【技術】220-300℃で溶ける低融点ガラスを開発　金スズ半田や接着樹脂への代替可能性／日立製作所など

日立製作所と日立化成工業は、220-300℃で溶ける低融点ガラスの開発に成功したと発表した。
金属や電子部品などの接着、接合に使われる「はんだ」の代わりとなるもので、
ホットプレートや赤外線ランプ、レーザーなどのさまざまな光源を用いて加熱溶融ができるため、
従来にないデバイス構造や製造プロセス技術の実現の可能性があるという。

両社は2009年12月に、環境負荷の大きなフッ素を含む鉛系の低融点ガラスや金を含んで高価な
「金スズはんだ」の代替として、接着温度が350-400℃の「環境適合バナジウム系低融点ガラス」を開発した。
今回はさらに、低融点化効果の高い銀イオンをガラス構造の網目骨格の中に導入することで、
金スズはんだと同等の220-300℃で溶ける低温化を達成した。接着温度の制御は、
銀イオンの導入量を調整することで可能だ。また、水分子と結合しやすいイオンを減らすことで、
これまで以上に優れた耐湿性、耐水性も実現できた。

新開発の低融点ガラスの特長は、酸化物ガラス構造であるために、大気中、窒素中、真空中の
いずれにおいても加熱、接着することができること。また、いろいろな光源による加熱が可能で、
レーザーのビームを用いた場合には、耐熱性が低い有機素子や樹脂基板を搭載した
電子デバイスに対しても、接着部分に置いた低融点ガラスのみを溶かし、
他の部分のデバイスの熱劣化を防ぐことができるという。

ソース：サイエンスポータル（2012年11月27日）
http://scienceportal.jp/news/daily/1211/1211271.html
画像：今回開発した低融点ガラスの軟化流動特性
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2012/11/1126a.jpg
参考リンク：日立製作所、日立化成工業のプレスリリース
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2012/11/1126a.html

ああ　そうなんですか。よかったですね。

これって導電性はどうでん？

おまいらのおつむではりかいできないかもしれないが
これはかくめいだ！

>>4
ああ　そうなんですか。

半田鏝じゃ無理か。

鉛半田が最強ってこったな

ガラスってちょっとした衝撃とかで割れないの？

これがマイナスイオン技術なんですねｗ

透明なマザボとかできるの？？

コレすげぇな。
たとえば、基盤丸ごとガラスコートして完全防水とかも可能になる。
DAY向けの低沸点ガラスとかも売り出したら面白いな。
つか、欲しいｗ

>>8
割れますｗ
でも低融点物は相対的に若干柔らかくはなります

液体が割れるのは変な表現だな

逆に高融点ガラス作ってくれ〜
そして金星着陸探索機に売り込むのだ〜〜。
金星地上温度、4８0℃　98気圧

簡単には、割れないと思いますよ。
ガラス繊維があるでしょう？
ガラスは極端に薄くしたり細くしたりすると、柔軟性が出て来ます。
熱伝導性が良いから、ＣＰＵのヒートスプレッダとコアの接合に使えそうです。
だとしたら、IntelやAMDが大量に買ってくれそう。

絶縁してどうすんだよあほか

ガラスは液体

これって
スルーホールにカバーすると
基板上も全部導電性になるん？

熱ストレスによる剥がれはどうなのかな
はんだより良くなってればいいが

有機ELをカバー
で解決

電炉いらねーじゃんと思ったら導体だった

なんかとんでもない発明なんじゃないのかこれは

絶縁タイプの方が需要があると思うんだな

>>15
ガラスが熱伝導率いいとか、頭腐ってるのか？

ガラスって随分といい加減な扱いされてるけど
資源として今後枯渇の心配はまったくないの？

接着という記事の言葉がわからない
樹脂基板の絶縁性のプレプレグの事なのか？
単なる導電性の半田の様なものなのか？

頑張れ日立

マイグレーションとか起こしたらイヤよ？

どうせ中途半端な導電性なんだろうなｗ

比熱が良けりゃもんじゅで使えるぞ

>>1
半田より衝撃に弱そうだが、期待していい？（´・ω・｀）

これ絶縁物でしょう

低温で溶融できる粉体ガラス接着剤

ホームセンターで売られる日は近いな

２００〜３００°Cだったらプラスチックとさほど変わらない。
伝道性などについてはよく分からないが、用途は広がりそうなので、期待する。

未来から来たスポックが「どうせ後であいつが発明
することになっとる」とか言って早めに教えたんだろ

主にハンダの代わりか。ガラスだったら、無害な感じがする。
ハンダは臭いし。

透明度がどれくらいなんだろうな
危険かもしれんが、ガラス工芸が自宅でできるようになると売れるぞ

>>28
Agって聞くとマイグレーション心配しちゃうよねぇ。

>>37
各種光源で加熱できるってことだから、透明度は期待できないんじゃないかな。
写真も真っ黒だし。

200度だったら、家庭用オーブンでも可能でしょ。

ガラス細工革命起きるかも。

半田の代用ってくらいなら伝導性はあるんだろうけどどれくらいなんだろう

様々な金属などを混ぜ込んだ様々な特性のガラスは産業界で広く使われています
鉄を混ぜ込むと光収束性を作り込めて透過率が高くなるなど一見不可解な分野
その中で結果的に低温溶融になってしまった物を逆手に取った研究路線結果の１つでしょう

