特集 3-6 5Gを実現するミリ波用基板材料及びパッケージング技術

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Vol.101 No.11 (2018/11) 目次へ

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3. 5G を支えるテクノロジー

特集3-6

5Gを実現するミリ波用基板材料及びパッケージング技術

Substrate Material and Packaging Technology for 5G Millimeter-wave Communication

須藤 薫 早藤久夫 戸井孝則

須藤 薫 正員 (株)村田製作所モジュール事業本部

早藤久夫 戸井孝則 (株)村田製作所モジュール事業本部

Kaoru SUDO, Member, Hisao HAYAFUJI, and Takanori TOI, Nonmembers (Module Business Unit, Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo-shi, 617-8555 Japan).

電子情報通信学会誌 Vol.101 No.11 pp.1135-1139 2018年11月

©電子情報通信学会2018

abstract

 第5世代移動通信システム(5G)では,High Data Rate実現のため,ミリ波の利用が積極的に検討されている.ミリ波帯ではマイクロ波帯と比べると配線やアンテナの損失が非常に大きくなるため,損失の低い基板選定,配線の短い構造(パッケージング技術)の2点が重要となる.基板選定に関しては,誘電損はもちろんであるが,表皮効果を加味した導体損が重要となる.パッケージング技術に関しては,アンテナとRF ICの配線距離を短くして損失を低くする構造が必要となる.今後の5G NR(New Radio)の普及を考慮すると,コスト,量産性を加味した基板選定,パッケージング技術が重要となる.本稿ではこの二つに着目して技術紹介を行う.

キーワード:5G,ミリ波,基板,パッケージング,アンテナ

1.は じ め に

 第5世代移動通信システム(5G)においてミリ波を採用することが決定し,通信業界ではミリ波を用いた通信技術が注目を集めている(1).ミリ波はマイクロ波と比較して波長が短いため,モジュール内部の配線などにおける損失が大きくなる.ミリ波で通信品質を保つためにはモジュール内部における損失を低くし,RFの出力パワーを保つことが必須となる.ミリ波通信モジュールを携帯端末に搭載するためには,低コストで量産できる技術も必要となる.そのため,5Gの普及のためにはミリ波通信モジュールを低損失かつ低コストで大量に作る技術が求められている.

 村田製作所はIEEE802.11adの規格に対応した60GHz帯通信モジュール商品開発を長年続けてきている.5Gにおいても28GHz/39GHz帯などのミリ波を使用する予定となっており,5Gミリ波帯に対応した通信モジュールの開発も並行して進めている(28GHzは厳密には準ミリ波).基本的に28GHz帯はマイクロ波用の通信モジュールよりも60GHz帯の通信モジュールに近い設計思想となる.

 ミリ波通信モジュールの開発では図1に示すように,アンテナ設計技術,シミュレーション技術,基板材料技術,パッケージング技術,測定/評価技術,量産技術と多くの技術が必要となる.本稿では2.でモジュールの構造,3.で基板材料技術,4.でパッケージング技術,5.でアンテナ設計技術についてそれぞれ述べる.


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