2024年版 5G/6G関連デバイス・材料の現状と展望
発刊日
2024/11/29
体裁
A4 / 189頁
資料コード
C66115400
PDFサイズ
18.5MB
PDFの基本仕様
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カテゴリ
調査資料詳細データ
調査概要
資料ポイント
調査目的:5G/6G 関連デバイス・材料に関して、関連組織(企業、研究機関他)へ取材調査することにより、現状の市場動向および組織動向を分析するとともに、将来展望の予測を行った。
調査内容:
第1章 5G/6G 関連デバイス・材料の現状と展望
第2章 5G/6G 関連の各デバイス・材料ごとの現状と展望
第3章 5G/6G 関連デバイス・材料に関係する組織の動向
調査対象:
デバイス(トランジスタ・アンテナ、メタサーフェス反射板、FPC、SoC)
材料(ポリイミド(PI)、液晶ポリマー(LCP)、GaN ウエハー)
調査方法:弊社、担当調査員による直接面接取材を基本に、デスクリサーチ(新聞、業界紙、web)などによる周辺調査を実施した。
調査期間:2024年8月~2024年11月
- ミリ波帯以上は普及進まぬも、関連デバイス・材料の研究開発は依然として活発
・5G/6Gの周波数帯が必要なサービスの台頭が普及のエンジンとなる?
・研究開発は100GHz以上の周波数帯でも活発
・基地局など通信インフラへの設備投資の負担、および維持費が通信キャリア事業者にとってのミリ波帯普及のネックに
・生成AIは5G/6G普及のエンジンとなるか? 維持費削減にAIの活用も
・見えてきた6Gサービスの始まりはいつになるか? 周波数帯は?
・5G/6Gの普及の遅延により、研究開発は生成AIでの需要が見込まれる分野へ応用する動きも
- レポートのポイント
楽観的・悲観的シナリオに分けて市場動向を予測
- 前回版との違い
・今回更新版では、実用化・商用化されている5Gに関する技術・製品の動向を詳細に記載
・6Gについての現状と展望、および研究開発動向を追加
・調査対象の関連デバイス・材料を絞り、各デバイス・材料ごとの市場規模・市場動向を記載
リサーチ内容
調査結果のポイント
第1章 5G/6G関連デバイス・材料の現状と展望
1-1.5G/6Gの概要
1-1-(1).5Gの定義と概要
図.移動体通信システムの変遷イメージ図
図.5Gロードマップ(5GNR導入スケジュール)
① 高速・大容量化
② 低遅延・高信頼性
③ 多数端末接続
④ その他(省電力化、低コスト化)
図.5Gにおけるシステム要求イメージ図
図.5Gにおける基本スペックイメージ図
1-1-(2).6Gの定義と概要
図.Beyond 5Gの概要
図.Beyond5gのネットワークアーキテクチャ(方向性)
図.Beyond 5Gユースケースイメージ図
図.6Gに向けた検討スケジュール(予定)
図.IMT-2030のユースケース
1-1-(3).5G/6G関連デバイスと材料の定義と概要
①デバイス
②材料
1-2.5G/6Gの現状と展望
日本で5Gは失敗だが、6Gに期待し進む
生成AIや動画他の需要爆発する要素多数
1-3.5G/6G関連デバイス・材料の現状と展望
2024年は24兆838億円の市場規模から
アグレッシブに成長すると2040年に103兆6,458億円へと拡大
図.6Gに向けた検討スケジュール(予定)
図表.5G/6G用デバイスと材料の世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
図表.5G/6G用デバイスと材料の世界市場規模構成比(アグレッシブ、金額ベース)
図表.5G/6G用デバイスと材料の世界市場規模(コンサバティブ、金額ベース)
図表.5G/6G用デバイスと材料の世界市場規模構成比(コンサバティブ、金額ベース)
1-4.5G/6Gにおける主要国の動向(組織やプロジェクト、周波数)
表.国別(6か国)活用周波数帯一覧
表.5G/6Gにおける各種関連組織やプロジェクト一覧(国内)
表.5G/6Gにおける各種関連組織やプロジェクト(海外)
第2章 5G/6G向け 各関連デバイス・材料の現状と展望
2-1.トランジスタとアンテナ
目先はMassive MIMOの増加とハイエンドスマホの増加により高成長
2030年以降は、5G Sub-6を上回る周波数帯の導入次第
生成AIを活用したビジネスモデルの確立で市場潮流が変貌
図表.5G/6G用トランジスタの世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
図表.5G/6G用トランジスタの世界市場規模(コンサバティブ、金額ベース)
