スマートフォンの製造工程をステップごとに解説

スマートフォンの製造工程をステップごとに解説

スマートフォンは、一つの工場で材料から最後まで作られているわけではない。半導体、ディスプレイ、電池、カメラ、小さな電子部品はそれぞれ専門の部品メーカーが作り、それを集めて基板に載せ、筐体に組み込み、検査とソフトウェアの書き込みを経て出荷される。この記事では「スマホはどうやって作られているのか」を、設計から出荷までの順番で、誰が何をしているのかが分かるように整理する。

まず全体の流れを表にまとめる。ブランドを持つ会社がすべての工程を自社で行うとは限らず、設計を自社で行い、組立は受託製造の会社に任せる形も多い。

ステップ1: 設計と開発

スマートフォンの製造は、どの部品を使い、どんな形にするかを決める設計から始まる。ここで決めたことが、使える部品、組立の方法、取らなければならない認証まで決めてしまう。

コンセプト開発とマーケットリサーチ

最初に決めるのは、どの価格帯の、誰に向けた機種にするかである。画面の大きさ、カメラの数、電池の容量、防水の有無、対応する通信の方式と周波数を決める。対応する周波数は売る国と通信事業者で変わるため、どの国で売るかを先に決めないと、使う通信用の部品も、必要な認証も決まらない。

環境への配慮を製品の考え方に入れるなら、それも設計で決める。修理しやすい構造にする、分解して素材ごとに分けやすくする、といったことは、設計の段階でしか決められない。

設計とプロトタイプ作成

次に、回路と基板、筐体、内部の部品の配置を設計する。スマホの中は部品が詰まっており、電池、カメラ、アンテナ、放熱のための部材の置き場所を取り合う。アンテナの位置は通信の性能に効き、金属の筐体を使うとアンテナの設計が難しくなる、といったように、見た目と性能が互いに影響する。

設計ができたら試作機を作り、動くか、通信できるか、熱がこもらないか、落としたときに壊れないかを確かめる。試作は一度で終わらず、問題を直して作り直す。量産と同じ材料と工程で作れるかを確かめる試作を経て、量産の準備に入る。

ステップ2: 部品の調達

設計が決まると、部品を集める。スマホの部品は、プロセッサーやメモリーなどの半導体、ディスプレイ、電池、カメラのモジュール、スピーカー、振動のための部品、アンテナ、基板、筐体、そして基板に載る小さな電子部品に分かれる。どれも専門のメーカーが作っている。

部品の数の多さは、小さな電子部品を見ると分かりやすい。電気をためたり雑音を取り除いたりする積層セラミックコンデンサについて、部品メーカーの村田製作所は 2024 年 9 月の発表で、電子機器の高機能化に伴って搭載点数が増え、最新のスマートフォンには最大で 1,000 個程度使われていると説明している^[1]。同社の説明では、このコンデンサは、誘電体のシートに内部電極を印刷し、シートを積み重ね、プレスし、切り分け、焼き、外側の電極を付けて焼き付け、めっきし、測定して包装する、という主に八つの工程で作られる^[2]。スマホの組立工場に届くのは、こうした工程を終えて、機械で取り出せるようにテープに並べて包装された部品である。

サプライチェーンの管理

部品の調達で大事なのは、量産の数と時期に合わせて、決めた品質の部品を確保することである。部品ごとに作る会社が違い、作るのにかかる時間も違う。半導体のように作るまでに長い時間がかかる部品は、量産の開始よりずっと前に数量を約束して手配しておく必要がある。

一つの部品を一社だけから買っていると、その会社の工場が止まったときに組立も止まる。主要な部品について代わりに使える部品や仕入先を設計の段階で決めておくと、止まるリスクを下げられる。ただし代わりの部品は、性能や寸法の違いを試作で確かめてからでないと使えない。

