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富士通、米Qualcommと5Gスマホのリファレンスデザインを開発--「arrows 5G」で採用

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 富士通コネクテッドテクノロジーズ(FCNT)は4月6日、米Qualcommとの協業で、「Qualcomm Snapdragon 865 5G Modular Platform」を採用した、Sub-6+ミリ波対応で世界最薄となる5Gスマートフォンのリファレンスデザインを開発したと発表した。

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 米Qulacommが開発したSnapdragon 865 5G Modular Platformは、RFフロントエンドとアプリケーションプロセッサ、モデムそれぞれがモジュール化されているのが特徴。FCNTは、このプラットフォームを採用することで、部品を個別に実装するディスクリート実装と比較し、実装面積約35%、基板面積約20%を削減した。

 さらに、3次元実装を用いた基板埋め込み技術により、基板構成をユニット化。モジュールの厚さがボディの厚さに影響しないようにすることで、7.6mmの薄型化を実現している。

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 ミリ波伝送は、低レイテンシ、大容量通信などの利点がある反面、3Gや4Gで利用されてきた周波数帯に比べて極端に波長が短く、設計にはマイクロメートル単位の精度が求められるという。また、高密度に配置された部品間のノイズ干渉を回避することや、部品実装のばらつきによる大幅な特性の変化も考慮した設計技術が必要。

 同社では、ミリ波対応として高周波信号の信号品質を確保できる低誘電基板の採用や、アンテナ配置の自由度を高めるための接続用フレキシブルケーブルを使用し、薄型化と最適なアンテナ配置を両立した。また、ミリ波の性能を確保するために金属と樹脂のハイブリッド筐体を採用し、アンテナへの金属影響を除去しつつ、3個のミリ波モジュールを横置き配置することで全方向へのアンテナ放射を実現しているという。

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 さらに、従来機種でも採用しているグラファイトシートに加え、新たに二相流冷却技術「ベイパーチャンバー」を採用。熱源から発生した熱によって加熱された冷却液が気化。ベイパーチャンバー内を対流し、冷却エリアに接すると熱負荷を放散して液化する仕組みにより、ヒートスポット(熱源)が除去できるという。

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 薄型・軽量のベイパーチャンバーと金属・樹脂のハイブリッド筐体を一体化することで装置内部全体に熱を拡散させ、高い均熱効果を生み出すと共に端末の薄型化を両立した。

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 同社によると、同リファレンスデザインに含まれる各種要素技術は、5G時代のIoT製品や自動車、医療など幅広い産業分野への応用が可能だという。同リファレンスデザインは、同社初の5G対応スマートフォン「arrows 5G」のベースになっているほか、さまざまな製品や分野の顧客への応用展開も積極的に検討するという。

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