図.5G/6G用トランジスタの世界市場規模(アグレッシブ/コンサバ比較、金額ベース)
図表.5G/6G用アンテナの世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
表.5G/6G用アンテナの世界市場規模(コンサバティブ、金額ベース)
図.5G/6G用アンテナの世界市場規模(アグレッシブ/コンサバ比較、金額ベース)
2-2.メタサーフェス反射板
適材適所で選ばれるアクティブ/パッシブ反射板
景観を損ねない要素がどう効くかによるが、通信環境改善の最後の一手
表.反射板の種類(アクティブとパッシブの違い)
図.リフレクトアレイ反射板の構造イメージ
図.メタサーフェス反射板の断面構造イラスト(インクジェット方式)
表.反射板の研究・開発を行っている企業とその動向一覧
基地局、レピータ、反射板の組み合わせで年々通信環境改善の運用効率上がり
2030年2,027億円をピークに減少傾向
図表.5G/6G向けメタサーフェス反射板の世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
図表.5G/6G向けメタサーフェス反射板の世界市場規模(コンサバティブ、金額ベース)
図.5G/6G用メタサーフェス反射板の世界市場規模(アグレッシブ/コンサバ比較、金額ベース)
2-3.FPC
スマートフォンの高性能化に伴いメーカー各社は差別化を図る
近年は基板材料として変性ポリイミド(MPI)が急速に拡大
図表.5G/6G用FPCの世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
図表.5G/6G用FPCの世界市場規模(コンサバティブ、金額ベース)
図.5G/6G用FPCの世界市場規模(アグレッシブ/コンサバ比較、金額ベース)
2-4.SoC
ハイエンドスマホ向けSoCではQualcommとMediaTekが2強
生成AIの台頭をきっかけにMediaTekがQualcommを猛追
目先の数年は生成AI対応のハイエンドスマホの普及が市場規模拡大のエンジンに
自動車向けSoC市場は現状の規模は限定的も、高成長の継続に期待
IoT向け5G対応SoCは米国や新興国を中心に拡大する
RedCapがIoT向け5Gの利用拡大のエンジンに
コロナ禍でのリモートワークの普及をきっかけに高性能ノートPCの需要が拡大
今後は生成AIがさらなる高性能化のエンジンに
図表.5G/6G対応SoCの世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
図表.5G/6G対応SoCの世界市場規模(コンサバティブ、金額ベース)
図.5G/6G用SoCの世界市場規模(アグレッシブ/コンサバ比較、金額ベース)
2-5.PI
LCPと遜色のない誘電特性を実現したグレードも登場、ミリ波にも適用可能
作業性やコストの面からPIとMPIの使用量が多い
図表.5G/6G用PI、MPIの世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
図表.5G/6G用PI、MPIの世界市場規模(コンサバティブ、金額ベース)
図.5G/6G用PI,MPIの世界市場規模(アグレッシブ/コンサバ比較、金額ベース)
2-6.LCP
5Gサービス開始時には大きな注目を浴びるも、ミリ波の普及が限定的で基板向けは停滞
一定ペースでの成長は持続
図表.5G/6G基盤向けLCPの世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
図表.5G/6G基盤向けLCPの世界市場規模(コンサバティブ、金額ベース)
図.5G/6G用LCPの世界市場規模(アグレッシブ/コンサバ比較、金額ベース)
2-7.GaNウエハー
10WクラスのWPTではGaNウエハーは必須材料
日本がリードする材料として2040年には8インチで24億円規模へ成長
表.GaNウエハーの技術分野ロードマップ
図表.5G/6G向けGaNウエハーの世界市場規模(アグレッシブ、金額ベース)
表.GaNウエハーのサプライヤーとその動向内容一覧
第3章 5G/6G関連デバイス・材料関連組織の動向
地方独立行政法人 大阪産業技術研究所
業界最先端の170GHzまで対応可能な測定・評価装置を導入
次世代高速通信ワーキンググループも設置し、研究開発を手厚く支援
1.組織概要
2.5G・6G関連事業状況
設立した「次世代高速通信ワーキンググループ」では
技術開発支援のみならず、参加企業同士のネットワーク構築を促進
図. 大阪技術研が更なる具体化が必要と考える材料および機能の概要
