IT機器等で用いられる、高機能なセラミックス電子部品(絶縁体、圧電体、誘電体、磁性体など)は、わが国が世界市場の約70%を占め、世界を大きくリードしています。そして、この優位性を維持していく必要があります。通常、セラミックスを作るには1000度以上の高温で焼く焼結プロセスが必要です。そのため、どうしても結晶が粗く、寸法精度が悪いなどの問題がありました。また、溶ける温度が低い金属やガラス、プラスチックなどと複合した材料を作るにもいろいろ制約がありました。それらの問題を解決する方法として、セラミックス粒子の常温衝撃固化現象が発見され、これを用いたエアロゾルデポジション法(AD法)が数年前に開発されました。これは、日本独自で開発した世界初の技術で、全く焼かずに常温で緻密なセラミックス膜がつくれるという画期的な方法です。一口でいうと、AD法は、セラミックス微粒子をガスと混合し高速で基板に吹きつけ、その微粒子の衝突だけでナノ結晶セラミックス膜をつくるという方法です。この技術を利用し、ナノレベル電子セラミックスの応用開発を進めています。

AD法は、セラミックス微粒子をガスと混合し高速で基板に吹きつけ、セラミックス粒子の衝突だけで緻密で強固なナノ結晶セラミックス膜を作る方法です。原料粒子は衝突時に10〜30nm程度の微粒子に粉砕され、割れて生じた活性面が粒子間結合をおこすため、焼結せずに緻密なナノ結晶組織ができるのです。それを、常温衝撃固化現象とよんでいます。特徴としては、非常に高速度でセラミックス膜が作れる、そしてナノ結晶で表面が非常に平滑であるといった他に、数種類のセラミックスを混ぜても均一な膜が作れる、あるいは何層にも複数の膜をつけることができるなどの大きな利点があります。

セラミックスは、携帯電話の電子回路やインクジェットプリンタなど身近なところで数多く使われています。これらは、セラミックスの圧電性を利用したもの、誘電特性、高周波特性を利用したもの、あるいは光を通すなど光学的な特性を利用したものなど多岐にわたっています。高温で焼かないAD法は、デバイスの小型化、集積化、高性能化を可能とし、その応用開発を進めています。

圧電セラミックスは、電圧をかけると伸び縮みします。また、反対に圧力を加えると電圧が生じます。その機能を利用して、アクチュエータや超音波モータ、各種センサや計測機器など多くの用途に利用されています。

電子回路に用いられているコンデンサ(キャパシタともいう)は、電気を一時的にためたり放出したりする役割があります。主にセラミックスが積層されており、電気容量が大きく、微細化、信頼性が求められています。

今後、AD法のさらなる高度化により、従来の技術では得られなかった高機能電子セラミックスの応用デバイスの実現をめざして、情報通信機器分野、精密機器等の広範囲な産業分野における国際競争力の強化に大きく貢献していきます。