[導(dǎo)讀] 屏下光學指紋識別方案是COB（chip on board)方案——芯片與外圍元器件都是直接放在FPC軟板上。

      過去兩年全面屏手機的興起，推動屏下指紋識別技術(shù)正在以迅雷不及掩耳之勢席卷整個智能手機產(chǎn)業(yè)。根據(jù)IHS Markit的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年，搭載屏下指紋識別技術(shù)的智能手機全球出貨量將會超過1億臺。預(yù)計未來三年該技術(shù)將在市場保持高速增長。
      目前市場上主流的屏下光學指紋識別方案是COB（chip on board)方案——芯片與外圍元器件都是直接放在FPC軟板上。屏下光學指紋方案正是使用的這個方案得以在手機終端大規(guī)模應(yīng)用，但其劣勢也較明顯——COB封裝的模組尺寸較大，擠壓了電池空間。一方面，因為COB模組是基于Wire Bonding的技術(shù)，所以軟板上的內(nèi)引腳及金線引線需要一定的空間；同時，焊接在軟板上的外圍元器件占用了一定的空間。這就造成了COB模組的X Y方向的尺寸比較大，電池尺寸被迫做出犧牲。另一方面，因為模組廠必須使用COB的組裝線體來組裝目前屏下光學指紋識別COB模組，然而COB的組裝線體產(chǎn)能較為緊張（基于現(xiàn)在終端的攝像頭的數(shù)量增長過快，需要更多的COB線體來組裝手機上的攝像頭），進一步限制了智能手機的產(chǎn)能。
 
                                         圖示一：CSM與COB對比圖
        隨著5G手機的到來，5G手機的功耗更大，對大容量電池的需求更加強烈。犧牲電池尺寸遷就指紋模組變得得不償失。為了解決這一問題，日前業(yè)界領(lǐng)先的人機交互及生物識別方案供應(yīng)商思立微獨家推出了適用于OLED屏幕、在模組尺寸（XY方向）上極具優(yōu)勢的屏下光學指紋識別的CSM (chip-scale module)方案GSL7001F。較之傳統(tǒng) 的COB(chip on board)方案，新方案可以把模組XY面積縮減50%，為大容量電池騰出更多空間，整機內(nèi)部堆疊變得更具操作性。
 
                                            圖示二：封裝體示意圖
          CSM方案使用Flip Chip工藝，把芯片焊接在PCB上，然后用玻璃保護芯片表面，再用錫球把芯片的電路引出來；同時，因為外圍元器件也可以焊接在PCB板上面，這就使得整個設(shè)計從2D形式轉(zhuǎn)變?yōu)?D。這樣的設(shè)計形成了一個和芯片大小差不多的芯片封裝體，不占用額外的X Y方向的空間，基于這個芯片封裝體，開發(fā)者甚在模組階段只需要使用SMT把芯片封裝體焊接在FPC軟板上，然后在芯片封裝體上面直接裝Holder+Lens，模組組裝變得簡單，模組XY方向尺寸和芯片尺寸相當，節(jié)約了手機內(nèi)部空間。據(jù)介紹，他們推出的CSM方案擁有如下幾點優(yōu)勢：1、節(jié)約空間：相比較COB模組，CSM方案，X Y方向的空間有50%的縮減，可以留更多地空間留給電池；這個對5G手機尤為重要；2、降低成本：可以使用模組廠成熟的SMT生產(chǎn)線，不需要COB，這樣節(jié)省了成本。COB方案需要Die Bond/Wire Bond機器及相應(yīng)的凈化級別的車間（一般要求千級車間及以上）；3、提高效率：因為CSM封裝體在封裝廠完成，較之COB更有效率和品質(zhì)保證，這就使得新方案比COB更有大量生產(chǎn)的優(yōu)勢。
 
                                                 圖示三：CSM實物對比圖
           未來的屏下光學指紋識別勢必會朝著更安全、更速度（識別準確率更高，識別錯誤率更低，解鎖更快）、更智能化（會隨著人的指紋變化而變化、不同的年齡、不同的季節(jié)）、產(chǎn)品更小的方向發(fā)展。產(chǎn)品更小不僅僅局限于X Y方向，也會在Z方向需要更薄的產(chǎn)品。

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