万博を契機としたものづくり中小企業の技術開発支援事業(Beyond5G)を実施
表. 助成事業「万博を契機としたものづくり中小企業の技術開発支援事業」
の採択企業と助成事業の内容
先進電子材料評価センターには周波数170GHzまでの測定が可能な装置を導入
関西地方のみならず全国の高周波関連材料の研究開発関係者が利用
図. 大阪技術研が先進電子材料評価センターに導入している測定・評価装置の一部
図. 先進電子材料評価センターが導入している
170GHzまで測定、評価可能な装置の概要
ミニサーキットヨコハマ株式会社
他社での取扱が少ない周波数製品をラインアップ
6Gなど高周波向けでは研究開発・試験向けの注文が増加
1.企業概要
図. ミニサーキットヨコハマがラインアップする製品のジャンル
2.5G・6G関連事業状況
5Gミリ波、6Gの研究開発向けではテストシステムを開発
ソリューションとして拡販に注力
図. ミニサーキットヨコハマがラインアップするテストシステムの一部
LTCC関連製品はMLCCの代替需要として存在感を発揮
図. Mini-Circuits社およびミニサーキットヨコハマが
ラインアップするLTCC製品の一部
株式会社レゾナック
高周波通信向け研究開発で培った技術をAI半導体向けに応用
6Gの通信速度を「5Gの100倍」として研究開発に取り組む
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
図. RDLインターポーザーを使用した半導体パッケージの構造図の例
図. レゾナックの「AR-5100」の特性
高周波通信RFとAI向け半導体を1つのパッケージにまとめる
「ヘテロジニアスインテグレーション」の研究開発にも注力
図. レゾナックが想定するヘテロジニアスインテグレーション
次世代半導体パッケージの研究開発のためのコンソーシアム「JOINT2」を設立
業界全体を巻き込んで研究開発を促進するため米国まで拡大
表. 「JOINT2」の概要
表. 「US-JOINT」の概要
アンテナ向けなど高周波通信用基板ではLCPと同等の低伝送損失性能を実現
表. レゾナックのICTインフラ基盤材料の一覧と、各材料の性能の一部
株式会社NTTドコモ
業界の垣根を越えて5Gの用途拡大を推進
既存の5G周波数における通信品質向上への取り組みも
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
お台場に開発者のためのコラボレーションスペースをオープン
5G・6G関連の研究開発の取り組みでも活用
製造現場の課題解決に向けた5Gの有用性に関する実証実験を
オムロン、ノキアとの連携でオムロン草津工場にて実施
図. NTTドコモ、オムロン、ノキアで実施した
製造現場の課題解決に向けた5Gの有用性に関する実証実験(ミリ波帯)の概要
図. NTTドコモ、オムロン、ノキアで実施した
製造現場の課題解決に向けた5Gの有用性に関する実証実験(Sub-6帯)の概要
図. ミリ波帯、Sub-6帯での各実験においての、
下りリンクにおけるスループットの比較
導入率の低いSub-6帯でのMassive MIMO対応基地局を導入
競馬場でつながりやすさをPR
旭化成株式会社
「ザイロン™」「サンフォース®」を高周波向けに展開
自社のコンパウンド技術を組み合わせ、低誘電と難燃性を両立
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
アンテナカバー(レドーム)向け「ザイロン™」を開発
低誘電性能と耐候変色性能の両立に成功
図. 旭化成が取扱を行うザイロン™のラインアップ
図. 各樹脂の一般グレードの誘電特性比較
図. ザイロン™の幅広い誘電特性
図. ザイロン™5G基地局向けの活用提案
図. ザイロン™アンテナカバー(レドーム)向け
低誘電・難燃V-0グレード AA181-16(開発材)の特性
図. ザイロン™ アンテナカバー(レドーム)向け
耐候変色抑制グレード 345Z(開発材)の特性
図.アレーアンテナの特性比較
図. ザイロン™の開発品グレード「AA105-52」の物性表
図. ザイロン™の開発品グレード「AA105-52」の線膨張係数比較
図. 旭化成が出品した導波管アンテナ用回路の試作品
変性PPEを発泡させた「サンフォース®も高周波向けに展開へ
低誘電性能はPPE樹脂よりも高く、ザイロン™と組み合わせたアイデアも提案
図. 旭化成の「サンフォース®」の技術概要
図. 旭化成の「サンフォース®」の特性
図. 旭化成が提案するサンフォース®の高周波用途製品
日本アンテナ株式会社
積み重ねた信頼性を武器に公共性の高い事業で採用
