一种电子元器件要在有利可图、批量过百万的消费类电子市场上牢牢站住脚，就必须同时具备尺寸小和便宜的特点，而且要易于使用。以前，这些简单明了、无可动摇的衡量指标一直使手机和PDA的制造者们不能在他们的产品中采用用于保证安全的ID器件。已有的指纹识别技术实在是在太不方便了，而且缺乏吸引力，价格也十分昂贵。

   美国Fujistu微电子公司已经用其MBF300 指纹扫描传感器（Fingerprint SweepSensor）将尺寸和价格方面的限制壁垒击个粉碎，并由此而被Design News的读者们遴选为“年度最佳产品”。

    这种SweepSensor是一种电容式传感器，由一个2维金属电极阵列构成。人的手指皮肤则作为第二个极板。手指扫过传感器的表面时，其特定形状将在阵列各点产生不同的、相对应的电容值。电路将读出相应的放电电压，从而最终形成精确的指纹图象。

   虽然“911”以后人们越来越多地关注安全产品，Fujitsu 公司的SweepSensor的应用目标并不是复杂的高技术ID控制机构，而是瞄准了大批量的、低成本消费类电子市场——靠拼成本取胜的手机和PDA。“MBF300在指纹识别方面所解决的最重要的挑战，是尺寸和成本，”Fujitsu的Biometric Sensor Product Group主管Doug McArthur说。

   McArthur认为，这种仅捕捉指尖部分图象的扫描传感器的开发成功，有助于打破尺寸方面的限制。产品的小尺寸还帮助Fujutsu跨越了价格方面的障碍——对于移动电话和PDA来说，这就意味着价钱降低到了10美元以下。“此前，人们必须采用很大的硅传感器平板来捕获一个完整的指纹，而拇指大小的硅传感器是很贵的。”

对大批量消费类产品而言，集成电路就意味着成本。“在硅电路市场上，他们努力将传感器尽可能的缩小，因为尺寸对成本有直接影响。”Frost& Sullivan的分析师Prianka Chopra说。“所以各家公司都试图减少集成电路的数量，而扫描正是实现这一目标的途径，因为它的面积恰好够覆盖占手指1/5的指尖部分。”MBF SweepSensor的传感器的实际尺寸为1.28×0.2cm，远小于早期的传感器平均尺寸1.28×1.5cm。

成本的降低铲除了阻碍指纹ID技术在低成本、大批量市场上获得应用的樊篱。“Fujitsu 的传感器1000件批量单件价格是8~10美元，”Chopra说。她指出，全指纹采集传感器的价格仍停留在20～30美元的水平上，所以，能捕捉并就部分指纹作出识别的技术的成功，把以前昂贵的技术带入消费类产品设计者的视野之中。

目标：大批量应用

Fujitsu无疑瞄准的是大批量的消费类市场，该公司渴望得到设计者的青睐，从而让该部件能成为产品的一部分。特别是对于蜂窝电话来说，这就意味着大批量订货。“就蜂窝电话来说，往往一个月的批量就上百万部。”McArthur解释说。从产品的推出一直到交货结束，消费类产品大概要花上一年的时间，所以Fujutsu 2002年3月推出的SweepSensor将很快出现在电话和PDA上。

对Fujitsu而言，减小传感器的尺寸不仅仅在成本上获益。MBF SweepSensor微小的尺寸还使得它可以安装到必须缩小尺寸的产品上。把拇指大的传感器放到一个微型的PDA或者蜂窝电话上，外观可就不那么好了。

传感器阵列小型化还为器件上的控制部分留出了更多的空间。“该阵列不再是芯片上最占面积的一块，所以控制部分的面积将占据面积的绝大部分。”McArthur说。“由于阵列只占用了芯片的30％～40％，余下的部分就可以用来进行处理，可以增强传感器的能力。这就开辟了通向更高级的IP密集的指纹识别技术的发展道路。”

Design News新产品审查员Michael Ruane之所以选中MBF Finger SweepSensor，是因为它的小尺寸和在生物敏感方面的成熟。他还欣赏它的低功耗和强大的软件驱动。Ruane指出，Fujistsu的产品利用了基于CMOS技术的电容扫描传感器技术，将指纹变换为500dpi 的图像，给出“细节”、特征，用来与储存的指纹图样进行比较和匹配。

Chopra提出，其他公司也推出了低成本的指纹ID技术。“Fujitsu并不是第一家，”Chopra说，。“Atmel事实上才是首创，他们采用了一种基于热原理的传感器。”不过Chopra也声称，Fujitsu的技术正好迎合了市场上低成本指纹ID发展潮流。“扫描必定是市场的潮流。”Chopra指出，Atmel的器件得到了HP一定程度上的支持，HP将把它嵌入到新产品中。她还认为，Atmel也已经能够将它的传感器的成本降到10美元以下，而这一领域现在为Fujitsu打开了大门。

无论潜在的竞争如何，Ruane相信 Fujitsu都在低成本ID市场上领先。“我相信它们会倚仗MBF 300在市场上大获其利，”Ruane说。“Fujitsu在基本技术层面上会遇到竞争，但我目前还看不到有人能推出一种有竞争力的、低成本、灵活而同样集成有捕获软件的传感器。”

传感器指标：

传感器面积：1.28cm×0.2cm

电源：2.8V~5V工作。

功耗：100mW，待机时50mW

技术指标：8bit D/A 变换器，支持3种工业总线标准

指纹数据：捕捉高分辨率的500dpi图象

封装：54pin FBGA和54pin FLGA

图1、这种紧凑的SweepSensor`的尺寸只有13.8×30mm——小到足以装到很多便携式电子应用中，如手机、PDA和MP3播放器。

图2、高品质的图象：Fujitsu Microelectronic的指纹SweepSensor带有一个基于CMOS技术的电容式扫描传感器，以将指纹变换为一个500dpi的图象。