指纹识别概念横空出世
来源:证券导刊 发布时间:2014年01月14日 22:57 作者:刘翔
    苹果的Touch ID功能获得巨大成功,将引领智能手机和平板电脑创新浪潮。另外移动互联网时代的移动社交、移动支付、移动办公等方面的需求对安全性和便捷性提出了更高的要求,以指纹识别为首的生物识别将大有可为。因此,我们坚定认为指纹识别将成为未来智能手机和平板电脑的标配。 
     刘翔 
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    苹果指纹识别功能获得巨大成功 
    iPhone 5S销售超市场预期 
    北京时间2013年9月11日凌晨,苹果发布了新款智能手机iPhone 5S。其外观设计延续了上一代iPhone 5的经典设计,同时提供深空灰色、银色和金色三种颜色。 
    苹果iPhone 5S一经推出,首周销量就达900万部,是上一年iPhone 5同期销量的近两倍。另外根据Counterpoint的月度市场报告显示,iPhone 5S在10月份成为全球手机销量冠军。 
    指纹识别引领iPhone 5S创新 
    iPhone 5S能大受市场欢迎,主要缘于苹果永不停止的创新脚步。该款智能手机的创新主要集中在指纹识别、处理器和摄像头等方面,并且较以往iPhone系列产品增加了金色版本。其带有的Touch ID 指纹识别功能受用户追捧,被认为是新款iPhone的最大创新之一,对其销售超预期起了重大的促进作用。 
    指纹识别在智能手机用户中接受度较高。爱立信最近的研究发现,在智能手机用户中,52%的人在互联网上更青睐于指纹识别而不是密码,61%愿意使用指纹解锁手机,同时74%的人认为带有生物识别功能的手机会在2014 年成为主流。 
    指纹识别的前世今生 
    指纹识别的发展历程 
    传统的身份识别技术大致分为两类:基于特定持有物的,如身份证、信用卡、钥匙、工作证等;基于特定知识的,如口令、密码、暗语等。 
    传统方法的缺点在于特定持有物或知识可能丢失,被盗,遗忘或没有携带。使用特定知识还存在记忆上的困难。另外,它与用户并不唯一绑定,一旦别人获得了这些持有物或知识,他将拥有与失主同样的权利。 
    指纹识别技术的发展和提高,为身份的认证和识别提供了更好的手段。指纹是每个人与生俱来的生理特征,是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点,称为指纹的细节特征点。 
    使用指纹进行身份确认已经有很长的历史,最早可以追溯到古代中国。在唐朝时期,以"按指为书"为代表的指纹捺印已经在文书、契约等民用场合被广泛采用。自宋朝起,指纹则开始被用做刑事诉讼的物证。但早期的指纹识别采用的方法是人工比对,效率低、速度慢,不能满足现代社会的需要。20世纪60年代,在美国开始有人提出用计算机图像处理和模式识别方法进行指纹分析来代替人工比对。 
    到上世纪90年代以前,指纹识别技术基本上应用于刑侦领域。警用指纹识别系统由于指纹库庞大、图像信号处理的复杂程度高,使用和维护成本高等原因不易大规模普及。最近几年,随着科学技术的不断进步,半导体传感器的出现,指纹识别系统的价格也不断下降,使得过去高高在上的指纹识别技术逐渐从警用走向民用,从专用走向公用,逐渐成为人民关注的前沿科技之一。 
    在生活中较常见的指纹识别应用有:指纹锁、指纹考勤、指纹验证身份证、指纹识别笔记本、指纹网上银行等,在未来几年,指纹识别功能将在智能移动设备上流行起来。 
    相对于其他身份鉴定技术,指纹识别被广泛采纳的原因: 
    ? 指纹是独一无二的,两人之间不存在完全相同的指纹; 
    ? 指纹相当固定,不会随年龄、健康状况的变化而改变; 
    ? 指纹样本易于采集,难以伪造; 
