試行錯誤の先にある、
窒化ケイ素の新たな可能性

代表的な用途の一つが、EVのモーターに使われるベアリングボールです。EVではインバーターによってモーターを制御しますが、その過程でベアリング内部に電気がたまり、放電によって金属表面が損傷する「電食」が起こることがあります。電気を通さない窒化ケイ素のボールを用いることで、放電を抑えられることが大きな利点です。さらに今、EV市場では急速充電対応や効率化のために高電圧化が進んでいます。電圧が上がるとベアリング内部に一層電気が溜まりやすくなり、電食が起きやすい環境になります。また、モーターの高速回転に伴う遠心力や発熱・摩耗を抑える上でも、鉄より軽量で頑丈な窒化ケイ素は欠かせません。時代の要請によって、窒化ケイ素の特性が一層活きる環境になっています。

もう一つが、EVのパワーコントロールユニット（PCU）に使われる放熱基板です。PCUは、加速や減速に応じてモーターへの電力を制御する、いわばEVの頭脳です。内部の半導体チップは作動時に熱を発するため、電気を絶縁しながら熱を逃がす必要があります。加えて、自動車は振動や大きな温度変化にもさらされます。窒化ケイ素は、絶縁性、熱伝導性、機械的な強度を高い水準で両立できる材料です。

基板には銅を接合しますが、金属とセラミックスでは熱による膨張の仕方が異なります。温度変化が繰り返されると接合部に大きな力がかかるため、割れを防ぐ強さが欠かせません。同じ窒化ケイ素でも、お客様によって重視する特性は異なります。長年蓄積した材料開発の知見を活かし、用途ごとに特性をつくり分けています。

当社は1985年に窒化ケイ素ボールを、1996年に放熱基板を製品化しました。過去には最高の信頼性が求められるスペースシャトルに当社の窒化ケイ素ボールが採用された実績もあります。このように窒化ケイ素に長く向き合い、材料開発だけでなく、安定して量産する技術まで積み上げてきたことが当社の強みです。求められる性能は、最高水準の信頼性が必要な用途と、性能とコストの両立が必要な用途とで異なります。長年の蓄積があるからこそ、無数にある材料や条件の中から進むべき方向を見極め、お客様の要求に合わせた材料へ近づけることができます。

私たちは、まず強度を活かす技術を磨き、そこに熱伝導性や電気的な特性を重ねながら、窒化ケイ素の可能性を広げてきました。一足飛びではなく、一つの課題を解決し、その知見を次の製品へ活かす。その着実な進化が私たちの強みだと思います。