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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-06
(45)【発行日】2024-08-15
(54)【発明の名称】金属及び電子装置
(51)【国際特許分類】
C22C 28/00 20060101AFI20240807BHJP
C22C 30/06 20060101ALI20240807BHJP
【ＦＩ】
C22C28/00 B
C22C30/06
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2023211098
(22)【出願日】2023-12-14
【審査請求日】2023-12-21
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000199197
【氏名又は名称】千住金属工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149076
【弁理士】
【氏名又は名称】梅田 慎介
(74)【代理人】
【識別番号】230117802
【弁護士】
【氏名又は名称】大野 浩之
(72)【発明者】
【氏名】岡田 咲枝
(72)【発明者】
【氏名】赤塚 秀太
【審査官】鈴木 毅
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０３７４０９９５（ＣＮ，Ａ）
【文献】特許第７４１７６９６（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開昭５９－１１６３５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５３－０４６４１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０３１８４３８１（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００６－１４４１１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１１１８２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１３５６４４４６（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１７２１７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２２Ｃ ２８／００
Ｃ２２Ｃ ３０／００ － ３０／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
２～３０質量％のＳｎ、０．０１～０．３質量％未満のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む金属。
【請求項2】
１～３５質量％のＩｎ、５～２０質量％のＳｎ、０．０１～０．１質量％未満のＺｎ、０．０１～１．５質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む金属。
【請求項3】
Ｂｉを１．５質量％以下で含有する、請求項１に記載の金属。
【請求項4】
０．５～１質量％未満のＩｎ、０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む金属。
【請求項5】
０．５～２０質量％のＩｎ、０～５質量％未満のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む金属。
【請求項6】
０～２０質量％のＩｎ、０．１～１．０質量％未満のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む金属。
【請求項7】
０～６質量％のＳｎ、０．１～０．３質量％未満のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む金属。
【請求項8】
Ｓｎを４．５質量％以下で含有する、請求項４、５及び７のいずれか１項に記載の金属。
【請求項9】
残部が一部のＧａに代えて、０．００５～０．１０質量％のＡｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上をさらに含有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の金属。
【請求項10】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の金属が放熱材料として用いられた電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属及び当該金属を用いた電子装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から液体金属の提供が試みられており、例えば特許文献１では、共晶ガリウム合金と、ガリウム合金内にマイクロ構造として分布する酸化ガリウムシートとを備え、共晶ガリウム合金と酸化ガリウムとの混合物は、重量パーセント（ｗｔ％）で約５９．９％から約９９．９％の共晶ガリウム合金と、ｗｔ％で約０．１％から約２．０％の酸化ガリウムとを有する、導電性ずり減粘ゲル組成の提供が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特表２０１９－５１６２０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