    ? 每个人的十指指纹皆不相同,可以利用多个指纹构成多重口令,提高安全性; 
    ? 指纹识别中使用模板是由图像提取的关键特征,所需存储信息减小,可以大大减少网络传输负担,支持网络功能。 
    指纹识别的过程。指纹识别由两个过程组成:登记过程和识别过程。在登记过程中,用户需要先采集指纹,然后计算机系统将自动进行特征提取,提取后的特征将作为模板保存在数据库或其他指定的地方。在识别阶段,用户首先采集指纹,然后经系统自动进行指纹库模板比对,然后给出比对结果。 
    指纹识别过程中指纹的采集和指纹图像的处理是最关键的两个步骤。指纹的采集主要是靠指纹识别传感器来实现,指纹的图像处理主要靠软件算法实现。在本文中,主要探讨的是指纹的采集过程,即指纹识别传感器的类型、原理、市场规模、竞争格局、产业链等方面。 
    指纹识别传感器的类型 
    指纹识别传感器根据采集原理的不同可分为如下几种: 
    第一代:光学传感器。光学传感技术可以说是扫描仪的缩小版。使用时,用户将手指按在扫面设备的玻璃表面,光源光线照射到压有指纹的玻璃表面形成反射光线,反射光线再经过凸镜聚焦后由光电图像传感器去捕获成像,并对比资料库看是否一致。由于指纹的凹凸不同,形成的反射光的量也就不同。光学扫描技术发展成熟、成本低廉,耐用性也不错,因而成为早期指纹识别技术的主流。但也存在较多缺陷:光学识别只能达到皮肤表皮层,受手指表面灰尘和油脂影响,精心复制的指模也可将系统轻松欺骗;此外光学扫描设备体积庞大、耗电量高、图像获取时间较长,无法应用于笔记本电脑,移动电话等便携式电子产品中。 
    第二代:电容式指纹识别传感器。得益于硅晶体电容传感器诞生,电容式指纹识别技术才出现。如图所示电容传感器包含数万个金属导体阵列,外部一层绝缘保护层。手指放上面时,金属导体阵列/绝缘层/皮肤构成相应的小电容器阵列。利用指纹的凹凸,通过对每个像素点上充放电,便可检测到指纹的纹路情况,要求绝缘保护层很薄。电容式指纹识别技术才使指纹识别真正普及开来,进入每一个电子设备。然而,它也有一定的不足,比如稳定性不如光学传感技术,另外硅晶体电容传感器很容易受到静电影响,轻则影响图像取样,重则直接损坏传感器。 
    第三代:生物射频式指纹识别传感器。射频传感器在电容式传感器的基础上扩展的,通过发射微量的射频信号,穿透手指的表皮层获取里层的纹路以获取信息。相比之下,射频传感技术可以排除手指表面的污垢、油脂干扰,精确度很高。 
    指纹识别传感器根据信号的采集方式又可分为划擦式和接触式: 
    划擦式指纹识别传感器。将手指从传感器上划过,系统就能获得整个手指的指纹。其宽度只有 5mm 左右,面积只有手指的 1/5 ,手指按压上去时,无法一次性采集到完整图像。在采集时需要手指划过采集表面,对手指划过时采集到的每一块指纹图像进行快照,这些快照再进行拼接,才能形成完整的指纹图像。下图为划擦式指纹采集的过程图。这种方式使得传感器可以做小,一方面控制体积,另一方方面降低成本;但是在识别过程中手指滑动的快慢,偏左偏右等都会影响采集到指纹图象的完整性,对最终识别造成困难。在2013年10月发布的HTC ONE MAX也是一款指纹识别手机,指纹识别功能区位于手机背面摄像头下方,属于划擦式指纹识别采集方式。 
    接触式指纹识别传感器。手指平放在设备上以便获取指纹图像。一般为了获得整个手指的指纹,必须使用比手指更大的传感器,整个手指同时按压在传感器之上。 
    在苹果指纹识别面世之前,与接触式传感器相比,由于划擦式传感器可以读取更大的指纹图像,使得匹配软件对于更多的数据进行分析,准确度高。另外,更小的"占地面积"使它更受终端产品青睐。 
    iPhone 5S的Touch ID是指纹识别首次在手机应用上取得成功 
    十年前,一些基于Windows的PC早已使用指纹扫描器。现在,在银行和政府办公室的门上安装指纹扫描器也越来越常见。指纹门锁与指纹电脑由于每天用户所需指纹验证次数低,再加之技术不完善使用效果不佳,一直没有产生较大市场影响力 