これ売れるかね？用途が今一多くないかもｗ
販売力と営業力と知恵が必要なプロ承けだけは良い売れない逸品の仲間入りはしないでね＾＾

ガラス工芸分野は間違いなく売れるだろうがメーカが納得して仕向け製品化するかな？

>>42
ガラス単体じゃなくってもセラミックスの低音焼成化とか添加剤として威力を発揮しうると思うよ。

自動車のガラスにひびが入った時に半田ごてで直せるんですね！！

>>43
大気中で高温焼成すると酸化分解を起こすような類の
セラミックスの焼結とかに使ったとしても、
焼成したセラミックスの耐熱温度は
この低融点ガラスの耐熱温度に依存する気がするが・・・。

いずれにせよ、新しい素材ができたからこそ、その用途を考え付く奴が出て来る訳で
形状記憶億プラスチックなんかも、開発者達は何の役に立つかわからない状態で発表したんじゃなかったっけw

半田ごて・ヒートガンでガラス溶着ができるようになる。
繊維素材にガラスをしみ込ませるような加工もこれで可能に？

>>14
ソ連は水晶を使った。

>>11

プラスティックでもできるんだが・・・・・

>>11
DIYな。

ソースの画像みたらガラスなのに透明じゃないね。

>>25
ケイ素のクラーク数調べればOK。

液体≠水 のように ガラス≠ケイ素 だよ。
ガラスは状態を表しているだけだよ。

俺の心もガラス製だよ
凄いでしょ

>>47
昔、サファイアガラスが組成的にはサファイアそのものってことを知って驚いたのを思い出した。
時計の風防みたいな大きなサイズでも、人工だと随分安くなるんだな。

でも、Al2O3はガラスじゃないよなあ…

>>8
ガラスって言うか、アモルファス状態（非結晶化現象）って事じゃないの？

レーザーハンダゴテを握る日が来るんですね
ビームサーベル的なカッチョイイものオナシャス

ボダムのダブルウォールグラスって、
一ヶ所だけ穴が開いてて樹脂で塞いであるんだよな。
樹脂じゃなくて>>1で塞ぐと良さそうな気がする。

そこそこ硬いなら、塗料にすれば「傷がつかない塗料」になるのでは？

（見かけの）融点が低いということは軟化点も低いわけだから
常温での流動性が通常のガラスより大きいということだわな

数年ごとに交換するタイプのデバイスなら耐久性もあまり考えなくていいかもな

温度による伸縮率が隣接の材料と極端に違うと偉いことに。
逆に同じなら本来高温ではだめだったものを接合できるわけか。
今後展開に期待。

>>58
200℃でできるガラス焼き付けコーティング塗装か

イカの石も、これの技術か？

>>61
カーボンなら同時にできるんじゃね？

高温で導電性になるセンサーにも使えるかもな

これって最近流行の3dプリンタで利用できないの？

>>35
教えるのはスポックじゃなくてスコッティ(チャーリー)

電気配線用ではないようだ
http://www.hitachi-chem.co.jp/japanese/information/2012/n_120215.html

工芸の分野では大革命だな。
たとえば、シームレスステンドグラスなんかが、
ハンダゴテや1000円トーチで簡単につくれる。

導電性があるようなことを書いてる奴がいるが、何処に導電性って書いてある？
絶縁じゃないのか？

半田の代わりになるって有るから、必然的に導電性であると考えられる。

従来品の環境適合バナジウム系低融点ガラス
http://www.hitachi-chem.co.jp/japanese/products/cc/024.html

どちらかというと絶縁体

ガラスの技術はフランスの得意分野だったがついにそれを凌駕したか。特許のほとんどはピルキントンかサンゴバンでピルキントンは英国。サンゴバンはだいぶあわてているだろう。

こりゃ大発明かもしれないが本当か。

もはやオレの熱い血潮でいける。

比抵抗は10^7〜10^6Ω・cmだそうな。

>>70
半田は電気電子回路接続だけに使われるものじゃない

旧製品のVaneetectIIだと、半導体的電気特性を持つんだって。
http://www.hitachi-pm.co.jp/seihin/tec-report/2009/pdf/tec2009_04.pdf

>>76
×　電気特性
○　電気伝導性

>>25
一般的に使われているガラスの主原料は
ケイ素、ナトリウム、カルシウムどれも豊富に存在してるから
枯渇の心配はないだろう

それより先にガラスを加工する化石エネルギーのほうが先に枯渇する

冷えた時の粘性はどうなんだろ？ 割れないの？

機械的強度の強いガラスはフランスの技術で、高圧線の碍子はほとんどガラスなんだ。ほかの国ではできないらしい。

半田に使うとは予想もしなかった。

>>47
水晶を推奨するとは、冗談がお好きのようで。
　

>>78
ここで言われてる"ガラス"は
ケイ酸塩ガラス系のような狭い範囲の話じゃないだろ

>>1は
　主要元素: V, Ag, Te, O
　微量添加: P, Ba, W
と、資源性が良いとは言い切れない。

大量に使うような用途でもないから
そこまで心配は要らないだろうけど。

ガラスにレーザーで記録するメディア一億年保存なんてこれでやれば装置が安くな
りそうだけど耐久年数が落ちるかな

>>1
だからなに？
と思ったけどお前らのレス読んで勉強になった
ありがとう

>>83

火災で読めなくなるのはまずいんじゃない？

>>83
何度も触れられてるけど、
>>1は世間一般でいうところの"ガラス"じゃなくて
金属ガラス

レーザーがほとんど透過しないから
書き込みすら出来ないよ

>>86
酸化物だから金属ガラスではないと思うよ。

とりあえず、理解した範囲でまとめると

・電気はあまり良く通さず
・透明性もなく
・(多分)価格も高く
・低温で溶けるのは利点であるが、欠点でもあり
　(多分、はんだと同時利用できない）
・封止剤として使うにも接着剤として使うにも
・使い道が難しい

てなとこか