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洪培麟 在全球电信自由化的趋势及个人生活品质的提升诉求下，对移动电话的需求与日俱增，近年来随着通讯技术的进步，全球移动电话出货量呈现爆炸性成长，更带动相关零组件的需求大幅增加。 根据IDC的预估，2004年全球移动电话的需求量可望突破5亿支，对于一支移动电话所整合的各项零组件而言，未来的移动电话市场，无疑是科技产业中一块巨大的市场。 移动电话系统 虽然移动电话已经进步到3G的世代，但其系统仍可分为模拟系统与数字系统两种。模拟系统又有多种标准，包括北美的进步式移动电话系统（Advanced MobilePhone Service；AMPS），使用国家有美国、加拿大、墨西哥、纽澳等；北欧的北欧移动电话系统（Nordic Mobile Telephone System；NMTS），使用国家有东南亚的泰国、马来西亚、印尼、阿曼及北欧等；英国的全接取通信系统（Total Access Communication；TACS），使用国家有英国、爱尔兰、意大利、中国大陆及港澳地区等；日本使用的NEC进步式移动电话系统（NEC Advanced Mobile Telephone System；NAMTS）。 在数字移动电话的四个标准(分别为欧规GSM、美规CDMA、北美TDMA、D-AMPS、以及日系PDC)。其中GSM是全球使用最广泛的移动电话系统，遍及欧洲及亚洲各地，目前已有超过120个以上的国家使用，估计2002年便有1.35亿支的销售量，约占全球移动电话的53.2%，而往后每年预估也有超过50%的占有率，是未来几年数字式移动电话的主流。 各系统移动电话使用量 单位：百万支 
料来源：Warburg Dillon Read 移动电话零组件 虽然在系统的应用不同，但是移动电话的硬件架构仍是大同小异，包括内部电路所使用的一些主要组件，仍同是由主动组件和被动组件所构成，另外在移动电话结构上和接口的组件及外围配件，即是由电子零组件中的机构组件、功能组件所构成，以及其它一些构成要素。 就成本结构分析，移动电话各类组件成本结构会因移动电话所具有功能型态或多寡而改变。目前极为流行的照相移动电话，由于内建数十万甚至百万级的影像感测组件(CMOS)，其功能组件占移动电话成本比重便会较不具照相功能的移动电话大幅提高。平均而言，一只移动电话内部的主动组件所占成本比例为46%，被动组件/模块占27%居次，功能组件占18%，机构组件占6%，其它组件占4%。 随着移动电话用户数快速成长，关键零组件缺货的现象越演越烈，从闪存FLASH、到被动组件MLCC、到滤波器、砷化镓磊芯片等都都呈供不应求现象。再加上全球的移动电话造型趋势已明显走向所谓的轻薄短小，因此内部零组件更必须随着轻量化，因此整个手机零组件产业在近年来也出现极为明显的变化。 DSP市场 早在1982年TI便已推出首款可程序化DSP芯片，二十多年来，DSP相关技术持续演进，其内部构造与应用领域也出现许多变化；在这个一切迈向数字化的时代，电子设备对于实时处理大量数字讯号的需求不断增加，DSP也因此扮演了一个重要角色，且随着应用上的日益广泛逐渐提升其地位，甚至已经取代DRAM、MPU成为带动整体IC产业成长的关键性力量。\ 根据市调机构的预测数据，DSP市场在2004之后将以每年23.5%左右的年复合成长率扩张，并在2007年达到140亿美元的规模，因此庞大的商机也吸引多家半导体业者争相投入市场，但目前DSP的主要专利技术技术仍掌握在国外的TI（德州仪器）、Motorola（摩托罗拉）、Agere、ADI（Analog Devices）等大厂手中。 从应用范围而言，DSP的市场前景仍旧看好，因为不仅是移动电话，包括PDA等产品中DSP皆是关键组件，不过无线通讯应用仍是DSP的主要市场，占整体市场的67.7%左右；其它热门应用领域则包括消费性电子、计算机和汽车等市场。 