    虽然摩托罗拉、日本的富士通等多家公司都曾在手机产品中配备指纹识别功能,而因一方面在技术上采用划擦式指纹识别的传感器,识别效果不佳;另一方面指纹识别模块常常单独存在,用户却缺乏用习惯,使得指纹识别手机一直没有获得成功。 
    而苹果公司Touch ID识别的方便性、准确性、稳定性较以往产品有了大幅提高。iPhone 5s的指纹识别是360°的,不需要用户把手指摆正,再从上往下滑动手指,只需要把手指很随意的放上去,几乎都可以被识别。由于Touch ID可让用户加入多个指纹,因此它也识别机主所信赖的其他人。 
    iPhone 5S指纹识别的原理。iPhone 5s的Touch ID指纹传感器被放置在Home键,这个用户与iPhone自然而然频频接触的地方。按钮表面由激光切割的蓝宝石水晶制成,可精确聚焦手指,保护传感器;该传感器会识别和记录指纹信息。按钮周围是不锈钢环,用于监测手指,激活传感器和改善信噪比。随后,软件将读取指纹信息,查找匹配指纹来解锁手机。 
    ? 指纹传感器部分:iPhone 5S采用了一种基于电容和无线射频的半导体传感器,为指纹读取做了两层验证。 
    第一层,借助了一个指纹电容传感识别器。手指构成电容的一极,另一边一个硅的传感器阵列构成电容另一极,通过人体带有的微电场与电容传感器间形成微电流,指纹的波峰波谷与感应器之间的距离形成电容高低差,从而描绘整个接触面的指纹图像。 
    第二层,Touch ID还引入了无线射频。射频技术是将一个低频的射频信号发射到真皮层。因为人体细胞液是导电的,读取真皮层的电场分布而获得整个真皮层最精确的图像。Touch ID外面有一个驱动环,由它将射频信号发射出来,然后蓝宝石片下面的感应组件读取从真皮层反射回来的信号,形成一幅指纹图像。 
    ? 算法部分:苹果采用的AuthenTec公司的算法,在指纹验证过程,获得指纹扫描 图像后,能够360°全方位的与数据库进行判断比对。当新的指纹图像与数据库样本指纹互相匹配成功,该图像便用于加强和完善数据库的样本信息,这种算法所形成的指纹模板异常强大,能够在各种角度成功识别指纹。 
    ? 封装部分:之前的电容式指纹识别装置一直没有一种合适的材料能涂在指纹传感器表面来保护其硅传感器阵列。由于电场很微弱,需要手指和传感器保持较近的距离,因此保护层不能太厚。在经过一段时间的使用以后保护层就会磨损,导致识别失败,此外手指上经常会有油脂,盐分和沙粒,加上潮气和温度,成为保护层杀手。苹果用来保护传感器的保护层,就是蓝宝石水晶。苹果发明了一种将指纹传感器的硅芯片和遮档板集成模塑为一体的技术,封装结构可以保护传感器芯片和遮挡板,特别是允许保持一个比已知的所有设计更小的距离。苹果这项技术可以把蓝宝石的厚度减小到1mm,从而应用在Home键上,用来保护传感器。 
    苹果指纹识别功能技术成熟,识别准确,并且Touch ID指纹感应器与用户习惯触摸的Home键结合在一起,使用方便。较以前出现的指纹产品各方面性能都有巨大改善,iPhone 5s指纹识别功能首次在智能手机上获得巨大成功。 
    指纹识别将成未来智能手机和平板电脑的标配 
    苹果在智能手机和平板电脑领域引领创新潮流 
    苹果是一家有创新精神的公司,苹果的成功可以归因于它开发创新产品的能力。在过去的几年中,苹果公司在市场上推出了众多创新的产品,成为用户体验的标杆。国外著名咨询公司BCG于2005年开办全球最具创新力企业排名以来,苹果已连续8年排名第一。 
    在智能手机和平板电脑领域,苹果在创新方面无疑处于霸主地位。众多创新技术都引领了智能移动设备的潮流,被其他品牌相继效仿。 