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
南極域で初となる昭和基地でのローカル5G実証実験に
日本アンテナのアンテナ製品が採用
ソフトバンク、三協立山、日本アンテナの三社が
5G基地局用“見えない”看板アンテナの開発に成功
図.ソフトバンク、三協立山、日本アンテナの三社が開発した看板アンテナ
左:看板としての状態 右:看板が取り外され内部の構造がわかる状態
日本電業工作株式会社
ユースケースや周波数帯を問わず幅広くアンテナをラインアップ
中でも屋内向け製品で強みを発揮
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
マルチセクタアンテナを実装した5G屋内基地局装置を開発
5G基地局の回路規模を約10分の1に低減する実証実験に成功
図.日本電業工作が実機化した屋内基地局用マルチセクタアンテナ
通信事業者向け分散型アンテナシステム(DAS)装置を開発
現在はDASを活用したアンテナの開発に注力
誘電体導波路漏洩アンテナを開発
自社倉庫で電波の伝搬試験も実施
低視認性、環境融合性を追求した「NINJA ANTENNA™」ブランドを設立
ブランド化をきっかけに知名度の向上、販売拡大を図る
図. 周波数帯とアンテナ設置高のイメージ図
図. 日本電業工作がラインアップするNINJA ANTENNA™の一例
大日本印刷株式会社
コアテクノロジーを活用して
高周波の電波環境を改善する技術を開発
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
5G通信用リフレクトアレイを開発
当初はミリ波向けで開発も、顧客の要望を受け改良。Sub-6帯でも使用可能に
図. DNPが取扱を行うRAの構成
図. DNPのリフレクトアレイ(RA)の特徴
図.DNPがNTT東日本・東大と実施した
RAの効果測定時の各機器設置イメージ図とスループットの結果
最大のメリットはコスト、今後についてもこれ以上の性能の向上よりも、
製造コストの削減に力を入れていく
図. DNPが開発した屋内外問わず設置可能なSub-6帯用フィルム型アンテナ
図. DNPが開発した屋内外問わず設置可能なSub-6帯用フィルム型アンテナの
屋内での実用例 (左)フィルム型アンテナを取り付けた壁紙 (右)拡大図
株式会社KRI
大阪ガス100%出資SRIモデルで事業イノベーションに貢献
登山における「シェルパ」のような研究パートナーを目指す
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
図. KRIのワンストップサービス
レイヤー内支援からレイヤー間支援にシフト
技術サポートを通じた出口を見据えた取り組みを強化
図. KRIのレイヤー間支援(橋渡し)
設計・試作・評価の開発ループ
図. KRIが開発したメタサーフェス反射板(試作)の画像
低誘電・低誘電正接材料、電気光学(EO)材料の開発・評価
株式会社フジクラプリントサーキット
グループ全体の総合技術力を活かす製品開発を積極的に展開
1.企業概要
2.フジクラグループの5G・6G関連事業状況
低消費電力で高性能かつ小型な5G基地局が実現可能な
PAAMなどミリ波無線技術関連製品を開発中
図.フジクラグループが開発した
28GHz帯PAAM(左)と60GHz帯無線通信モジュール
メクテック株式会社(旧社名:日本メクトロン)
需要に応じて多種多様な付加価値を持つFPCをラインアップ
5G用チップセットメーカーからのサプライヤー認定も獲得
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
MPI、LCPを材料とした高周波向けFPC製品をラインアップ
LCP相当の誘電特性、LCPより優れた屈曲性、耐熱性を持つMPIのFPCも開発
図.一般的なグレードのLCPを使用したFPCと
メクテックが独自に開発したMPIを使用したFPCの性能の比較
環境規制もあり研究開発に消極的な企業が多い中でも
6Gを見据えフッ素樹脂を使用したFPCの研究開発に挑む
高屈曲性、薄型化を実現したFPCを開発
折り畳みスマートフォンで採用
株式会社マクニカ
世界トップメーカーの最先端製品を幅広くラインアップ
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
Thundercomm社の5G通信モジュールをラインアップ
Qualcomm社のSoC「Snapdragon™」を搭載
図. マクニカがラインアップする
Thundercommの「TurboX™ T62M SOM - M.2」
