アップル社が新型iPhoneを発売するたびに、IHS社、UBM社、iFixit社などの分解分析会社がすぐにiPhoneを分解し、ディスプレイ、プロセッサー、バッテリー、メモリチップなど内部の主要部品を詳しく調べる。しかし、他の電子製品と同様に、iPhoneにもコンデンサなど、設計に不可欠な要素である小型デバイスが搭載されています。
IHSによるiPhone 6の分解調査では、このような主力電子製品において コンデンサ が果たす重要な役割が明らかになりました。スマートフォンには、こうした受動部品がおよそ730個も使用されています。コンデンサはiPhone 6のあらゆる主要サブシステムに搭載されており、これらのデバイスがいかに普及しているかがわかります。
BOMを遠ざける
2014年9月に実施された予備的な分解分析では、IHSは、16ギガバイト（GByte）のNANDを搭載したiPhone 6の部品表（BOM）を推定しました。 フラッシュメモリ 合計は196.10ドルでした。
実際、最先端の技術を搭載した高額商品がコストの大部分を占めています。
例えば、iPhone 6のディスプレイサブシステムは、Appleの高解像度Retinaテクノロジーと、高度なタッチインプレーンスイッチングを採用しています。 LCDディスプレイ。の アプリケーションプロセッサ 当時最先端だったAppleのA8は、最先端の20ナノメートル半導体製造技術を使用して製造され、前世代のA7の2倍のトランジスタを搭載していました。
IHSはこれらの主要コンポーネントの部品ごとの価格を明らかにしていないが、iPhone 6のディスプレイとアプリケーション プロセッサ サブシステムの価格はそれぞれ45ドルと20ドルである。
コンデンサの名声
対照的に、iPhone 6のコンデンサは1つを除いてすべて、デバイス1台あたり数分の1セントのコストです。スマートフォンに搭載されている730個のコンデンサを合計すると、コストはわずか2.13ドルとなり、BOM全体のわずか1% に過ぎません。
ただし、コンデンサは、メインのプリント基板 (PCB) から、入力/出力およびインターフェイスPCB、ホーム ボタンPCB、フロント マイクPCB、ディスプレイ モジュール、カメラのフラッシュ/スリープ/ウェイク ボタンPCBまで、設計のあらゆる部分に浸透しています。
製品内のコンデンサは1つを除いてすべて 多層セラミック (MLCC) デバイス。これは、MLCCが電子機器に最も多く使用されているコンデンサであり、毎年1兆個が使用されていると推定されていることを反映しています。IHSは、MLCCがX5R/X7Rコンデンサ、C0G/NP0デバイス、またはフィードスルー部品のいずれかであると特定しました。NPO、X5R、X7Rの名称は、誘電体と温度範囲、および許容される静電容量を定義します。
フィードスルーセラミックコンデンサはバイパス目的で使用されます。これらはチューブ形状で、内側の金属化部分はリードと接触し、外側の金属化部分ははんだ付け用になっています。最も目立った部分は タンタル ローム株式会社のカプセル化されたデバイス。iPhone 6で最も高価なコンデンサであるこのデバイスの価格は約0.02ドルでした。タンタルコンデンサはサンプルホールド回路に使用され、 電源フィルタリング コンピュータのマザーボードや携帯電話に搭載されています。iPhone 6のメインPCBにはRohmのタンタル コンデンサが使用されています。
あらゆるコンデンサ
iPhone 6のコンデンサは、スマートフォンのさまざまなサブシステム全体に使用されています。
携帯電話のメインPCBには、A8プロセッサ、 DRAM、 ワイヤレス モデム 、 ジャイロスコープ 、 加速度計 センサーなど、iPhone 6の中心的な機能が搭載されています。メインPCBにはこれらすべての主要なシステム機能が組み込まれているため、スマートフォンのサブシステムの中では最も多くのコンデンサ (682個) が搭載されています。
次にコンデンサの数が多いのは、I/OおよびインターフェースPCBで、17個のデバイスがあります。次に、11個のコンデンサを備えたディスプレイ/タッチスクリーン モジュールがあります。これに続いて、9番にホーム ボタン、7番にフロント マイクPCB、4番にカメラ フラッシュ/スリープ/ウェイク ボタンPCBが続きます。
アップルの効率
Appleのモバイル エレクトロニクス設計に対する高度に統合された効率的なアプローチを考慮すると、iPhone 6に搭載されているコンデンサの数の多さは、さらに注目に値します。Appleのモバイル製品は、その機能を大規模な集積回路に集中させ、ディスクリートや受動部品などの小型部品の使用を最小限に抑えていることで有名です。
Appleのエレガントなデザインの秘密は、製品のデザイン、ソフトウェア、コンポーネントの選択を厳密に管理していることです。Appleは独自のオペレーティング システム (OS) を開発していますが、他のモバイル デバイス メーカーはサードパーティ企業のOSを使用しています。Appleも独自の設計図を開発していますが、他の企業は契約メーカーや半導体サプライヤーからのサードパーティのリファレンス設計を採用したリファレンス設計を頻繁に採用しています。同社は、主要な処理集積回路の設計も自社で行っている。
このアプローチにより、Appleは他のタブレットメーカーが達成できないモバイルデバイスの設計効率を実現できます。IHSによれば、これらの効率は、メモリ密度、バッテリー使用量、コスト、スペース節約、パフォーマンス、コンポーネント数などの領域で現れます。
他のメーカーが採用している統合度の低いアプローチは、Apple製品と比較して、他のメーカーのスマートフォンにさらに多くのコンデンサが搭載されていることを意味します。
コンデンサの展望
アップルはスマートフォン市場の主要プレーヤーだが、市場調査会社IDCによると、同社のiOSオペレーティングシステムをベースにした製品は、2015年の世界出荷台数の17％未満を占めると予想されている。残りの出荷の大部分はAndroidが占めることになります。これは、毎年出荷されるスマートフォンの圧倒的多数が、iPhoneシリーズよりも多くの個別部品と受動部品を使用した設計を採用していることを意味します。
スマートフォン市場は拡大を続けており、これらのデバイスが他の種類の携帯電話の市場シェアを侵食しています。IDCによると、世界のスマートフォン出荷台数は2015年の12億台未満から2019年には15億台に増加すると予想されている。これらはすべて、スマートフォンにおけるコンデンサの機会が今後数年間拡大し続け、受動部品サプライヤーの売上が増加することを意味します。