PCMag 近期发布了一份报告,对比了美国多个地区的 4G 和 5G 下载速度(PCMag 报告)。报告指出,5G 尚未完全成熟。Verizon 的下载速度最快,约为 2 Gbps,但其网络覆盖率仅为 4%。5G 使用毫米波或 6GHz 以下频段。毫米波虽然下载速度最快,但覆盖范围也最短,因此 Verizon 的 5G 覆盖范围有限。虽然 6GHz 以下频段的覆盖范围更广,但测试发现,在很多情况下,它的速度实际上比同一地区的 4G 还慢。尽管自 2019 年以来整体下载速度有所提升,但这很大程度上归功于 4G 基础设施的改进。毫米波是技术难度最高的技术,随着 5G 网络的发展,我们预计毫米波部署将大幅增加,从而为新材料和新技术的研发带来诸多机遇。然而,之前的测试表明,尽管 5G 备受瞩目,但距离真正实现仍面临诸多挑战,还有很长的路要走。.
随着5G基础设施的持续部署,我们看到毫米波部署正在兴起,这为散热管理材料带来了新的机遇。完整数据请参见IDTechEx报告《5G散热管理》。.
5G基础设施面临的主要挑战之一是散热管理。5G天线使用更高的频率,因此需要更高的增益才能达到可接受的覆盖范围。此外,毫米波频谱穿透墙壁或窗户等表面的能力很差,因此需要更多的独立天线单元才能提供足够的覆盖。更高的频率还会缩小天线单元之间的间距,导致电子元件的密度更高,从而增加了散热难度。由于网络中天线数量和密度的增加,风扇或液冷等主动冷却方式可能不再像以前那样适用。.
为了满足日益增长的增益需求,天线功率放大器领域正朝着采用氮化镓(GaN)等新型半导体技术的方向发展,但这同时也带来了新的挑战。氮化镓器件的工作温度高于硅基器件,这不仅能够实现更高的功率输出,也要求对芯片互连技术进行重点改进。氮化镓技术的日益普及,尤其是在6GHz以下的系统中,正推动着芯片互连技术从现有的金锡(AuSn)技术向新兴技术(例如压力烧结和无压烧结银)的过渡。.
未来10年,不同烧结材料/技术的市场份额将发生巨大变化。.
被动散热的另一个关键因素是导热界面材料(TIM)的使用。TIM 有多种配方和形式,用于将电子元件的热能传递到散热器。随着 5G 技术的演进,波束成形和大规模 MIMO(多输入多输出)技术的广泛应用,对 TIM 的需求也随之增加,这不仅体现在高密度天线阵列上,也体现在处理大量数据吞吐量所需的更高基带处理能力和更强的电源供应上。.
