JP2024046910A - METHOD AND APPARATUS FOR FORMING METAL PLATING FILM - Google Patents

METHOD AND APPARATUS FOR FORMING METAL PLATING FILM Download PDF

Info

Publication number
JP2024046910A
JP2024046910A JP2022152277A JP2022152277A JP2024046910A JP 2024046910 A JP2024046910 A JP 2024046910A JP 2022152277 A JP2022152277 A JP 2022152277A JP 2022152277 A JP2022152277 A JP 2022152277A JP 2024046910 A JP2024046910 A JP 2024046910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
anode
solution
solid electrolyte
electrolyte membrane
aluminum substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022152277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
正明 西山
祐規 佐藤
盾哉 村井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2022152277A priority Critical patent/JP2024046910A/en
Publication of JP2024046910A publication Critical patent/JP2024046910A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

【課題】均一な膜質の金属皮膜を安定してアルミニウム基材上に被覆することができる金属皮膜の成膜方法及びその成膜装置を提供する。【解決手段】亜鉛下地層を有するアルミニウム基材上に金属皮膜を成膜する方法であって、陽極と陰極としての前記アルミニウム基材との間に固体電解質膜を配置し、前記陽極と前記固体電解質膜との間に前記アルミニウム基材上にめっきしようとする金属の金属イオンを含む溶液を配置し、前記陽極に電圧を印加しながら、前記固体電解質膜と前記アルミニウム基材との接触、並びに前記溶液の加圧及び当該加圧に伴う前記固体電解質膜を介する前記アルミニウム基材の加圧を行い、前記固体電解質膜の内部に含有された前記金属イオンを前記アルミニウム基材の亜鉛下地層上に析出させる前記方法に関する。【選択図】図1B[Problem] To provide a method and an apparatus for forming a metal film that can stably coat an aluminum substrate with a metal film of uniform quality. [Solution] This method forms a metal film on an aluminum substrate having a zinc underlayer, and includes disposing a solid electrolyte membrane between the aluminum substrate as an anode and a cathode, disposing a solution containing metal ions of a metal to be plated on the aluminum substrate between the anode and the solid electrolyte membrane, and applying a voltage to the anode while contacting the solid electrolyte membrane with the aluminum substrate, pressurizing the solution and pressurizing the aluminum substrate through the solid electrolyte membrane in conjunction with the pressurization, thereby depositing the metal ions contained within the solid electrolyte membrane on the zinc underlayer of the aluminum substrate. [Selected Figure] Figure 1B

Description

本発明は、金属めっき皮膜(本明細書等では、単に「皮膜」、「金属皮膜」ともいう)の成膜方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for forming a metal plating film (also referred to simply as a "film" or "metal film" in this specification, etc.).

従来、電子回路基板などを製造する際には、金属回路パターンを形成すべく、基板の表面に金属皮膜が成膜される。例えば、このような金属皮膜の成膜技術として、Siなどの半導体基板の表面に、無電解めっき処理などのめっき処理により金属皮膜を成膜したり、スパッタリングなどのPVD法により金属皮膜を成膜したりする成膜技術が提案されている。 Conventionally, when manufacturing electronic circuit boards, etc., a metal film is formed on the surface of the board to form a metal circuit pattern. For example, as a deposition technique for such a metal film, a deposition technique has been proposed in which a metal film is formed on the surface of a semiconductor substrate such as Si by a plating process such as electroless plating, or a PVD method such as sputtering.

しかしながら、無電解めっき処理などのめっき処理を行った場合には、めっき処理後の水洗が必要であり、水洗された廃液を処理する必要があった。また、スパッタリングなどのPVD法により基板表面に成膜を行った場合には、被覆された金属皮膜に内部応力が生じるため、膜厚を厚膜化するには制限があり、特に、スパッタリングの場合には、高真空化でしか、成膜できない場合があった。 However, when plating processes such as electroless plating are performed, rinsing with water is required after plating, and the rinsing waste liquid must be treated. In addition, when a film is formed on the surface of a substrate using a PVD method such as sputtering, internal stress is generated in the coated metal film, so there are limitations on how thick the film can be. In particular, in the case of sputtering, film formation may only be possible under high vacuum conditions.

このような点を鑑みて、例えば、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に配置される固体電解質と、陽極と陰極との間に電圧を印加する電源部とを用いた、金属皮膜の成膜装置が提案されている。 In view of this, a metal film forming device has been proposed that uses, for example, an anode, a cathode, a solid electrolyte placed between the anode and the cathode, and a power supply unit that applies a voltage between the anode and the cathode.

この装置では、陽極は、金属皮膜を構成する金属材料からなり、陽極と陰極に電源部により電圧を印加することにより、陽極の一部がイオン化し、金属イオンは、固体電解質を通過して、陰極側に配置された基板に析出し、基板表面に金属皮膜を被覆することができる。 In this device, the anode is made of a metal material that forms the metal film, and by applying a voltage to the anode and cathode from a power supply, a portion of the anode is ionized, and the metal ions pass through the solid electrolyte and are deposited on the substrate placed on the cathode side, coating the surface of the substrate with a metal film.

