屏下指纹辨识芯片年增量5倍 三星趁势分食台积电订单

2019 年开春，折叠屏手机在三星、华为MWC 的接力发布会下风风火火登场，然在该商机“兑现”前，真正达到“人手一机”的是全屏手机的机率高，三星Galaxy S10 采用高通的超声波指纹辨识技术来势汹汹，另一门派光学式的势力也不遑多让，估计今年光学式芯片出货量将年增5 倍达1.5 亿颗，这巨大诱惑已让芯片设计公司上演一波激烈厮杀战，甚至延烧到台积电、三星两大巨头身上。

指纹辨识技术分为电容、超声波、光学式三种，电容式是传统用的指纹辨识芯片，而全屏手机需要的屏下指纹辨识技术则是超声波和光学式两种，超声波技术是由高通主导，光学式技术供应商有神盾、汇顶、思立微等。

这一次点燃全屏手机火苗的是三星，其高端手机Galaxy S10 采用高通的超声波解决方案，中低端A 系列手机采用神盾的芯片，加上传统电容式的新机，可以说三星2019 年根据不同的机种，让电容、超声波、光学三种技术并存，因此成为主导该市场趋势的关键推手。

三星2019 年在全屏手机上的火力全发，也引发供应商大震撼。为了这一张三星“大补单”，神盾、汇顶是厮杀激烈，传出神盾为了这一战能赢得彻底，除了在技术上卯足全力外，更首次尝试转单到三星投片，不过是针对既有的旧技术电容式芯片，并非新产品光学式芯片。

业界透露，神盾今年新开案的电容式指纹辨识芯片，将首度从台积电的8 吋厂转单到三星投片，一方面为了建立与三星更紧密的合作关系，另一个原因也是考量三星的8 吋厂投片价格远低于台积电，以成本规划为前提，做出这样的投片资源重新分配动作。

为何一颗小小的屏下指纹辨识芯片会引爆供应商之间如此激烈的腥风血雨？

根据业界预估，2019 年屏下指纹辨识芯片的出货量将从3,000 万颗暴增至1.5 亿颗，这是5 倍数量的增长，在价格方面，单芯片价格将对半砍到2~ 2.5 美元左右，意思是说，价格减少50% 换来5 倍出货量的增加，这是产品迈入巨量爬坡期的正确讯号。

与传统电容式指纹辨识芯片不同的是，神盾等芯片业者在光学式芯片出货的方式上，是以“模组”出货，内含芯片、镜头等零组件解决方案，因此整体出货平均价格会较高，毛利率看似被稀释，但当中的单芯片毛利率其实十分诱人。

市场预估，2019 年三星将推出3~4 款内含光学式指纹辨识芯片的机种，关键第一款是A50，这会是三星2019 年上半年最重要的机种之一，估计出货量约1,400 ~1,600 万支左右，其指纹辨识芯片由神盾独家供应。

三星后续内含光学指纹辨识芯片的机种还有A70 和A90 两款，要密切观察是否由再度由神盾独家全拿，因为另一大劲敌汇顶也积极送三星认证，分食三星这一波大订单。

经过三星大单的“体质大改造”，原本是以电容芯片为供货主力的神盾，估计2019 年起，光学式指纹辨识芯片的出货量将飞快攀升，预计年底达到60~70% 营收比重，成为一家屏下光学式指纹辨识芯片的关键供应商。

除了三星，光学式指纹辨识芯片的另一大战场是国内四大品牌手机大厂华为、vivo、OPPO、小米，这一块的出货量也相当诱人，上演捉对厮杀戏码的供应商是原班人马，就是神盾和汇顶。

从传统电容式指纹辨识芯片起，大陆品牌手机大厂订单都是汇顶的天下，延续到2019 年新势力的屏下光学式芯片，也是由汇顶主导大陆品牌手机市场，但2018 年发生了一件轰动科技业界的事件，手机厂开始重视第二供应商的角色。

2018 年9 月，手机大厂OPPO 一封给供应商的警告信被揭露，内容提到OPPO 的指纹采购团队与汇顶就第二代光学芯片沟通时，汇顶承诺批量供货，但之后却把承诺供货的时间延后三个月，造成公司巨大损失，因此禁用汇顶产品长达五年。

该消息一出，业界即揭露汇顶延后OPPO 供货的原因，是因为优先供货给其竞争对手vivo，才会引发OPPO 勃然大怒下令封杀，且发信给供应商作为警告。

之后汇顶紧急出面灭火，公开对OPPO 致歉才平息这一场芯片商与客户的擦枪走火的火爆戏码。然而，加入第二供应商作为制衡的手段，更加成为各品牌手机大厂之必要策略，原本让汇顶守得稳稳的四大手机品牌大厂订单，开始出现一个破口，最先有机会一举攻入的芯片供应商是神盾。

另一家光学式指纹辨识芯片供应商思立微，则是从2018 年起就屡屡遭受汇顶的侵权大刀压制。

汇顶先是起诉思立微侵犯其两项指纹辨识相关的发明专利，以及一项实用型的专利后，2018 年底再度控告思立微侵犯其三项新专利，分别为一项屏下生物特征识别装置专利，以及两项屏下生物特征识别装置和电子设备专利，具体专利应用在屏下光学指纹产品上，要求赔偿金额为1.5 亿元。

思立微随即反控汇顶也侵犯其三项相关专利，求偿金额2.4 亿元，目的是制止这种以专利阻止商业拓展的行为。

这样你来我往的专利诉讼火热上演，也透露着该产业隐含商机庞大，既得利益者会采取各种手段来阻止竞争对手进入，未来在光学式指纹辨识领域上，除了技术门槛不低外，专利恐怕会成为所有新进者的一个巨大挡路砖。

对于晶圆代工业者而言，指纹辨识这颗小小的芯片从零到爆量喷发，也算改变了一页半导体制造史。

从8 吋晶圆厂进入12 吋晶圆厂世代后，8 吋厂早已不再是镁光灯焦点，对比12 吋厂工艺技术的高、大、上形象，8 吋厂是低阶、成熟工艺的代名词，但近年来8 吋厂产能摇身一变成全球大热门，这把火可以说是从指纹辨识芯片这颗小小的芯片烧起来的。

一颗指纹辨识芯片的面积要覆盖手指大小，可以想象它不会说颗太小的芯片。

尤其是最初技术发展的阶段，一片8 吋晶圆根本切割不了几颗指纹辨识芯片，足以推想其消耗8 吋晶圆数量之大，遑论全球将近15 亿支的智能手机，就算只有部分机种要导入指纹辨识芯片，对于8 吋厂的需求数量之大，是十分惊人。

最初的指纹辨识芯片几乎100% 在台积电生产，因此吃掉台积电8 吋厂大部分的产能，之后陆续转单到世界先进、联电、GlobalFoundries 等晶圆代工厂。对于代工厂而言，该产品也是颇有门槛，不磨个几年技术是不会成熟的。

再者，象是苹果的指纹辨识芯片需要较复杂的功能，台积电也率先将其产品导入12 吋厂生产。

早期是传统电容式的芯片引爆追逐战，新一波战争将由屏下指纹辨识芯片启动，带动芯片设计业者的厮杀，也引爆晶圆代工厂的争食，这一轮最大赢家仍是台积电，只是三星利用自家品牌手机的优势，打开进入指纹辨识芯片代工之门，可以预见一场腥风血雨之战已经迎面而来。