然而随着世界通讯业逐步从固定通讯向移动通讯转移，即使近年来，欧美移动通讯市场进入需求衰退期，但球移动电话制造商纷纷将目光集中在大陆市场。自从2001年末大陆移动电话用户量首次超过美国，2002年大陆继续保持良好的发展情况，进一步成长为全球最大的移动电话市场，并带动了DSP市场的快速成长。 由于整体经济景气的复苏和手机等无线通讯市场的持续加温，市调机构Forward Concepts于11月调高了对2003和2004年DSP市场的预测，该公司将2003年DSP出货量成长率由原先之15%调高至20%，市场规模则将超过58亿美元。此外在2004年部份，该机构则将预测成长率调高了5%，预测2004年将成长25%，市场规模超过72.8亿美元，而其中亚太和日本市场的占有率有提高的趋势。 PA（Power Amplifier；功率放大器）市场 功率放大器在无线通讯设备中具有相当关键的的地位，因为功率放大器除关系到各种通讯系统的通讯品质外，同时也是系统设备中最消耗功率以及体积较大的电路组件。藉由功率放大器的作用，移动电话可将传输讯号功率放大，再藉由射频（Radio Frequency，RF）信道将讯号发送出去，因此PA的好坏直接影响到讯号传输的品质。 由于移动电话未来将走向多频、多模，且从传统语音信号的传输转向数据传输，因此不仅会提高PA的使用量，同时对于PA的线性度要求也必须提高；此外，由于PA消耗整支移动电话约7成的电量，因此PA的功率增加效率(PAE)亦是一个重要的考量。 若从组件材料的观点，砷化镓(GaAs)目前是PA最主要的材料，以目前全球前几大PA供货商的制程技术观之，包括Skyworks、RFMD、Motorola、Philips及Anadigics等都以GaAs为PA的原料，不过在GaAs PA技术方面也有值得注意的发展，在晶体管的射极(Emitter)上所采用的材料已有用磷化铟镓(InGaP)取代砷化铝镓(AlGaAs)的迹象，对于具备InGaP能力的Skyworks、Anadigics助益较高。 一般而言，功率放大器的应用领域涵盖蜂巢式移动通讯系统、卫星通讯系统、微波通讯系统、雷达、军事用途，以及ISM/WLAN等不同产品。其中又以移动通讯系统为PA最大的应用领域。根据研究机构ABI的统计，2002年全球各类PA的总产值约15.8亿美元，移动通讯系统（含移动电话与基地台用PA）产值便达9.2亿美元，约占总产值的58%，显见移动电话市场对于PA产业的重要性。
根据Dataquest的统计， PA由于在移动电话的射频次系统中，被整合程度较低，且维持一定成本比重，因此仍维持在射频组件的产值20.5%。目前应用于移动电话中的PA，依其种类可分为分布式晶体管组件、单芯片、以及模块等型式。由于PA是移动电话零组件中耗电量最大的组件，因此在制程技术的采用上，具电子移动率低、高频使用功耗低、且操作频率高等优点的GaAs制程技术，便变成移动电话PA主要的制程技术。 就移动电话采用各类制程PA为例，具最高占有率的部分，仍是AlGaAs HBT，占有57.8%，其次则为Si MOS晶体管占32.5%，不过，随着移动电话系统逐渐由2G朝向2.5G与3G前进，操作温度、耗电量、与效率等要求更加严格的情形下，PA厂商亦开始投入InGaP HBT、E-mode PHEMT等新制程技术的研发与生产工作。 PMIC（Power Management IC；电源管理芯片）市场 由于移动电话市场朝向轻薄短小的发展已经相当明确，因此所有相关的设计亦跟随此一原则发展，即使市场上对于移动电话的功能已经从原本的通话，移转至必须拥有PDA、电子邮件发送、实时通讯等功能，甚至还希望在尺寸更大、色彩更丰富的屏幕上进行网络浏览，或数字相机等功能。因此，如何能在不增加体积的情况下延长电池的使用时间，并要将更多的功能置入更小的体积内，并还要更省电，皆是电源管理设计的重要关键。 