Il passaggio a frequenze più elevate, e la conseguente maggiore perdita di segnale, rende necessaria la densificazione delle installazioni di rete, utilizzando quindi un numero molto maggiore di piccole stazioni base (pico o femto). Ciò moltiplica di fatto il mercato potenziale per le infrastrutture 5G.
Inoltre, la crescita degli impianti sub-6 GHz apre le porte a nuove tecnologie di semiconduttori per amplificatori di potenza, come il GaN. Ciò è accompagnato da una transizione dai materiali di fissaggio degli array esistenti, come AuSn, ad alternative emergenti, ad esempio la sinterizzazione dell'argento senza pressione.
Con l'implementazione di nuove tecnologie a semiconduttore, anche la scelta della giunzione del die si evolve. Questo rapporto prende in considerazione l'utilizzo di AuSi, AuSn, Ag sinterizzato a pressione, Ag sinterizzato a pressione, Cu sinterizzato a pressione e Cu sinterizzato a pressione. Fonte: IDTechEx Research, "Gestione termica per il 5G".
L'aumento del Massive MIMO incrementa il numero di catene RF per installazione, le capacità di beamforming e il numero di elementi di antenna utilizzati nelle reti. Ciò si traduce in un aumento dei materiali necessari per i PCB delle antenne, gli amplificatori di potenza, i componenti di beamforming e altro ancora. Il Massive MIMO consente inoltre velocità di trasferimento dati più elevate e un maggior numero di canali, con conseguente maggiore domanda di unità di elaborazione in banda base, aumento del consumo energetico e, quindi, maggiori opportunità di mercato per i materiali di interfaccia termica.
Con la crescente diffusione delle reti 5G, la domanda di materiali per l'interfaccia termica (TIM) sta aumentando vertiginosamente. I TIM sono necessari nella parte front-end RF dell'antenna, ma anche per l'elaborazione in banda base e l'alimentazione, il che crea un ampio mercato potenziale. Fonte: IDTechEx Research, "Thermal Management for 5G".
Con la futura diffusione delle onde millimetriche (mmWave), si assisterà a cambiamenti ancora più radicali nel mercato del 5G, insieme a nuove opportunità per la gestione termica. Per aumentare il guadagno dell'antenna, aumenta anche il numero di elementi, ma grazie alla lunghezza d'onda più corta, l'antenna stessa può essere più piccola. Ciò comporta una densificazione dei componenti, con un notevole incremento del numero di amplificatori di potenza e componenti di beamforming da integrare. Considerando la dismissione dei dispositivi di prima generazione, è probabile che questo obiettivo venga raggiunto distribuendo i componenti dietro l'antenna in una struttura densa e reticolare, con conseguenti sfide in termini di dissipazione di potenza e, di conseguenza, un mercato più ampio per i materiali di gestione termica.
Con l'aumentare del numero di componenti e della loro densità in una configurazione di beamforming ibrido, si osserva un numero maggiore di componenti di beamforming, ma anche la possibilità di ridurre l'uso di amplificatori di potenza discreti integrandoli nel componente di beamforming. Questo elevato livello di integrazione potrebbe inoltre portare a un cambiamento di mercato a lungo termine verso componenti basati sul silicio.
Molti dei primi smartphone 5G testati dal pubblico (soprattutto quelli compatibili con le onde millimetriche) si surriscaldavano durante le elevate velocità di download del 5G, passando automaticamente al 4G per raffreddarsi. Si tratta però di una soluzione temporanea; in futuro, i consumatori desidereranno che queste velocità di download estreme funzionino in modo affidabile per periodi di tempo molto più lunghi. I produttori stanno adottando diverse strategie per ridurre al minimo il calore negli smartphone e, con l'introduzione del 5G, stiamo assistendo a un ulteriore aumento dei dispositivi che utilizzano tecnologie come le camere di vapore e persino i dissipatori di calore in grafene. Come per le precedenti generazioni di telefoni, le modalità e le quantità di materiali di interfaccia termica utilizzati rappresentano un fattore importante e un mercato di per sé molto ampio.
