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Informe de IDTechEx, "Gestión térmica para 5G"

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El mercado 5G se está expandiendo rápidamente, con las primeras instalaciones ya demostradas. El creciente despliegue de 5G generará oportunidades de innovación y crecimiento en la gestión térmica.

El cambio a frecuencias más altas, y la pérdida de señal más alta acompañada, requiere la densificación de las instalaciones de red, por lo tanto, utilizan muchas más estaciones de pequeño tamaño (pico o femto). Esto actúa para multiplicar el mercado potencial de la infraestructura 5G.

Además, el crecimiento de las instalaciones de menos de 6 GHz abre la puerta a nuevas tecnologías de semiconductores de amplificador de potencia como GaN. Esto se acompaña con una transición desde los materiales de fijación de matrices existentes como AuSn hacia alternativas emergentes, por ejemplo, la sinterización de plata sin presión.


A medida que se implementan nuevas tecnologías de semiconductores, la elección de la unión de matriz también evoluciona. En este informe se considera el uso de AuSi, AuSn, sinterización por presión de Ag, sinterización por presión de Ag, sinterización por presión de Cu y sinterización por presión de Cu. Fuente: IDTechEx Research, "Gestión térmica para 5G".

El aumento de MIMO masivo aumenta el número de cadenas de RF por instalación, las capacidades de formación de haces y el número de elementos de antena utilizados en las redes. Esto da como resultado un aumento en los materiales requeridos para la antena PCB, amplificadores de potencia, componentes de formación de haces y muchos más. Massive MIMO también impulsa las tasas de transferencia de datos y los canales más altos, lo que lleva a un mayor requerimiento de unidades de procesamiento de banda base, consumo de energía y, por lo tanto, mayores oportunidades de mercado para materiales de interfaz térmica.


Con el aumento de las instalaciones 5G, el requisito de material de interfaz térmica (TIM) aumenta drásticamente para que coincida. Se requiere TIM en el extremo frontal de RF de la antena, pero también para el procesamiento de banda base y la fuente de alimentación, lo que lleva a un gran mercado potencial. Fuente: IDTechEx Research, "Gestión térmica para 5G".

Con el aumento futuro de mmWave, se verán cambios aún más drásticos en el mercado 5G y oportunidades para la gestión térmica. Para aumentar la ganancia de la antena, el número de elementos de la antena también aumenta, pero debido a la menor longitud de onda, la antena en sí puede ser más pequeña. Esto conduce a una densificación de componentes con un aumento drástico en el número de amplificadores de potencia y componentes de formación de haz que deben integrarse. Teniendo en cuenta el desmantelamiento de los primeros dispositivos actuales, es probable que esto se haga mediante la distribución de componentes detrás de la antena en una estructura densa de tipo reticular, lo que resulta en desafíos de disipación de energía y, por lo tanto, un mercado más amplio para materiales de gestión térmica.

A medida que el número de componentes y la densidad aumentan en una disposición de formación de haz híbrida, vemos muchos más componentes de formación de haz, pero también el potencial de reducir el uso de amplificadores de potencia discretos, integrándolos en el componente de formación de haz. Este alto nivel de integración también podría ver el cambio del mercado hacia componentes basados ​​en silicio a largo plazo.

Muchos de los teléfonos móviles 5G iniciales que fueron probados por el público (especialmente los compatibles con mmWave) se sobrecalentarían mientras utilizaban las altas velocidades de descarga de 5G y volverían a usar 4G para enfriarse. Esta es una solución muy temporal, los consumidores en el futuro querrán que estas velocidades de descarga extremas funcionen de manera confiable durante escalas de tiempo mucho más largas. Los fabricantes utilizan varias estrategias para ayudar a mantener el calor al mínimo en los teléfonos inteligentes, con la incorporación de 5G estamos viendo un mayor aumento en los dispositivos que utilizan tecnologías como cámaras de vapor e incluso difusores de calor de grafeno. Al igual que en generaciones anteriores de teléfonos, cómo se utilizan los materiales de interfaz térmica y en qué cantidad es un factor importante y un mercado muy grande en sí mismo.

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