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  • 2018/01/14
  • Motor Fan illustrated編集部

パナソニック:ミリ波帯アンテナ向け「ハロゲンフリー超低伝送損失基板材料」を開発

ミリ波レーダーや無線通信用アンテナ基板の加工が容易に

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ハロゲンフリー超低伝送損失基板材料:R-5515
パナソニック株式会社 オートモーティブ&インダストリアルシステムズ社は、ミリ波帯(30~300GHzの周波数範囲)アンテナ基板に適した「ハロゲンフリー超低伝送損失 基板材料(品番:R-5515)」を開発、2019年4月より量産を開始する。熱硬化性樹脂でミリ波帯における業界最高(2018年1月11日現在、ミリ波帯域で使用される熱硬化樹脂材料として最も低い伝送損失:同社調べ)の低伝送損失(プリント基板上の配線を通る信号が材質や距離などに応じて減衰する度合い)を実現し、アンテナの高効率化・低損失化と基板の加工コスト低減に貢献する。

ADAS(先進運転支援システム)や自動運転の開発が進む中、それらを支えるセンシング技術としてミリ波レーダーが用いられている。ミリ波レーダーとは、ミリ波帯電波を送信し、物体からの反射波を受信することにより、物体の位置・速度を検出するセンサ。車載ミリ波レーダーは主に76~81GHzが割り当てられており、衝突防止システムに代表されるADAS(運転者支援システム)を構築するセンサのひとつとして自動車への搭載が加速している。

ミリ波の送受信を行うアンテナ用基板には、低伝送損失が要求されている。現在、アンテナ用基板材料として、主にフッ素樹脂基板材料が採用されているが、樹脂の特性上、基板製造時の加工が難しく高価であるという課題があった。フッ素樹脂基板材料とはフッ素樹脂を絶縁体としたプリント基板材料。フッ素樹脂とはポリテトラフルオロエチレン、PTFE、フッ化炭素樹脂とも呼称され、一般的なプリント基板材料に用いられるエポキシ樹脂に比べてミリ波帯での比誘電率、誘電正接が小さい。

今回パナソニックは、独自の樹脂設計技術および低粗化銅箔接着技術により優れた低伝送損失性と加工性の両立を実現した「ハロゲンフリー超低伝送損失基板材料」を開発した。本製品は2018年1月17日~1月19日まで、東京ビッグサイトで開催される第19回プリント配線板EXPOに出展される。



【特長】
伝送損失が低く、ミリ波帯アンテナの高効率化・低損失化に貢献
本開発品:伝送損失 0.079dB/mm(@79GHz)
  参考:当社従来品 0.081dB/mm
  (超低伝送損失多層基板材料“MEGTRON7” R-5785)
  参考:汎用フッ素樹脂基板材料(※)0.096dB/mm
  (マイクロストリップライン構成にて測定)
基板製造時の加工性に優れ、加工コスト低減に貢献
汎用のガラスエポキシ基板材料との一括成形が可能で、アンテナ一体型モジュール基板の多層化に貢献
※:アンテナ用基板材料に用いられる汎用材料

【用途】
ミリ波帯アンテナ用基板(車載ミリ波レーダーや無線通信基地局のアンテナ用基板など)、高速伝送基板

【特長の詳細説明】
(1) 伝送損失が低く、ミリ波帯アンテナの高効率化・低損失化に貢献
アンテナ用基板の加工性やコストの観点から、市場からは、現在主流のフッ素基板に代わる汎用性の高い基板材料が求められている。パナソニック独自の樹脂設計技術および低粗化銅箔接着技術により、熱硬化性樹脂において最も低い伝送損失を実現する基板材料を開発した。フッ素樹脂基板同等以上の低伝送損失性によりミリ波帯アンテナの高効率化・低損失化に貢献する。
(2) 基板製造時の加工性に優れ、基板の加工コスト低減に貢献
フッ素樹脂基板は、樹脂の特性上、基板製造時のドリル加工やめっき加工が難しく、また特殊な製造設備が必要でコストが高いという課題があった。本材料は熱硬化性樹脂材料のため、汎用基板用の既存設備での加工が容易。これにより、フッ素樹脂基板材料の代替が可能となり、基板の加工コスト低減に貢献する。
(3) 汎用のガラスエポキシ基板材料との一括成形が可能で、アンテナ一体型モジュール基板の多層化に貢献
ミリ波帯モジュールの小型化・低コスト化を背景に、アンテナ一体型モジュール基板の多層化要求が高まっている。フッ素樹脂基板材料は熱可塑性樹脂のため、熱硬化性樹脂のガラスエポキシ基板材料との一括成形が難しく多層化が困難とされている。本材料は熱硬化性樹脂材料のため、ガラスエポキシ基板材料との一括成形が容易となり、アンテナ一体型モジュール基板の多層化とコスト低減に貢献する。

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