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對高速傳輸柔性印刷電路 (FPC) 的需求以及智慧手機速度和通信能力的激增

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從遠距醫療到自動駕駛:高速無線通訊的多種用途

隨著高速通信網路的進一步普及,在智慧手機、平板電腦和筆記型電腦等 IT 設備上共用各種內容(文本、圖像、音樂、視頻等)的機會也在增加。無線網路從 3G 到 4G,再到 5G 的演變,以及光纖網路基礎設施的進步,使新設備的出現、利用它們的新服務以及沿這些網路流動的數據呈指數級增長。

從遠距醫療到自動駕駛:高速無線通訊的多種用途

隨著遠距醫療在不久的將來的進一步發展,預計醫生將能夠遠端查看手術現場,並透過控制專用手術機器人進行手術。在自動駕駛領域,預計進一步的發展將使駕駛畫面和車載感測器數據傳輸到管理中心,由電腦透過遠端操作控制車輛。

遠隔医療と自動運転のイメージ

在任何一種情況下,它都是雙向通信,需要對大量數據進行實時處理,因為信息收集和行動的地方與信息處理和指令的地方是分開的。由於兩者都有物理距離,不可避免地會出現一些滯後,但如果你不把它保持在最低限度,就有可能導衹嚴重的情況。

不限於上述情況,今天考慮的各種服務和技術被認為是基於通信技術,特別是無線通信技術的進步。

無線通訊速度更快、連線更多、延遲更低

因應全球對於高速、高容量通訊不斷成長的需求,關鍵因素在於通訊速度、多重連線能力及低延遲方面的進步。

以下是5G的功能,它是當前高速無線通信的標準,與上一代4GLTE相比。

無線通訊速度、多連線和低延遲的改進

雖然這表明 5G 能夠支援比 4G LTE 多得多的數據傳輸,但隨著物聯網 (IoT) 的擴展和各種產品連接到互聯網,人們擔心 5G 可能無法管理增加的數據負載。例如,在日本經濟產業省和總務省組織的第六屆數位基礎設施(數據中心等)開發專家會議上,估計一輛以 60 至 100 公里/小時的速度行駛的自動駕駛汽車每天可以產生 767 TB 的數據傳輸。

為了實現平穩的自動駕駛,需要現有智慧型手機250萬倍的通訊容量。
(資料來源:經濟產業省,內政和通信部第六屆數字基礎設施 (DC等) 發展專家會議/IPA解釋性材料 (德國) )

前面提到的簡報資料估計智慧手機的日數據傳輸量為0.3 GB。他們建議,為了促進無縫自動駕駛,數據傳輸量需要達到智能手機的250萬倍。展望未來,更快的 6G 技術發展勢頭正在增強。正在成立研究小組,以期到 2030 年使 6G 網路成為現實。

智慧手機設備所需的措施

近年來,智慧手機是多功能、高性能的數碼設備,只需一台設備即可支持多種功能和服務。特別是,支援大量的無線通信標準(4G LTE/5G、GPS、藍牙、Wi-Fi、無現金支付 (NFC)、無線充電等)使它們成為日常生活中不可或缺的一部分。為了實現這一點,外殼中包含支援每個標準的天線和元件。關鍵是,將每種功能的電子元件封裝在輕薄的外殼中,並處理不同標準的無線電波。如果你在家裡使用智能手機時使用微波爐,你可能會遇到Wi-Fi中斷..發生這種情況是因為烤箱中的微波和Wi-Fi(例如IEEE 802.11b/11g)無線電波使用相同的2.4 GHz頻段,並且高輸出微波爐會干擾Wi-Fi無線電波。

智慧型手機設備所需措施

無線電幹擾是4G通訊設備中也存在的問題,而對於使用更敏感的高頻無線電波的5G通訊設備來說,消除無線電幹擾的需求將更大。
5G無線電波本身很容易衰減,因此需要透過優化外殼內部組件的佈局來想辦法減少無線電幹擾。此外,為了提高整體性能,必須針對每個單獨的組件實施各種幹擾對策,包括噪音對策。

迪睿合低介電常數熱固性膠帶提供的解決方案

智慧手機通過內部天線接收以無線電波形式傳輸的數據,將其轉換為電信號,然後像PC一樣對其進行處理。隨著更多資訊以連續流的形式快速到達,處理電信號並將其傳輸到各個元件都需要類似的速度。鑒於不僅需要接收數據,還需要實現發送數據,因此需要將支援此功能的電子元件集成到智能手機中。由於許多元件出於功能原因對放置位置有限制,因此不能根據電信號傳輸規格來決定元件的放置。具體來說,顯示模組、攝像頭模組、揚聲器、麥克風和物理按鈕等元件的位置大多是固定的,並且必須圍繞它們設計電氣連接的電線,以滿足傳輸規範。因此,FPC 能夠在小外殼內連接元件,成為實現高速傳輸的關鍵因素。

通常,電路中電信號傳播期間的傳輸損耗隨著頻率的增加而增加。由於支援高速、大容量通信的智慧手機面臨更高的信號衰減和傳輸損耗風險,因此整個元件需要降低傳輸損耗的特性。因此,通信設備和基站中使用的FPC等電路板的絕緣材料需要低介電常數和低介電損耗角正切等電氣特性。有關低介電常數和低介電損耗角正切的更多詳細資訊,請參閱本文。

迪睿合的低介電常數熱固性膠帶在用於FPC等電路板時,與傳統的熱固性膠帶相比,可降低傳輸損耗。它不僅適用於傳統的聚醯亞胺粘附物,還適用於低介電常數聚醯亞胺(改性 PI),具有顯著的優勢,可以使用與傳統 FPC 相同的製造工藝製造高速傳輸 FPC。如果您正在考慮對 FPC 進行低介電常數改性,請參閱下面的文章了解產品詳細資訊。

迪睿合低介電貼合片
(照片)迪睿合的低介電常數熱固性膠帶

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