5G, EMC - Yano E plus 2019년 11월호(NO.140)/야노경제연구소

Yano E plus 2019년 11월호(NO.140)

　토픽　

5G관련 디바이스의 동향(1) ~회로·기판편~

데이터 전송속도는 10배 이상, 지연 시간은 1/10, 접속 수는 10배 정도(모두 기존대비)로 필요한 디바이스는 4G와 너무 다르다

모바일 네트워크는 3G에서 4G, 그리고 5G로

모바일 네트워크는 현재까지 거의 10년마다 세대가 바뀌어 왔지만 4G에서 5G 중심으로 전환하는 것이 밝혀진 것은 2017년 9월에 개최된 Mobile World Congress가 처음이었다.

2G까지의 발전으로 누구나 장소에 얽매이는 것 없이 언제나 통화할 수 있게 되었다. 3G에서는 깨끗한 음질의 통화와 사진 첨부 메일의 송수신 등으로 소통의 폭을 확대하는 것과 동시에 인터넷에서 음악을 다운로드할 수 있게 되는 등, 휴대전화에 엔터테인먼트 요소가 가미되었다. 4G는 통신속도의 고속화가 진행되는 것과 동시에 스마트폰의 등장으로 영화와 음악의 시청, 쇼핑 등 기존과는 비교할 수 없을 정도로 많은 일들을 가능하게 했다.

그리고 5G가 보급된 2020년대에는 네트워크에 연결되는 모노(사물)이 폭발적으로 증가하게 된다. 현재까지의 진화는 PC 및 텔레비전으로 할 수 있는 것이 스마트폰 등 모바일기기로도 가능하게 되는 레벨이었다. 향후는 기존 툴로 이용되지 않았던 서비스를 먼저 모바일기기로 제공하는 시대에 돌입하게 된다.

이는 이전 상정을 크게 넘는 성능이 모바일 네트워크에 요구되는 것을 의미한다.

5G초기에는 주로 3~6GHz의 주파수를 이용한 서비스가 전개된다. 이러한 주파수대에서는 다른 무선 시스템 등의 존재로 한정된 대역폭이 되기 때문에 통신속도도 대역폭에 따른 한계가 존재한다.

또 기존 휴대전화에 이용되고 있는 3GHz 이하의 주파수 특성으로서 전파 손실은 적지만 파장이 길며 전파가 확대하기 쉽다는 성질 때문에 통화 및 문자메시지 서비스(SMS), Web브라우징 등을 주로 하는 한정된 통신 애플리케이션에 적합하지만 빔을 좁힌 고속무선통신의 실현이 어려우며 복수 단말 간의 전파간섭으로 경기장 등 상당한 단말을 수용하는 경우의 대응도 어렵다는 점이 있었다.

5G에서는 기존보다 높은 주파수대인 밀리파를 사용하는 무선통신기술의 도입으로 더욱 넓은 대역을 확보하면서 지향성이 높은 안테나의 실현 가능성이 전망된다.

　내용목차　

《EMC·노이즈 대책 시리즈》

● EMC·소음 대책 시리즈(2)원방계 전자파 쉴드 동향(3~32페이지)

~정보보호 의식의 고조 및 5G 관련 개발의 가속으로

　비 의료계 전자파 쉴드룸과 쉴드텐트의 수요가 증대중~

1. 머리말

1-1. 고주파는 근방계와 원방계의 경계가 가깝다

[그림1. 발신 전파의 근방계와 원방계(이미지도)]

1-2. 전자파 쉴드의 성능과 대상 시설

[표1. 근방계 쉴드를 원방계 쉴드]

[그림2. 건축물 원격계 전자파 쉴드의 사례(이미지도)]

[표2. 쉴드 성능수준과 효과의 기준]

[표3. 전자파 쉴드의 목적별 요구 수준]

[표4. 원방계 전자파 쉴드 대상 건축물의 사례]

[표5. 주요 시설의 쉴드 성능의 기준]

1-3. 전자파 보안과 전자파 쉴드

(1)전자파 도청 대책의 수요가 증대

[그림3. 전자파 도청의 이미지도]

[표6. 전자파 도청 대책(TEMPEST)의 기본]

(2)전자파 공격 대책의 신제품도 등장

[표7. 전자파 공격용 EMP의 발생원]

[그림4. 전자파 보안(EMP·HPM, TEMPEST) 대응 쉴드 성능]

1-4. 원방계 전자파 쉴드재의 개요

[표8. 주요 원방계용 전자 쉴드 재료]

2. 원방계 쉴드 관련 시장의 동향

2-1. 해외 시장의 경위와 개황

2-2. 일본 총 시장규모 추이 예측

[그림·표1. 일본 쉴드룸 시장규모 추이 예측(금액:2018-2023년 예측)]