液体金属は放熱効果が高いことから、特にはんだや導電性接着剤では昨今注目を集めている。他方、特許文献１で開示されているようなＧａを含有する液体金属を含む金属では、Ｇａが酸化しやすいという性質のもと、水素を発生しながら酸化物が成長する事により、形状変化や放熱性が低下するという問題がある。特に高温高湿下では、Ｇａが選択的に酸化する傾向が強くなる。
【0005】
本発明では、Ｇａを含有し、液体金属を含有しつつも、酸化しにくい金属や当該金属を用いた電子装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
［概念１］
本発明による金属は、
２～３０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含んでもよい。
本発明による金属は、
２～３０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含んでもよい。
【0007】
［概念２］
本発明による金属は、
１～３５質量％のＩｎ、５～２０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含んでもよい。
本発明による金属は、
１～３５質量％のＩｎ、５～２０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含んでもよい。
【0008】
［概念３］
概念１による金属において、
Ｚｎを０．５質量％未満で含有してもよい。
概念１による金属において、
Ｚｎを０．５質量％未満で含有してもよい。
【0009】
［概念４］
概念２による金属において、
Ｚｎを１質量％未満で含有してもよい。
概念２による金属において、
Ｚｎを１質量％未満で含有してもよい。
【0010】
［概念５］
概念１乃至４のいずれか１つによる金属において、
Ｂｉを１．５質量％以下で含有してもよい。
概念１乃至４のいずれか１つによる金属において、
Ｂｉを１．５質量％以下で含有してもよい。
【0011】
［概念６］
本発明による金属は、
０～２０質量％のＩｎ、０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含んでもよい。
本発明による金属は、
０～２０質量％のＩｎ、０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含んでもよい。
【0012】
［概念７］
概念６による金属において、
Ｓｎを４．５質量％以下で含有してもよい。
概念６による金属において、
Ｓｎを４．５質量％以下で含有してもよい。
【0013】
［概念８］
概念１乃至７のいずれか１つによる金属において、
残部が一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上をさらに含有してもよい。
概念１乃至７のいずれか１つによる金属において、
残部が一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上をさらに含有してもよい。
【0014】
［概念９］
概念１乃至８のいずれか１つによる金属は、放熱材料として用いられてもよい。
概念１乃至８のいずれか１つによる金属は、放熱材料として用いられてもよい。
【0015】
［概念１０］
本発明による電子装置には、
概念１乃至８のいずれか１つによる金属が、放熱材料として用いられてもよい。
本発明による電子装置には、
概念１乃至８のいずれか１つによる金属が、放熱材料として用いられてもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によればＧａを含有し、液体金属を含有しつつも、酸化しにくい金属等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】試験方法Ａについて説明するための概略図。
【図2】試験方法Ａにおいて、８５℃８５％ＲＨ環境下に置く前（initial）の態様を示した写真。
【図3】試験方法Ａにおいて、Ga-14Sn-3Inに関して、１５０時間後の態様を示した写真。
【図4】試験方法Ａにおいて、Ga-14Sn-3In-0.8Bi-0.025Znに関して、１５０時間後の態様を示した写真。
【図5】試験方法Ａにおいて、Ga-14Sn-3In-0.8Bi-1.0Znに関して、１５０時間後の態様を示した写真。
【図6】試験方法Ａにおいて、Ga-14Sn-3In-0.8Bi-0.1Znに関して、１５０時間後の態様を示した写真。
【図7】試験方法Ａにおいて、Ga-14Sn-3In-0.8Biに関して、１５０時間後の態様を示した写真。
【図8】試験方法Ａにおいて、Ga-14Sn-3In-0.8Bi-0.5Znに関して、１５０時間後の態様を示した写真。
【図9】試験方法Ａにおいて、Ga-14Sn-3In-0.8Bi-1.5Znに関して、１５０時間後の態様を示した写真。
【図10】試験方法Ｂで用いた試験基板であるスルーホール基板。
【図11】試験方法Ｂにおいて、金属を充填した後の試験基板をおもて面から見た写真。
【図12】試験方法Ｂにおいて、金属を充填した後の試験基板をおもて面から見た拡大写真。
【図13】試験方法Ｂにおいて、金属を充填した後の試験基板を裏面からから見た写真。
【図14】試験方法Ｂで得られた画像の一例。
【図15】試験方法Ｃにおいて、Ga-3.5Sn-5.5In-0.25Bi-1.0Znに関して、各時間での変化態様を示した写真。
【図16】試験方法Ｃにおいて、Ga-7.5Sn-3.0In-0.5Bi-1.0Znに関して、各時間での変化態様を示した写真。
【図17】試験方法Ｃにおいて、Ga-13Sn-3.0In-0.6Bi-0.5Znに関して、各時間での変化態様を示した写真。