    Touch ID指纹识别功能被苹果成功地应用于智能手机,由于其易用性和安全性,受到用户的热捧。苹果在指纹识别创新方面的巨大成功,势必引起其他终端品牌厂商效仿。据我们了解,三星、HTC、LG等大品牌厂商也正在积极将指纹识别功能引入智能手机和平板电脑。最新发布的HTC ONE MAX也已带指纹识别功能。 
    移动智能设备的普及对安全性提出更高需求 
    移动设备的迅速普及正改变人们的上网方式。在人们享受移动生活带来的便利的同时,其潜在的不安全性也引起了广泛的担忧。在移动社交方面:全球近半数的社交媒体用户通过移动设备访问社交网站。微博、微信等新型社交应用的实时在线功能,让人们的沟通变得更方便,其中存在着用户大量的亲友信息资料;移动支付方面:手机银行大大方便了人们的生活,越来越多的人采用智能手机进行手机购物。指尖的按动便可完成资金的转出,这也令人对财产安全产生担忧;移动办公方面:现在人们常常使用智能手机来收发邮件,阅览文件等,手机轻易进入顾客名单、招标书等机密文件中,这些信息轻易被他人获得对个人和企业都将造成巨大损失。 
    现在我们使用密码来保护社交网络帐号、手机银行交易、手机解锁等。与密码识别相比,指纹识别为首的生物识别方式可以满足智能手机和平板电脑对安全性提出的更高要求,其最大的优势在于:指纹是独一无二的,而密码可能会被不法分子通过某些非法手段获得;另外密码有可能被遗忘,指纹就没有这方面的问题。指纹识别也是为了不断输入密码进行解锁、支付等繁琐的交互操作所带来的改进方案。指纹识别是将安全性与便捷性的完美融合,在既迎合了移动智能设备对安全性提出的更高要求的同时,又满足用户使用便捷性的需求。 
    指纹识别将成为未来移动支付的核心 
    指纹识别未来将广泛应用于移动支付。目前iPhone 5S 的指纹识别功能可以授权应用于苹果公司的应用商店购物。苹果App Store 自2008 年推出到2013 年12 月为止,累计下载量已经达到了600 亿。凭借苹果良好的APP 生态圈和未来巨大的硬件铺货量,将使指纹识别瞬间拥有巨大的用户群,这为指纹识别在移动支付领域应用开创有利条件。另外,通过将手机与用户的物理身份捆绑在一起,苹果还有可能在第三方应用程序身份验证和支付领域开拓出一条新道路。 
    移动支付市场爆发趋势明显。根据iResearch 艾瑞咨询的统计数据显示,2013Q3 中国第三方移动支付市场交易规模达2965.1 亿元,环比增长152.6%。其中移动互联网支付高速增长,占整体市场比例达92.9%。出于安全方面的考虑,目前苹果手机的指纹识别功能还仅能用于苹果本身的iTunes 应用商店支付。随着安全措施的更加完善,指纹识别将逐渐向第三方应用开放支付功能,在未来移动支付过程中占据重要地位。 
    指纹识别技术的逐渐成熟助推其在移动智能设备上的应用 
    苹果的子公司AuthenTec 凭借其专利技术,使得Touch ID 识别的方便性、准确性、稳定性较以往产品有了大幅提高。iPhone 5s 的指纹识别是360°的,不需要用户把手指摆正,再从上往下滑动手指,只需要把手指很随意的放上去,几乎都可以被识别。另外,touch ID指纹感应器与用户习惯触摸的Home键结合在一起,使用方便,较以前出现的指纹产品各方面性能都有巨大改善。先进的技术带来用户的良好体验,促成了iPhone 5S指纹识别功能取得成功。 
    除了AuthenTec外,其他指纹识别传感器设计公司如Validity Sensors、Fingerprint Cards AB等公司都有各自的专利技术,而且都在配合非苹果阵营的品牌商积极地为智能手机和平板电脑上的应用做相应的准备,指纹识别智能移动设备上的新兴应用为它们的成长提供了新的契机。 
