指紋識別蓋板:藍寶石、塗覆式、玻璃、陶瓷誰更勝一籌?
2020-12-06 電子產品世界編者按：指紋識別模組因其快捷、安全、方便等優點在智能設備上得到了迅速的普及，鑑於指紋識別模組面積小，應用環境複雜，但是要求識別靈敏度和速度高，這就對對指紋識別晶片以及表面保護材料也提出了非常高的要求。
如果說智慧型手機已經成為人們生活的「主宰」或許太過偏激，但是它跟我們的生活的確越來越緊密了，手機所具備的通信、上網、社交等基本的功能早已無法滿足用戶的需求了，因為它承載了我們太多的私人信息了，信息安全的保護成了重中之重，但如何在安全和便捷之間平衡，一時間成為了難題。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201605/291870.htm2018年指紋識別設備規模將高達17億臺
隨著2013年，蘋果iPhone 5S引入指紋技術以後，手機的開機設置也從最初的數字密碼、圖形解鎖演變到了現在的指紋識別，我們的手機也變得越來越安全了。短短兩三年光景，千元機、甚至百元機也已經有了大量機型搭載了指紋識別技術，可以說指紋識別幾乎已成為了手機的必備功能。指紋識別的功能也從之前的單一解鎖，到現在的解鎖、支付以及啟動各種應用等等功能，保護用戶信息安全的同時極大的方便了用戶的日常使用。
巨頭瑞典公司FPC在過去的 2 年裡，Fingerprint 的營收規模擴大了 20 倍以上。FPC 公司的CEO Joergen Lantto預測，2016年，搭載指紋識別設備的市場規模至少達到5億臺，此類生物識別應用未來還會應用到手機以外的領域，估計到2018年，這一規模還會增加到17億臺的水平。在2015年，第三季度，指紋感應器已經應用到了 3.6 億部手機上。隨著物聯網應用的不斷擴大，遠程控制等家電設備在指紋識別上的應用，都將意味著巨大的機會。
藍寶石、塗覆式(coating)、玻璃、陶瓷誰更勝一籌?
指紋識別市場潛力巨大，但在技術應用上卻並不是那麼容易的。目前比較成熟的方案有藍寶石、塗覆式(coating)、陶瓷蓋板以及玻璃四種方案。
先來說說，最常見的藍寶石蓋板按壓式指紋識別方案和塗覆式指紋識別方案。
成本和性能方面，藍寶石方案硬度高，耐腐蝕，但存在成本較高，抗摔能力不強的弱點，而塗覆式背面指紋識別方案由於塗層硬度不高，存在容易磨損和受汗水腐蝕等缺點，採用該方案的手機，使用一段時間後難免會有各種劃痕出現。
外觀方面，塗覆指紋識別方案常用在手機的背面，且質感稍差，較容易破壞背面的整體美觀。而藍寶石蓋板按壓式指紋識別方案應用在手機的正面，將指紋放在正面不僅可以讓手機的背面更為美觀，同時更符合用戶的使用習慣和審美。
綜上所述，正面指紋識別更受用戶歡迎，但藍寶石蓋板材料價格高，又因其穿透性較差，適用藍寶石指紋識別晶片價格也較高，同時由於其韌性稍差，厚度無法進一步做薄(目前最薄厚度為0.175mm),因此市面上又出現了氧化鋯陶瓷和鋼化玻璃兩種藍寶石蓋板替代材料。
材料參數對比圖
如上圖，鋼化玻璃具備製作工藝簡單，成本低等優點，但硬度遠不及藍寶石，容易被被更高硬度的細小灰塵磨花，介電常數、抗彎強度也較差，厚度無法進一步做薄(目前最薄厚度為0.175mm)，影響識別速度，不能算是理想的藍寶石替代材料。
氧化鋯陶瓷材料介電常數是藍寶石的 3 倍，此特性使指紋識別更靈敏，成功率更高， 又由於韌性高於藍寶石3倍以上，氧化鋯保護層在保證抗摔強度下，目前最薄量產厚度低至0.1mm，而如果厚度做到和藍寶石相同時，此時強度、抗摔性將顯著優於藍寶石。更重要的是，氧化鋯的總成本卻只有藍寶石的 1/4，是替代藍寶石高性價比方案。據了解，氧化鋯陶瓷蓋板目前已在多家知名品牌手機中得到應用，未來有機會在智慧型手機應用中逐漸普及。
氧化鋯陶瓷市場有望爆發
深圳順絡電子股份公司就看到了氧化鋯陶瓷的市場強勁的增長勢頭，通過參股東莞信柏結構陶瓷有限公司進入到了氧化鋯陶瓷領域。氧化鋯陶瓷精細化加工壁壘高，市場集中度高，有量產實力的廠商屈指可數，但實現大規模的量產後生產成本可大幅降低。
氧化鋯陶瓷溫潤如玉的特性，已經成為了高端消費電子產品中差異化的競爭利器，品牌廠商也積極推動陶瓷後蓋產品，如Apple Watch的背面就採用了氧化鋯陶瓷材料。據集微網了解，華為P7高端版、金立W808等高端手機的背板也都採用了順絡電子的氧化鋯陶瓷材料。氧化鋯陶瓷早已廣泛應用於手錶、假牙假肢等領域，但透光性稍差，可以能用在除顯示屏蓋板的所有外觀件場合。不過，氧化鋯陶瓷在介電常數、價格、薄度方面與藍寶石相比均有一定優勢，非常適用於指紋識別蓋板。
據統計，目前已發布的正面指紋識別方案的智慧型手機高達20多款。今年，小米5、OPPO R9等旗艦手機都已經採用正面陶瓷蓋板指紋方案。有行業內人士透露，今年還有會有大量搭載陶瓷蓋板指紋識別方案的手機發布，預計陶瓷蓋板出貨量將得到明顯提升。 而在更為廣闊的工業市場，或能為指紋識別提供更大的市場空間。據預測，未來十年內，指紋識別工業市場將有700億元的市場容量，60%的市場增加率。
藍寶石、塗覆式(coating)、玻璃、陶瓷蓋板你看好誰?
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