在庫管理と物流

部品が多いほど、一つでも足りなければ組立が止まる。組立工場は、量産の計画に合わせて部品の入る時期と数を管理し、足りなくなりそうな部品を早めに見つける。小さな電子部品はテープに巻かれたリールの単位で、ディスプレイや電池はトレーや箱の単位で入ってくる。

部品のロット（同じ条件で作られた単位）と、どの製品に使ったかを記録しておくと、後から部品の不具合が見つかったときに、影響する製品の範囲を絞れる。どこまで細かく記録するかは、記録の手間と、問題が起きたときに回収する範囲の広さの釣り合いで決める。

ステップ3: 製造と組立

部品がそろったら、組立に入る。大きく分けて、基板に部品を載せる工程、基板とディスプレイや電池などをまとめる工程、本体として仕上げる工程の三つがある。

基板製造

スマホの基板は、絶縁の板の上に銅の配線を何層にも重ねたプリント基板である。配線の模様は、銅の面に感光する膜を塗って光を当て、不要な銅を溶かして取り除く、といった方法で作られる。基板そのものは基板メーカーが作り、組立工場に届く。

なお、ナノメートルの単位で回路を作るのは、プロセッサーやメモリーといった半導体のチップの製造で、これは半導体の工場で行われる。スマホの組立工場では、出来上がったチップを部品として基板に載せる。基板の配線の細かさと、半導体のチップの中の回路の細かさは、桁がまったく違う。

基板に部品を載せる工程は、表面実装（SMT）と呼ばれる。一般的な流れは次のとおりである。

1. はんだの印刷。部品を付ける場所だけに穴をあけた薄い金属の板を基板に重ね、ペースト状のはんだを塗る。

2. 部品の搭載。部品を載せる機械（マウンター）が、テープに並んだ部品を一つずつ吸い上げ、決められた位置に置く。

3. リフロー。基板ごと炉で加熱してはんだを溶かし、冷やして部品を固定する。

4. 検査。カメラで部品の位置ずれやはんだの状態を確かめ、外から見えない接合部は X 線で確かめることもある。電気を流して回路が働くかも確かめる。

モジュールの組立

部品を載せた基板に、ディスプレイ、電池、カメラ、スピーカーなどをつなぐ。これらはそれぞれのメーカーで一つのまとまり（モジュール）として作られ、細い配線とコネクターで基板につながる。つなぐ前に、モジュールが単体で正しく動くかを確かめておくと、組み上げてから不良が見つかって分解する手間を減らせる。

カメラのレンズやディスプレイの表面にほこりが入ると、後から取り除くのが難しい。こうした工程は、空気中のちりを減らした部屋で行われることが多い。

最終組立と統合テスト

基板とモジュールを筐体に収め、背面のパネルを貼り、ねじや接着で固定して本体を仕上げる。防水をうたう機種では、すき間をふさぐ部材の貼り方と、組み上げた後の確かめ方がとくに大事になる。

組み上がった本体は、通話と通信ができるか、画面とタッチの反応、カメラ、スピーカーとマイク、各種のセンサー、充電が正しく働くかを確かめる。外観の傷や汚れも、決めた基準で合否を判定する。

スマートフォン組立方式の比較：手動/半自動/全自動

組立の工程は、すべてが自動でもすべてが手作業でもなく、工程ごとに向く方法が違う。部品を基板に載せる工程は機械が向き、細いケーブルをつなぐ、部品を筐体に収めるといった工程は人の手が残りやすい。下の表は、方式ごとの一般的な向き不向きで、どの割合で組み合わせるかは工場と機種によって違う。

ステップ4: ソフトウェアのインストールとカスタマイズ

ハードウェアの組立が終わると、ソフトウェアを本体に書き込む。基本のソフトウェア（OS）と、最初から入れておくアプリを入れ、その機種と売る国に合わせた設定をする。通信や各種のセンサーが正しく働くよう、機器ごとの調整や確かめのための試験を、書き込みと前後して行う。