    我们以Fingerprint Cards AB(FPC)为例进行说明,指纹识别在移动智能终端上的应用将掀起行业成长的新篇章。FPC是瑞典的一家指纹识别科技公司,过去的主要收入来源于销售给中国各大银行的指纹识别系统。但从2013年第3季度起,超过50%的营收源自销售给手机的指纹识别技术。FPC有望将指纹识别技术卖给三星、LG、华为等手机制造大厂。公司在2013年12月宣告已经获得一家全球一流的智能手机厂商的design win资格,并将搭载于这家全球一流厂商的旗舰机型上,预期有千万部的销售量。在2013年,搭载FPC的指纹识别传感器的智能手机已经发布了16款(主要是日本富士通、韩国泛泰,中国康佳等)。 
    由于指纹识别产品在智能手机上的应用市场打开,Fingerprint Cards预计2014年公司营收将成长5倍,最近一年的股价也暴涨了339%。 
    指纹识别模块市场规模预估 
    目前市场上现有的iPhone5S和HTC ONE MAX应用了指纹识别功能。另外从业界信息来看,三星、LG、华为等终端品牌也在积极准备在智能手机上,在2014年可能会有多款带指纹识别的智能机陆续推出,下一代的苹果平板电脑也非常可能带指纹识别功能模块。 
    我们在假设指纹识别手机在2013、2014、2015年渗透率分别为5%、15%、30%,平板方面暂时只考虑从下一代起iPad带指纹识别功能,14、15年占当年iPad销量的30%和60%。我们从业内了解到,苹果iPhone 5S 指纹识别模块的产值约为10~13美元,非苹果手机的指纹识别模块成本可能会低一些,在这里我们以平均10美元计算,未来两年每年降价10%。我们再依据IDC对未来几年市场手持式设备智能手机及苹果iPad出货量预测。根据我们的测算,13-15年指纹识别在智能手机和iPad的市场容量分别达28亿、110亿、236亿人民币,年平均复合增长率高达190%,2014、2015年是爆发年。 
    指纹识别传感器设计全球主要厂商分析 
    苹果iPhone 5S 指纹识别传感器芯片的设计厂商为美国公司AuthenTec,由苹果在2012 年7 月以3.56 亿美金收购。AuthenTec 在被苹果收购前,曾同三星、HP、戴尔、HTC、LG等厂商有过合作,但被苹果收购以后,AuthenTec 将只为苹果提供传感器。 
    目前Android 阵营的智能手机品牌也试图将指纹识别模块加入智能手机,只能找AuthenTec 以外的其他相关公司合作研发,主要包括Validity Sensors、Fingerprint Cards AB、IDEX等公司。 
    AuthenTec 一直是全球感应性指纹识别传感器最大供应商,公司以PC、无线设备及访问控制等市场指纹认证传感器和解决方案的提供而知名,并有多项身份认证传感等方面的专利,其生产的指纹识别组件很多年前就被嵌入了Windows 笔记本。2012 年7 月苹果公司斥资3.56 亿美元收购了AuthenTec 公司,AuthenTec 停止向第三方销售传感器。 
    借助公司的TruePrint 专利技术,AuthenTec 产品能够读取皮肤表层下的活动层(人的指纹真正所在之处),实现极其精确可靠的指纹成像。这种皮下读取方式使AuthenTec 传感器能够应对常见的皮肤表面状况,随时随地真正地读取所有指纹。 
    AuthenTec 的指纹传感器在识别效果方面的优势在于: 
    ? 它的工作原理并不依赖于指纹凹处的空气,即使凹处受伤,或者粘着泥土油污,甚至皮肤非常干燥,都能得到清晰图像; 
    ? 在指纹和传感器之间的电场是连贯的,减少了传感器之间的干扰,使用TruePrint技术的指纹识别器每英寸拥有250个传感器,能够得到高质量的图像。 
    ? 能够适应更厚实和有老茧的皮肤,甚至在皮肤外面包裹一层覆盖物都能正常工作。 