さらに、このような技術において陽極として不溶性陽極を使用することができるものとして、例えば、特許文献1には、陽極と陰極との間に固体電解質膜を配置し、該固体電解質膜を基板に接触させると共に、前記陰極を前記基板に導通させ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加し、該固体電解質膜の内部に含有された金属イオンを前記陰極側に析出することにより、前記金属イオンの金属からなる金属皮膜を前記基板の表面に成膜する金属皮膜の成膜方法であって、前記陽極と前記固体電解質膜との間に前記金属イオンを含む溶液を配置すると共に、前記固体電解質膜を前記基板に接触させたときに、前記溶液を加圧することにより、該溶液の液圧で前記固体電解質膜を介して前記基板を加圧しながら、前記金属皮膜の成膜を行うことを特徴とする金属皮膜の成膜方法が開示されている。 Furthermore, as an example of a technique in which an insoluble anode can be used as the anode in such a technique, for example, Patent Document 1 discloses a method for forming a metal film, which comprises disposing a solid electrolyte membrane between an anode and a cathode, contacting the solid electrolyte membrane with a substrate, conducting the cathode with the substrate, applying a voltage between the anode and the cathode, and depositing metal ions contained inside the solid electrolyte membrane on the cathode side to form a metal film made of the metal of the metal ions on the surface of the substrate, and which is characterized in that a solution containing the metal ions is disposed between the anode and the solid electrolyte membrane, and when the solid electrolyte membrane is contacted with the substrate, the solution is pressurized, and the metal film is formed while pressurizing the substrate via the solid electrolyte membrane with the liquid pressure of the solution.

特許文献2には、陽極と、前記陽極と陰極となる基材との間に配置された固体電解質膜と、前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源部と、を備えており、前記固体電解質膜を前記基材の表面に接触させると共に、前記陽極と前記基材との間に電圧を印加して、該固体電解質膜の内部に含有された金属イオンから金属を前記基材の表面に析出させることにより、前記金属からなる金属皮膜を成膜する金属皮膜の成膜装置であって、前記成膜装置は、前記基材を載置する載置台と、前記金属皮膜を成膜する際に、前記載置台に載置された前記基材の表面に前記固体電解質膜が密着するように前記基材側から該固体電解質膜を吸引する吸引部と、を備えることを特徴とする金属皮膜の成膜装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses a metal film forming apparatus that includes an anode, a solid electrolyte membrane disposed between the anode and a substrate serving as a cathode, and a power supply unit that applies a voltage between the anode and the substrate, and that forms a metal film made of the metal by contacting the solid electrolyte membrane with the surface of the substrate and applying a voltage between the anode and the substrate to cause metal ions contained inside the solid electrolyte membrane to precipitate on the surface of the substrate, and that includes a mounting table on which the substrate is placed, and a suction unit that sucks the solid electrolyte membrane from the substrate side so that the solid electrolyte membrane is in close contact with the surface of the substrate placed on the mounting table when forming the metal film.

特許文献3には、陽極と、陰極として機能する金属基材と、ニッケルイオンと塩化物イオンとを含む溶液を含む固体電解質膜とを、前記固体電解質膜が前記陽極と前記金属基材との間に位置するように、且つ前記固体電解質膜が前記金属基材の表面に接触するように配置すること、及び前記陽極と前記金属基材との間に電圧を印加することによって、前記固体電解質膜と接触した前記金属基材の表面にニッケル皮膜を形成すること、を含む、ニッケル皮膜の形成方法であって、前記溶液は、ニッケル源としての少なくとも1つのニッケル塩、溶媒、及び場合によりpH緩衝剤を含み、前記少なくとも1つのニッケル塩が、塩化ニッケル、硫酸ニッケル及び酢酸ニッケルからなる群から選択され、前記塩化物イオンの濃度が0.002~0.1mol/Lである、ニッケル皮膜の形成方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a method for forming a nickel film, which includes arranging an anode, a metal substrate functioning as a cathode, and a solid electrolyte membrane containing a solution containing nickel ions and chloride ions, so that the solid electrolyte membrane is located between the anode and the metal substrate and in contact with the surface of the metal substrate, and applying a voltage between the anode and the metal substrate to form a nickel film on the surface of the metal substrate in contact with the solid electrolyte membrane, in which the solution contains at least one nickel salt as a nickel source, a solvent, and optionally a pH buffer, the at least one nickel salt being selected from the group consisting of nickel chloride, nickel sulfate, and nickel acetate, and the concentration of the chloride ions is 0.002 to 0.1 mol/L.

特開2014-051701号公報JP 2014-051701 A 国際公開第2015/072481号International Publication No. 2015/072481 特開2018-159120号公報JP 2018-159120 A

基材表面に金属皮膜を被覆する固相電析法(SED)において、基材として金属アルミニウムを使用する場合、アルミニウム基材表面上には酸化皮膜が形成されており、当該酸化皮膜上にはめっきが密着しない。したがって、めっきしようするアルミニウム基材表面上には、通常亜鉛などにより事前にめっき処理がなされている。 In the solid-phase electrodeposition (SED) method, which coats the surface of a substrate with a metal film, if metallic aluminum is used as the substrate, an oxide film forms on the surface of the aluminum substrate, and plating does not adhere to this oxide film. Therefore, the surface of the aluminum substrate to be plated is usually plated in advance with zinc or the like.

しかしながら、アルミニウム基材上に成膜されている亜鉛皮膜(亜鉛下地層)は、酸及び塩基に溶解する両性元素であり、アルミニウム基材上にさらに成膜しようとする銅やニッケルなどの金属が溶解している溶液に触れることで容易に腐食され得る。 However, the zinc coating (zinc undercoat layer) formed on the aluminum substrate is an amphoteric element that dissolves in acids and bases, and can easily be corroded by contact with a solution that contains dissolved metals such as copper and nickel, which are to be further formed on the aluminum substrate.