在大部份手机的核心都有一个电源管理芯片（Power Management IC；PMIC），PMIC负责大部份的电源供应需求以及其它如接口或音讯等功能；先进的模拟半导体制造商提供了全客制化、半客制化以及标准产品等各种PMIC选择，而且通常采用针对混合信号与电源供应最佳化的5V次微米BiCMOS制程设计，其它尚未整合的手机功能也将在未来逐渐整合到PMIC中。 一般而言，一只移动电话中大约需要5到12个独立的低压降（Low Drop Out；LDO）稳压器，做为电源拒斥比（Power Supply Rejection Ratio；PSRR）切换开关的角色，虽然大部份的LDO都已经整合到PMIC中，但仍有部分因为电路板的布线与绕线等非标准功能电源需求，必须独立。因此，近年来所采用SOT23封装的单一150mA LDO一直是常见的运用。目前市场上已经出现所谓的超芯片级封装（Ultra Chip Scale Packaging；UCSP），可以让整个系统出现更小尺寸化的可能；而新推出的QFN封装也让更高电流容量的LDO以及在同一包装内放入更多LDO的可能，甚至三到五个LDO，用以减缓采用独立式组件与PMIC之间选择的困扰。 白光LED 白光LED背光模块可依光源入射位置分为，排列于液晶面板背面的直下式背光模块及液晶面板背面设置导光板。随着LED的高辉度化与导光板加工技术的进步，目前端缘入光式背光模块已经成为市场主流。 一般而言，LED与导光板之间的距离越近，背光模块的亮度越高，因此设计时往往会选用发光面为扁平状之LED，并设法使LED贴近导光板端面。为了提高LED的发光效率，利用单芯片LED作为背光模块照明光源已成为目前主流趋势，不过单边入光位置经过最佳化设计，因此无法利用复数芯片增加辉度，有鉴于此，相关业者将复数芯片封装作成单体化试图改善上述困扰。 白光LED的驱动电路大致上可分为charge pump DC-DC变频方式(converter type)，与线圈型(coil type)升压DC-DC变频方式(简称为switching regulator)两大类，目前移动电话的彩色液晶显示器设计，通常需要2到3个白光LED作为背光板的照明光源，数字相机更多达4个。对拥有彩色屏幕的无线手机来说，白光LED因为线路简单且可靠度高，几乎占据了整个背光应用市场，虽然白光LED效率比卤素灯好，但还是无法追上萤光灯管。 目前的设计大都利用3或4个白光LED来提供主屏幕显示，2个白光LED提供次屏幕，以及6个或更多的白光或有色LED来点亮键盘；如果整合相机的话，还可能加上4个白光LED来提供闪光灯与MPEG影片的背光，整个加起来在手机中可能高达16个LED，因此移动电话已经成为白光LED的主要市场。 显示面板 虽然一般预期未来移动电话的显示面板应会朝向OLED发展，不过两年内Color-STN仍将主宰彩色移动电话用显示器市场。目前彩色移动电话用显示器相当多元，包括Color-STN、TFT-LCD、LTPS、OLED等，目前以TFT-LCD与Color-STN使用情况较为普遍。以区域别分析，日本约有85%以上的彩色移动电话使用TFT-LCD，韩国则以使用65K色彩数的Color -STN为主，至于日韩以外市场，则多使用低色彩数的Color -STN。目前各家厂商采用低色彩数的Color –STN，主要多是预留产品升级的空间，因此2003年Color -STN在移动电话市场的占有率达64%，因此两年内Color-STN仍将占有最大的市场。 由于Color-STN无法满足未来移动电话显示器高色彩数及高分辨率的需求，包括LTPS、OLED等新型显示器进入手机市场，将威胁Color-STN市场地位。不过Color-STN的低耗电量及低单价使其仍有相当大的竞争优势，只不过随着新竞争者的加入，将使得Color-STN将由目前中低阶的产品定位，压缩至低阶的产品定位。 根据Display Search调查，目前彩色移动电话的需求约占整体市场的50%，数量预估为20亿支。