「Xperia Z4」を分解すると部品や製造コストにはかなり差が!「Xperia Z3」との比較

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KDDI(au)は6月11日、ソニーモバイルコミュニケーションズの「Xperia Z4 SOV31」を発売した。

Xperia Z4は人気が高いXperiaシリーズの最新モデルで、2015年夏モデルとしてNTTドコモ、ソフトバンクからも発売されている。

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au版Xperia Z4の販売価格は、一括払いで8万4240円(税込、以下同)。

先代「Xperia Z3」の価格は7万9920円(発売)で、4000円ほど高くなった。何が価格をアップさせたのか、

またコストダウンを図った部分はあるのか、au版Xperia Z4を分解して分かった点をご紹介。

分解の過程や、分解して出てくるめぼしい部品はXperia Z3とほぼ同じ。それは5つの部品に分類できる。

タッチパネルと一体化したディスプレイ、ディスプレイを支えるセンターパネル、電子部品を載せる基板類とそれを接続するケーブル、

バッテリ、そして背面カバー。部品構成はほぼ同じだが、個々の部品や素材にいくらか変化があった。

外観はそのままにして素材を樹脂に

Xperia Z4のセンターパネルは周囲に樹脂の枠が周回し、さらにステンレスと思われるパネルにはめ合わせられている。

一部のアンテナは筺体への埋め込み式。

 

先代Z3の筐体は周囲の枠がアルミ合金製で、樹脂に比べるとコストが10倍以上高い。

iPhoneのアルミ合金製背面パネルは単価が約4500円なので、Z3のアルミ合金製外周枠はそれだけで2000円程度はかかっていたと思

われる。樹脂を採用したZ4では、この部分の価格が数百円に下がったと思われる。

ディスプレイは複数メーカーが供給していた

ディスプレイには製造メーカーを見分ける特徴がいくつか存在する。その1つがアライメントマークである。

液晶ディスプレイは複数のガラスを重ねて作るため、ガラスを重ねる時にずれないよう目印を付ける。

この目印の形状がディスプレイメーカーごとに異なり、場合によっては工場まで特定可能な場合がある。

Z4はソニーの端末なので、同社が日立ディスプレイと東芝モバイルディスプレイと合弁で設立したJapan Display(JDI)製であると予想し

ていた。事実Z3まではそうであった。しかし今回のアライメントマークを見ると、どうもJDIのマーキングとは違う。

そこで液晶パネルの裏側の刻印を調べてみたところ、台湾のAU Optronicsの型番と一致した。

恐らくJDIとAUOのパネルを併用している。

 

これは大変興味深い点。モバイル分野でのAUO製液晶パネルは日本や韓国に続く2番手的な存在と見られていたが、

最上級モデルに採用されたとなると、同社のクオリティが先頭集団に追いついたことを意味する。

日本のパネルメーカーはこれまで、圧倒的な性能上の優位性を誇っていたが、今や同じ土俵で勝負をするメーカーが増えている。

あくまで推定だが、性能や品質が同じである場合、JDI製パネルよりもAUO製パネルの方が廉価と思われ、

コストダウンを実現した可能性が高い。

プロセッサはセール品

Z4が採用した米Qualcommの8コアプロセッサSnapdragon810「MSM8994」には、現時点で2つのバージョンが存在する。

最初の製品は発熱や消費電力の問題を抱えていたといわれ、第二世代として導入されたのがMSM89094のバージョン2である。

しかしこれも発熱問題などを抱えており、2015年秋には改善を施したバージョン3がリリースされる。

そのためバージョン2の価格は下げられ、通常は20ドル程度するプロセッサが15~18ドルで調達できたと見られる。

これもコストを下げる要因の一つとなったは間違いない。

電子部品はモジュール化しない

auのウェブサイトによると、本機は8つの通信周波数帯に対応する。

サポートする周波数の数に合わせて、自動的に増える電子部品がいくつかある。それは特定の信号だけを通過させるフィルタ、

アンテナ共用のためのデュプレクサ、ノイズ対策用のMLCC(積層セラミックコンデンサ)などである。

 

基板面積が限られている場合には、これらの部品を超小型基板に超高密度実装してからメイン基板に搭載することが多い(外観は1つの

ICに見える)。コンパクト化の効果は絶大だが、モジュールの加工費が別途必要で、一度モジュール化するとバラして再利用できず、

コストアップの要因にもなる。

しかしZ4はディスプレイが5.2型と大きく、筐体サイズも大きいため、基板面積にもゆとりがある。

このためこれらの電子部品はモジュール化されず、メイン基板上に直接実装されている。

特大サイズのフレキシブルプリント基板

フレキシブルプリント基板は略して「FPC」とも呼ばれる。主に基板同士を接続する延長コードのような役割を果たす。

スマホで使われているFPCは通常、バッテリーを真ん中に配置して上下の基板を接続する細いものである場合が多い。

 