[그림·표2. 일본 쉴드룸 시장 분야별 내역(금액:2018년도)]

2-3. 일본 쉴드룸 시장 분야별 개황

(1)비 의료계 시장의 최신 동향

[그림·표3. 비 의료계 전자파 쉴드룸의 일본 분야별 내역(금액:2018년도)]

[그림·표4. 비 의료계 전자파 쉴드의 일본 메이커 점유율(금액:2018년도)]

(2)의료계 시장의 최신 동향

[그림·표5. 의료계 쉴드룸의 일본 분야별 내역(금액:2018년도)]

(3)쉴드룸의 시공법과 주요 재료의 동향

[표9. 일본 각종 쉴드룸의 시공법과 주요 재료(금액:2018년도)]

3. 원방계 전자파 쉴드 관련 기업의 동향

3-1. 주식회사 TECNET

[그림5. 대형 빌딩 등의 자기 쉴드의 사례(이미지)]

3-2. IKEN Engineering 주식회사

[표10. 무연 보드 Xp와 납부착 석고보드의 비교]

[그림6. 호샤트 무연 보드(왼쪽)와 Med-BOX(규격품:중간, 특별주문품:오른쪽)]

3-3. Giken Kogyo 주식회사

[그림7. 쉴드룸의 사례(TEMPEST대응:왼쪽, 고주파 대응 고성능형:오른쪽)]

[표11. 의료시설의 테크노 쉴드 사업 대상]

3-4. TOKYO KEIKI 주식회사

[그림8. 패널식 MRI 쉴드룸과 쉴드 미닫이문(중간), 전용 조명(오른쪽)]

[그림9. 공업용 쉴드룸 「안티에미 시리즈」의 제품 예]

3-5. 일본환경어메니티 주식회사

[표12. 일본환경어메니티의 전자파·자기·X선 쉴드 공사 실적]

[그림10. 마그세이버®(왼쪽)와 마그세이버슈퍼®(내관 사례:오른쪽)]

《차세대 시장 트렌드》

● 차세대 첨단 기기 동향(7) 유기 디바이스(33~58페이지)

~ 유기EL 디바이스 등으로 이미 실용화되고 있지만, 더욱 고도의

　기능을 발휘하는 것을 창출하는 시도가 정력적으로 진행되고 있다!～

1. 유기 디바이스란

2. 유기 디바이스의 원료로서의 유기반도체

3. 유기 디바이스의 응용 사례

3-1. 유기 EL장치

3-2. 유기 FET

3-3. 유기 태양전지

4. 유기 디바이스의 시장규모 예측

[그림·표1. 유기 디바이스의 일본 및 WW 시장규모 예측(금액:2020-2040년 예측)]

[그림·표2. 유기 디바이스의 응용분야별 WW 시장규모 예측(금액:2020-2040년 예측)]

5. 유기 디바이스 관련 기업·연구기관의 대응 동향

5-1. 국립대학법인 규슈대학

5-2. 국립대학법인 교토대학

(1)멀티 스케일 시뮬레이션에 의한 비결정 유기 박막 중에서의 전하 수송 해석

[그림1. 멀티 스케일 시뮬레이션에 의한 유기 비결정 박막 중에서의 전하 수송 해석]

[그림2. 본 연구의 모델과 전자 이동도의 전계강도 의존성]

(2)고효율 청색 발광 유기 EL소자의 개발

[그림3. (위)이번에 사용한 유기 EL소자 구조와 각종 관련 재료(왼쪽 중단) 이번에 사용한 유기 EL발광 재료(오른쪽 중단) 소자B, 발광분자 CCX-II를 사용한 경우의 실제 발광 모습(왼쪽 하단) EQE개선의 모습(오른쪽 하단) 소자B, 발광분자 CCX-I, CCX-II를 사용한 경우의 CIE좌표]

5-3. 국립대학법인 지바대학

[그림4. 프탈로시아닌의 분자 구조]

[그림5. 철 자석 기판상에서 실현한 세계 가장 얇은 유기분자막의 모식도]

[그림6. 철 기판 위에 제작한 프탈로시아닌 분자막(위) 실온에서 관찰한 STM상(아래) 분자막의 모식도]

5-4. 국립대학법인 쓰쿠바대학

(1)측정 수단으로서의 전자 스핀 공명

[그림7. ESR측정용 유기 디바이스 구조]

(2)유기·페로브스카이트 태양전지의 ESR연구

[그림8. 광유기 ESR 분광장치 모식도]

(3)유기 트랜지스터의 ESR연구

5-5. 국립대학법인 도쿄공업대학

[그림9. 대표적인 유기반도체 고분자의 구조]

