高信頼性の部品を供給する日本の電子部品業界で第５世代通信（５Ｇ）に対する期待が高まっている。２０２０年から５Ｇ対応スマートフォンの販売が本格的に増加していく。５Ｇ基地局向けを含め、新型実装機、新材料、新技術などを各社が提案し、市場に続々と投入し始めている。

スマホの市場シェア上位の韓国・サムスン電子と中国通信機器大手の華為技術（ファーウェイ）は１月、グローバルにおける１９年の５Ｇスマホの出荷台数を発表した。サムスンは６７０万台以上で、ファーウェイは６９０万台以上とした。ゴールドマン・サックス証券は世界市場における２０年の５Ｇスマホ台数を控えめに見ても２億台を見込んでおり、ここ数年の業績のけん引役をどこに置くかを見極めている電子部品各社にとっては絶好の機会といえる。

現行に比べて高い周波数帯を使う５Ｇスマホには、現行の周波数帯に対応しながら、新しい周波数帯にも対応するアンテナや通信品質を高めるためのフィルターが必要になる。このため、おのずと部品の搭載点数は増える。

ＳＡＷフィルター、０．５９秒で実装

ＴＤＫは５Ｇスマホの需要増を見越し、電子部品メーカー向けに表面弾性波（ＳＡＷ）フィルター用のフリップチップ実装機「ＡＦＭ―１５２０」を開発し、受注を始めた。実装速度は０・５９秒と、０・６秒を切り、業界最速で基板に取り付ける。２０年４月以降に順次納品する計画で、年間１５０―２００台の販売を目指している。

ＳＡＷフィルターは必要な周波数の電波を受信し送信するために使われる。実装速度を引き上げるため、実装ヘッドの重量を従来機に比べ約２０％削減。ソフトウエアのアップデートで同約１０％速くした。実装精度は３シグマ当たりプラスマイナス７マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）。中国のローエンドスマホを中心にＳＡＷフィルターの搭載数が増えるとされており、生産技術本部生産技術センターの河原幹之営業推進２課長は「実装機の速度を上げないと、（５Ｇスマホの）出荷台数目標に見合わなくなる」と指摘する。

石黒成直社長は「５Ｇを中心とする新たな情報通信技術（ＩＣＴ）プラットフォームが間違いなく今年から始まる。チャンスや可能性は非常に大きい」と５Ｇ関連産業に期待を寄せる。

柔軟・折り曲げられる樹脂多層基板

５Ｇスマホ向けでは村田製作所の樹脂多層基板「メトロサーク」が、部品点数が大幅に増える５Ｇスマホの省スペース化に役立つとして注目される。柔軟に折り曲げられるため、ネットワーク技術開発部の早藤久夫部長は「アレイアンテナのモジュールを折り曲げることで、スマホ内部の２辺を一つのモジュールでカバーできる」としている。

また、５Ｇ基地局向けでは村田製作所が基地局での使用も想定した、ＦＰＧＡ（プログラミングできるＬＳＩ）などの中央演算処理装置（ＣＰＵ）用の小型ＤＣ（直流）／ＤＣコンバーター「モノブロック」を製品化している。

ポイント・オブ・ロード（ＰＯＬ）と呼ばれるモジュール部品で、ＣＰＵの駆動に必要な電圧を制御する。ミリ波帯向けで顧客に提案中だ。今春には従来品の３分の１の面積のＰＯＬモノブロックを量産する予定で、既にサンプル提供を始めている。ローパワープロダクツ商品部商品技術課の嶋中康彦シニアプロダクツエンジニアは「５Ｇでアンテナの数が増えて電力量も増しているので顧客からの要求も増えている」としている。

「銅の２倍」熱逃がす複合材

ミリ波帯のモジュール構造で問題視され始めているのが放熱の問題だ。限られたスペースに従来よりも高電力量の部品を配置するため、より多くの熱を逃がす必要がある。紙管を製造する昭和丸筒（大阪府東大阪市）は、こうした課題の解消に取り組んでいる。厚み方向に銅の２倍相当の１メートルケルビン当たり８００ワットの熱伝導率を持つ密着性の高い熱伝導複合材「Ｚｅｂｒｏ（ジブロ）」を開発した。５Ｇ時代のデータセンターの半導体・通信機器向けなどの熱対策用途を想定し、市場調査と用途開拓を始めた。２０年内の量産を目指している。

熱伝導材料に高グレードの黒鉛シートを使い、これを積層している。黒鉛シートは水平方向に放熱する特性があるため、ブロック化したものを垂直方向に切断加工し、９０度寝かすことで厚み方向に熱を逃がすことに成功した。複合材はシートの場合、５０ミリメートル角で厚さ０・５ミリ―１ミリメートル、立体の場合、１００ミリメートル角で厚さは最大１００ミリメートルまで対応できるという。耐熱温度は１８０度Ｃ。各種グレードを用意した。

低損失材の加工精度磨く

その他にも各社で技術開発が進んでいる。プリント基板を設計・製造・実装・技術開発するキョウデンは、５Ｇ・低損失・放熱にテーマを絞り込んで新規事業の開発に取り組む。営業本部市場開発室の坂井博一室長は「高速通信・大容量の５Ｇ時代に求められるのは、低損失材の加工技術にある」とする。同社はこれまでの自社の加工技術の精度を見直し中だ。その一つの成果がローカル５Ｇで使うインフラ向けのミリ波レーダー用のアンテナ基板などの加工精度の向上だ。また、放熱対策にも力を入れる。高速・大容量で情報処理すると部品の発熱量が上がるため、高放熱基板の開発を進めている。これらで新たな市場を掘り起こす。

５Ｇ向けは試作・開発を手がける企業にも恩恵がある。東芝グループで半導体やモジュールなどの試作を行う東芝ビジネスエキスパート（横浜市港北区）では、「５Ｇ向けとみられる話で引き合いは増えている」（エンジニアリング部の荒川雅之チーフエンジニア）という。同社は抵抗の低い銅で基板に直接付ける「銅ボールバンプフリップチップ実装」などの提案をしている。

電子情報技術産業協会（ＪＥＩＴＡ）によれば、５Ｇ市場の世界需要額は今後、年平均６３・７％増で成長し、３０年には１６８兆３０００億円と、１８年比約３００倍に拡大する見通し。電子部品各社の取り組みはますます活発化しそうだ。