ソニーは伝統的に特大サイズのFPCを2枚使っている。また大きく長いだけでなく、複雑な形状をしているのも特徴。

FPCは1枚の原板から切り出して製造されるが、少しでも枚数を稼ぐため、デザインブランド「Fendi」のロゴのように上下を入れ違えるなど

して無駄なスペースを節約している。

しかし業界関係者によれば、Z4のFPCは余りに形状が複雑なので、この手法は使われていない。これはコストアップ要因になる。

また通常のFPCは延長コードの役割だけなので電子部品を搭載する事は少ないのだが、Xperiaでは操作ボタン、センサ、

外部接続端子を装備するなど多くの電子部品を搭載しており、これらFPCへの搭載部品もコストアップの要因。

 

Z4のFPCは日本メーカー製と思われ、その片側には一面に黒いコーティングが施されている。これがノイズ対策フィルム。

スマホの中ではさまざまな信号が飛び交っており、基板から基板へ信号を伝送するFPCはその影響を受けないようにしなくてはならない。

このフィルムメーカーは100年以上インクビジネスを手掛けている日本の老舗。

ITとは関係ないようなインクや塗装の技術が、電子部品に応用されているのが興味深い。

膨大な数のコネクタ

安く作る端末の場合、電子部品は極力基板に積み、どうしても収まらないものだけをコネクタで接続する。

このためコネクタ数は2~4個程度になる。しかしZ4のコネクタ数は14。

環境センサーやカメラ、ヘッドフォン端子などはすべてコネクタ接続である。

コストアップにはなるが、利点としては任意の場所にこれらの部品を配置でき、仕向地に合わせて部品を選択できるなど、

拡張性に富む点が挙げられる。

熱処理機構

前述のとおり、Z4が採用するQualcomm製MSM8994プロセッサは発熱問題を抱えている。

そのためPC顔負け、手作り感満載の方法で熱処理を実施している。

さすがにスマホで冷却ファンを回すゆとりはないが、筺体上部にあるプロセッサの直上に胴のパネルを設置し、

同じく胴の熱伝導パイプを筐体の端から下まで伸ばしている。

パイプが接しているパネル全体に素早く熱を拡散させ、一カ所だけが熱くなるのを防いでいる。

先代のZ3にも同じ機構が採用されていたが、Z4の方がパイプの太さが大きくなっているように見える。

このような機構を採用しているスマホは多くないため原価は不明だが、銅の材料費、成型コスト、実装費などを考えると、

安くはない。

テレビアンテナは外付け方式

インターネット経由であらゆる情報が入手できる昨今。ニュースも例外ではない。スマホならさまざまなニュースアプリが利用可能。

しかしこれらはすべて、ネット接続が前提であり、回線が混み合って接続できなくなったり、災害でダウンしてしまうと利用できない。

そうなると大半のスマホはただの板と化してしまう。

 

しかしスマホによってはテレビやFMラジオなどが受信できるものもある。放送は通信と異なり、利用者数が増えても最新の情報を同時に

受信できるメリットがある。防災の日を前に、災害対策という視点で、放送対応のスマホ選びをしてみるのもよい。

さて国内向けのZ4は地上波のワンセグ/フルセグ受信に対応している。テレビ用ICはソニー製で、メイン基板上に実装しているのを確認

した。アンテナは内蔵式ではなく、ヘッドフォン端子にアンテナを組み込んだケーブルを挿し、ここにヘッドフォンを接続して視聴する。

 

Z4はグローバルモデルであり、テレビ非対応のモデルも生産しなくてはならない。

数個のICならともかく、スペースを取るテレビアンテナの内蔵を前提とした設計はできない。

こうした事情は他社も同様で、外付けアンテナのみのスマホがここ数年でかなり増えている。ただし、いざテレビを見ようとした場合、

製品に付属のアンテナがないとテレビが映らない問題もある。

いっそのこと、アンテナとチューナーを一体化して、テレビ機能そのものを筐体の外に出すという考えもある。

これならどんな端末でもテレビ視聴が可能。実はそうした周辺機器はすでに登場している。まだサイズ的な問題はあるが、

スマホ用のイヤフォンマイク程度の大きさになれば、使い勝手はぐっと増す。

総評

SONYのロゴは世界で最も良く知られている商標の1つで、日本のものづくりのレガシー(資産)。

しかし世界の先進国が“ものづくり 4.0への環境整備を着々と国策として進めているのに対し、日本政府がこの分野に割り当てた予算は

ゼロ。

これまでは個々の企業のガンバリでなんとかなっていた部分もあろうが、大型合併案件が進む中では、

大企業でさえ単独の努力にも限界がある。政府としての方針や支援体勢は、これからの製造業には不可欠。

例えば日本のものづくり広報として有能な人を任命し、世界の情報収集および日本との協業の重要性を世界に発信する必要もある。

世界の人々が日本メーカーのロゴを覚えているうちに、早急な対策が必要。

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