5G向け技術

5G、ミリ波帯域用電気材料向けの誘電特性測定

5Gネットワークの普及により、様々な分野の機器が高周波で通信し、あらゆるものが繋がる世界へ変化します。

弊社では、自動車、エレクトロニクス、デバイス、素材分野における最先端の材料評価を行い、5G（第5世代移動通信システム）時代の到来によるお客様の評価の効率化、製品の開発支援を目指したソリューションを提供します。

5Gテクノロジーの課題を解決

誘電特性の受託サービスの特徴

  • 高周波対応として最大95GHzの比誘電率(DK)および誘電正接(Df)を測定、温度範囲-55℃～+150℃で高精度の評価
    薄膜材料（フィルム、樹脂シート）も測定可能
  • 銅箔、樹脂付き銅箔は表面比導電率測定で最大30GHzまで測定
  • シミュレーションにてプリント配線板の最適仕様を提案
    パターン設計から受託します
  • 伝送損失は最大95GHzまで測定
    （シミュレーションと実測比較も可能）

弊社受託（サービス）メニュー

項 測定種類 測定対象 周波数帯 温度範囲
1 比誘電率(DK)・ 誘電正接(Df)測定 平衡形円板共振器法(厚さ方向) 誘電体 10～95GHz -55℃~+150℃
2 比誘電率(DK)・ 誘電正接(Df)測定 空洞共振器法 (平面方向) 誘電体 9,12,18, 24,33,36,50,60,80GHz 常温のみ
3 表面比導電率測定 銅箔 5,10,20, 30GHz 常温のみ
4 伝送損失測定/ シミュレーション ・パターン設計 ・プリント配線板手配も可能 プリント配線板 ネジ留め式 コネクタ 10M～67GHz -55℃~+150℃
マイクロプローブ 10M～67GHz 55～95GHz -55℃~+150℃

比誘電率(DK)および誘電正接(Df)を測定

測定事例

・サンプル：フィルム

・測定システム

・測定結果

お客様の声

  • ■素材の異方性(厚さ方向・平面方向)で誘電率の把握が出来ました。
  • ■広範囲の周波数帯域(低周波から高周波)で温度特性データが取得して頂き、 　お客様へ最適な材料提案が出来ました。
  • ■短納期のご対応を頂きまして有難うございます。

表面比導電率測定

測定事例

・サンプル：銅箔

・測定システム

・測定結果

お客様の声

  • ■伝送損失測定結果からの導電率算出が不要になり、シミュレーションの精度が向上しました。
  • ■”表面粗さ”ではなく「表面比導電率」で銅箔を採用判定が出来ました。
  • ■お客様へ最適な材料組み合わせ［基板材料と銅箔）の提案が出来ました。
  • ■短納期のご対応を頂きまして有難うございます。

伝送損失測定/シミュレーション

伝送損失は周波数に比例して大きくなる
誘電体による伝送損失 ∝ √Dk ×Df ×周波数
導体による損失 　∝ (1/σ)ｘ√周波数

※伝送損失:一定距離を進むと発生する電気信号の劣化

Dk:比誘電率
Df:誘電正接
σ:導電率

  • 配線板の伝送損失増加により、回路の損失マージンが小さくなり設計通りに回路が動作しないリスクが増加
  • 5Gデバイスでは、実機検証回数を減らすため電磁界シミュレーションによる伝送損失予測が必須

周波数が上がるほと、シミュレーションと実測の値が乖離する
カタログ値［10GHz］:Dk:3.64,Df;0.0042

比誘電率 誘電正接
カタログ値 (10GHz) 3.64 0.0042

電磁界シミュレーションのパラメータとなるDk・Dfは周波数や温度で変化

カタログと実環境で周波数・温度が異なると．．．

測定条件 測定結果 シミュレーション
周波数 温度 比誘電率 誘電正接 伝送損失
カタログ 10GHz 25℃ 3.3 0 -30.8dB/m
実環境 30GHz 60℃ 3.3 0 -37.4dB/m

実環境の方が損失20％
▼
回路が正常に動作しない可能性あり

周波数毎の材料物性値を使用した電磁界シミュレーション

お客様の声

  • ■設計～試作～検証の繰り返しによる時間短縮・費用削減が出来ました。
  • ■商品の性能を把握でき、お客様に明確なご提案が出来ました。

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