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、均一な膜質の金属皮膜を安定してアルミニウム基材上に被覆することができる金属皮膜の成膜方法及びその成膜装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these points, and its purpose is to provide a metal film deposition method and deposition device that can stably coat an aluminum substrate with a metal film of uniform quality.

そこで、本発明者は、前記課題を解決するための手段を種々検討した結果、陽極と陰極としての亜鉛下地層を有するアルミニウム基材との間に固体電解質膜を配置し、さらに前記陽極と前記固体電解質膜との間に前記アルミニウム基材上にめっきしようとする金属の金属イオンを含む溶液を配置して、前記固体電解質膜と前記アルミニウム基材の前記亜鉛下地層とを接触させたときに、前記溶液を加圧することにより、該溶液の液圧で前記固体電解質膜を介して前記アルミニウム基材を加圧しながら、前記固体電解質膜の内部に含有された前記金属イオンを前記アルミニウム基材上に析出させることにより、前記金属からなる金属皮膜を成膜する方法において、前記アルミニウム基材と前記溶液を含む前記固体電解質膜とを接触させる前から前記陽極への電圧の印加を開始することにより、電源部と前記陽極と前記溶液と前記固体電解質膜と前記アルミニウム基材とが電気回路を形成(導通又は回路接続)したと同時に通電することで、均一な膜質の金属皮膜を前記アルミニウム基材の亜鉛下地層上に安定して被覆することができることを見出し、本発明を完成した。 The inventors have investigated various means for solving the above problems, and as a result, have found that a method for forming a metal coating made of the metal by disposing a solid electrolyte membrane between an aluminum substrate having a zinc underlayer as an anode and a cathode, disposing a solution containing metal ions of the metal to be plated on the aluminum substrate between the anode and the solid electrolyte membrane, and pressurizing the aluminum substrate through the solid electrolyte membrane with the liquid pressure of the solution when the solid electrolyte membrane is brought into contact with the zinc underlayer of the aluminum substrate, thereby depositing the metal ions contained inside the solid electrolyte membrane on the aluminum substrate, is capable of forming a metal coating of uniform quality on the zinc underlayer of the aluminum substrate. This invention has been completed.

すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
(1)亜鉛下地層を有するアルミニウム基材上に金属皮膜を成膜する方法であって、
陽極と陰極としての前記アルミニウム基材との間に固体電解質膜を配置し、
前記陽極と前記固体電解質膜との間に前記アルミニウム基材上にめっきしようとする金属の金属イオンを含む溶液を配置し、
前記陽極に電圧を印加しながら、前記固体電解質膜と前記アルミニウム基材との接触、並びに前記溶液の加圧及び当該加圧に伴う前記固体電解質膜を介する前記アルミニウム基材の加圧を行い、前記固体電解質膜の内部に含有された前記金属イオンを前記アルミニウム基材の亜鉛下地層上に析出させる
前記方法。
(2)前記溶液が、ニッケルイオンを含む溶液である(1)に記載の方法。
(3)陽極と、前記陽極と並列に接続された予備陽極と、亜鉛下地層を有するアルミニウム基材である陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された金属イオンを含む溶液を収容する溶液収容部と、前記溶液収容部内の前記溶液を加圧するための加圧部と、前記加圧部による前記溶液の加圧時に前記陰極表面とともに加圧される前記溶液収容部に備えられた固体電解質膜と、前記陽極及び/又は前記予備陽極と前記陰極との間に電圧を印加する電源部とを備える、金属皮膜の成膜装置であって、
前記予備陽極が、前記溶液収容部において、該溶液収容部に前記溶液が導入されてすぐに前記電源部と前記溶液と前記固体電解質膜と前記陰極と導通することができるような位置に配置されており、
前記成膜装置が、前記予備陽極に電圧を印加しながら前記溶液を導入することで、前記電源部と前記予備陽極と前記固体電解質膜と前記溶液と前記陰極との導通と同時に通電が起こり、前記金属イオンの金属皮膜を前記陰極上に成膜させるためのものである、
前記成膜装置。
(4)前記予備陽極が、前記溶液収容部の下方における前記固体電解質膜の直上に配置されている、(3)に記載の成膜装置。
(5)前記溶液が、ニッケルイオンを含む溶液である(3)又は(4)に記載の成膜装置。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A method for forming a metal coating on an aluminum substrate having a zinc undercoat, comprising the steps of:
A solid electrolyte membrane is disposed between an anode and the aluminum substrate as a cathode;
a solution containing metal ions of a metal to be plated on the aluminum base material is placed between the anode and the solid electrolyte membrane;
While applying a voltage to the anode, the solid electrolyte membrane is brought into contact with the aluminum base material, and the solution is pressurized and the aluminum base material is pressurized via the solid electrolyte membrane in association with the pressurization, thereby precipitating the metal ions contained inside the solid electrolyte membrane onto a zinc underlayer of the aluminum base material.
(2) The method according to (1), wherein the solution is a solution containing nickel ions.
(3) A metal film forming apparatus comprising: an anode; a spare anode connected in parallel to the anode; a cathode which is an aluminum substrate having a zinc underlayer; a solution storage section which stores a solution containing metal ions and is disposed between the anode and the cathode; a pressurizing section which pressurizes the solution in the solution storage section; a solid electrolyte membrane provided in the solution storage section which is pressurized together with a surface of the cathode when the pressurizing section pressurizes the solution; and a power supply section which applies a voltage between the anode and/or the spare anode and the cathode,
the spare anode is disposed at a position in the solution storage section such that the spare anode can be electrically connected to the power supply section, the solution, the solid electrolyte membrane, and the cathode immediately after the solution is introduced into the solution storage section,
The film forming apparatus introduces the solution while applying a voltage to the spare anode, thereby causing conduction between the power supply unit, the spare anode, the solid electrolyte membrane, the solution, and the cathode, and simultaneously causing current to flow between the power supply unit, the spare anode, the solid electrolyte membrane, the solution, and the cathode, thereby forming a metal film of the metal ions on the cathode.
The film forming apparatus.
(4) The film forming apparatus according to (3), wherein the spare anode is disposed immediately above the solid electrolyte membrane below the solution storage section.
(5) The film forming apparatus according to (3) or (4), wherein the solution contains nickel ions.