【図18】試験方法Ｃにおいて、Ga-13Sn-3.0Inに関して、各時間での変化態様を示した写真。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本実施の形態の第１の態様として、金属は、２～３０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなり、３５℃において液体金属であってもよいし、３５℃において液体金属及び固体金属を含有する態様であってもよい。
【0019】
また第２の態様として、本実施の形態の金属は、１～３５質量％のＩｎ、５～２０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなり、３５℃において液体金属であってもよいし、３５℃において液体金属及び固体金属を含有する態様であってもよい。
【0020】
第１及び第２の態様において、金属は、その全体（液体金属からなる場合には当該液体金属の全体であり、液体金属と固体金属の混合物である場合には当該混合物の全体）に対して、Ｂｉの下限値は好ましくは０．０３質量％であり、より好ましくは０．０６質量％であり、さらに好ましくは０．１質量％である。なお、Ｂｉの含有量が多すぎると放熱性が悪化することから、上限値を２５質量％とすることが好ましく、２０質量％とすることがより好ましく、１５質量％とすることがさらに好ましく、１０質量％とすることがさらに好ましい。第１及び第２の態様を採用することで、１４０～１５０時間といった長時間、高温多湿の環境下においても、酸化物の成長をより効果的に抑制できる。
【0021】
なお、発明者らが確認したところ、液体金属に含有されるＢｉの量は限られている。このため、上記２つの態様の各々において、液体としてＢｉが含有され、放熱効果として優れているという観点からはＢｉの含有量の上限は１．５質量％であることが好ましく、１．０質量％であることがより好ましく、０．８質量％であることがさらに好ましい。また、より確実にＢｉが液体として存在することだけを重視するのであれば、上限値が０．４質量％である態様を採用することもできる。
【0022】
さらに第３の態様として、本実施の形態の金属は、０～２０質量％のＩｎ、０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなり、３５℃において液体金属であってもよいし、３５℃において液体金属及び固体金属を含有する態様であってもよい。この態様を採用した場合には、４００～７００時間といったかなりの長時間、高温多湿の環境下においても、酸化物の成長をより効果的に抑制できる。
【0023】
第３の態様においても、液体としてＢｉが含有され、放熱効果として優れているという観点からはＢｉの含有量の上限は０．８質量％であることが好ましい。また、より確実にＢｉが液体として存在することだけを重視するのであれば、上限値が０．４質量％である態様を採用することもできる。
【0024】
液体金属及び固体金属の各々又はその一方は合金であってもよい。液体金属における合金の組成と固体金属における合金の組成とは異なってもよい。但し、このような態様に限られることはなく、液体金属における合金の組成と固体金属における合金の組成とは同じ組成であってもよい。本実施の形態の金属はＧａ系金属であってもよい。本実施の形態の金属は３０℃において液体金属又は液体金属及び固体金属を含有することが好ましい。なお、Ｇａの融点が約３０℃であることから、Ｇａを母体とすることで、液体金属又は液体金属と固体金属との混合物を含有する金属を提供できる。Ｇａは２５質量％以上１００質量％未満で含有されてもよい。Ｇａは放熱効果の高い金属であり、またＧａを含有させることで液体の状態とすることができることから、その下限値は３０質量％であることが好ましく、４０質量％であることがより好ましく、５０質量％であることがさらに好ましい。
【0025】
本実施の形態の金属は典型的には放熱グリス等の放熱材料として用いられる。本実施の形態では、このような金属を用いた電子装置も提供される。一例として、本実施の形態の電子装置では、液体金属又は液体金属及び固体金属からなる放熱グリスを介して電子部品が回路基板に載置される。本実施の形態の金属は、スキージを用いてプリント配線板のような回路基板に印刷されてもよいし、インクジェット印刷機を用いて印刷されるようにしてもよいし、ディスペンス装置を用いて塗布されるようにしてもよい。
【0026】
本実施の形態の金属は、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、又はＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物からなってもよい。本願における不可避不純物は、意図的に加えられていない不純物を意味している。本実施の形態の金属は共晶金属合金であってもよいが、共晶金属合金でなくてもよい。
【0027】
また、上記態様において、一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでもよい。なお、本願においてクローズドクレームで記載されている態様であっても、不可避不純物は含むものである。不可避不純物とは、意図的には含有されていない不純物を意味している。
【0028】
本件出願人は特願２０２２－１８２３１９号を出願しており、当該出願の明細書で述べているとおり、本願の発明者らが液体金属を含有する金属におけるＧａの酸化物の問題について鋭意研究を行ったところ、Ｂｉを含有させることで、Ｇａの酸化を抑えることができることを見出した。あくまでも推測ではあるが、Ｂｉを用いることでＧａの酸化を抑えることができるメカニズムは以下のとおりだと考えられる。