図.マクニカがラインアップするThundercommの
「TurboX™ T62M SOM - M.2」の仕様(2023年6月の量産開始時点)
図.マクニカがラインアップするThundercommの「TurboX™T75 SOM」の仕様
(2024年10月時点)
Qualcomm, Inc.(米国)
あらゆる高周波通信技術とAI技術の発展を牽引
Snapdragon™なしでは何もできない時代へ
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
SoC「Snapdragon™」の産業IoT向けはQCM6490とQCM8550が代表グレード
Aramcoの石油プラントにローカル5Gシステムを導入
システムには生成AIも搭載
スマートフォン向けSoCでは「Snapdragon™8 Gen 3」の後継となる、
「Snapdragon™8 Elite」を開発
クラウド「Snapdragon™ Digital Chassis」を車載向けに展開
Eliteシリーズの車載向けSoCも開発して、ADASでも存在感を発揮
荒川化学工業株式会社
5G・6G向け主力製品は低誘電ポリイミド樹脂「PIAD®」
作業性、加工性の良さを武器に6Gでの採用を目指す
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
6G市場に備え、コスト面、性能面ともに更なる磨きをかける
表.荒川化学のPIAD®のラインアップの一覧(2024年7月現在)
住友化学株式会社
赤字からのV字回復を目指し選択と集中を推進
5G・6G関連材料も集中投資分野の一角に
1.企業概要
図.住友化学の2024年10月1日からの組織体制
図.住友化学の2030年までの投資計画
2.5G・6G関連事業状況
高品質GaNは4インチ量産対応
6インチ開発に成功、早期の量産を目指す
図. 住友化学が開発したGaNウエハー(右が6インチサイズ)
5G・6G関連主力製品はGaN on SiCウエハー向けGaNエピウエハー
市場の動向次第ではGaN on GaNウエハーの実用化も
表.住友化学サイオクス部が展開する製品の一部
愛媛工場の増設により、生産能力は3割増
2025年3月期に投資効果の最大化へ
ポリプラスチックス株式会社
新グレードの開発と生産能力拡大でLCP事業を一層加速
幅広いアプローチで次世代通信技術を支えていく
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
低誘電性能・高流動性を実現した「LAPEROS® LCP S125P」を開発
図. ポリプラスチックスが取扱を行うLAPEROS®の特長、用途例
表. ポリプラスチックスがラインアップする
LAPEROS® LCP 「S125P」「E420P」「E425P」の性能
デバイスなどの高性能化でコネクタへの要求も高度化
顧客であるコネクタメーカーなどへの技術サポートも実施
図. ポリプラスチックスのオンラインテクニカルサポートでの掲載情報の例
台湾現地法人に年産5,000トンのLCP重合プラントを新設
2024年度下期中に稼働開始
日本ガイシ株式会社
独自のセラミック技術を軸に
他社にない付加価値を備えたデジタル向け素材を次々と開発
1.企業概要
2.5G・6G関連事業状況
異なる性質の単結晶やセラミックスを貼り合わせた複合ウエハーを開発
2017年、高周波用途としてはSAWフィルター向けにて事業化
図. 日本ガイシが開発したSAWフィルター向け複合ウエハーの概要
窒化ガリウムウエハー「FGAN」を開発
開発が待ち望まれるGaNウエハーの大型化、高品質化に成功
図. 日本ガイシが開発した「FGAN®」
(左)日本ガイシのFGAN®:欠陥が少なく従来の100分の1に
(右)従来品:結晶に多数の欠陥が発生
図. 日本ガイシが開発した4インチ半絶縁性複合FGAN®の写真
図. 日本ガイシが開発した4インチ半絶縁性複合FGAN®の構造と性能
一般社団法人GaNコンソーシアム /国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学
業界内の連携強化を促進して、GaNの用途拡大・普及に尽力
1.組織概要
図. GaNが目指す応用システムと実用化時期
図.GaN関連の技術開発ロードマップ
2.5G・6G関連研究開発動向
GaNウエハーのレーザースライス技術を発明
GaNウエハーの低コスト化による、GaNのさらなる普及に期待
図. 4インチGaNウエハーのレーザースライス工程例
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