本発明によって、均一な膜質の金属皮膜を安定してアルミニウム基材上に被覆することができる金属皮膜の成膜方法及びその成膜装置が提供される。 The present invention provides a method and apparatus for forming a metal film that can stably coat an aluminum substrate with a metal film of uniform quality.

成膜装置1Aの模式的断面図を示す図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus 1A. 図1Aの成膜装置1Aを用いて、アルミニウム基材Bの表面(亜鉛下地層)Ba上に金属皮膜Fを成膜する工程を説明する図である。1B is a diagram illustrating a process of forming a metal coating F on a surface (zinc underlayer) Ba of an aluminum substrate B using the film forming apparatus 1A of FIG. 1A. 実施例のI-1.亜鉛下地層の腐食実験におけるアルミニウム基材の亜鉛下地層上にニッケルイオンを含む溶液を滴下した際のアルミニウム基材の亜鉛下地層の様子を示すデジタルマイクロスコープ像である。Example I-1. This is a digital microscope image showing the state of the zinc underlayer of the aluminum substrate when a solution containing nickel ions is dropped onto the zinc underlayer of the aluminum substrate in a corrosion experiment of the zinc underlayer. 実施例1における電圧印加時間と極間電位の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between voltage application time and inter-electrode potential in Example 1. 比較例1における電圧印加時間と極間電位の関係を示すグラフである。13 is a graph showing the relationship between voltage application time and inter-electrode potential in Comparative Example 1. 実施例1におけるアルミニウム基材の亜鉛下地層上にめっきされたニッケル皮膜の様子を示すデジタルマイクロスコープ像(N=3)である。1 is a digital microscope image (N=3) showing the state of a nickel coating plated on a zinc undercoat layer of an aluminum substrate in Example 1. 比較例1におけるアルミニウム基材の亜鉛下地層上にめっきされたニッケル皮膜の様子を示すデジタルマイクロスコープ像(N=3)である。1 is a digital microscope image (N=3) showing the state of a nickel coating plated on a zinc undercoat layer of an aluminum substrate in Comparative Example 1. 比較例2におけるアルミニウム基材の亜鉛下地層上にめっきされたニッケル皮膜の様子を示すデジタルマイクロスコープ像(N=2)である。1 is a digital microscope image (N=2) showing the state of a nickel coating plated on a zinc undercoat layer of an aluminum substrate in Comparative Example 2. 従来の金属皮膜を成膜する方法と本発明の金属皮膜を成膜する方法とを比較した図である。FIG. 1 is a diagram comparing a conventional method for forming a metal film with a method for forming a metal film of the present invention.

以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
本明細書では、適宜図面を参照して本発明の特徴を説明する。図面では、明確化のために各部の寸法及び形状を誇張しており、実際の寸法及び形状を正確に描写してはいない。それ故、本発明の技術的範囲は、これら図面に表された各部の寸法及び形状に限定されるものではない。なお、本発明の金属めっき皮膜の成膜方法及び成膜装置は、下記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良などを施した種々の形態にて実施することができる。
Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail.
In this specification, the features of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In the drawings, the dimensions and shapes of each part are exaggerated for clarity, and the actual dimensions and shapes are not accurately depicted. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the dimensions and shapes of each part shown in these drawings. The metal plating film forming method and film forming apparatus of the present invention are not limited to the following embodiments, and can be embodied in various forms with modifications and improvements that can be made by those skilled in the art, without departing from the gist of the present invention.

本発明は、亜鉛下地層を有するアルミニウム基材上に金属皮膜を成膜する方法であって、陽極と陰極としての前記アルミニウム基材との間に固体電解質膜を配置し、前記陽極と前記固体電解質膜との間に前記アルミニウム基材上にめっきしようとする金属の金属イオンを含む溶液を配置し、前記陽極に電圧を印加しながら、前記固体電解質膜と前記アルミニウム基材との接触、並びに前記溶液の加圧及び当該加圧に伴う前記固体電解質膜を介する前記アルミニウム基材の加圧を行い、前記固体電解質膜の内部に含有された前記金属イオンを前記アルミニウム基材の亜鉛下地層上に析出させる前記方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a metal film on an aluminum substrate having a zinc underlayer, which comprises disposing a solid electrolyte membrane between an anode and the aluminum substrate as a cathode, disposing a solution containing metal ions of a metal to be plated on the aluminum substrate between the anode and the solid electrolyte membrane, and applying a voltage to the anode while contacting the solid electrolyte membrane with the aluminum substrate, pressurizing the solution and pressurizing the aluminum substrate through the solid electrolyte membrane in association with the pressurization, thereby depositing the metal ions contained within the solid electrolyte membrane on the zinc underlayer of the aluminum substrate.