Ｂｉは酸性酸化物に分類される元素であり、水と反応して酸を生じる性質がある。このため、Ｂｉを含有させることで酸が生成され、生成された酸がＧａと反応し、合金の表面に水酸化物を生成することになる。このような水酸化物が合金の表面に生成されることで、Ｇａと水との反応を抑制することができ、Ｂｉの酸化物の生成が抑えられると考えられる。
Ｂｉは酸性酸化物に分類される元素であり、水と反応して酸を生じる性質がある。このため、Ｂｉを含有させることで酸が生成され、生成された酸がＧａと反応し、合金の表面に水酸化物を生成することになる。このような水酸化物が合金の表面に生成されることで、Ｇａと水との反応を抑制することができ、Ｂｉの酸化物の生成が抑えられると考えられる。
【0029】
本願の発明者らがさらに研究を進めたところ、Ｂｉの他にＺｎを含有させることで（第１又は第２の態様を採用することで）、長時間、高温多湿の状況においても、酸化物の生成が抑えられることを確認できた。また、Ｚｎの含有量がかなり少量でも、酸化物の生成が抑えられる効果があることを確認できた。さらにＳｎ、Ｚｎ、Ｂｉ及びＩｎの含有量を一定の範囲とすることで（第３の態様を採用することで）、かなりの長時間にわたり高温多湿の環境下においても、酸化物の成長をより効果的に抑制できることも確認できた。
【0030】
高温多湿の状況において酸化物の生成が抑えられるという傾向は、
（１）２～３０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる金属、
（２）１～３５質量％のＩｎ、５～２０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる金属、及び
（３）０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ、０～２０質量％のＩｎ及び残部がＧａからなる金属
で確認できている。ここで（１）が前述した第１の態様に対応し、（２）が前述した第２の態様に対応し、（３）が前述した第３の態様に対応している。
また、上記（１）～（３）の態様において、一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでいる金属でも、酸化物の生成が抑えられる傾向を確認できている。Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上の元素は、各々、０．００５～０．１０質量％の範囲で含有されてもよい。Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上の元素の含有量の下限値は０．０１質量％であってもよく、上限値は０．０５質量％であってもよい。
（１）２～３０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる金属、
（２）１～３５質量％のＩｎ、５～２０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる金属、及び
（３）０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ、０～２０質量％のＩｎ及び残部がＧａからなる金属
で確認できている。ここで（１）が前述した第１の態様に対応し、（２）が前述した第２の態様に対応し、（３）が前述した第３の態様に対応している。
また、上記（１）～（３）の態様において、一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでいる金属でも、酸化物の生成が抑えられる傾向を確認できている。Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上の元素は、各々、０．００５～０．１０質量％の範囲で含有されてもよい。Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上の元素の含有量の下限値は０．０１質量％であってもよく、上限値は０．０５質量％であってもよい。
【0031】
［（１）の態様］
Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物からなる金属、又は一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでいる金属における、各元素のさらに好ましい上限値及び下限値について説明する。
Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物からなる金属、又は一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでいる金属における、各元素のさらに好ましい上限値及び下限値について説明する。
【0032】
この態様では、Ｓｎの下限値は５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましい。Ｓｎの上限値は２５質量％であることが好ましく、２０質量％であることがより好ましい。
【0033】
Ｚｎの下限値は０．０３質量％であることが好ましく、０．０５質量％であることがより好ましい。酸化物の成長を抑制するという観点からは、Ｚｎの上限値は１．０質量％であることが好ましく、０．８質量％であることがより好ましい。（１）の態様では、Ｚｎの上限値を０．３未満としてもよい。
【0034】
前述したとおり、Ｂｉの下限値は０．０３質量％であることが好ましく、０．０６質量％であることがより好ましく、０．１質量％であることがさらに好ましい。Ｂｉの上限値は、２５質量％とすることが好ましく、２０質量％とすることがより好ましく、１５質量％とすることがさらに好ましく、１０質量％とすることがさらにより好ましい。Ｂｉが液体として存在する観点からすると、Ｂｉの上限値は、１．５質量％であることが好ましく、１．０質量％であることがより好ましく、０．８質量％であることがさらに好ましい。
