고속 전송, FPC(Flexible Printed Circuits)에 대한 수요, 스마트폰 속도 및 통신 용량의 급증

원격진료부터 자율주행까지 : 고속 무선통신의 다양한 활용

고속 통신 네트워크가 더욱 확산됨에 따라 스마트폰, 태블릿, 노트북과 같은 IT 장치에서 다양한 콘텐츠(텍스트, 이미지, 음악, 비디오 등)를 공유할 수 있는 기회도 증가하고 있습니다. 무선 네트워크가 3G에서 4G로, 그리고 5G로 진화하고 광섬유 네트워크 인프라가 발전함에 따라 새로운 디바이스, 이를 활용하는 새로운 서비스가 등장하고 이러한 네트워크를 따라 흐르는 데이터가 기하급수적으로 증가했습니다.

가까운 미래에 원격 의료 기술이 더욱 발전함에 따라, 의사들은 수술 부위를 원격으로 확인하고 전용 수술 로봇을 제어하여 수술을 진행할 수 있을 것으로 예상됩니다. 또한, 자율주행 분야에서는 주행 영상과 차량 내 센서 데이터를 관리 센터로 전송하여 컴퓨터가 원격으로 차량을 제어하는 기술이 더욱 발전할 것으로 예상됩니다.​​​​

두 경우 모두 정보 수집이나 행동하는 장소와 정보 처리나 지시를 하는 장소가 떨어져 있기 때문에 양방향 통신이며 방대한 데이터의 실시간 처리가 필요합니다. 함께 물리적 거리가 있는 이상, 적지 않고 러그가 생기는 것은 부득이한데, 그것을 최소한으로 유지하지 않으면 심각한 사태를 일으킬 우려가 있습니다.

상기에 한정되지 않고, 오늘날 생각되고 있는 다양한 서비스나 기술이, 통신 기술 특히 무선 통신 기술의 진보를 전제로 생각되고 있습니다.

​무선 통신 가속화, 다중 연결, 저지연화

고속, 고용량 통신에 대한 전 세계 수요 증가에 대응하는 핵심 요인은 통신 속도, 다중 연결 및 낮은 대기 시간의 발전입니다.

다음은 현재의 고속 무선 통신의 표준인 5G의 특징을 이전 세대의 4G LTE와의 비교와 함께 나타낸 것입니다.

이는 5G가 4G LTE보다 훨씬 더 많은 데이터 전송을 지원할 수 있는 능력을 보여주지만, 사물 인터넷(IoT)이 확장되고 모든 종류의 제품이 인터넷에 연결됨에 따라 5G가 증가된 데이터 부하를 관리하지 못할 수 있다는 우려가 있습니다. 일례로, 일본 경제산업성과 총무성이 주최한 제6차 디지털 인프라(데이터센터 등) 개발 전문가 회의에서는 60km에서 100km/h의 속도로 주행하는 자율주행차 한 대가 하루 767TB의 데이터 전송을 할 수 있는 것으로 추정되었습니다.

앞서 언급한 브리핑 자료에서는 스마트폰의 일일 데이터 전송량을 0.3GB로 추정하고 있다. 그들은 원활한 자율주행 촉진하기 위해 데이터 전송량이 스마트폰의 250만 배에 달해야 한다고 제안합니다. 미래를 내다보면서 훨씬 더 빠른 6G 기술 개발을 위한 모멘텀이 형성되고 있습니다. 2030년까지 6G 네트워크를 현실화하기 위한 연구 그룹이 설립되고 있습니다.

