咨询热线

400-007-6266

010-86223221

TSV 技术较传统封装技术优势与特点分析


          指纹识别在智能手机中的应用最早源自苹果的 i Phone5s。由于指纹技术良好的用户体验,以及移动消费支付的兴起,促使相关技术在智能手机中得到快速普及。而指纹识别的芯片封装技术,历经苹果几代产品的使用,也发生了演进与改善。指纹识别是手机上,人机互动最直接的硬件之一,同时对交互体验的要求也是日趋提高。

          苹果手机为了提升指纹的使用体验,也不断的改进在指纹识别上的技术。最突出变化来自芯片封装所使用的引线技术。从 i Phone5S 时代,苹果就采用了当时先进的 Trench+bond wire(“沟壑”与引线键合)的技术。为了进一步改善体验,在其 6s、7 代产品中,在原有的基础上又采用了改进的TSV(硅通孔)的技术。当其改用 TSV 方案后,在提升芯片有效使用面积、降低芯片封装及模组厚度、提升芯片性能、增加耐用性上,均领先于其他手机品牌厂。而从 17 年的趋势来看,国产品牌手机将在高端机型开始逐步采用 TSV 技术,替代现有的传统封装技术,因为 TSV 技术较传统封装技术,具备无可替代的优势和特点。
          参考观研天下发布《2017-2022年中国集成电路封装行业市场发展现状及十三五盈利战略分析报告
 

         (1)TSV 技术本身的优势使得芯片无需再经过边缘的挖沟壑的工艺处理,能显著提升同等尺寸芯片的传感面积,意味着单次采集的指纹信息更多,有效使用面积更大。其带来的好处是,提升指纹识别的准确性与响应速度,更为关键的是能够带来识别安全性的提升,用户体验和隐私保护均获改善。
         
           (2)国内手机目前多还是采用传统的LGA 封装,需要对芯片进行塑胶封盖。而晶圆级封装技术的 TSV 则通过芯片与晶圆内部作垂直通道,相比原有的引线键合(wire bonding)技术,不需要走塑封,另外极大的降低了芯片封装纵向厚度,封装后相应模组厚度从 1mm+降到 0.6mm 以下,符合指纹模组轻薄化的需求。

 

         (3)在指纹芯片封装中,因为芯片与封装面积比很高,体积比也极高,对于翘曲、应力和可靠性造成了很大挑战。传统的 wire bond 技术会因为使用过程的反复按压,损伤连接处引线,最终导致使用的失灵甚至失效。

         TSV技术则能很好的避免该缺点,增加指纹芯片耐用性。有意思的是,苹果意识到指纹按压对硬件的损耗,所以在i Phone7 Plus 上取消了能够物理按压功能,同时在底部安装了一个巨大的 Taptic Engine 触控反馈马达,模拟按压的震动感。

 

         (4)TSV 技术能够整合芯片封装和模组一体化,有利于成本加速下降。由于模组组装环节的技术难点,通过TSV 技术在芯片封装环节就可以大部分得到解决,而芯片封装规模化产能的快速扩充,较模组的产能扩充会更快,其成本下降将较传统封装更有优势。

          (5)我们认为,对于 Under Glass(简称 UG,玻璃下)电容式指纹识别的技术必须要用 TSV。从手机技术发展来看,Under Glass(玻璃下)指纹识别是一种重要的方向选择,之前高通就在其芯片中采用了超声波的方案,试图通过超声波跳开玻璃盖板的阻隔,直接对指纹信号进行判断,但目前看,使用体验上仍有一些问题。

          但如果 UG 仍采用目前通行的电容技术,那么只有在指纹模组中采用 TSV 封装技术才能够实现。因为玻璃下(UG)的指纹识别方案将会采用盖板玻璃作为保护层,而玻璃较蓝宝石和陶瓷材料硬度要低些,所以一旦手机采用 Under Glass 的指纹技术,就意味着在人体指纹和指纹感应 sensor 间的玻璃介质厚度较蓝宝石或是陶瓷材料有明显增加,所以降低误判率和提高信号穿透非常重要。

           而 TSV 技术能增加传感器有效使用面积,对降低误判率有很大的帮助。另一方面,由于 TSV 技术方案能够使芯片无塑胶封体,同玻璃底部形成直接贴合,最大化减少指纹芯片感应 sensor 同人体指纹之间的物理间距,实现信号穿透能力增强和封装厚度减小的双重效果,降低信号穿透的误判率。