【0035】
［（２）の態様］
Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物からなる金属、又は一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでいる金属における、各元素のさらに好ましい上限値及び下限値について説明する。
Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物からなる金属、又は一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでいる金属における、各元素のさらに好ましい上限値及び下限値について説明する。
【0036】
この態様では、Ｉｎの下限値は２質量％であることが好ましく、３質量％であることがより好ましい。Ｉｎの上限値は２５質量％であることが好ましく、２０質量％であることがより好ましい。
【0037】
Ｓｎの下限値は５質量％であることが好ましく、１０質量％であることがより好ましい。
【0038】
Ｚｎの下限値は０．０３質量％であることが好ましく、０．０５質量％であることがより好ましい。酸化物の成長を抑制するという観点からは、Ｚｎの上限値は１．０質量％であることが好ましく、０．８質量％であることがより好ましい。（２）の態様では、Ｚｎの上限値を０．１未満としてもよい。
【0039】
前述したとおり、Ｂｉの下限値は０．０３質量％であることが好ましく、０．０６質量％であることがより好ましく、０．１質量％であることがさらに好ましい。Ｂｉの上限値は、２５質量％とすることが好ましく、２０質量％とすることがより好ましく、１５質量％とすることがさらに好ましく、１０質量％とすることがさらにより好ましい。Ｂｉが液体として存在する観点からすると、Ｂｉの上限値は、１．５質量％であることが好ましく、１．０質量％であることがより好ましく、０．８質量％であることがさらに好ましい。
【0040】
［（３）の態様］
Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、又はＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物からなる金属、又は一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでいる金属における、各元素のさらに好ましい上限値及び下限値について説明する。
Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、又はＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物からなる金属、又は一部のＧａに代えて、Ａｇ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓ及びＳｉのいずれか１つ以上を含んでいる金属における、各元素のさらに好ましい上限値及び下限値について説明する。
【0041】
Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、並びにＳｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物を挙げているように、この態様では、Iｎは含有されていなくてもよく、０質量％であってもよい。Ｉｎの下限値は３質量％であることが好ましく、５質量％であることがより好ましい。
【0042】
Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物、並びにIｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｇａ及び不可避不純物を挙げているように、この態様では、Ｓｎは含有されていなくてもよく、０質量％であってもよい。Ｓｎの上限値は５．０質量％未満となってもよく、４．５質量％であることが好ましく、４．０質量％であることがより好ましい。
【0043】
Ｚｎの下限値は０．６質量％であることが好ましく、０．８質量％であることがより好ましい。酸化物の成長を抑制するという観点からは、Ｚｎの上限値は３．０質量％であることが好ましく、２．５質量％であることがより好ましい。
【0044】
Ｂｉの下限値は０．２質量％であることが好ましい。Ｂｉが液体として存在する観点からすると、Ｂｉの上限値は、０．８質量％であることが好ましい。
【0045】
本実施の形態の金属を含有する放熱材料は、アミン、樹脂、溶剤等をさらに含んでもよい。この場合には、１０～９０質量％の本実施の形態による金属（液体金属又は液体金属と固体金属の混合物）、１０～９０質量％のアミン、１０～９０質量％の樹脂及び１０～９０質量％の溶剤が含まれ、全体で１００質量％となるようにしてもよい。また、１０～９０質量％の金属に対して、残部が活性剤、又は活性剤及び溶剤からなる態様となってもよい。
【0046】