本発明によれば、成膜時に、陽極と固体電解質膜との間に金属イオンを含む溶液が配置された状態で、陽極と亜鉛下地層を有するアルミニウム基材との間に配置された電源部により陽極への電圧の印加を開始し、その後、固体電解質膜とアルミニウム基材とを接触させることで、電源部と陽極と溶液と固体電解質膜とアルミニウム基材とが電気的に導通すると同時に通電が起こる。これにより、溶液に含まれる金属イオンが陽極側から陰極側に向かって移動し固体電解質膜の内部に含有され、さらにこの金属イオンを固体電解質膜の陰極側、すなわち、アルミニウム基材の亜鉛下地層上に析出させることができる。 According to the present invention, when forming the film, a solution containing metal ions is placed between the anode and the solid electrolyte membrane, and a voltage is applied to the anode by a power supply unit placed between the anode and an aluminum substrate having a zinc underlayer. Then, the solid electrolyte membrane is brought into contact with the aluminum substrate, and the power supply unit, anode, solution, solid electrolyte membrane, and aluminum substrate are electrically connected, and electricity is passed at the same time. This allows the metal ions contained in the solution to move from the anode side to the cathode side and become contained inside the solid electrolyte membrane, and further these metal ions can be precipitated on the cathode side of the solid electrolyte membrane, i.e., on the zinc underlayer of the aluminum substrate.

金属イオンを含む溶液は、当該金属を溶解するために酸性、又はアルカリ性であることが多い。このような溶液は、アルミニウム基材表面上の亜鉛下地層と接触すると、酸化還元反応に基づいて、亜鉛を酸化して亜鉛イオンとして溶液中に溶解させ、さらに水素ガスを発生させ得る。さらに、当該反応では、基材に存在する電子も亜鉛の溶解及び水素ガスの発生(腐食)に影響し得る。本発明では、導通と同時に通電が起こることにより、当該酸化還元反応が起こる前に、金属イオンの金属への還元、すなわち亜鉛下地層上に金属皮膜を成膜するための析出電位を与えることができ、基材に存在する電子も、亜鉛の腐食ではなく、金属皮膜の成膜に使用され得る。したがって、本発明によれば、溶液によるアルミニウム基材表面上の亜鉛下地層の腐食、具体的には、溶液(特に、酸性溶液)と亜鉛との接触による酸化還元反応に基づく亜鉛の部分溶解及び水素ガスの発生を抑制することができる。 A solution containing metal ions is often acidic or alkaline in order to dissolve the metal. When such a solution comes into contact with a zinc underlayer on the surface of an aluminum substrate, it oxidizes zinc and dissolves it in the solution as zinc ions based on an oxidation-reduction reaction, and may also generate hydrogen gas. Furthermore, in this reaction, electrons present in the substrate may also affect the dissolution of zinc and the generation of hydrogen gas (corrosion). In the present invention, by passing electricity simultaneously with conduction, it is possible to provide a deposition potential for reducing metal ions to metal, i.e., for forming a metal film on the zinc underlayer, before the oxidation-reduction reaction occurs, and the electrons present in the substrate can also be used for forming a metal film, rather than for corroding zinc. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress the corrosion of the zinc underlayer on the surface of an aluminum substrate by the solution, specifically, the partial dissolution of zinc and the generation of hydrogen gas based on the oxidation-reduction reaction due to contact between the solution (particularly, an acidic solution) and zinc.

また、本発明では、固体電解質膜をアルミニウム基材に接触させたときに、金属イオンを含む溶液を加圧することにより、この溶液の液圧で固体電解質膜を介してアルミニウム基材を加圧しながら、金属皮膜の成膜を行う。この結果、パスカルの原理により、固体電解質膜は、加圧された溶液の液圧によりアルミニウム基材表面を均一に加圧することができる。 In addition, in the present invention, when the solid electrolyte membrane is brought into contact with the aluminum substrate, a solution containing metal ions is pressurized, and the liquid pressure of this solution pressurizes the aluminum substrate via the solid electrolyte membrane, while forming a metal coating. As a result, according to Pascal's principle, the solid electrolyte membrane can apply uniform pressure to the surface of the aluminum substrate by the liquid pressure of the pressurized solution.

ここで、上述した金属皮膜は、成膜するにしたがってその膜厚が増加する。成膜すべき膜厚が薄く、さらに固体電解質膜に可撓性があるのであれば、固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を一定としてもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、金属皮膜の成膜時の金属皮膜の膜厚の増加量に応じて、固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を増加させる。この態様によれば、成膜される金属皮膜の膜厚の増加に応じて、固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を増加させるので、金属皮膜の増加により固体電解質膜が撓む(変形する)ことがほとんどなく、より均一性に優れた金属皮膜を成膜することができる。 Here, the thickness of the metal film increases as it is formed. If the thickness of the film to be formed is thin and the solid electrolyte film is flexible, the distance between the solid electrolyte film and the aluminum substrate may be constant. However, in a more preferred embodiment, the distance between the solid electrolyte film and the aluminum substrate is increased according to the increase in the thickness of the metal film during formation of the metal film. According to this embodiment, the distance between the solid electrolyte film and the aluminum substrate is increased according to the increase in the thickness of the metal film to be formed, so that the solid electrolyte film hardly bends (deforms) due to the increase in the thickness of the metal film, and a metal film with excellent uniformity can be formed.

またさらにより好ましい態様としては、溶液を密閉空間内に収容し、該密閉空間の溶液を加圧するとともに、該溶液の加圧状態に保持しながら金属皮膜の成膜を行い、金属皮膜の膜厚の増加量を、溶液の液圧を測定することにより推定する。 In an even more preferred embodiment, the solution is placed in an enclosed space, the solution in the enclosed space is pressurized, and a metal film is formed while the solution is maintained in a pressurized state, and the increase in thickness of the metal film is estimated by measuring the liquid pressure of the solution.