    Validity成立于2000年,总部位于美国加利福尼亚州,是生物识别技术的领导者。公司致力于提供高性能、低成本、设计灵活、安全可靠的指纹传感器解决方案。之前,Validity Sensors的指纹技术已经被运用到笔记本电脑中,现在Validity正在将其推广到智能手机和平板中。2013年11月份,全球领先的移动计算、通信和娱乐设备人机界面交互开发解决方案设计制造公司Synaptics完成收购Validity,收购费用总计2.55亿美元。Synaptics看中的是Validity在生物识别领域多年积累,包括LiveFlex、Chip-On-Flex等技术,而Validity也将从其人机交互界面中受益,实现互赢共利。 
    Validity的专利LiveFlex技术是其生产高性能、低成本、设计灵活、耐用的指纹传感器的基础。 
    LiveFlex指纹传感器技术用一个高频RF系统测量手指表皮下指纹高低起伏的信息,采用低成本可弯曲金属化的Kapton塑料薄膜触摸传感器和独立的ASIC来处理信号。Validity创新性的将传感区和硅片区的分开,传感区(下图1)由图像传感器(下图7)与速度传感器(下图8)组成,指纹驱动IC(图表下图2)附在金属化的Kapton薄膜上(下图1),硅片可以比传感区域小,因而更节约成本,使得传感区能够保持更大、更优化的能够有实际手指那么大的面积。 
    Validity的COF(chip on flex)封装构架由在低成本/高延展性的金属化Kapton薄膜上附着指纹感测晶片所组成。相较于硅基板,由于静电释放常常会损坏基于硅的传感器,但基于Kapton的传感器却消除了这种潜在危害,从而进一步提高了系统的总体可靠性。此外,Validity传感器表面可以有效抵抗一般化学物、液体、磨损以及碰撞。 
    概括起来,LiveFlex技术的优点在于: 
    ? 用一个高频RF系统测量手指表皮下指纹高低起伏的信息,从而获得更详细的指纹特征,读取到高质量的图像; 
    ? 将传感区和硅片区的分开,传感区采用了耐用的可弯曲金属化Kapton塑料薄膜,手指只接触传感区,而不是硅片区,传感器表面可以有效抵抗一般化学物、液体、磨损以及碰撞。提升了传感器的耐用性; 
    ? 可以在获得图像质量不变的同时缩小传感区的大小,因而更节约成本; 
    ? 柔性薄膜使传感区的设计有更大的灵活性。 
    ? 指纹驱动IC硅片可以比传感区域小,因而更节约成本,使得传感区能够保持更大的更优化的能够有实际手指那么大的面积。 
    Validity指纹传感器已出现在HTC2013年10月底推出的旗舰手机HTC one max中,指纹识别传感器放置在One Max后盖摄像头下方的位置上,将手指从指纹识别传感器上划过即完成解锁。 
    另外,Validity是FIDO联盟创始成员之一,该联盟为于2012年7月成立的行业协会,其宗旨为满足市场需求和应付网上验证要求。目前该联盟成员包括联想、Google、PayPal等48家高科技公司。今年10月,据外媒报道,FIDO联盟将为安卓设备推出指纹识别传感器,这对于Validity将是很好的机会。 
    Fingerprint Cards(FPC)是一家瑞典生物识别传感器科技公司,主要开发、生产和销售指纹识别技术,它通过一个人的独特的指纹进行分析和匹配核实该人的身份。该技术包括指纹传感器、处理器、算法和模块,可单独或组合使用。FPC拥有一家全资子公司:Fingerprint Security System Databarare AB,两个最大股东为Solrosen AB (22.05%)和Forsakringsaktiebolaget Avanza Pension (5.74%)。近期业界也传言过三星和LG都试图收购该公司。 
    FPC指纹传感器采用了自己独特的HSPA(高灵敏度像素放大器)技术,允许传感器每个像素单元能检测到非常微弱的信号)。信号主动从金属外框两边发射---探测指纹信号---穿过保护层---被接收指纹信号。传感器保护层厚度可达到普通电容式的100倍,有效防止用户直接接触内部CMOS电路,造成损坏,传感器具有更长的使用寿命。 
