5G次世代通信の材料の技術動向と求められる特性

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第1部 5G等次世代通信で変わる半導体パッケージングの材料と技術

(2021年4月28日 10:30〜12:00)

　近年、日常生活における情報の大容量化が進み、これに対応できる高速通信システム (例;5G) の構築が急務となっている。このため、通信用デバイスの高速化対応が注目されている。高速通信システムの整備には、光ファイバ網と高周波無線の複合化および通信用電子機器の高速化が必須である。通信用電子機器は受発信部および情報処理部で構成され、高周波対策 (電磁波・ノイズ) および高速伝送対策 (誘電特性、伝送距離) が高速化の鍵となる。特に、電子部品の軽薄短小化による回路短縮が有効である。

  1. 高速通信
    1. 背景
    2. 光ファイバ通信
    3. 高速無線通信
      • 電波特性
      • 無線通信機器
      • 5G/Wi-Fi
    4. 高速通信システム
      • 長距離通信 (光) + 短距離通信 (無線)
  2. 高速通信機器
    1. 構成
    2. 課題
      • ノイズ低減
      • 低誘電化
      • 回路短縮
  3. ノイズ対策
    1. ノイズ
    2. 電磁波対策
    3. 誤信号対策
  4. 誘電対策
    1. 誘電特性と伝送損失
    2. 低誘電化
      • 樹脂
      • 基材
  5. 回路対策
    1. 受送信部
    2. 情報処理部
  6. 半導体パッケージングの技術動向と課題
    1. FOPKG
    2. 接続回路の薄型化
    3. 薄層封止
    4. 薄層材料

第2部 5G/6Gに対応する次世代FPC技術開発テーマとその応用課題

(2021年4月28日 13:00〜14:30)

～ミリ波高周波伝送対応、SOC/AIP高放熱対応、高周波電磁波シールド、6G伝送対応光FPCのソリューションを詳解～

　2019年より開始した5G – NR次世代通信により、スマホやタブレットなどの小型電子デバイスやIoT対応する車載の機能向上により、応用されるFPCにも大きな機能性向上が要求されている。 　それらのFPC機能向上としては、「高周波対応」、「高放熱対応」、「電磁シールド性向上」、「光導波路混載」などがあり、FPCの新材料開発、新プロセス開発が急務な状況だ。 　本講演では、5G/6G電子デバイスに応用されるFPC機能性向上に要求される内容 (技術課題) を明確にし、またそれらのソリューションを提示する。

  1. 5G/6G対応次世代FPC技術開発とその課題
    1. 最新5Gデバイス (5Gスマホ、車載) に対応するFPC技術と6Gデバイス技術開発動向
    2. 5Gスマホ動向とFPC技術開発
  2. 高周波対応FPC技術開発
    1. FPCサブストレートの高周波対応開発
      1. 高周波対応サブストレート分類と課題
      2. フッ素型ハイブリッド材開発
      3. LCP材での高速化改善開発 (LCP-FPC新デザイン)
    2. BS (ボンディング・シート) 高速化開発
    3. SR、感光性カバー材高速化開発
    4. 今後の高周波サブストレート開発について
  3. 高放熱対応FPC技術
    1. 高放熱対応FPCの必要性 (SoC,AIP放熱対応)
    2. 高放熱対応FPCデザインと特性
  4. 電磁シールドFPC技術
    1. 電磁シールド原理 (シェルクノフの式とシールド原理)
    2. FPC電磁シールドデザイン種類
  5. 光導波路混載FPC技術
    1. 光導波路混載FPC技術とは?
    2. 光導波路混載FPC開発課題 (6対応伝送路開発)
  6. 5G車載用FPC技術
    1. 5G対応車載用FPC事例
    2. リチウムイオン電池監視用FPC (事例)

第3部 5G等次世代通信で求められる高周波対応材料の技術動向

(2021年4月28日 14:45〜16:15)

　5G移動体無線・IoTシステムでは、搬送波周波数の高周波帯 (準ミリ波帯・ミリ波帯) への移行とともに、空間多重通信、ビームフォーミング、端末位置推定などの新しい無線技術の導入が検討されている。特に、高速度性と多数端末同時接続性の実現には、無線技術と光技術との融合が鍵になる。講演では、5G/IoTシステムへ向けた無線・光融合デバイスと、要求される材料性能について述べる。

  1. はじめに
    1. 5G移動体無線通信・IoTの動向 ～マイクロ波からミリ波へ～
    2. ミリ波高速通信とミリ波レーダー
  2. 誘電体基板とミリ波アンテナ
    1. アンテナの基礎
    2. 波長短縮とアンテナ利得
    3. 高性能化・高機能化へのポイント
  3. 電磁界シミュレーション
    1. 3次元電磁界解析のポイント
    2. 共振周波数とインピーダンス整合
  4. ミリ波アンテナ電極光変調器
    1. 平面アンテナと光変調器の融合
    2. アレイ化による高機能化
    3. 設計・試作実験
    4. 高密度環境下での 5G無線への応用
  5. むすび

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