通信機器の軽量化、材料から見直しませんか?

 次世代通信技術の進展に伴い、通信機器の設計には「高周波対応」「設置自由度」「環境負荷低減」といった複数の要件が求められています。特に、6G時代に向けた通信インフラでは、機器の小型・軽量化とともに、持続可能性への配慮が不可欠です。  古河電工が開発したSCBは、従来のソリッド樹脂や金属素材では達成困難だった低密度・高機能・環境配慮を同時に実現する革新的な材料です。本ページでは、SCBの技術的特長と応用可能性についてご紹介します。

SCBが解決する次世代通信機器の課題

重量を低減:機器重量の軽量化に貢献

次世代通信機器では、ミリ波・サブテラヘルツ帯などの高周波数帯域が使用されるため、通信距離が短くなり、基地局やアンテナの分散配置が不可欠となります。その結果、壁面・天井・街灯・車両など、従来とは異なる多様な場所への設置が求められます。

しかし、こうした場所では「そもそも設置スペースが限られている」「機器が重いと支持具が大型化し、設置場所の確保が困難になる」「設置できたとしても作業負荷が大きくなる」といった課題が顕在化しています。

SCBは、発泡技術により比重0.3〜0.6程度の低密度化を実現。アルミなどの金属材料よりも軽量であることはもちろん、従来のソリッド樹脂(比重1.0以上)と比較して約70%以上の軽量化が可能です。

さらに、SCBは構造的強度を保持しつつ軽量化を達成しており、筐体や基板としての使用にも耐えうる機械的特性を有しています。これにより、限られたスペースへの設置や、支持具の小型化、作業負荷の低減を実現し、移動体(自動車、ドローン、ロボット等)への搭載時にも、燃費や航続距離の向上に貢献します。

各素材における密度の比較

樹脂使用量の低減:SDGsへの貢献

近年、SDGs(持続可能な開発目標)への対応が企業活動において重要視されており、材料使用量の削減はその中でも特に注目される課題です。

環境負荷低減は、製品開発におけるグローバルスタンダードとなりつつあり、国際電気通信連合(ITU-R)が策定するIMT-2030(6G)要件では、「サステナビリティ」が明確に盛り込まれており、材料選定においても環境配慮が求められています。

SCBは、発泡構造により樹脂使用量を大幅に削減可能です。下のグラフに示したように、PET樹脂を例に挙げると約100gの重量がSCBの発泡構造により約20gとなり、1/5に軽量化することができます。これは、単に軽量化するだけでなく、原材料の使用量そのものを減らすことに直結し、製造時のCO₂排出量削減にも寄与します。

また、SCBは熱可塑性樹脂をベースにした発泡構造であるため、リサイクル性にも優れており、循環型社会の構築に貢献します。従来のソリッド樹脂では困難だった「軽量・強度・環境配慮」の三要素を、SCBは高次元でバランスさせています。

SCBと各種板材との重量比較
(300mm × 300mm × 1mmの板材での比較)

SCB技術の優位点と応用分野

機器の軽量化

SCBの軽量性と環境性能は、通信機器の設計において以下のようなメリットをもたらします。

  • 機器の軽量化により、設置場所の自由度が向上。高所や狭所、移動体など、従来困難だった場所への設置が可能。
  • 移動体への搭載時には、燃費や航続距離の向上に貢献。
  • 樹脂使用量の削減により、SDGsへの貢献と企業の環境対応力を強化。

想定される応用分野

次世代通信基地局(5G/6G)

高周波化により基地局の数が増加し、設置場所の確保や設置作業の負荷、コストの増大が課題となっています。特に、機器重量が重いと支持具が大型化し、設置可能な場所が限られるという問題があります。

SCBは、従来の金属やソリッド樹脂に比べて大幅な軽量化を実現しており、これらの課題を解決。さらに、レドームとして使用すれば高周波の電波透過性を確保でき、基板材料として使用すれば高周波信号の伝送特性にも優れるため、通信性能の最適化にも貢献します。

車載レーダー・センサー

自動車の電動化・軽量化が進む中、搭載機器の軽量化は燃費や航続距離に直結する重要な要素です。SCBはその軽量性により、車両全体のエネルギー効率向上に寄与します。さらに、レドームとして使用することで、広角度でのセンシングが可能となり、安全性や自動運転性能の向上にも貢献します。

ドローン搭載レーダー・通信モジュール

ドローンにおいては、機器の重量が飛行時間や機動性に大きく影響します。SCBの軽量性は、航続距離の延長やペイロードの拡大に直結し、より多機能なドローン設計を可能にします。また、レドームとしての使用により、広範囲なセンシングや通信性能の向上も期待できます。

古河電工のSCBが選ばれる理由

 通信機器の高周波化が進む中、設置環境の多様化と軽量化のニーズはますます高まっています。古河電工は、これらの課題に対応するため、SCBを独自開発しました。

SCBは、長年にわたり培ってきた発泡技術と材料設計ノウハウを融合させた高機能材料であり、SCBは、単なる素材ではなく、次世代通信インフラの構築を支えるソリューションです。軽量化と環境対応を両立するSCBの導入により、製品の競争力と社会的価値を同時に高めることが可能です。

「Smart Cellular Board」「SCB」は古河電気工業株式会社の登録商標です。

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