    FPC指纹识别传感器有接触式和划擦式两种: 
    目前国内第一款带有指纹识别的手机康佳K5,以及韩国第三大手机供应商泛泰最新款5.5英寸旗舰机和平板电脑都搭载了FPC指纹传感器。在2013年10月,日本富士通公司发布带FPC划擦式指纹识别传感器的4款安卓智能机和2款安卓平板电脑,四季度在日本运营商销售。 
    FPC的技术竞争优势包括独特的图像质量、低功耗和完整的生物识别系统。有了这些优势,以及实现极低的生产成本的能力,FPC的传感器可以用在批量产品如智能卡和手机,以及IT和网络安全,访问控制等,应用及其广泛。 
    IDEX是一家挪威的专门从事指纹识别和成像技术的生物识别科技公司。成立于1996年。2013年公司在美国开设了两间办事处,分别位于加州硅谷和波士顿马萨诸塞。Idex主要为身份证、银行卡、门禁控制和移动设备提供指纹传感器,生物识别软件以及其它安全解决方案。 
    其专利技术SmartFinger划擦式电容传感器的特点有: 
    ? 基于最先进的Flip-chip封装工艺技术,是体积最小最薄的倒焊芯片封装技术。手指轻扫面积只有50微米厚,而指纹设备的总厚度,包括ASIC小于0.35毫米,是业界最薄的指纹传感器; 
    ? 实时的修正划擦速度与手指接触角度,良好的用户体验; 
    ? 任意的几何形状; 
    ? 低功耗。 
    目前,IDEX已与一家通讯机构达成协议(具体名称暂时未知),即将为移动设备推出解决方案。 
    指纹识别传感器产业链分析 
    目前行业内指纹识别传感器做的最好的是AuthenTec,主要表现在方便性、准确性、稳定性方面。自从2012年7月AuthenTec被苹果收购以后,该公司停止了与其他终端品牌的合作研发,转为专门为苹果的产品iPhone/iPad/iMac开发指纹识别传感器。据我们从业界了解到的信息,目前三星、LG、HTC、华为等Android阵营的终端厂商正与Validity和Fingerprint Cards AB在紧急合作开发指纹传感器。目前指纹识别主流的产业链可大致分为三条:以AuthenTec主导的苹果指纹识别产业链和以Validity和FPC主导的Android阵营产业链。由于各自指纹识别技术原理上的差异,它们拥有不同的产业链。 
    苹果阵营的指纹识别产业链 
    苹果指纹识别传感器的产业链为:AuthenTec完成传感器软件算法和方案的设计--台积电(2330.TW)完成晶圆代工--台湾精材(3374.TE)、苏州某厂商完成晶圆级封装--日月光(2311.TW)负责后续封装与测试以及SiP模组制作。 
    苹果的指纹识别传感器芯片的封装是采用了封装面积更小WLCSP技术,主要是由WLCSP产能全球最大的厂商台湾精材完成,此环节另一供应商为大陆一WLCSP厂商。需要注意到的是,全球WLCSP专业封测产能比较集中,大陆昆山西钛微电子也是全球WLCSP产能主力供应者之一,但目前还未切入苹果指纹识别供应链。日月光完成传感器的后续封装程序后还负责完成SiP模组的制作,目前SiP模组制造过程中最后一步的SMT贴片制程部分由日月光暂交由富士康完成。 
    用于苹果iPhone 5s中的AuthenTec指纹传感器模组除整合触控传感器外,还选用了蓝宝石基板,整体模组成本估计在10~13美元之间。 
    Android阵营的指纹识别产业链 
    据我们掌握的产业链信息,被Android阵营委以重任的Validity指纹识别传感器可能的产业链为:由Validity sensors公司完成传感器的软件算法和方案的设计--台积电晶圆制造--台湾南茂(8150.TE)和泰林(5466.TW)负责系统封装与测试。 