스마트 폰 장치에 필요한 조치

최근의 스마트폰은 하나의 기기로 다양한 기능과 서비스를 지원할 수 있는 매우 다기능적이고 성능이 뛰어난 디지털 기기입니다. 특히 수많은 무선 통신 표준(4G LTE/5G, GPS, Bluetooth, Wi-Fi, NFC(현금 없는 결제), 무선 충전 등)에 대한 지원으로 인해 일상 생활에서 없어서는 안 될 필수 요소가 되었습니다. 이를 위해 각 표준을 지원하는 안테나와 구성 요소가 하우징에 포함되어 있습니다. 핵심은 각 기능을 위한 전자 부품이 얇고 작은 하우징에 포장되어 다양한 표준의 전파를 처리한다는 것입니다. 집에서 스마트폰을 사용하면서 전자레인지를 사용하면 Wi-Fi 중단이 발생할 수 있습니다.. 이는 오븐의 전자레인지와 Wi-Fi(예: IEEE 802.11b/11g) 전파가 동일한 2.4GHz 대역을 사용하고 고출력 전자레인지가 Wi-Fi 전파를 방해하기 때문에 발생합니다.

4G 통신 단말에서도 전파 간섭은 과제였지만, 보다 섬세한 고주파 대역의 전파를 이용한 5G 통신용 단말에서는, 더욱 전파 간섭의 해소가 강하게 요구되게 됩니다.
5G의 전파는 그 자체로 감쇠하기 쉽고, 케이스내의 부품 레이아웃의 최적화에 의해 전파 간섭을 줄여 가는 궁리도 필요합니다. 또, 하나 하나의 부품에 대해서, 노이즈 대책을 포함한 다양한 간섭 대책을 쌓아, 토탈로 성능을 높여 가야 합니다.

Dexerials의 저유전율 열경화성 테이프가 제공하는 솔루션

스마트폰은 내부 안테나를 통해 전파로 전송되는 데이터를 수신하여 전기 신호로 변환한 후 그 시점 이후 PC처럼 처리합니다. 더 많은 정보가 연속 스트림으로 빠르게 도착함에 따라 전기 신호를 처리하고 다양한 구성 요소로 전송하는 데 모두 유사한 속도가 필요합니다. 데이터 수신뿐만 아니라 전송도 이를 달성해야 하는 점을 감안할 때 이 기능을 지원하는 전기 부품을 스마트폰에 탑재해야 합니다. 이러한 구성 요소 중 다수는 기능상의 이유로 배치할 수 있는 위치에 제한이 있기 때문에 전기 신호 전송 사양에 따라 구성 요소 배치를 결정할 수 없습니다. 구체적으로 말하자면, 디스플레이 모듈, 카메라 모듈, 스피커, 마이크, 물리적 버튼 등의 컴포넌트 위치는 대부분 고정되어 있으며, 이들을 전기적으로 연결하는 전선은 전송 사양을 만족할 수 있도록 그 주변을 설계해야 합니다. 이것이 바로 소형 하우징 내의 구성 요소를 연결하는 FPC의 기능을 고속 전송을 달성하는 핵심 요소로 만드는 이유입니다.

일반적으로 회로에서 전기 신호 전파 중 전송 손실은 주파수가 높을수록 증가합니다. 고속, 고용량 통신을 지원하는 스마트폰은 신호 감쇠 및 전송 손실의 위험이 더 높기 때문에 구성 요소 전체에서 전송 손실을 줄이기 위한 속성이 필요합니다. 따라서, 통신 장치 및 기지국에 사용되는 FPC와 같은 회로 기판의 절연 재료에는 낮은 유전 상수 및 낮은 유전 손실 탄젠트와 같은 전기적 특성이 필요합니다. 낮은 유전 상수 및 낮은 유전 손실 탄젠트에 대한 자세한 내용은 이 기사를 참조하십시오.​ 입니다.

덱세리얼즈(Dexerials)의 저유전율 열경화성 테이프는 FPC와 같은 회로 기판에 사용할 때 기존 열경화성 테이프보다 전송 손실을 줄여줍니다. 이 테이프는 기존 폴리이미드 피착재뿐만 아니라 저유전율 폴리이미드(변성 PI)에도 적합하도록 설계되었으며, 기존 FPC와 동일한 제조 공정으로 고속 전송 FPC를 제조할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있습니다. FPC용 저유전율 개질을 고려하고 계시다면 아래 제품 상세 정보를 참조하십시오.