５G回線として対応できるプリント基板の複合材料の開発

来たる2020年の東京オリンピック開催に向けて、日本は確実に５G^*（第５世代通信）回線によるIoT^*社会へ突入していきます。中でも、主に無線通信である高周波帯通信に重要な役割を担う「プリント基板」は、これまでの４G回線用のままでは、絶縁性、放熱性といった面で対応できません。

我々は、極めて高い熱伝導率（放熱性）を持ち、かつ絶縁体である窒化アルミニウムAlN^*を、テフロンの商品名で知られるフッ素樹脂 PTFE（polytetrafluoroethylene）に添加し、絶縁性、放熱性ともに優れた新たな複合材料の開発を目指しています。

※５G＝通信システム（インフラ）と携帯端末の両方を、根幹からそっくり入れ替え、大幅な通信速度向上を実現する節目とその仕組みを“世代”（Generation）と呼んでいます。現在日本で主流なのは第四世代、いわゆる「4G」ですが、IoT社会が進み、自動運転や遠隔手術、８K映像の伝送など、「遅れることなく、正確に、同時に多数、大容量の情報を伝達する」ことを可能にする、2020年の開始を目指している通信システムのこと。

※IoT＝Internet of Thingsの略。直訳すれば「物のインターネット」となりますが、パソコン類以外の「物」が、センサーと通信機能を持ってインターネットにつながること。それにより、人間が遠く離れた「物」の様子を知ることが可能になり、さらに「物」をコントロールすることにより、より安全で快適な生活が可能になります。

※AlN＝アルミニウムの窒化物であり、無色透明のセラミックス。化学的には非常に安定した物質であり、熱伝導率が高い。絶縁体。

１.研究の背景

現在の情報社会（Society 4.0）では、人間が情報を解析することで価値が生まれてきました。これから来たるsociety 5.0 では、IoT（Internet of Things）ですべてのヒトが、ありとあらゆるモノとつながり、モノとモノがつながり、様々な知識や情報が共有されることになります。膨大なビッグデータを人間の能力を超えたAIが解析し、その結果がロボットなどを通して、新たな価値が産業や人間社会にフィードバックされることになります。すなわち、超高速通信、高集積化が顕著になります。そこで問題になるのは「機器から発せられる熱」で、特に無線通信である高周波帯通信に重要な役割を担う「プリント基板」は、これまでの４G回線用のままでは、絶縁性、放熱性といった面で対応できません。

２.「高い絶縁性・放熱性を持つプリント基板」が必要

我々は、この問題を解決する、極めて高い熱伝導率（放熱性）を持ち、かつ絶縁体である窒化アルミニウムAlNを、フッ素樹脂 PTFE（polytetrafluoroethylene）に添加することにより、絶縁性、放熱性ともに優れた新たな複合材料の開発を目指しています。