アミンとしては、例えば、直鎖状、分岐鎖状及び／又は環状で飽和又は不飽和の脂肪族アミン、芳香族アミン、及びイミダゾール類が挙げられる。その脂肪族アミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、１－アミノプロパン、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ｎ－エチルメチルアミン、アリルアミン、ｎ－ブチルアミン、ジエチルアミン、ｓｅｃ－ブチルアミン、ｔｅｒｔ－ブチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエチルアミン、イソブチルアミン、ピロリジン、３－ピロリン、ｎ－ペンチルアミン、ジメチルアミノプロパン、１－アミノヘキサン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ヘキサメチレンイミン、１－メチルピペリジン、２－メチルピペリジン、４－メチルピペリジン、シクロヘキシルアミン、ジアリルアミン、ｎ－オクチルアミン、アミノメチル、シクロヘキサン、２－エチルヘキシルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、１，１，３，３－テトラメチルブチルアミン、１－シクロヘキシルエチルアミンおよびＮ，Ｎ－ジメチルシクロヘキシルアミンが例示される。芳香族アミンとしては、アニリン、ジエチルアニリン、ピリジン、ジフェニルグアニジンおよびジトリルグアニジンが例示される。イミダゾール類としては、イミダゾール、２－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、２－フェニル－４－メチルイミダゾール、及び１－ベンジル－２－フェニルイミダゾールが例示される。
【0047】
樹脂としては、例えば、例えば、エポキシ樹脂、ロジン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノキシ樹脂、ビニルエーテル系樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂（例えば、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添芳香族変性テルペン樹脂等）、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂（例えば、水添テルペンフェノール樹脂等）、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂（例えば、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン樹脂等）、キシレン樹脂、変性キシレン樹脂（例えば、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、フェノール変性レゾール型キシレン樹脂、ポリオール変性キシレン樹脂、ポリオキシエチレン付加キシレン樹脂等）等が挙げられる。
【0048】
溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、テルピネオール類、炭化水素類、エステル類、水等などが挙げられる。
【実施例】
【0049】
以下、実施例及び比較例を挙げて本実施の形態を詳述する。なお、本実施の形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0050】
［試験方法Ａ］
１．試験用金属作製方法
ビーカーに、あらかじめ４０℃に加温して液状としたＧａに対して、添加元素（各表で示されている元素であって、Ｂｉ以外の元素）を所定量計量し投入し（投入量は後述する各表で示されている量となる。）、２５０℃ホットプレート上で１時間加熱して母合金を作製した。
ビーカーに母合金を計量し、所定量のＢｉを入れ（投入量は後述する各表で示されている量となる。）、２５０℃ホットプレート上で１時間加熱し、室温まで冷却して、試験用サンプルとした。
１．試験用金属作製方法
ビーカーに、あらかじめ４０℃に加温して液状としたＧａに対して、添加元素（各表で示されている元素であって、Ｂｉ以外の元素）を所定量計量し投入し（投入量は後述する各表で示されている量となる。）、２５０℃ホットプレート上で１時間加熱して母合金を作製した。
ビーカーに母合金を計量し、所定量のＢｉを入れ（投入量は後述する各表で示されている量となる。）、２５０℃ホットプレート上で１時間加熱し、室温まで冷却して、試験用サンプルとした。
【0051】
２．判定方法
・ 内径 ４ｍｍのガラス管に液体金属をいれ、実体顕微鏡にて初期の充填面積を測定した（図１及び図２参照）。
・ ８５℃８５％ＲＨ環境下にガラス管を静置し、１５０時間経過した後、ガラス管を取り出し、実体顕微鏡にて腐食部、液体部の面積を測定した（図３乃至図９参照）。
・ 測定した値から、以下の計算式から体積変化率を算出した。酸化物が生成される場合には、体積変化率が大きくなることから、値が小さい方が酸化物を抑制できる観点からは優れている。
体積変化率（％）＝１５０時間後の液体部の面積／最初の液体部の面積×１００
１００％以上２００％未満：ランク１
２００％以上３００％未満：ランク２
３００％以上：ランク３
・ 内径 ４ｍｍのガラス管に液体金属をいれ、実体顕微鏡にて初期の充填面積を測定した（図１及び図２参照）。
・ ８５℃８５％ＲＨ環境下にガラス管を静置し、１５０時間経過した後、ガラス管を取り出し、実体顕微鏡にて腐食部、液体部の面積を測定した（図３乃至図９参照）。
・ 測定した値から、以下の計算式から体積変化率を算出した。酸化物が生成される場合には、体積変化率が大きくなることから、値が小さい方が酸化物を抑制できる観点からは優れている。
体積変化率（％）＝１５０時間後の液体部の面積／最初の液体部の面積×１００
１００％以上２００％未満：ランク１
２００％以上３００％未満：ランク２
３００％以上：ランク３
【0052】
実施例及び比較例の結果を以下の表で示す。本件明細書では残部を「Ｂａｌ」として示している。また、各表において、合金が液体金属からなる場合には液体金属全体における質量％を示しており、液体金属と固体金属の混合物からなる場合には当該混合物の全体における質量％を示している。
【0053】
表１はＳｎ、Ｚｎ、Ｂｉ及びＧａを含有する合金についての結果を示している。Ｂｉの他に一定量のＺｎを含有させることで、１５０時間という長時間、高温多湿の環境下においても、酸化物の成長をより効果的に抑制できた。参考例として示しているのは、特願２０２２－１８２３１９号で実施例となっている態様である。特願２０２２－１８２３１９号で実施例となっている態様と比較しても、実施例の態様では、酸化物の成長をより効果的に抑制できていることを確認できている。
