三菱ケミカルは、2022年1月18日、ミリ波(28GHz)帯5G(第5世代移動通信システム)などの高い周波数帯に対する誘電損失を低減したフィルム材を開発したと発表した。誘電損失の低減によって、電波の減衰に伴う通信性能の低下を抑え、5G通信機器で使用される様々な部品への展開を狙う。

* 誘電損失 物体に交流電場をかけた際に熱としてエネルギーを失うこと。

 今回開発したフィルムは熱可塑性と熱硬化性の2種類()。誘電損失の度合いを示す誘電正接は、熱可塑性フィルムでは40GHzと28GHzで0.0007、10GHzで0.0006、熱硬化性フィルムでは40GHzで0.0011、28GHzと10GHzで0.001をそれぞれ示した。これに対して、変性ポリイミドなどの従来品の誘電正接は0.003程度である。

図 同社が開発したフィルム材
図 同社が開発したフィルム材
要望によりフィルム材の厚みは25~100μm、ロール幅は1m以下でカスタマイズできるという。(出所:三菱ケミカル)
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 誘電損失の大きさは材料に印加する交流電場の周波数に依存する。5Gに期待される高速・大容量・低遅延の通信を行うためには、使用する周波数帯における誘電損失をいかに抑えるかが鍵となる。同社が新たに設計したフィルム材は、5Gの周波数帯での誘電損失が低いため、熱可塑性フィルムの場合で28GHzにおける伝送損失を従来品と比べて約50%低減できるという。

* 伝送損失 通信経路を流れる信号が距離に応じて減衰する度合い。誘電損失のほかに、導体損失や散乱損失を含む。

 フィルム材の用途としては、熱可塑性フィルムは電子回路基板の外装材など、熱硬化性フィルムは半導体チップを貼り付けるフィルム接着剤などを想定する。現在はサンプル提供の段階で、顧客からの要望に応じて22~23年の上市を目指す。