この態様によれば、膜厚の増加に伴い、密閉空間内において加圧された溶液が固体電解質膜を介してさらに加圧されるので、この溶液の液圧の増加量に基づいて、金属皮膜の膜厚自体を管理することができる。ここで、この推定した金属皮膜の膜厚の増加量を用いれば、上述した態様の如く、膜厚の増加量に応じて固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を容易に増加させることができる。 According to this embodiment, as the film thickness increases, the pressurized solution in the sealed space is further pressurized through the solid electrolyte film, so the film thickness of the metal film itself can be managed based on the increase in the liquid pressure of the solution. Here, by using this estimated increase in the film thickness of the metal film, the distance between the solid electrolyte film and the aluminum base material can be easily increased according to the increase in the film thickness, as in the above-mentioned embodiment.

さらに好ましい態様としては、陽極に、アルミニウム基材の表面のうち金属皮膜が成膜される成膜領域に応じた形状の陽極を用いて、金属皮膜の成膜を行う。この態様によれば、成膜領域に応じた形状の陽極を用いることにより、陽極からアルミニウム基材に向かう電気力線を均一にすることができる。これにより、所望の成膜領域に均一性に優れた金属皮膜を成膜することができる。 In a further preferred embodiment, the metal coating is formed using an anode having a shape corresponding to the deposition area on the surface of the aluminum base material where the metal coating is to be formed. According to this embodiment, by using an anode having a shape corresponding to the deposition area, the electric field lines from the anode to the aluminum base material can be made uniform. This allows a metal coating with excellent uniformity to be formed in the desired deposition area.

本発明では、さらに、上述した金属皮膜の成膜方法を実施するのにより好適な金属皮膜の成膜装置を開示する。本発明にかかる金属皮膜の成膜装置は、陽極と、予備陽極と、陰極と、溶液収容部と、加圧部と、固体電解質膜と、電源部とを備える。前記陰極は、亜鉛下地層を有するアルミニウム基材である。前記溶液収容部は、前記陽極と前記陰極との間に配置された金属イオンを含む溶液を収容するためのものである。前記加圧部は、前記溶液収容部内の前記溶液を加圧するためのものである。前記電源部は、前記陽極及び/又は前記予備陽極と前記陰極との間に電圧を印加するためのものである。前記固体電解質膜は、前記陽極と前記陰極との間に配置された前記溶液収容部の、前記加圧部により加圧された溶液の液圧により、前記固体電解質膜が加圧されると共に、該加圧された固体電解質膜により前記陰極表面が加圧されるような位置に配置されている。前記予備陽極は、前記溶液収容部において、該溶液収容部に前記溶液が導入されてすぐに、前記電源部と前記溶液と前記固体電解質膜と前記陰極と導通することができる位置、例えば前記溶液収容部の下方、すなわち前記固体電解質膜の直上に、前記陽極と並列に接続されるよう配置されている。本発明の金属皮膜の成膜装置では、前記予備陽極に電圧を印加しながら前記溶液を導入することで、前記電源部と前記予備陽極と前記固体電解質膜と該固体電解質膜内部に含有された前記溶液と前記陰極との導通と同時に通電が起こり、前記金属イオンの金属からなる金属皮膜が前記陰極上に成膜される。 The present invention further discloses a metal film forming apparatus more suitable for carrying out the above-mentioned metal film forming method. The metal film forming apparatus according to the present invention includes an anode, a spare anode, a cathode, a solution storage unit, a pressurizing unit, a solid electrolyte membrane, and a power supply unit. The cathode is an aluminum substrate having a zinc underlayer. The solution storage unit is for storing a solution containing metal ions arranged between the anode and the cathode. The pressurizing unit is for pressurizing the solution in the solution storage unit. The power supply unit is for applying a voltage between the anode and/or the spare anode and the cathode. The solid electrolyte membrane is arranged in a position such that the solid electrolyte membrane is pressurized by the liquid pressure of the solution pressurized by the pressurizing unit in the solution storage unit arranged between the anode and the cathode, and the surface of the cathode is pressurized by the pressurized solid electrolyte membrane. The spare anode is arranged in the solution storage section at a position where the power supply unit, the solution, the solid electrolyte membrane, and the cathode can be electrically connected to each other immediately after the solution is introduced into the solution storage section, for example, below the solution storage section, i.e., directly above the solid electrolyte membrane, so as to be connected in parallel to the anode. In the metal film forming device of the present invention, the solution is introduced while applying a voltage to the spare anode, and electricity is passed between the power supply unit, the spare anode, the solid electrolyte membrane, the solution contained inside the solid electrolyte membrane, and the cathode at the same time, and a metal film made of the metal of the metal ion is formed on the cathode.