【表1】
【0054】
表２及び表３はＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ及びＧａを含有する合金についての結果を示している。Ｂｉの他に一定量のＺｎ及びＩｎを含有させることで、１５０時間という長時間、高温多湿の環境下においても、酸化物の成長をより効果的に抑制できた。表２及び表３でも参考例として示しているのは、特願２０２２－１８２３１９号で実施例となっている態様である。特願２０２２－１８２３１９号で実施例となっている態様と比較しても、本願の実施例の態様では、酸化物の成長をより効果的に抑制できていることを確認できている。
また表２で示すように、Ｉｎを含有する態様では、表面張力を小さくできることを確認できた。表面張力が小さくなると、表面積を大きくすることができ、放熱効果を高めることができる点で有益である。表面張力において「－」で示している箇所は現時点において測定していないことを示している。なお、Ｉｎを含有しない表１で示すような態様では、コストを抑えることができる点で有益なものとなっている。
また表２で示すように、Ｉｎを含有する態様では、表面張力を小さくできることを確認できた。表面張力が小さくなると、表面積を大きくすることができ、放熱効果を高めることができる点で有益である。表面張力において「－」で示している箇所は現時点において測定していないことを示している。なお、Ｉｎを含有しない表１で示すような態様では、コストを抑えることができる点で有益なものとなっている。
【表2】
【0055】
【表3】
【0056】
表２で示した表面張力については、２５℃の温度で、協和界面科学株式会社製のＤＭｏ－５０１を利用した懸滴法（Pendant Drop Method）を用いて測定した。
【0057】
［試験方法Ｂ］
１．試験用金属作製方法
試験方法Ａの「試験用金属作製方法」で述べた方法で試験用サンプルを準備した。
１．試験用金属作製方法
試験方法Ａの「試験用金属作製方法」で述べた方法で試験用サンプルを準備した。
【0058】
２．試験片作製方法
図１０に示すスルーホール基板に、金属を充填し試験片とした。
スルーホール基板からなる試験基板は以下のとおりのものである。
・ 機材ＦＲ４（銅箔、レジスト無）
・ 板厚 ０．５０ｍｍ
・ ホール径 Φ０．５２５ｍｍ
・ ホール数 １４×１４＝１９６個
・ ホールピッチ ０．９０ｍｍ
（１）試験基板のスルーホールに試験用サンプルを充填した。
（２）表面及び裏面の余分な金属をＩＰＡで拭き取った。
（３）裏面をカプトンテープで封止し、試験片とした。
（４）作製した試験片を８５℃８５％ＲＨ（相対湿度）環境下で４８時間処理し、酸化物の成長状態を測定した。図１１及び図１２が金属を充填した後の試験基板をおもて面から見た写真であり、図１３が金属を充填した後の試験基板を裏面からから見た写真である。
図１０に示すスルーホール基板に、金属を充填し試験片とした。
スルーホール基板からなる試験基板は以下のとおりのものである。
・ 機材ＦＲ４（銅箔、レジスト無）
・ 板厚 ０．５０ｍｍ
・ ホール径 Φ０．５２５ｍｍ
・ ホール数 １４×１４＝１９６個
・ ホールピッチ ０．９０ｍｍ
（１）試験基板のスルーホールに試験用サンプルを充填した。
（２）表面及び裏面の余分な金属をＩＰＡで拭き取った。
（３）裏面をカプトンテープで封止し、試験片とした。
（４）作製した試験片を８５℃８５％ＲＨ（相対湿度）環境下で４８時間処理し、酸化物の成長状態を測定した。図１１及び図１２が金属を充填した後の試験基板をおもて面から見た写真であり、図１３が金属を充填した後の試験基板を裏面からから見た写真である。
【0059】
３．判定方法
各ホールの基板表面からの酸化物の最大高さを測定した。測定機としては、KEYENCE社製のVK-X1000 レーザー顕微鏡を用いた。
判定基準は以下のとおりである（図１４参照）。
酸化物の最大高さ
ランクＡ ２５０μｍ未満
ランクＢ ２５０μｍ以上５００μｍ未満
ランクＣ ５００μｍ以上７５０μｍ未満
ランクＤ ７５０μｍ以上１０００μｍ未満
ランクＥ １０００μｍ以上１５００μｍ未満００００
ランクＦ １５００μｍ以上１７５０μｍ未満
ランクＧ ２０００μｍ以上
各ホールの基板表面からの酸化物の最大高さを測定した。測定機としては、KEYENCE社製のVK-X1000 レーザー顕微鏡を用いた。
判定基準は以下のとおりである（図１４参照）。
酸化物の最大高さ
ランクＡ ２５０μｍ未満
ランクＢ ２５０μｍ以上５００μｍ未満
ランクＣ ５００μｍ以上７５０μｍ未満
ランクＤ ７５０μｍ以上１０００μｍ未満
ランクＥ １０００μｍ以上１５００μｍ未満００００
ランクＦ １５００μｍ以上１７５０μｍ未満
ランクＧ ２０００μｍ以上
【0060】
実施例及び比較例の結果を以下の表で示す。以下の表で示される実験結果から理解できるように、４８時間という試験方法Ａと比較すると短い時間にはなるものの、各組成において、酸化物の成長を効果的に抑制できた。またＢｉの含有量を増加させることで、酸化物の成長を効果的に抑制できた。
【0061】
表４はＳｎ、Ｚｎ、Ｂｉ及びＧａを含有する合金についての結果を示している。Ｓｎ、Ｂｉ及びＺｎを含有させることで酸化物の成長を効果的に抑制できることを確認できた。
【表4】
【0062】
表５はＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ及びＧａを含有する合金についての結果を示している。Ｓｎ、Ｂｉ、Ｉｎ及びＺｎを含有させることで酸化物の成長を効果的に抑制できることを確認できた。
【表5】
【0063】