スマホの使い心地は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで決まる。たとえばカメラの写り方や電池の持ちは、部品の性能だけでなく、それを動かすソフトウェアの調整でも変わる。発売した後もソフトウェアの更新で直す・改めることができる点が、ほかの多くの工業製品と違うところである。

日本で売るスマホには、ソフトウェアの面でも確かめることがある。総務省の説明では、スマホの技適マークは、操作して画面に表示させる機種が多く、表示の方法は取扱説明書に書かれている^[3]。つまり、表示が正しく出るように作り込むことも、出荷までにやることの一つになる。

日本で売るスマホに付いている二つのマーク

スマホは電波を出す機器であり、通信事業者の回線につながる機器でもある。そのため日本では二つの制度が関わる。

一つは電波法である。電波法は、特定の無線設備が技術基準に適合していることを、登録を受けた機関が証明する仕組み（技術基準適合証明）と、量産する機器の設計について認証する仕組み（工事設計認証）を定めている^[4]。表示の扱いは二つで違い、技術基準適合証明をした機関はその機器に表示を付けなければならない（第三十八条の七）のに対し、工事設計認証を受けた事業者は、認証の際に決めた確認の方法に従って機器を検査し、その記録を作成・保存する義務（第三十八条の二十五第二項）を果たしたときに、その機器に表示を付けることができる（第三十八条の二十六）^[4]。工事設計認証は、その設計が技術基準に合っていて、設計に基づく機器のいずれもが設計に合致すると確保できると認めるときに限り行われる^[4]。

もう一つは電気通信事業法である。電話の回線などにつなぐ端末機器について、技術基準に適合していることの認定と、設計についての認証を定めている^[5]。総務省は、電波法に基づくマークは R に続く番号、回線に接続するための基準に基づくマークは T に続く番号で、スマホは電波を使って回線に接続するので R と T の両方の番号が付く、と説明している^[3]。

総務省は、技適マークが付いていない海外向けのスマホを日本で使うことは電波法違反になる（訪日客が短期間持ち込む場合の特例を除く）とし、技適マークの付いた無線機を改造すると証明の効力が無くなるとしている^[3]。海外向けに作られた機種は、技適マークが無ければ日本では使えない。日本で売るなら、日本の技術基準に適合したことの証明や認証を受けた機器（設計）である必要がある。

よくある質問（FAQ）

最新技術とトレンド

スマホの製造の変化は、工場の中のデータの使い方と、使い終わった機器の扱いの二つに表れている。

スマートマニュファクチャリング

組立の設備や検査の装置が出すデータを集め、不良が出始めた工程を早く見つける取り組みが進んでいる。たとえば、はんだの印刷を確かめる検査のデータが少しずつずれていけば、不良が増える前に設備を調整できる。どの部品のロットをどの製品に使ったかの記録と組み合わせると、問題が起きたときの範囲を絞りやすい。ただし、データを集めるだけでは不良は減らず、データを見て設備や手順を直す仕組みがあってはじめて役に立つ。

環境配慮型の製造

使い終わったスマホから金属などを取り出して再び使う仕組みは、法律でも定められている。使用済小型電子機器等の再資源化の促進に関する法律（小型家電リサイクル法）の施行令は、対象の電気機械器具に「携帯電話端末、PHS 端末その他の無線通信機械器具」を挙げている^[6]。分解しやすい構造や、素材ごとに分けやすい設計は、こうした再資源化を進めやすくする。

再生した素材を使う、と製品に書くなら、その割合や範囲を示せる記録を持っておく。景品表示法の考え方では、性能や効果をうたう表示には、客観的に実証された内容で、表示と適切に対応した根拠が求められる^[7]。

スマホまわりの製品を自社ブランドで作るとき（OEM）に発注側が決めること

スマホ本体を自社ブランドで作る（OEM・ODM）のは、ここまで見たように、認証、膨大な部品の調達、ソフトウェアの更新と修理の体制までを持つ必要があり、新しく事業を始める会社が小さな数で試す形には向かない。電波法の工事設計認証は、設計に基づく機器のいずれもが設計に合致するよう確保できることまで求めている^[4]。

