式的方案,不容易普及。“我们是专注在更高新技术的第四代主动垂直射频式,此技术门坎高也有专属的专利,以此技术发展使用的指纹传感器，能根本解决先前所有世代传感器的问题, 其利用半导体感面积型测接收器，接收微小的人体手指发出指纹影像讯号，使能侦测手指3D影像，以辨识表面指纹的脊和谷的深度3D图形。这种技术可以补捉到皮肤活体层底下，轮廓鲜明及清晰的指纹影像。与光学式、热感应式、被动电容式相较，其优点为可以读取到皮肤活体层的指纹，提供质量较佳的影像及保护涂层，以防止硅胶假指纹膜的破解，达到高精度防伪功能。”

茂丞科技总经理张哲玮博士

据了解，主动式垂直射频技术的指纹传感器，可设计成按压式及滑动式两种应用方案，依据成本考虑或在特殊需求模式及尺寸要求限制下，亦可设计成滑动与按压双模并行方案供客户采用。由于芯片设计具备有高速的射频瞬间发送及接收能力，其高性能滑动扫描速度超过35cm/sec，对指纹影像特征点可快速精准的完整采集存储，同时在芯片内部运算技术采用了自动图像校正功能，针对各类手指,如干手指、湿手指及不同深浅纹路等特殊手指，都能够精确地提取指纹影像特征点对其辨识与比对，起到良好的用户体验效果。

据介绍，此类传感器的封装形式采用环氧树脂与高密度二氧化硅融合的聚合物材质进行保护封装，厚度>130um ；表面硬度可达7H，并且通过具有活性硅烷基团和氟改性有机基团的涂料进行镀膜处理可提升到9H的硬度，具备防污、疏水、疏油性、防止指纹残留、抗墨水污渍、抗静电、耐刮、耐磨、耐酸碱、表面光滑及美观的各类颜色等特性，使用环境可承受-20~70℃范围内温差中正常使用，提供了最佳的手指接触面与紧密无缝的封装设计，可用于全平面的手机面板表面设计，甚至可隐藏在玻璃盖板底下，使产品更加美观、耐磨、耐刮及耐敲打，几乎不损坏，使用寿命较长，更适用于移动便携的终端设备上使用。

上网本

茂丞传感器的封装结构图

张哲玮博士同时介绍，采用这种技术的好处包括：1，能适用各种人种与年纪；2，能随时稳定的抓取高质量指纹生物讯息；3，能适用于各种环境与温度环境；4，耐用不易破坏；5，美观且易于整合到系统产品中使用；6，能成为一个按压开关,一按即能准确知你是谁,方便应用；7，单价便宜用得起;进而能大量普及市场应用!

张哲玮博士表示，指纹识别技术应用是一个复杂的系统工程，除了感应芯片本身的高度集成SOC（系统单芯片）整合设计外，必须在完整的成像模式下低能耗使用，同时还要在休眠待机唤醒省电功能时保持最低功耗，才能广泛地应用在手持移动设备上。除此之外，芯片厂商必须具备有在各种主控芯片上的驱动调试能力，搭配成熟稳定的识别算法开发包，并编写相关的应用软件，应用于Windows 及 Android等各种系统操作平台上，如此才能真正使用于终端设备上，成为一款可销售的商品。对于一般的芯片设计公司或软件集成商而言，这是一种具有相当高度门槛的系统挑战工程，没有雄厚的软件基础实力和长期的算法研究以及不同市场的验证经验，很难建构成一套完整的解决方案。

指纹识别技术应用是一个复杂的系统工程，具有一定进入门槛

据了解，J-Metrics（茂丞科技）成立于2008年5月，主要成员从事指纹识别算法研究及相关芯片设计超过10年的累积经验。目前主要针对方向为“生物识别影像传感器”，提供指纹传感器、指纹模块及应用解决方案。是少数能提供按压式与滑动式全系列指纹传感器与软硬件一步到位的供货商之一。

张哲玮博士表示，指纹识别技术的关键难点是在接收讯息的指纹传感器,因此装置是根源,必须有好且足够的生物讯息才能准确快速的识别,而指纹识别传感器的关键难点至少有几个趋势要达成才能快速普及与广泛应用：1能适用各种人种与年纪；2.能随时稳定的抓取高质量指纹生物讯息；3.能适用于各种环境与温度环境；4.耐用不易破坏；5.美观且易于整合到系统产品中使用；6.能成为一个按压开关,一按即能准确知你是谁,方便应用；7.单价便宜用得起。

除了技术难点外，指纹识别技术也存在一定的专利限制。张哲玮博士表示，由于指纹识别技术的种类非常多，如传感器的使用就有区分,如光学式,半导体式,微机电式等三大类,而半导体式又区分出：被动电容式，主动电容式，压电式，温感式，主动垂直射频式.., 茂丞的技术属于主动垂直射频式,与其他技术就划分出来而没有关联。“我们有专属的传感器的技术专利与封装专利,也有相关联的模块生产与应用专利,也有我们自己独特的算法发明专利,当然也会继续申请未来我们新一代传感器的发明专利!”

本文为《国际电子商情》原创

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