光碟機產業正逐漸走向世代交替

壹、光碟機簡介　

光碟機的基本架構主要可以分為光機與電控兩部分，光機部分主要功能為轉動碟片及產生光點來照射碟片並量測反射光的強度。這是由光學讀取頭（pickup head）、光學頭傳動機構（sled mechanism）、主軸馬達（spindle motor）、碟片承載機構（disk loader）等組成。其中光學讀取頭、傳動機構、及主軸馬達構成的模組稱為Traverse或Mechanism（簡稱為Mecha）。Mecha加上碟片承載機構的組合稱為Loader。

後者電控部份的功能：除了產生伺服控制訊號來控制各光機組件的動作，使其能正常讀取資料外，還需要將光學讀取頭傳來的射頻訊號解碼並轉換成與電腦相容的格式。電控模組主要是由IC晶片組成，主要的IC有RF-Amplifier、DSP（digital signal processor）、SSP(servo signal processor)、interface decoder等，第4代DVD-ROM晶片已朝向整合成單一晶片的趨勢。

碟片承載機構負責碟片進出光碟機，主軸馬達負責轉動碟片，使用者由鍵盤或滑鼠所下的命令經由電腦作業系統解讀後，將與光碟機相關的命令透過介面(Interface Decoder)傳給碟機，光碟機介面控制系統收到命令後，判斷是要讀出或寫入資料，再將要讀寫資料的碟片位置告訴伺服控制系統(SSP)，伺服控制系統便驅動光學頭傳動機構及光學讀取頭物鏡致動器，將光學讀取頭移動到要讀寫信號的位置(光學頭傳動機構負責整組光學讀取頭的移動，光學讀取頭物鏡致動器僅負責物鏡的移動)，光學讀取頭到達目的地後開始讀取(透過RF amplifier)，讀取資料時DSP將讀到的信號判別出0或1，再傳給界面控制系統，界面控制系統判斷無誤後將整批資料傳給電腦。　

以DVD光碟機成本為例，光學讀取頭佔28％，晶片組佔22％，主軸馬達佔5％，3項關鍵零組件總計成本已達55％。雖然如光學讀取頭、晶片組仍以外商的天下，但是在工研院光電所及國內廠商的努力下，整體的光碟機產業上、下游結構已完整建立。　

(一)光學讀取頭

1. 光學讀取頭主要的元件有物鏡、光柵、分光鏡、雷射二極體、光檢測器等，讀取頭的功能主要是利用雷射二極體發射雷射光點，透過光柵打在分光鏡上，分光鏡反射光束至物鏡，物鏡將其聚焦於碟片上，聚焦於碟片上的光束被反射後，穿透物鏡及分光鏡打在光檢測器上，提供資料、循軌誤差、聚焦誤差的檢測信號，其主要的技術障礙有二，一是雷射二極體的穩定度，一是光學物鏡量產的良率，而由於DVD光碟的軌道間距及微坑長度較CD光碟來的更小，因此必須使用短波長的雷射光源及大口徑的物鏡，以形成直徑較小的光點。
2. 全球DVD光學讀取頭供應廠商集中在日系廠商，SONY是目前光學讀取頭產能最大的公司，因應CD、DVD等光碟機市場持續擴大，日本光學讀取頭生產廠商，紛紛積極擴大產能，尤以市場當紅DVD-ROM、DVD播放機與CD-RW燒錄器專用讀取頭為擴產重心。據日本業者表示，99年全球光學讀取頭市場需求量約3.5億顆，其中2.3億顆用於音樂CD播放機（含遊戲機），餘1.2億顆則用於以CD-ROM為主的資訊產品上。估計2000年市場成長率為10％，達3.8億顆，2003年擴大為4.5億?5億顆，以現階段日本廠商的加速擴廠，將有可能造成DVD光學讀取頭供過於求的現象發生，在未來價格反應上將有機會下滑，有利於台灣將來在DVD-ROM的發展。

表一、日本廠商廠能

(二)晶片組

目前DVD-ROM晶片組的發展方向是朝向整合成單一晶片的方向，國外DVD-ROM晶片組設計廠商在日本有Toshiba、Matsushita、Hitachi、JVC、Mitsubishi、Pioneer、Sharp、Sony、Sanyo等大廠，歐美有Philips、Motorola、TI/SSI、Cirrus、Zoran、Oak等廠，國內則有聯發、揚智、威盛、華邦，聯發已是台灣CD-ROM晶片組最大供應廠商，在1999年出貨量已達5,000萬顆，佔全球市場佔有率約五成，DVD-ROM晶片組應用於12倍速 DVD-ROM 已順利量產，CD-RW晶片組預計於2000年第4計量產。

