AI演算、ミリ波通信、高速データ伝送技術がドローンプラットフォームへ急速に導入されるなか、放熱と電磁干渉（EMI）はドローン電子システム設計における二つの中核課題となっています。
ドローンの熱管理ニーズ：演算チップからバッテリーモジュールまで
AI演算チップの消費電力は増加を続ける
現代のドローンでは、自律航行、画像認識、リアルタイム判断を実現するため、NVIDIA Jetson Orinシリーズ、Qualcommロボティクスプラットフォーム、各種FPGA、AIアクセラレーターの搭載が進んでいます。NVIDIA Jetson AGX Orinを例にすると、モジュール消費電力は15Wから60Wの範囲で設定でき、最大275 TOPSのAI演算性能を提供します。小型で密閉され、気流が制限されたドローン機体内では、このような電力密度が放熱設計に厳しい課題をもたらします。
用途レベルに応じて、AI演算モジュール用TIMに求められる熱伝導率は、おおむね三つの層に分けられます。商用機では約6–12 W/m·K、高性能産業用機では約12–20 W/m·K、軍用仕様および高出力AIプラットフォームでは20 W/m·Kを超える材料が必要とされます。一般的な材料形態には、熱伝導パッド（Thermal Pad）、熱伝導グリース（Thermal Grease）、相変化材料（PCM）、Gap Fillerがあり、チップと放熱構造の間の隙間を埋め、界面熱抵抗を低減するために使用されます。
ESC、バッテリー、センサーモジュールにも高効率な放熱が必要
演算チップに加え、ドローンの動力系およびセンシング系も主要な発熱源です。
- ESC（電子スピードコントローラー）：高速スイッチングによってMOSFETが大きく発熱するため、高絶縁性、耐振動性、150°Cを超える耐熱性を備えた熱伝導パッド、熱伝導ポッティング材、熱伝導接着剤が必要となり、モーター制御の信頼性確保に寄与します。
- 電池モジュール：急速充電、高レート放電、長時間飛行により、リチウムイオンバッテリーの熱管理はさらに重要になります。熱伝導Gap Pad、PCM、熱伝導ポッティング材は、バッテリーパックの温度均一化、熱暴走リスクの低減、サイクル寿命の延長に役立ちます。
- レーダーおよびカメラモジュール：ドローンに搭載される24 GHz、60 GHz、77 GHzのミリ波レーダーICやAI Camera（ISP、DDR、NPUを含む）は、消費電力と発熱が集中します。高熱伝導TIMに加え、高周波信号品質への影響を避けるため、低誘電率（Dk）および低誘電正接（Df）の材料も必要です。光学モジュールでは、ノンシリコーンTIMは低分子シロキサンの揮発懸念がなく、レンズやセンサー表面の汚染防止に役立つため、より適した選択肢となります。
熱伝導性電波吸収材料の重要性：放熱とEMI対策を同時に実現
複数周波数帯の共存によりEMI問題が深刻化
高性能ドローンには、GPS／BeiDou衛星測位、Wi-Fi 6/7、5G、リモート制御リンク、映像伝送システム、ミリ波レーダーなど、複数のRFモジュールが同時に統合される場合があります。
熱伝導性電波吸収材料は、軟磁性粉末と高分子基材を複合化した材料です。電磁波を単に反射するのではなく、そのエネルギーを熱へ変換して散逸させるため、筐体内での二次干渉を抑制できます。同時に材料自体が熱伝導性を備え、チップの熱を放熱構造へ伝えることができます。
軍用ドローンにはさらに厳しい要件が求められる
軍用ドローンでは、一般的なEMI対策に加え、RF信号漏洩やレーダー散乱特性を低減し、広い温度範囲や振動などの過酷な環境下でも高い信頼性を維持する必要があります。また、ドローンのカメラや光学ペイロードは材料からのアウトガスに敏感です。シリコーン含有材料から揮発する低分子シロキサンは、レンズやセンサー表面を汚染したり、密閉コンパートメント内で電気接点障害を引き起こしたりする可能性があります。そのため、ノンシリコーン熱伝導材料および電波吸収材料は、光学モジュールや密閉モジュールにおいて優位性がますます明確になっています。
主な適用箇所
| 適用モジュール | 熱伝導材料 | 電波吸収シート材料 |
|---|---|---|
| AI演算モジュール（SoC／DDR／ストレージ） | ✔ | ✔ |
| ミリ波レーダー | ✔ | ✔ |
| 通信モジュール（Wi-Fi／5G） | ✔ | ✔ |
| カメラモジュール（ISP／NPU） | ✔ | ✔ |
| ESC（電子スピードコントローラー） | ✔ | 少量 |
| バッテリーシステム | ✔ | — |
実際の設計では、メインチップ上に高熱伝導TIMを配置して放熱構造へ接続し、チップ周辺、シールドカバー内側、またはモジュール間に熱伝導性電波吸収シートを貼付する方法が一般的です。一部の設計では、二つの機能を兼ね備えたThermal EMI Padを直接採用し、積層構造を簡素化して省スペース化を図ります。