本発明の成膜装置によれば、成膜時に、陽極と金属イオンを含む溶液を収容するための溶液収容部と固体電解質膜と陰極である亜鉛下地層を有するアルミニウム基材とが配置された状態で、陽極とアルミニウム基材との間に配置された電源部により陽極と並列接続された予備陽極への電圧の印加を開始し、その後、溶液収容部に金属イオンを含む溶液を導入するとすぐに、電源部と予備陽極と溶液と固体電解質膜とアルミニウム基材とが電気的に導通し、通電が起こる。これにより、溶液に含まれる金属イオンが予備陽極側から陰極側に向かって移動し固体電解質膜の内部に含有され、さらにこの金属イオンを固体電解質膜の陰極側、すなわち、アルミニウム基材の亜鉛下地層上に析出させることができる。 According to the film forming apparatus of the present invention, during film formation, the anode, the solution storage section for storing a solution containing metal ions, the solid electrolyte membrane, and the aluminum substrate having a zinc underlayer as the cathode are arranged, and the power supply section arranged between the anode and the aluminum substrate starts applying voltage to the spare anode connected in parallel to the anode. Then, as soon as the solution containing metal ions is introduced into the solution storage section, the power supply section, the spare anode, the solution, the solid electrolyte membrane, and the aluminum substrate are electrically connected, and electricity is passed. As a result, the metal ions contained in the solution move from the spare anode side toward the cathode side and are contained inside the solid electrolyte membrane, and the metal ions can be precipitated on the cathode side of the solid electrolyte membrane, i.e., on the zinc underlayer of the aluminum substrate.

金属イオンを含む溶液は、当該金属を溶解するために酸性、又はアルカリ性であることが多い。このような溶液は、アルミニウム基材表面上の亜鉛下地層と接触すると、酸化還元反応に基づいて、亜鉛を酸化して亜鉛イオンとして溶液中に溶解させ、さらに水素ガスを発生させ得る。さらに、当該反応では、基材に存在する電子も亜鉛の溶解及び水素ガスの発生(腐食)に影響し得る。本発明では、導通と同時に通電が起こることにより、当該酸化還元反応が起こる前に、金属イオンの金属への還元、すなわち亜鉛下地層上に金属皮膜を成膜するための析出電位を与えることができ、基材に存在する電子も、亜鉛の腐食ではなく、金属皮膜の成膜に使用され得る。したがって、本発明によれば、特に、溶液収容部に溶液を満たすまでに時間がかかり得る大規模での成膜において、溶液によるアルミニウム基材表面上の亜鉛下地層の腐食、具体的には、溶液(特に、酸性溶液)と亜鉛との接触による酸化還元反応に基づく亜鉛の部分溶解及び水素ガスの発生を抑制することができる。なお、溶液が陽極に接触する程度に溶液収容部を満たした後は、電圧の印加を予備陽極から陽極に切り替えることができる。 A solution containing metal ions is often acidic or alkaline in order to dissolve the metal. When such a solution comes into contact with a zinc underlayer on the surface of an aluminum substrate, it oxidizes zinc and dissolves it in the solution as zinc ions based on an oxidation-reduction reaction, and may further generate hydrogen gas. Furthermore, in this reaction, electrons present in the substrate may also affect the dissolution of zinc and the generation of hydrogen gas (corrosion). In the present invention, by passing electricity simultaneously with conduction, it is possible to provide a deposition potential for reducing metal ions to metal, i.e., for forming a metal film on the zinc underlayer, before the oxidation-reduction reaction occurs, and the electrons present in the substrate can also be used for forming a metal film, rather than for corroding zinc. Therefore, according to the present invention, particularly in large-scale film formation where it may take time to fill the solution storage section with the solution, it is possible to suppress corrosion of the zinc underlayer on the surface of the aluminum substrate by the solution, specifically, partial dissolution of zinc and generation of hydrogen gas based on an oxidation-reduction reaction due to contact between the solution (particularly an acidic solution) and zinc. After the solution storage section is filled to the extent that the solution contacts the anode, the application of voltage can be switched from the reserve anode to the anode.

さらに、本発明では、固体電解質膜をアルミニウム基材に接触させたときに、溶液収容部内の溶液を加圧部により加圧することにより、溶液の液圧で固体電解質膜を介してアルミニウム基材を加圧しながら、金属皮膜の成膜を行うことができる。この結果、パスカルの原理により、溶液収容部内の固体電解質膜は、加圧された溶液の液圧によりアルミニウム基材表面を均一に加圧することができる。 Furthermore, in the present invention, when the solid electrolyte membrane is brought into contact with the aluminum substrate, the solution in the solution storage unit is pressurized by the pressurizing unit, so that the aluminum substrate is pressurized via the solid electrolyte membrane by the liquid pressure of the solution, thereby forming a metal coating. As a result, according to Pascal's principle, the solid electrolyte membrane in the solution storage unit can uniformly pressurize the surface of the aluminum substrate by the liquid pressure of the pressurized solution.

ここで、上述した金属皮膜は、成膜するにしたがってその膜厚が増加する。ここで、成膜すべき膜厚が薄く、さらに固体電解質膜に可撓性があるのであれば、固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を一定としてもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、金属皮膜の成膜時の金属皮膜の膜厚の増加量に応じて、固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を増加させる。この態様によれば、成膜される金属皮膜の膜厚の増加に応じて、固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を増加させるので、金属皮膜の増加により固体電解質膜が撓む(変形する)ことがほとんどなく、より均一性に優れた金属皮膜を成膜することができる。 Here, the thickness of the metal film increases as it is formed. Here, if the thickness of the film to be formed is thin and the solid electrolyte film is flexible, the distance between the solid electrolyte film and the aluminum base material may be constant. However, in a more preferred embodiment, the distance between the solid electrolyte film and the aluminum base material is increased according to the increase in the thickness of the metal film during formation of the metal film. According to this embodiment, the distance between the solid electrolyte film and the aluminum base material is increased according to the increase in the thickness of the metal film to be formed, so that the solid electrolyte film hardly bends (deforms) due to the increase in the metal film thickness, and a metal film with excellent uniformity can be formed.

