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5G普及に欠かせない電子部品の製造で活躍する“超硬合金製高精度カッター”

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超硬合金/ 2020/02/14

2020年春に日本でもサービス開始が予定されている、次世代ネットワーク「5G(ファイブジー)」。5Gの登場により私たちの生活が変わるといわれています。今回は、その5Gの技術にアライドマテリアルがどのように関わっているかご紹介いたします。

1.5Gとは

5Gとは「5th Generation」の略語で「ファイブジー」と読み、次世代の通信ネットワーク規格のことを指しています。日本語では「第5世代移動通信システム」と呼ばれており、1980年代に1Gからはじまり2G,3G,4Gと進化を遂げ、今年2020年は5Gが商用化する最初の年「5G元年」となりました。

2. 4Gとの違いと5Gでできること

4Gとの大きな違いは「高速・大容量」「低遅延」「多数同時接続」の三点が挙げられます。5Gがスタートする2020年以降は、デバイスの進化に加えて、IoT機器が大幅に普及することでネットワーク接続が爆発的に増加すると考えられます。

過去のデバイスの進化は、パソコンやテレビなど固定型デバイスでできていたことを、スマートフォンなどのモバイルデバイスで利用できるようにすることでしたが、今後は「これまで利用できなかったサービスを提供する」という時代に移行します。例えば、容量が大きい高精細な4K・8K画像が離れた場所で遅延なく使えるようになれば、遠隔医療(診察)が行えるようになったり、会場から離れた場所で臨場感あるスポーツ観戦や音楽ライブを楽しめるようになります。さらに自動運転や工業・農業分野から災害復旧など、5Gの普及により、様々な分野でこれまでにないサービスが実用化されることでしょう。

3.5Gの通信速度と通信基地局の問題

5Gの最大通信速度は4Gの100倍程度といわれています(下り10Gbps、上り最大通信速度10Gbps(理論値)を実現すると予想されます)。将来は、光回線よりもはるかに速い通信速度を得られるようになるかもしれません。ですから、これまでの想定を大きく超える性能がモバイルネットワークに要求されるようになるのです。

大容量のネットワークを実現するためには、周波数の高いミリ波(波長10mm~1mmの電磁波で30GHz~300GHzの周波数)の電波を使うことで可能になります。4Gの主力800~900MHzに比べると、はるかに高周波です。

電波は周波数が高く(波長が短く)なるほど、載せられる情報量が増え、通信速度も高速になります。一方、指向性(直進性)が高くなるので電波の届く範囲が短くなります。届く範囲が短くなるということで、電波を輸送する、通信基地局が多数必要になります。5Gの通信には、高性能な電子部品が大量に必要になるといわれております。

電波は周波数が高く(波長が短く)なるほど、載せられる情報量が増え、通信速度も高速になります。一方、指向性(直進性)が高くなるので電波の届く範囲が短くなります。届く範囲が短くなるということは電波を輸送するための通信基地局がこれまでの何倍も必要になります。

つまり、通信基地局に必要な高性能な電子部品も大量に必要になるという訳です。

携帯電話の通信基地局の写真

4.5G普及で活躍するアライドマテリアルの製品

通信基地局で、今後大量に必要になるであろう部品のひとつに、「積層セラミックコンデンサ」があり、年々小型化が進んでいます。外形寸法1mm以下のものも多くなっており、中には0.5mm以下のものも存在します。一般的なシャープペンシルの芯が直径0.5mmなので驚きの大きさです。このような小さなコンデンサを精度良く、ムダ無く、高速で大量に製造するために、アライドマテリアルの“超硬合金製高精度カッター”が活躍しています。

超硬合金とは、炭化タングステン粉末等を焼き固めて作る非常に硬い合金です。これにアライドマテリアルが得意とする超精密加工を施すと、板状のカッターナイフになります。もちろん普通のカッターではありません。超微粒タングステン粉末を原材料とした厚さ0.1㎜の硬い材料の刃先部は、超鋭利に仕上げています。1万円札と同じくらいの厚みなのに、物をまっすぐ切れるのか疑問に思われるかもしれませんが、アライドマテリアルの超精密加工技術で作られた超硬合金製高精度カッターは、極薄でもスパッとまっすぐ切断することができるのです。

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超硬合金製高精度カッターについて詳しくはこちらの記事もの記事もご覧ください。

 

5. まとめ

いかがでしたでしょうか?今回は高速通信技術である5Gの普及により、新たなサービスが増えていくことが予想されているというお話と、それに伴い基地局が増え、その部品製作にアライドマテリアルの技術を使った工具「超硬合金製高精度カッター」が活躍しているというお話でした。

皆様に世の中の技術革新にアライドマテリアルの技術が使われていることを知っていただければ嬉しいです。5Gの普及により到来する、あらゆるものと人とがつながる未来にわくわくしますね!

※積層セラミックコンデンサについて 

積層セラミックコンデンサには、電気を蓄えたり、ノイズを除去したりする役割があり、様々な電子機器に欠かせない部品となっています。電極を印刷した誘電体ペーストと呼ばれる薄いシートを何枚も積層して作ります。
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セラミックコンデンサイメージ写真

【執筆 S】

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