［試験方法Ｃ］
１．試験用金属作製方法
試験方法Ａの「試験用金属作製方法」で述べた方法で試験用サンプルを準備した。
１．試験用金属作製方法
試験方法Ａの「試験用金属作製方法」で述べた方法で試験用サンプルを準備した。
【0064】
２．判定方法
・ 内径 ４ｍｍのガラス管に液体金属をいれ、実体顕微鏡にて初期の充填面積を測定した（図１５参照）。
・ ８５℃８５％ＲＨ環境下にガラス管を静置し、４００時間経過した後、ガラス管を取り出し、実体顕微鏡にて腐食部、液体部の面積を測定した（図１５参照）。
・ 測定した値から、以下の計算式から体積変化率を算出した。酸化物が生成される場合には、体積変化率が大きくなることから、値が小さい方が酸化物を抑制できる観点からは優れている。
体積変化率（％）＝４００時間後の液体部の面積／最初の液体部の面積×１００
１００％以上２００％未満：ランク１
２００％以上３００％未満：ランク２
３００％以上：ランク３
・ 内径 ４ｍｍのガラス管に液体金属をいれ、実体顕微鏡にて初期の充填面積を測定した（図１５参照）。
・ ８５℃８５％ＲＨ環境下にガラス管を静置し、４００時間経過した後、ガラス管を取り出し、実体顕微鏡にて腐食部、液体部の面積を測定した（図１５参照）。
・ 測定した値から、以下の計算式から体積変化率を算出した。酸化物が生成される場合には、体積変化率が大きくなることから、値が小さい方が酸化物を抑制できる観点からは優れている。
体積変化率（％）＝４００時間後の液体部の面積／最初の液体部の面積×１００
１００％以上２００％未満：ランク１
２００％以上３００％未満：ランク２
３００％以上：ランク３
【0065】
試験方法Ｃは体積変化率に際して「１５０時間」を「４００時間」としたこと以外は試験方法Ａと同様にして行った。
【0066】
表６及び表７は少なくともＺｎ、Ｂｉ及びＧａを含有する合金についての結果を示している。Ｇａを母体としつつ、０～２０質量％のＩｎ、０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ及び０．１～１．０質量％のＢｉという含有量にすることで、４００時間というかなりの長時間、高温多湿の環境下においても、酸化物の成長をより効果的に抑制できた。
【表6】
【0067】
【表7】
【0068】
図１５はGa-3.5Sn-5.5In-0.25Bi-1.0Znに関して、各時間での変化態様を示した写真であり、図１６は試験方法Ｃにおいて、Ga-7.5Sn-3.0In-0.5Bi-1.0Znに関して、各時間での変化態様を示した写真であり、図１７は試験方法Ｃにおいて、Ga-13Sn-3.0In-0.6Bi-0.5Znに関して、各時間での変化態様を示した写真であり、図１８は試験方法Ｃにおいて、Ga-13Sn-3.0Inに関して、各時間での変化態様を示した写真である。
【0069】
図１６で試験結果を示す７．５質量％のＳｎ、３．０質量％のＩｎ、０．５質量％のＢｉ、１．０質量％のＺｎ及び残部がＧａからなる金属と、図１７で試験結果を示す１３質量％のＳｎ、３．０質量％のＩｎ、０．６質量％のＢｉ、０．５質量％のＺｎ及び残部がＧａからなる金属は第２の態様の実施例にあたり、１４０時間という長時間においては、高温多湿の環境下においても、酸化物の成長をより効果的に抑制できている。しかし、４００時間というかなりの長時間を見た場合には、高温多湿の環境下において、酸化物が成長してしまうことを確認できた。このことからして、第３の態様によれば、４００時間というかなりの長時間を見た場合においても、酸化物の成長をより効果的に抑制できることを確認できた。なお、図１８で試験結果を示す１３質量％のＳｎ、３．０質量％のＩｎ及び残部がＧａからなる金属は、比較例になるが、１４０時間、高温多湿の環境下におくと、酸化物が成長してしまうことを確認でき、図１６及び図１７で試験結果を示す第２の態様でも１４０時間という長時間において、酸化物の成長をより効果的に抑制できることを確認できた。
【0070】
上述した実施の形態の記載、実施例の記載及び図面の開示は、特許請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した実施の形態の記載又は図面の開示によって特許請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。
【要約】
【課題】Ｇａを含有し、液体金属を含有しつつも、酸化しにくい金属等を提供する。
【解決手段】本発明のある態様による金属は、２～３０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む。本発明の別の態様による金属は、１～３５質量％のＩｎ、５～２０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む。本発明のさらに別の態様による金属は、０～２０質量％のＩｎ、０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む。
【選択図】図１
【解決手段】本発明のある態様による金属は、２～３０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む。本発明の別の態様による金属は、１～３５質量％のＩｎ、５～２０質量％のＳｎ、０．０１～２質量％のＺｎ、０．０１～３０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む。本発明のさらに別の態様による金属は、０～２０質量％のＩｎ、０～６質量％のＳｎ、０．１～３．５質量％のＺｎ、０．１～１．０質量％のＢｉ及び残部がＧａからなる３５℃で液体金属又は液体金属及び固体金属を含む。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
