スマホの中にはどんな基板が入っている？

はじめに

私たちが毎日使っているスマートフォン。
その中には、目には見えないほど緻密なプリント基板（PCB）が複数枚組み込まれています。

「スマホ＝1枚の基板」と思われがちですが、実際にはメイン基板・RF基板・サブ基板・FPC・モジュール基板など、5〜8枚程度の異なる基板が搭載されています。
そして、世界の主要スマートフォンメーカー各社は、これらをより小さく・軽く・速く・高性能にするために、最先端のHDI技術やリジッドフレックス構造、COF/COG実装技術を採用しています。

スマホ内部の基板構成一覧

基板の種類	主な役割	層数	主な技術・構造
メイン基板（ロジックボード）	SoC・メモリ・電源ICなど	8〜12層	HDI・ビルドアップ・コアレス
RF基板（無線系）	5G・Wi-Fi・GPS	6〜10層	高周波材・インピーダンス制御
サブ基板	USB・スピーカー・マイク	4〜6層	FR-4、低密度中層基板
FPC（フレキシブル基板）	ディスプレイ・カメラ・ボタン	1〜4層	PI材、COF/COG対応
リジッドフレックス基板	折り畳み構造・内部立体配線	6〜10層	Rigid+Flex一体化
モジュール基板（SiP）	カメラ・RFモジュール内蔵	4〜10層	超小型HDI・コアレス採用

一般的なスマートフォンでは、これらの基板が立体的に配置され、信号・電力・放熱・通信を見事に両立しています。

 
 

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�@ メイン基板（ロジックボード）：スマホの中枢

スマホの頭脳であるSoC（System on Chip：CPUやGPUを統合した中枢チップ）を中心に、メモリや電源制御ICが集まる高密度多層基板。
SoC下はBGAピッチが0.3mm以下のため、マイクロビア＋ビルドアップ構造が必須です。

層数：8〜12層（ハイエンド機では14層以上）
構造：HDI（高密度配線基板）
材料：低誘電率・低損失（例：Megtron 6, 7）

★TOPメーカー２社のHDI構造比較

項目	A社	B社
構造	コアレスHDI（Coreless）	2+N+2ビルドアップ構造
厚み	約0.6mm前後（非常に薄い）	約0.8〜1.0mm
特徴	中央コアを省略し超軽量化	コア保持で強度と歩留まり重視
メリット	配線距離短縮・放熱性能向上	生産安定性・コストバランス
採用目的	薄型・省電力重視	量産性と強度の両立

★A社は“コアレスHDI”で高密度・高性能を極限まで追求。
B社は“2+N+2構造”で歩留まりと信頼性の両立を重視しています。

�A RF基板（高周波基板）

5GやWi-Fiの高周波信号を扱うRF基板は、誘電率の低い高周波材が使われます。

層数：6〜10層
材料：Rogers, Panasonic Megtron 7
構造：信号層をグランドで挟み、50Ωインピーダンス維持
設計：RFラインを短く・カーブを少なく

スマートフォンでは5G（Sub-6GHz〜ミリ波）に対応するため、
基板上にアンテナやRFモジュールを直接実装（AiP：Antenna in Package）する構造も増えています。

�B フレキシブル基板（FPC）とリジッドフレックス構造

スマートフォン内部の狭いスペースでは、曲げられるFPCが欠かせません。
FPCはディスプレイ、カメラ、バッテリー、ボタン、センサーなどを結び、立体配線を実現します。

層数：1〜4層
材料：ポリイミド（PI）
最小曲げR：0.5mm程度

★リジッドフレックス基板の設計ポイント

リジッドフレックス基板は、硬いリジッド部と柔らかいフレックス部を一体化した構造。
主に折り畳みスマホやカメラモジュール接続部などで採用されています。

層構成例：リジッド部6層＋フレックス部2層
接続方法：内部層連続＋段差テーパ加工
メリット：コネクタ削減・信頼性向上・軽量化

設計ポイント：

• 曲げ部では配線を中央に配置
• 銅厚を薄くしストレス分散
• 絶縁フィルムとカバーレイで補強

★折り畳みスマホでは、ディスプレイ裏にS字状のFPC＋リジッド部が組み合わされ、
数万回の折り畳みに耐える柔軟構造を形成しています。

 
 

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�C COF・COG実装の新世代技術

スマホの狭額縁化・軽量化のため、ICチップを直接実装する技術が発達しています。

実装方式	内容	主な用途
COF（Chip on Film）	ICをFPC上に実装	ディスプレイドライバIC
COG（Chip on Glass）	ICをガラス面に実装	OLED/液晶ドライバ
COP（Chip on Plastic）	ICをプラ材上に実装	次世代薄型用途

TOPメーカー内では、COF実装＋FPC接続が主流。
これにより、基板スペースを節約しつつ、高解像度・高リフレッシュレートのディスプレイ制御を実現しています。

�D ビルドアップ構造の層構成イメージ

Top Layer (Signal)
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Build-up Layer 1 (Signal)
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Ground Plane
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Core / or Coreless Area
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Power Plane
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Build-up Layer 2 (Signal)
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Bottom Layer

★高密度化の鍵は「ビルドアップ層の積層」と「ビア構造」。