高速、大容量、低遅延を特徴とする第5世代移動通信システム「5G」の本格的なサービスが2020年より開始されたことに伴い、素材に対しても更なる低伝送損失のニーズが高まっている。更なる高速通信の実現のために必要不可欠と言われている低誘電損失材料を多数そろえるSABICスペシャリティー事業部では、さまざまな観点から最適なソリューションを提供している。
基地局・端末機のアンテナ、構造部材として
比誘電率と誘電正接の値が低いほど高周波信号の伝送損失などが低くなることから、SABICスペシャリティー事業部が扱うTHERMOCOMPTMコンパウンドには、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂を中心とした、いくつかのベースレジンで低誘電率(Dk)、低誘電正接(Df)を特徴としたポートフォーリオを有している。
一方、アンテナのさらなる小型化と生産性の高い移相器の設計を可能にするためには、高い比誘電率を求められる。THERMOCOMPTMコンパウンドには、低Dfを保ちながら高Dkを達成するグレードなども取りそろえている。
いくつかの代表グレードを下記に紹介する。
高Dk/低Dk・低Df LNPTM THERMOCOMPTMコンパウンド
PPEをベース樹脂とするグレードは特に低い誘電正接を示し、またその値も67GHzまでの幅広い周波数帯で安定している。海外での5G基地局のスモールセルの外装材や、より精密な誘電特性制御と表面金属処理が必要となるアンテナリフレクターなどで既に実績が出始めている。
他のベース樹脂においても配合により幅広い範囲でDkを調整することが可能である。このような高Dk・低Df材料は、基地局アンテナのフェーズシフトや基板への適用が期待され、近年、採用が進んでいる。
また、SABICスペシャリティー事業部では、さまざまなデバイスに5G技術が展開されるにあたり、今まで以上に求められる電波干渉対策、また、それらのデバイスを小型化かつ省エネ化する上で必要となる放熱対策としてのグレードを取りそろえている。
電磁波遮蔽(しゃへい)を目的とするFARADEXTMコンパウンドは、導電性または磁性材料で作られたバリアで電磁界を遮断することにより、空間内の電磁界を低減する。またコスト削減にも有効で、樹脂成形品に蒸着するプロセスに比べ約35%のコスト削減、金属を代替する場合は70%程度の軽量化も可能である。
放熱を目的とするKONDUITTMコンパウンドは、PPS樹脂とPA6樹脂をベースとし、明色、非導電の0.6W/mK程度の熱伝導グレードから、黒色・導電性の場合は18W/mK程度の熱伝導性を示すグレードを取りそろえている。
より高周波帯へ移行することで求められる電磁波制御、低消費電力化を実現するための熱制御には有効なポートフォーリオである。
高速高周波PCB向けの構成材料として
5Gネットワークのインフラや自動車のミリ波レーダーに使用されるハイエンドPCBには、より高い周波数で高速と低伝送損失を実現するというニーズに対応可能な高性能の銅張積層板(CCL)が必要とされている。NORYL SA9000樹脂は、PPEをベースとする、低分子量の二官能基をもつ変性熱硬化性オリゴマーである。この樹脂を利用することで、耐熱性、寸法安定性、熱膨張率(CTE)、高多層化のバランスを取りながら、低損失のCCL製品の生産が可能となる。
NORYL SA9000樹脂は、トルエンやメチルエチルケトン(MEK)など、一般的な溶剤に溶解が可能で、既存のCCL生産工程で使用できる。また炭化水素や架橋剤、更にスチレン系、アリル系、アクリル系、マレイミド系、メタクリル系などのモノマーや樹脂といった他の成分と組み合わせて配合することができる。
また末端フェノール系低分子量PPEオリゴマーであるNORYL SA90樹脂は、汎用的なエポキシ樹脂の硬化剤として配合することで、エポキシ樹脂の耐熱性、衝撃強度、誘電特性や低吸水化、難燃性向上などの特性改善が可能で、ミドルクラスのPCBへの採用も進んでいる。
さらにSABICスペシャリティー事業部では、より高周波となるBeyond5Gの要求に応えるべく次世代材料の開発も積極的に取り組んでいる。
【SABICから】5Gインフラおよび末端デバイス向け樹脂材料ソリューション
SABICスペシャリティー事業部では2021年9月1日(10:00~11:15)、Weセミナー(日本語)の開催を予定しています。本セミナーでは、5Gインフラおよび端末デバイスに関連して、以下のような樹脂材料のご紹介を予定しております。
・低温衝撃性・耐候性・耐薬品性に優れた屋外基地局外装向け材料
・低Dk/低Df・高Dk/低Dfなど誘電特性をコントロールした高周波基板・アンテナ向け材料
・低損失基板向け熱硬化系樹脂添加剤
・260℃鉛フリーリフローに対応した光通信や赤外線センサー向けのレンズ用材料
・スマートフォン・タブレット・PC向け材料
・IECスタンダード変更に伴う難燃要求に満たす高剛性やリサイクル含有筐体用材料・アンテナ周り向け材料
ご興味がある方はぜひご聴講ください。
申し込みは下記QRコード、またはこちらのリンクより参加登録ください。追って担当者より招待メールをお送りします。(2021年8月27日まで利用可)