對台灣廠商來說，以半導體產業紮實的技術，使得研發DVD晶片組相對困難度較低，較值得注意的是，在晶片組設計時，必須避開國外DVD晶片組廠商的智慧財產權及專利，以免遭到訴訟。

(三)主軸馬達

主軸馬達的主要功能是用在光碟機中承載碟片旋轉並配合讀取頭讀取碟片資料，光碟片資料軌道形式為螺旋狀，讀取資料時光學頭由內往外旋轉移動，在碟片外緣的轉速較慢(因內緣週長較小，而在一定時間內要讀到相同的資料量，所以在內緣轉速較快)，如何讓馬達在短時間內提高轉速又不會造成碟片晃動，為技術困難所在，而DVD的精密度較CD光碟高出許多，因此也更注重主軸馬達轉速的穩定。

貳、產業概況　

光碟機可分為五大機種：（一）CD-ROM、（二）CD-RW、（三）CD-RW/DVD-ROM（Combi）、（四）DVD-ROM、及（五）Recordable DVD（DVD-RAM、DVD-RW/DVD-R、及DVD+RW），目前光碟機產品中產量最大的為CD-ROM，與PC的搭配比例高達90%以上，但由於56倍數CD-ROM已為其發展的極限，隨著多媒體應用環境的成熟、產品生命週期的演進、新世代產品的問世，儲存量為CD-ROM 7倍的DVD-ROM有逐步取代CD-ROM的趨勢，CD-ROM光碟機種的市場出貨量從2000年即開始萎縮，2002年DVD-ROM出貨量將首度超越CD-ROM。　

表二、各機種光碟機出貨量 單位：千台

在CD-RW方面，因其具有可覆寫功能，已經有多家PC大廠將CD-RW搭配在高階PC銷售，所以到2000年為止，CD-RW銷售量一路攀升，但是在2000年以後則逐漸由CD-RW/DVD-ROM(Combi)機種所取代，主要是DVD-ROM市場迅速擴大，加上具有可覆寫功能，使其市場性相當看好。而CD-RW光碟機與Rewritable DVD光碟機可覆寫功能的特性，使這兩個機種出現互相競爭的態勢，但是儲存裝置的潮流是往高容量發展，加上CD-RW/DVD-ROM(Combi)機種的取代，所以CD-RW機種在2000年以後出貨量呈現下滑的趨勢。　

台灣光碟機的發展已經漸漸走向全產品線發展，包括CD-ROM、DVD-ROM、CD-RW等，台灣已是CD-ROM全球最大的出口國，雖然光碟機產業正逐漸走向世代交替，但台灣廠商因充分掌握量產經濟規模的優勢，所以2000年上半年台灣CD-ROM出貨量仍有大幅度成長，根據MIC的統計，台灣2000上半年CD-ROM光碟機的總出貨量為24,449千台，較去年同期成長51%，但因為有些消費者已經轉向購買DVD-ROM，因此預估下半年成長將趨緩。

在DVD-ROM方面，由於台灣關鍵零組件的掌握程度較低，初期DVD-ROM出貨量並不大，上半年出貨量為4,030千台，由於DVD-ROM有價格下降的趨勢，預估DVD-ROM在2000下半年出貨量將有明顯上升趨勢。

在CD-RW方面，單價比DVD-ROM高上許多，其可讀寫功能屬於小眾市場，而由於CD-RW的零組件供應商並不多，除了供應商自行使用之外，並沒有太多多餘的零組件可對外供應，所以目前生產量並不大。

表三、光碟機出貨量預估 單位：仟台

以國內廠商前3季出貨量來看，仍以CD-ROM為主，DVD-ROM則由於上半年關鍵零組件缺貨以及權利金的問題尚未解決，因此大多延至第4季才出貨，在日本廠商逐步淡出DVD-ROM市場及擴產光學讀取頭下，預估DVD-ROM在2001年將會有大幅度的成長。

表四、廠商前3季出貨狀況

台灣利用優良的製造能成為CD-ROM最大出口國後，DVD-ROM乃成為國內光碟機業者的下一個發展的目標，在CD-ROM發展的過程中受到CD-ROM零組件貨源被外商所控制，因此在DVD-ROM研究發展中，台灣光碟機廠商除持續積極研發新產品外，也同時朝向上游零組件發展，建立完整的光碟機產業體系，由於DVD-ROM與CD-ROM的製造成本結構非常接近，預期在DVD-ROM權利金大幅降低之後，DVD-ROM將取代CD-ROM成為主流，而台灣廠商的競爭力，多來自於生產製造、應用整合等品質成本優勢，對於關鍵基礎技術常需仰賴外國廠商提供，因此，在成為全球主要光碟機供應國的同時，如何掌握產品發展技術將是提升競爭力的主要關鍵。