2004年时，彩色移动电话的比重仍将继续提升到65%～70%，数量更可望突破30亿支。 显示屏幕驱动IC 随着移动电话市场高速成长，连带使得占面板模块总成本颇高比例的LCD驱动IC亦成为奇货可居的热门商品。以小尺寸彩色STN LCD模块为例，驱动IC约占模块总体成本的30%～40%，TFT-LCD模块方面，虽然驱动IC占成本比重较低，也有达到20%。因此不仅是国外大厂Philips、TI、Renesas、Sharp、Oki以及现代与三星电子等厂商积极抢占市占率。 以移动电话小型面板的趋势分析，2004年Q3时，TFT与彩色STN小尺寸面板应用在手机上的比例将出现等量的局面，但有鉴于彩色STN不符合日后3G系统的动画需求，因此亦有许多厂商已停止研发彩色STN 驱动IC，不过，由于目前手机面板仍以彩色STN LCD为主，因此各家厂商多以STN LCD驱动IC为出货主力，至于TFT LCD驱动IC因看好后续的需求，因此尚未停止研发脚步。 外壳市场－镁合金的需求量仍持续提升 手机的机壳为手机的结构体，包含外表的机壳及中间框体等部份，过去其所使用的材质向都以各种工程塑料为主，其制程则为塑料射出成型法。近两年来由于手机轻薄短小及要求美观的市场需求拉力，以及各国政府环保法规要求的推力，使得手机使用金属机壳的趋势有逐渐加温的趋势。 在各类轻金属中，镁合金由于具有质轻的优势，目前成为手机金属机壳主要应用的主流，根据日本制钢所(JSW)的估计，全球约有11%左右的手机使用镁合金，主要仍集中在日本地区生产的手机上(包括PDC及CDMA系统)，至于在数量最大的GSM系统仍只有少数的应用。 由于镁合金成本较高，短期内仍无法完全取代塑料于手机机壳中的地位，不过镁合金具备优良刚性、电磁遮蔽效果佳、质轻等优势，未来在折叠式手机绞接部(Hinge)、大型LCD框体，及照相手机框体及机壳的应用情况将更为普遍。 移动电话的组成及相关零组件  第三代移动通讯（3G）的未来发展 在移动电话从2.5G转进3G系统后，目前除CDMA系统的移动电话可直接使用cdma2000系统网络外，现有的GSM或GPRS移动电话皆无法使用以后的UMTS系统网络，因此目前厂商所推出的3G移动电话或是由半导体厂商所开发的3G用射/基频芯片，便首重便向下兼容的功能。 现有2.5G的传输速率约为 64kbits/s，但要能支持未来的影音串流服务或视讯电话，最少需要384kbits/s以上才能避免讯号延迟产生影音不连贯的问题。因此，移动电话系统架构与使用组件也更趋多样与复杂化。目前最具代表的影音多媒体功能已等于为3G功能的代表，但是包括核心软硬件(如CMOS或CCD传感器、编/译码组件、输出入接口等)，彩色屏幕、内存，以及高处理效能的处理器，都大幅提高3G移动电话的设计与制造难度。根据研究机构Portelligent公司针对日本NTT DoCoMo推出的三支具3G功能的移动电话分析，平均的电子组件使用数达727颗，远多于目前GSM移动电话的331颗，使用IC数则为32颗，亦高于GSM移动电话的8颗；系统成本最高的IC裸晶尺寸，更达到GSM的10倍左右，这些因素都使得现阶段的3G移动电话成本与价格居高不下。 移动电话市场去年突破4亿5000万台 若以功能来区分，2002年移动电话的主流在于MMS功能，而2003年则是转向具照相功能的移动电话为市场热手货。 根据研究机构Strategy Analytics的统计，2002年全球10亿左右的移动电话用户数中，持有MMS手机的用户仅占全球总用户数的2.8%，约2,900多万人。不过，在服务业者与手机业者大力推动与延续消费者对于SMS的使用习惯等正面因素影响下，2003年全球持有MMS手机的用户数将成长至8,900多万人，占全球总用户数的7.3%，预估到2008年更将成长至12亿人左右，占该年全球总用户数的65.2%。 