市場動向：AI、物流、軍用、スウォームドローンが急速に成長
市場面では、複数の高成長用途が同時に材料需要を押し上げています。
- 商用・物流ドローン：Research and Marketsは、世界の商用ドローン市場が2026年の約276億米ドルから2032年には約514億米ドルへ成長し、CAGRは約10.8%になると予測しています。貨物ドローン市場はさらに速い成長が見込まれ、2026年の約31億米ドルから、35%を超える年平均成長率で2030年には約107億米ドルへ拡大すると予測されています。
- 軍用およびスウォーム（Swarm）ドローン：米国国防総省は2026会計年度に、自律システムへ約134億米ドル、対ドローン能力へ約31億米ドルを計上しました。後続年度の予算案では、ドローンおよび対ドローン関連投資を700億米ドル超の規模へ大幅に拡大する計画です。スウォームドローンも概念実証から実際の演習および量産計画へ移行しています。
これらのプラットフォームに共通する特徴は、より高出力のAI演算、より多くのミリ波通信システムとアンテナ、より高いデータ伝送速度です。これは、1機当たりに使用される熱伝導材料と熱伝導性電波吸収材料の使用量および仕様要求がともに高まることを意味します。
結論：高熱伝導、低誘電、軽量化、EMI対策を同時に推進
以上の分析から、今後のドローン材料の方向性は、高熱伝導、低誘電率（Dk）、高周波・低損失（Df）、軽量化、EMI対策という五つのキーワードに集約できます熱伝導材料と熱伝導性電波吸収材料は、補助的な部品から、高性能ドローンの信頼性、航続時間、通信品質を左右する重要材料へと移行し、市場には長期的な成長余地があります。
LiPOLYは、ドローン用途向けに包括的な熱管理およびEMI対策材料を提供しています。
| 製品シリーズ | 熱伝導率 | 特長 | 適用シーン |
|---|---|---|---|
| TEM96シリーズ熱伝導性電波吸収パッド | 2.0~6.0 W/m・K | 対応周波数10MHz–77GHz、電磁波を熱へ変換して散逸 | ミリ波レーダー、5G／Wi-Fiモジュール、AI演算モジュール |
| NT92／NT93／NT94ノンシリコーン熱伝導性電波吸収パッド | 2.0~4.0 W/m・K | 対応周波数10MHz–77GHz、低分子シロキサンの揮発なし | 光学モジュール、軍用仕様電子機器 |
| Ti900-s熱伝導性電波吸収フィルム | 1.5 W/m・K | 薄型設計、対応周波数10MHz–77GHz | スペース制約のある通信・カメラモジュール |
| DTT44-s／DTT65-s 5Gミリ波用熱伝導パッド | 3.0~5.0 W/m・K | 低Dk・低DfによりRFモジュール干渉を低減 | ミリ波レーダー、高速通信モジュール |
| N800Cノンシリコーン熱伝導パッド | 17.0 W/m・K | 低分子シロキサンの揮発なし、低接触熱抵抗 | 高出力AI SoC、光学機器 |
ドローンの熱管理またはEMI対策用材料をご評価中でしたら、LiPOLYまでお問い合わせください。当社の技術チームが、モジュールの消費電力、周波数帯、構造条件に基づき、適切な材料選定のご提案とサンプル評価支援を提供します。
参考資料
- Fortune Business Insights, “Drone Market Size, Share | Industry Report [2026-2034]”
- Research and Markets, “Commercial Drone Market – Global Forecast 2026-2032”
- The Business Research Company, “Cargo Drones Market Size, Share, Trends, Growth Report 2026”
- DefenseScoop, “DOD moves to make its largest-ever investment in drones and anti-drone weapons”
- NVIDIA, “Jetson AGX Orin for Next-Gen Robotics”
- Texas Instruments, “Using mmWave Technology to Enable Sense and Avoid in Drones”
- Advanced Composites and Hybrid Materials (Springer), “Recent advances in polymer-based composites for thermal management and electromagnetic wave absorption”
- Shiu Li E-Catalogue 2026