          目前 TSV 的指纹技术在国内品牌手机中已经开始逐步得到认可和使用。前不久发行的华为 Mate9 系列机型,就是采用了 TSV 技术方案。该技术在品牌厂商高端机型的使用将逐步启动,随着规模的扩大和成本降低,而对现有的 LGA 传统封装形成冲击,继而改变整个指纹识别封装市场的版图。


资料来源:观研天下整理,转载请注明出处(ww)。
更多好文每日分享,欢迎关注公众号

【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。

民用飞机零部件行业:非金属及复合材料市场占比将得到提升

民用飞机零部件行业:非金属及复合材料市场占比将得到提升

从国内市场规模来看,2023年我国民用飞机零部件市场规模约为1074.2亿元;2024年我国民用飞机零部件市场规模约为824.6亿元,2025年为1167.7亿元左右,我国民用飞机零部件市场规模预计经历2024年的低潮后增长。

2025年03月06日
我国液冷服务器行业:冷板式液冷为主流 下游数据中心、AI算力等市场需求潜力大

我国液冷服务器行业:冷板式液冷为主流 下游数据中心、AI算力等市场需求潜力大

从产业链来看,我国液冷服务器行业产业链上游为冷却液、接头、CDU(冷却液分配单元)、电磁阀、TANK、manifold等零部件;中游为液冷服务器可分为浸没式液冷服务器、喷淋式液冷服务器、冷板式液冷服务器;下游应用于数据中心、AI算力、电子通信、互联网行业、金融行业、能源、交通等领域。其中数据中心、AI算力、新能源等新兴

2025年03月03日
AI眼镜行业:上游新型显示厂商中中国企业总份额首超韩国 中游市场规模有所回升

AI眼镜行业:上游新型显示厂商中中国企业总份额首超韩国 中游市场规模有所回升

从产业链来看,我国AI眼镜行业产业链上游为零部件,主要包括芯片、传感器、存储、显示模组、光学模组、结构件、镜片等;中游为整机制造,包括品牌厂商和代工厂商;下游为应用领域,主要包括商业场景和个人场景。

2025年02月26日
我国半导体分立器件行业产量及市场规模回升下游光伏发电装机容量快速增长

我国半导体分立器件行业产量及市场规模回升下游光伏发电装机容量快速增长

从市场规模来看,2019-2023年,我国半导体硅片市场规模呈增长走势。2023年我国半导体硅片市场规模约为164.85亿元,同比增长19.2;2024年我国半导体硅片市场规模将增至189.37亿元。

2025年02月19日
我国激光雷达市场驶入快车道 相关政策推动行业技术创新和产业升级

我国激光雷达市场驶入快车道 相关政策推动行业技术创新和产业升级

从市场规模来,看受无人驾驶车队规模扩张、高级辅助驾驶中激光雷达应用渗透率提升、以及机器人及智慧城市建设等领域需求的推动,我国激光雷达市场驶入快车道。2023年,我国激光雷达市场规模约为75.9亿元;2024年,我国激光雷达市场规模将达139.6亿元;2026年将达到431.8亿元。

2025年01月18日
我国半导体引线框架产需及市场规模均稳增 半导体产业国产替代下其需求将高增

我国半导体引线框架产需及市场规模均稳增 半导体产业国产替代下其需求将高增

从市场规模来看,2019-2023年,我国半导体引线框架行业市场规模呈稳步增长。2023年,我国半导体引线框架行业市场规模约为123.2亿元,同比增长7.3%。

2025年01月13日
我国半导体设备行业:光刻机为最大细分市场2025年1月1-9日已发生4起投融资事件

我国半导体设备行业:光刻机为最大细分市场2025年1月1-9日已发生4起投融资事件

半导体设备是用于制造半导体的设备和工具,在半导体产业链中占据重要地位,是半导体行业的基石,当前芯片需求量激增、政策支持和技术创新,带动我国半导体设备市场规模的增长。数据显示,2019年到2023年我国半导体设备从968.4亿元增长到了2190.24亿元。

2025年01月13日
政策支持下我国靶材行业国产化加速发展 市场规模稳步增长

政策支持下我国靶材行业国产化加速发展 市场规模稳步增长

从市场规模来看,2019-2023年,我国靶材市场规模呈增长走势。2023年我国靶材市场规模为431亿元,同比增长9.1%;2024年我国靶材市场规模预计将达到476亿元。

2025年01月10日
微信客服
微信客服二维码
微信扫码咨询客服
QQ客服
电话客服

咨询热线

400-007-6266
010-86223221
返回顶部