而在支持MMS功能的手机市场方面，2002年全球MMS手机的销售量仅有2,500多万支，占全球总销售量的5.9%，预估2003年起，全球MMS手机的销售量将由2003年的6,900支成长至2008年的5亿6,000多万支，占2008年全球手机市场的80.1%。 就目前移动电话的趋势来看，具照相功能的移动电话市场俨然已经成为主流，远远超过各调查单位的预期。原先各单位预估2003年为4,200～4,500万支，2004年突破6,000万支。不过在日本业者推出百万像素级产品后，引发市场热潮，研究机构随即将2003年预测值上修为5,500～6,000万支，占整体手机市场15%的比重。 而今年具相机功能的移动电话更是造成热销，连带造成照相模块的需求量大增，目前主要的模块是由CCD/CMOS、快门、镜片、PCB与逻辑IC等组件组成，随着功能的需求不断提升，传感器的像素便随之上升，造成其它零组件为必须求进一步配合，使得整体成本皆上扬。 不过，根据日本矢野经济研究所的数据却显示即使单价仍高，但相机移动电话预估将占2003年日本移动电话市场的88.9%，达到3,947万支，其中百万像素将占整体照相移动电话出货量的43.1%，达到1,700万支。2004年相机手机热潮更将在全球扩散，根据In-Stat/MDR报告，未来5年内相机手机需求可望加速扩大，相机手机出货量将由2003年的4300万台成长至2007年的36600万台，年复合成长率高达53.2%。 根据日本经济新闻晚报报导，全球世界移动电话的销售量，在2003年就比2002年增加10~15%，预测销售台数达4亿5000万～4亿6000万台。这是3年来首次突破2位数的成长，创下历年来的最高纪录。而IDC也表示，全球的移动电话销售量可望在2004年初突破5亿支。
根据IDC资料显示，2004年的销售量可望较上年成长8%、而2003年的销售量预料可达到4.6亿支。2004年第 3代移动电话的销售量，可望较上年成长超过 2倍至4800万支、至于内建相机功能机种则可望成长 64%达到 1亿支。 彩色手机出货比重预估 单位：百万支 
资料来源：日经Market Acess 台湾业者的移动电话零组件商机 台湾大部份的移动电话零组件中主要的基频和射频IC，几乎全仰赖国外大厂供应，更如表面声波滤波器(SAW Filter)、VCO和TCXO等关键零组件，也必须寻求一些日本厂商的供应，因此台湾厂商大多转向供应LCD、天线、麦克风、连接器、扬声器和充电器等。 以移动电话成本结构来看，半导体IC占整体成本的6到7成，其中基频占IC成本的5成、射频及中频近4成、内存约1成。而台湾所供应的零组件包括:PCB、外壳、按键、充电器、LCD、LED等约占总成本5-10%，显示台湾在手机零组件能自制的部份，仍有待提升。 虽然台湾在手机零组件供应上，目前还偏重在外围等技术能力低的部份，但由于移动电话产业成长快速，且手机的淘汰周期越来越快，因此商机仍相当可观，而包括在PCB、电源供应器、连接器、电池封装、按键、LCD、LED、受话器、扬声器等等零组件，台湾厂商却是掌握全球市场。 移动电话用零组件需求预测 单位:亿颗  资料来源:EIAJ 以移动电话必定走向彩色屏幕的发展来看，各大厂已从去年甚至前年着手展开灰阶手机的出清移动，并以彩色移动电话做为介入市场的主攻产品。目前全球各大品牌，摩托罗拉、Nokia与Samsung都已从去年开始全面推出多款彩色屏幕手机抢攻市场，刺激换机需求成长，进一步提升市场占有率，因此，台湾在彩色移动电话市场的商机便随之提升。 现阶段台湾移动电话厂商已普遍具有彩色手机制造技术且兼具研发设计能力，未来承接中低阶彩色机种ODM订单机会将较以往高。但是，目前彩色面板供应能力因台湾IC设计业者在LCD驱动IC上仍未有显著成效，因此仍以向日本采购为主，此外中高阶彩色手机所采用的白光LED技术仍由日商掌控，成为台湾业者切入此一商机的最大隐忧。 