二、 光碟機產業簡介
2.4 光碟機產業特性
2.4.2 光碟機產業關鍵零組件
光碟機的產業上游主要關鍵零組件為光學讀取頭、主軸馬達、控制晶片組等,
中游則為光碟機之設計、製造及組裝,而下游產業為電腦系統品牌廠商及電腦組 裝市場,以下就光碟機之上、中、下游產業作一介紹。
一台光碟機的結構可分為光機與電控兩部分,如圖 6 所示。光機部份的主要 功能為轉動碟片及產生光點讀取碟片資料,包含有 (Optical Pickup Head),光 學讀寫頭 (Sled Mechanism)、主軸馬達(Spindle Motor) 、碟片承載機構(Disc Tray)等;其中光學頭、傳動機構及主軸馬達所構成的模組稱為 Traverse 或 Mecha,若再加上碟片承載機構則稱為 Loader。電控部份的功能除了產生伺服訊 號來控制光機組件的動作外,還須對讀寫頭已讀出或欲寫入的資料進行解碼或編 碼,組件包括印刷電路板、DRAM、控制晶片組及被動元件、讀寫通道(Read/Write channel)、伺服控制系統(servo control system)、界面控制系統(interface control system)、編碼器/解碼器(Encoder/Decoder)、系統中央處理器(CPU) 等。
圖 6 光碟機的結構-光機與電控 資料來源: 光電工業綜論,1996 以下就光碟機重要之光機及電控零組件作一介紹。
光學讀寫頭
光學讀取頭是光碟機中最關鍵的零件,在設計上主要可分為兩個部份:光學 系統與制動器(actuator)。光學讀寫頭以雷射光束經過精密之光學系統,再由 物鏡聚焦在光碟片上形成很小的光點(<1 微米),並以此光點讀寫碟片之記錄坑 洞,而這些記錄坑洞之反射光再經光學系統後打到光檢測元件上,以檢測得到記 錄之電子訊號及伺服電子訊號,這些伺服電子訊號便是用來自動迴饋控制致動 器,使物鏡做上下運動之聚焦及左右運動之鎖軌,當聚焦及鎖軌控制都完成時就 可以讀寫正確的訊號。
由於製作光學讀取頭的技術要求十分複雜、精密,因此目前光碟機產業的讀 取頭大都由三洋(Sanyo)、日立(Hitachi)、夏普(Sharp)、Sony、Pioneer、
Mitsumi 等日本廠商供應,而目前台灣的光學讀寫頭產業在國內工研院光電所的 積極研發及協助下,已陸續有鴻璟、吉邦、嘉祥光電廠商量產光學讀寫頭,而華 宇電腦關係企業的華進科技於 2006 年 1 月收購飛利浦的光學讀寫部門,使得華 進科技擠身全球十大光學讀寫頭供應商之列。
光碟機控制晶片組
光碟機內部之控制晶片主要可分為兩部分,一為 Channel 晶片組之 Servo 晶片 (Servo Chipset),主要負責資料訊號之讀取與控制,另一為 Source 晶片組之 MPEG 編碼晶片(MPEG Decoder),主要負責光碟機在讀取與寫入時,資料訊號之 解碼與壓縮編碼的處理工作。
而在光碟機晶片組方面,以聯發科(MTK)、日立(HITACHI)、東芝(Toshiba)、 Sony、NEC、飛利浦(Philips)等供應商為主,而揚智、威盛、華邦、凌揚台灣 晶片設計商亦參與此一競爭行列。
各晶片控制組的供應商佔有率,如圖 7。在 DVD Player IC 晶片組方面,聯 發科技仍佔有一定優勢的領先,Zoran、ESS、及凌揚等幾家公司全球市佔率總共 達到了 9 成以上,在 DVD recorder IC 晶片方面,LSI、NEC、Zoran 等大廠將近 七成市佔率,且除了以上在光碟機晶片耕耘已久的廠商外,包括 NVIDIA、
Broadcom 等大廠也進軍光碟機控制晶片領域。表 5 顯示 2005-2007 各公司光碟 機類型佔營收比例,其中 DVD 光碟機皆占大部份比例。以晶片組設計公司市佔率 分析如圖 8 所示,國內廠商聯發科為市佔率第一的廠商,顯示我國在光碟機晶片 設計組供應上,佔有極大的優勢。
圖 7 2005 年 DVD Player 與 DVD Recorder 晶片廠商市佔率分析 資料來源 : 本研究整理
表 5 2005-2007 各公司光碟機類型佔營收比例
廠商 產品種類 年度
CY05' CY06' CY07'1H CY071H Share MediaTek CD-ROM 24,400 16,850 7,250 9%
DVD-ROM 16,200 27,100 13,900 17%
CD-RW 23,500 10,800 3,300 4%
COMBO 45,800 49,050 21,700 27%
DVD-W 26,800 55,500 35,000 43%
Next-G
TTL 136,700 159,300 81,150 100% 52%
NEC CD-ROM 2,350 DVD-ROM
CD-RW COMBO
DVD-W 29,300 30,500 14,800 99%
Next-G 69 120 1%
TTL 31,650 30,569 14,920 100% 10%
MEI CD-ROM 800 3,150 1,150 3%
DVD-ROM 18,500 14,100 6,900 17%
CD-RW
COMBO 13,900 17,200 7,200 17%
DVD-W 30,650 45,000 26,500 63%
Next-G 80 65 0%
TTL 63,850 79,530 41,815 100% 27%
Others 2.7%
NEC 12.2%
Renesas 5.4%
Sunext 2.1%
MediaTek 51.8%
MEI 25.8%
圖 8 各晶片公司產品市佔率分析 資料來源 : 本研究整理
主軸馬達 (Spindle Motor)
主軸馬達之功能在於光碟機中承載碟片旋轉並配合讀取頭讀取光碟片上之資 料,而光碟片資料軌道為螺旋狀,讀取與燒錄資料時光學頭由內往外移動,由於 要維持相同讀取速度故讀取/燒錄光碟片外緣資料時,光碟片的旋轉速度需放 慢,而如何讓馬達在短時間內提高或降低轉速又不造成碟片晃動是主要技術所 在。在主軸馬達供應商方面 Nidec 及 Sankyo 握有主要的關鍵技術,而國內主軸 馬達製造商則有台達電子(Delta)及建準(Sunon)轉投資的又中科技等業者投入 生產。