一方、スマホの周辺品は、自社ブランドで作りやすい。ケース、スタンド、画面の保護フィルム、ストラップなどは、型の有無と素材で費用が決まり、既製品への名入れから始めることもできる。代表的なケースとスタンドについて、工程ごとに発注側が決めることを並べる。

性能を書くときは、根拠を先に用意する。消費者庁が求める根拠は、試験などで客観的に確かめた内容で、しかも書いた性能とその確かめた内容がずれていないものでなければならない^[7]。「何センチの高さから、どの向きで、何回落としたか」を試験の記録として残し、その範囲の言葉で書く。

原産国にも注意する。海外で成形したケースを国内で個包装し、台紙を付けて出荷しても、その国内の作業は原産国を変えない。運用基準が、標示を施すこと、包装すること、詰め合わせること、簡単な部品の組立を「実質的な変更をもたらす行為」から外しているためである^[8]。また、自社の名前や商標を製造業者として表示すれば、製造物責任法の「製造業者等」に当たる^[9]。表示の内容と名義は、販売する依頼主の会社が決めて持つのが基本である。

ケースの作り方と型の考え方はスマホケース OEM の進め方、アルミと樹脂のスタンドの工程はスマホスタンド OEM の作り方で詳しく扱っている。

どの周辺品から始め、どの工場に頼むかは、製造先探しから相談できます。

結論

スマホは、専門の部品メーカーが作った多くの部品を集め、基板に部品を載せ、ディスプレイや電池と組み合わせ、検査とソフトウェアの書き込みを経て出荷される。小さなコンデンサだけで最大 1,000 個程度（2024 年の部品メーカーの発表）という部品の数^[1]と、電波法と電気通信事業法の二つの制度に基づく R と T のマーク^[3]が、その複雑さをよく表している。基板の配線と半導体のチップの中の回路は別の工場で作られ、組立工場では完成した部品を正確に載せて確かめることが仕事の中心になる。スマホ本体を自社ブランドで作るのは重いが、ケースやスタンドなどの周辺品なら、素材と型の選び方次第で小さく始められる。

出典・参考資料

1. 世界最小 016008M サイズ（0.16mm×0.08mm）の積層セラミックコンデンサを世界で初めて開発（村田製作所 ニュースリリース／2024 年 9 月 19 日）
2. チップ積層セラミックコンデンサの製造工程を教えてください。（村田製作所 コンデンサに関するよくあるご質問）
3. 技適マークのＱ＆Ａ（総務省 電波利用ポータル）
4. 電波法（昭和二十五年法律第百三十一号）（e-Gov 法令検索（デジタル庁）／第三章の二）
5. 電気通信事業法（昭和五十九年法律第八十六号）（e-Gov 法令検索（デジタル庁）／第五十三条・第五十六条）
6. 使用済小型電子機器等の再資源化の促進に関する法律施行令（平成二十五年政令第四十五号）（e-Gov 法令検索（デジタル庁）／第一条）
7. 不当景品類及び不当表示防止法第７条第２項の運用指針―不実証広告規制に関する指針―（公正取引委員会 平成 15 年 10 月 28 日・一部改正 平成 28 年 4 月 1 日 消費者庁）
8. 「商品の原産国に関する不当な表示」の運用基準について（昭和 48 年 10 月 16 日 事務局長通達第 12 号・消費者庁掲載）
9. 製造物責任法（平成六年法律第八十五号）（e-Gov 法令検索（デジタル庁））

WHITE PAPER

この記事の理解を深める
無料ホワイトペーパーをプレゼント

製造業の現場で使える実務資料（PDF）を無料でお届けします。"こんな資料が届きます" ↓ 下のボタンからどうぞ。

🔒 全文は無料ダウンロードで