[그림10. 미치노부연구실이 개발된 질소원자를 함유하는 유기반도체 고분자]

[그림11. 플렉서블 기판 상에 제작한 유기 트랜지스터]

5-6. 국립대학법인 도쿄대학

5-7. 사립대학 도쿄이과대학

6. 유기 디바이스의 미래 전망

● 기대되는 DX시장의 과제와 동향(2)(59~65페이지)

~ DX의 목표는 "이익 극대화"가 아니라

　동태적 역량을 확립~

1. 10월호의 요약과 추가

1-1. 기존 주요 시스템과 DX

(1)기존 주요 시스템과 DX

① 가시화

② PLM

③ SCM 등

2.DX를 지향하는 방향에 대한 다양한 제언

2-1. 동태적 역략과 DX

[표1. DX와 동태적 역략]

《주목시장 포커스》

● 5G 관련 디바이스의 동향(1) ~회로∙기판편~(66~87페이지)

~데이터 전송속도는 10배 이상, 지연 시간은 1/10, 접속 수는

　10배 정도(모두 기존대비)로 필요한 디바이스는 4G와 너무 다르다~

1. 모바일 네트워크는 3G에서 4G, 그리고 5G로

2. 5G가 되면 무엇이 달라질 것인가!

3. 5G로 변화되는 디바이스

4. 5G 관련 디바이스의 종류별 동향

4-1. 회로∙기판

5. 5G 관련 디바이스의 시장규모 예측

[그림·표1. 5G 관련 디바이스 전체의 일본 및 WW시장규모 예측(금액:2020-2030년 예측)]

[그림·표2. 5G 관련 기기 전체 대상 분야별 WW시장규모 예측(금액:2020-2030년 예측)]

[그림·표3. 5G회로∙기판 관련 디바이스의 WW시장규모 예측(금액:2020-2030년 예측)]

6. 5G회로∙기판 관련 디바이스 관련 기업·연구기관의 대응 동향

6-1. IBIDEN 주식회사

6-2. KYOCERA 주식회사

6-3. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소

6-4. 국립대학법인 도쿄공업대학

(1)5G용 밀리파 무선기의 소형화

[그림1. 5G용 28 GHz대 무선기의 칩 사진]

[그림2. RF이상기와 LO이상기(본 개발품)에 의한 위상배열 무선기의 비교]

(2)5G용 밀리파 무선기의 공간 절약화

[그림3. 5G용 28 GHz대 무선기의 칩 외관]

[그림4. (a)기존 트랜시버 구성 (b)개발한 쌍방향 트랜시버 구성]

(3)5G용 밀리파 위상배열 무선기의 개발

[그림5. 5G용 39 GHz대 위상배열 무선기]

6-5. 국립대학법인 도호쿠대학

6-6. 주식회사 Novel Crystal Technology

[그림6. Ga2O3단결정 기판, Epi Wafer와 Ga2O3산 쇼트키 배리어 다이오드(SBD)]

6-7)Hitachi Chemical 주식회사

(1)고주파대응 저전송 손실/ 저열팽창다층 재료 「MCL-HS100」

(2)밀리파 레이더용 저전송 손실 재료 「AS-400HS」

(3)할로겐 프리 저 전송 손실 다층 재료 「Light Wave MCL-LW-900G/910G」

(4)자동차용 대응 땜납 균열 억제 기판 재료 「TD-002」

[그림7. 땜납 균열 발생 메카니즘과 저 탄성재에 의한 응력 완화 방법]

7. 5G는 이노베이션의 기폭제가 될 것인가!

《시기적절 컴팩트 리포트》

● 소형∙정밀감속기 시장(88~92페이지)

~시장 성장에는 일단 제동이 걸렸지만

　고차원 생산능력 증강 여력으로 재부상은 확실~

1. 시장 상황

2. 분야별 동향-로봇용과 비 로봇용-

3. 주목 토픽

3-1. 소형∙정밀감속기 업체 동향

3-2. 어플리케이션에 따라 다른 소형∙정밀감속기 적용률

3-3. 백래시 제로를 써넣은 감속기 메이커는 극소수, 중국산은 아직 카운트에서 제외

4. 미래 전망

[그림1. 소형∙정밀감속기 세계 시장규모 추이와 전망(수량: 2017-2021년 예측)]

[표1. 서보 모터 주요 어플리케이션에서의 소형∙정밀감속기 적용률]

《주목시장 포커스》

《후서》

독자 앙케이트 「흥미를 가진 리포트」톱 3 예상(93페이지)

관련 마켓 리포트

C61110400 2019년판 소형·정밀감속기 시장의 동향과 전망~로보·서보용을 중심으로~