中国移动电话产业发展 从2002开始中国移动电话的新增用户便成为各国厂商最眼红的一块大饼，根据资料显示，中国新增移动电话用户数占全球新增用户数由1999年的9%突增至2002年的26%，且占2002年全球市场销售量4.1亿支的14%，加上2003年产能的加速扩充，目前的中国已成为世界移动电话厂商锁定的目标市场。 庞大的市场需求，直接带动了中国的移动电话产业的发展，以中国信息产业部统计，2000年大陆27家制造业者约生产5,396万支移动电话，在27家厂商中，10家为其国产业者，另外17家则为外资或合资企业。 随着中国大陆本土手机厂商生产比重的提升，2002年中国大陆华北、华东、华南、其它地区手机生产量的比重分别为39.75%、28.7%、30.9%、0.65%，华南手机生产基地重要性日益提升。 从2001年6月以后，全球各大移动电话制造商，包括Nokia、Motorola、Ericsson、Philips等大厂，纷纷宣布将把生产业务全部或部分转移到中国，使得中国大陆成为全球最大的移动电话制造基地。移动电话大厂陆续转移制造业务至大陆，除大陆庞大内需消费市场的成长潜力，另外看好重点在于低廉的劳工可降成本，提高产品竞争力。 2002年中国大陆移动电话产业在中国大陆本土厂商以多款新产品抢夺国内市场占有率的情况下，整体移动电话产业正式突破一亿台，达到1.19亿台的规模。而2003光是上半年，大陆地区共制造8,219.7万支移动电话，其中外销为3,686.9万支，国内市场销售4,316.33万支。 随着中国联通CDMA业务的持续推动，进一步刺激本土手机厂商的发展，预料在中国大陆本土移动电话厂商较2002年成长57.4%，再加上国际移动电话大厂的微幅成长影响，2003年中国大陆移动电话产业将较2002年成长25%，达14,834万台的规模。 彩色屏幕手机生产大幅提高 由于彩色屏幕已成为市场主流，再加上中国本土厂商多以贴牌移动电话切入本土中高阶市场，且获得韩国、台湾等外国厂商的协助，即使自身研发能力有限，但其产品的推出仍不受影响，目前本土厂商除了彩色屏幕、和弦铃声、折叠式设计等基本规格外，透过LED、OLED面版制造不同色彩的来电显示效果，以及诸如GPRS规格、照相镜头、双屏幕、360度旋转屏幕等，也已成为其产品主要设计。 而上述所言，目前彩色移动电话的屏幕主流STN及TFT各有一片天，但以中国本土厂商的发展来看，随着本土手机的大量推出彩色化移动电话，在中国，彩色STN屏幕的手机可能成为过渡性产品，而由彩色TFT手机取得中国大陆手机市场的主流地位。 中国的3G时代 目前中国大陆信息产业部在系统业者及终端设备生产厂商的压力下，已有计划开放3G执照的申请，虽然中国大陆在使用层面仍无法与已推行3G服务的日本、欧洲等甚至是刚推出3G系统的台湾相比较，但是由于中国大陆地广人稠及落差大的城乡差距，让中国大陆地区的许多绝对性数据(如移动通讯用户已超过2.3亿户为全球最大市场)显示出中国大陆的确有发展3G的机会。根据中国大陆信息产业部公布最新的数据，中国大陆移动通讯用户至2003年第二季底已达到2亿3,447万户，远远超过美国、欧洲及日本市场，且仍在快速成长当中，以其市场规模对于发展3G相当有利。 虽然目前中国大陆移动通讯市场用户大多数是属于通话时数较低的低收入用户，而此点也成为3G系统要在中国大陆市场立足的最大门槛，但是在一级城市中，中国大陆前十大省市的移动通讯用户仍有接近千万以上数量的水准，这些省市的普及率也都达到了一定的水准，有些甚至超过了欧美国家，因此以北京、深圳与上海等为主的大都会区仍将是中国大陆3G发展的最佳起点。 信息产业部五年移动通信总体预测  资料来源：信息产业部 根据中国信息产业部综合规划司的规划， 2003年中国大陆的移动数据用户达到移动通讯用户的3.56%，至2006年更将达到移动通讯用户的11.2%，其中宽频用户将占12%，因此中国大陆3G执照若顺利开于并配合业者的基础设备建置，在系统业者大力推广下甚至可能出现超乎信息产业部综合规划司的规划数字。 |
