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Jun 16, 2023

NXPは、5Gインフラ向け無線の小型化と軽量化を目的とした、上面冷却型RFアンプのファミリーを発表した。同社は、下面冷却型アンプで製造したものと比較して、基地局の厚さと重量を20%以上削減できると主張している。

これはアクティブ MIMO (多入力多出力) アンテナ アレイを目指しており、上面冷却アンプ (「PA」を逆さまに使用) を使用します。右図) により、単純な PCB の片面からすべての熱を抽出し、もう一方の面をアンテナに利用できるようにします。

目標は、基地局に必要な各筐体の重量を23kg未満（NXPによると2023年の目標は20kg）まで削減し、1人で持ち上げて設置できるようにすることだ。 軽量化と風による負荷の軽減により、より軽量な支持構造の使用も可能になります。

底面冷却アンプを使用する従来の構造では、より高い高さが必要になるとNXPは述べています。

現在入手可能な最初の製品は、A5M34TG140-TC、A5M35TG140-TC、および A5M36TG140-TC です。後者は開発ボード シリーズでサポートされる予定です。

これらはLDMOSとGaN技術を組み合わせたもので、3.3～3.8GHzをカバーする200W 32送信32受信(32T32R)無線を目指しており、400MHzの瞬間帯域幅で31dBの利得と46%の効率を実現するとNXPは主張している。

複数の高温の上面冷却パッケージの上部にまたがる場合、パッケージの高さのばらつきを補償するという課題が伴います。この場合、RF PCB 上の 32 ～ 64 個のパワーアンプおよび冷却が必要なその他の IC にわたっています。

会社はデザイナーがこれにどのように対処することを提案していますか?

「NXPは、ギャップフィラータイプの熱伝導性材料を推奨しています」とNXP RFパワー製品マネージャーのGavin Smith氏はElectronics Weeklyに語った。 「一般的なギャップ距離は、熱抵抗と厚さのトレードオフに基づいて、最小限に抑え、0.5 mm を超えないようにする必要があります。」

これにより、パッケージ公差は 0.1mm、アプリケーション公差は 0.4mm が可能になります。

そして、熱伝導性材料の種類は何ですか?

「用途に応じて、6 ～ 25W/mK の範囲の高性能で熱抵抗の低い材料が推奨されます」と Smith 氏は答えました。

熱伝導性適合材料の推奨部品番号はありますか?

同氏は、「NXPは市場でいくつかの特定の製品を特定することに取り組んでいる」と述べた。 「ただし、最終アプリケーションはさまざまなので、いくつかに絞り込むのは難しいでしょう。顧客にさらなるガイダンスを提供するためのアプリノートを作成する予定です。」

これを書いている時点では、NXP の 3 つの上面冷却 RF アンプに関する情報は入手できませんでしたが、読者の皆さんがこの記事にアクセスできるようになるまでに、このリンクは公開されているはずです。