    需要强调的是,据我们在前述章节分析Validity公司的传感器技术时,指出Validity的完成指纹采集和处理的图像传感器、速度传感器以及驱动IC皆附着于柔性薄膜材料上,实际上是采用了模组设计简单、良品率高、技术成熟且成本低廉的COF封装架构。目前台湾封测厂商南茂和泰林具备最先进的COF封测技术,成为Validity的最佳选择。我们在产业链上也获得信息,Validity也在研发类似AuthenTec架构的接触式传感器,所以也不排除在2014年Validity为客户提供接触式传感器的可能性,那么产业链将与前述AuthenTec相似。 
    另外,Android阵营另外也在与FPC紧密合作研发指纹识别传感器。FPC的传感器主要由中芯国际晶圆代工。 
    A股相关上市公司推荐 
    我们非常看好指纹识别传感器未来成为智能手机和平板电脑的标配,相关产业链上的公司将受益于这一波新的成长动能。 
    目前来看,大陆最直接参与到指纹识别传感器的产业链的公司主要有从事苹果指纹识别传感器WLCSP封装的厂商、为FPC做晶圆代工的中芯国际。未来有潜在受益者有:将来有可能切入苹果指纹识别传感器SiP系统级封装的环旭电子以及间接受益WLCSP产能紧张的全球三大专业WLCSP晶圆级封装厂商之一的华天科技。另外大陆上市公司中以东晶电子、天通股份为代表的蓝宝石厂商也有可能成为受益标的之一。 
    环旭电子:SiP系统级封装技术全球领先,符合行业发展趋势 
    电子产品向短小轻薄方向发展,尤其是在即将到来的可穿戴设备时代,为了便于人体穿戴就要求电子产品必须拥有更小的体积和更轻的重量,SiP系统封装方式即迎合了这种需求。公司的无线通讯SiP模组将WiFi+FM+BT芯片(未来还可能扩展到NFC、GPS、Base Band、指纹识别等芯片)集成为一个功能模块,拥有更小的贴装面积,顺应了电子产品对零组件短小轻薄的要求。环旭电子由于拥有封测以及EMS双重技术优势,有望成为全球最领先的SiP厂商。 
    持有公司近90%股份的台湾日月光半导体股份有限公司是全球排名第一的封装测试企业,提供半导体晶片封装与测试服务,包括晶片前段测试、晶圆后段封装、材料、成品测试及EMS的一站式服务。目前日月光是苹果指纹识别功能模块的后道封测和SiP模组的主要供应商,在指纹识别方面,未来环旭电子也有可能受益于日月光Tukey一站式服务的战略。 
    华天科技:全球三大WLCSP晶圆级封装专业厂商之一 
    华天科技子公司--昆山西钛微电子是最近两年崛起的全球WLCSP业界新贵,成为全球产能前三的WLCSP专业封测厂商。昆山西钛于2008年成立,经过约两年的技术消化吸收,在2010年实现TSV封装CMOS图像传感器的小批量生产,2011、2012年已经开始大批量投产,并于2012年10月实现单月盈利。当前公司TSV产能供不应求,格科微、Aptina、Superpix三大客户都在抢产能。目前产能约为1万片/月,到年底产能将扩至1.5万片/月。客户方面,2012年成功导入格科微成为第一大客户,格科微目前已经是国内前五大的芯片设计公司之一,国内最大的手机用图像传感器厂商。之前的第一大客户是美光旗下也是做CMOS图像传感器的Aptina公司,拥有全球领先的核心技术。公司将受益于苹果指纹识别新应用对全球WLCSP产能的挤占造成产能的紧张局面。 
    传感器类型接触式划擦式接触式/划擦式划擦式 
    应用领域iMac/iPhne/iPad手持设备,笔记本电脑,平板电脑手机,平板电脑,window 8.1,银行和金融行业安全网络访问,机场安保,便携式存储,身份证安全,手机和笔记本电脑 
    股东背景苹果SynapticsSolrosen AB、Forsakringsaktiebolag et Avanza PensionAS HOLDING AS、 
    下游智能移动终端客户苹果三星、HTC等康佳,泛泰,富士通等 
    产品特点技术先进,只应用于苹果设备中设计灵活多样,价格低廉,众多合作伙伴广泛的应用领域厚度薄,低功耗,即将应用于智能手机