また、好ましい態様としては、陽極及び/又は予備陽極は、アルミニウム基材の表面のうち金属皮膜が成膜される成膜領域に応じた形状となっている。この態様によれば、成膜領域に応じた形状の陽極及び/又は予備陽極を用いることにより、陽極及び/又は予備陽極からアルミニウム基材に向かう電気力線を均一にすることができる。これにより、所望の成膜領域に均一性に優れた金属皮膜を成膜することができる。 In a preferred embodiment, the anode and/or spare anode have a shape that corresponds to the deposition area on the surface of the aluminum base material where the metal coating is to be deposited. According to this embodiment, by using an anode and/or spare anode shaped according to the deposition area, the electric field lines from the anode and/or spare anode to the aluminum base material can be made uniform. This allows a metal coating with excellent uniformity to be deposited in the desired deposition area.

以下に本発明の実施形態に係る金属皮膜の成膜方法を好適に実施することができる成膜装置について説明する。 The following describes a deposition device that can suitably implement the metal coating deposition method according to an embodiment of the present invention.

図1Aは、成膜装置1Aの模式的断面図である。成膜装置1Aは、陽極11と、陰極としての表面Baに亜鉛下地層を有するアルミニウム基材Bと、陽極11とアルミニウム基材Bとの間に配置された固体電解質膜13と、陽極11及び/又は予備陽極12とアルミニウム基材Bとの間に電圧を印加する電源部16とを備えている。 Figure 1A is a schematic cross-sectional view of the film forming apparatus 1A. The film forming apparatus 1A includes an anode 11, an aluminum substrate B having a zinc underlayer on its surface Ba as a cathode, a solid electrolyte membrane 13 disposed between the anode 11 and the aluminum substrate B, and a power supply unit 16 that applies a voltage between the anode 11 and/or spare anode 12 and the aluminum substrate B.

成膜装置1Aは、ハウジング20をさらに備えている。ハウジング20には、陽極11と固体電解質膜13との間に金属イオンを含む溶液Lが配置できるように、金属イオンを含む溶液Lを収容する溶液収容部21が形成されている。 The film forming apparatus 1A further includes a housing 20. The housing 20 is formed with a solution storage section 21 that stores a solution L containing metal ions so that the solution L containing metal ions can be placed between the anode 11 and the solid electrolyte membrane 13.

溶液収容部21には、アルミニウム基材Bの表面(亜鉛下地層)Baの大きさよりも大きい開口部22が形成されている。開口部22は、固体電解質膜13で覆われている。金属イオンを含む溶液Lは、溶液収容部21内に流動可能な状態、すなわちポンプP及び場合により開閉弁(図示せず)により、導入可能な状態で、並びに/又は排出可能な状態で、タンクT中に収容されている。なお、図1Aでは、金属イオンを含む溶液Lの導入及び/又は排出は、1つのタンクTにおいて実施されるが、当該導入及び/又は排出は、別々の2つ以上のタンクで実施されてもよい。 The solution storage section 21 has an opening 22 formed therein that is larger than the surface (zinc underlayer) Ba of the aluminum substrate B. The opening 22 is covered with a solid electrolyte membrane 13. The solution L containing metal ions is stored in a tank T in a state in which it can flow into the solution storage section 21, i.e., in a state in which it can be introduced and/or discharged by a pump P and, if necessary, an on-off valve (not shown). Note that, although the introduction and/or discharge of the solution L containing metal ions is performed in one tank T in FIG. 1A, the introduction and/or discharge may be performed in two or more separate tanks.

さらに、ハウジング20の溶液収容部21には、下方、すなわち固体電解質膜13の直上に予備陽極12が備えられている。 Furthermore, a spare anode 12 is provided below the solution storage section 21 of the housing 20, i.e., directly above the solid electrolyte membrane 13.

成膜装置1Aは、基材Bを載置する載置台40をさらに備えている。 The film forming apparatus 1A further includes a mounting table 40 on which the substrate B is placed.

成膜装置1Aは、ハウジング20の上部に加圧部30Aをさらに備えている。 The film forming apparatus 1A further includes a pressure applying section 30A on the upper portion of the housing 20.

図1Bは、図1Aの成膜装置1Aを用いて、アルミニウム基材Bの表面Baに金属皮膜Fを形成する工程を説明するものである。 Figure 1B illustrates the process of forming a metal coating F on the surface Ba of an aluminum substrate B using the film forming apparatus 1A in Figure 1A.

図1Bに示す通り、電源部16によって、予備陽極12に電圧を印加した状態で、アルミニウム基材Bを、亜鉛下地層Baと固体電解質膜13とが接触するように載置台40に載置し、載置台40とハウジング20とを相対的に移動させて、固体電解質膜13と載置台40との間にアルミニウム基材Bを挟み込み、その後金属イオンを含む溶液Lを溶液収容部21に導入することで、固体電解質膜13を介して金属イオンを含む溶液Lをアルミニウム基材Bの表面Baに配置する。 As shown in FIG. 1B, while a voltage is applied to the spare anode 12 by the power supply unit 16, the aluminum base material B is placed on the mounting table 40 so that the zinc underlayer Ba and the solid electrolyte membrane 13 are in contact with each other, and the mounting table 40 and the housing 20 are moved relative to each other to sandwich the aluminum base material B between the solid electrolyte membrane 13 and the mounting table 40. Then, the solution L containing metal ions is introduced into the solution storage unit 21, so that the solution L containing metal ions is placed on the surface Ba of the aluminum base material B via the solid electrolyte membrane 13.

図1Bの配置になることで、予め予備陽極12に電圧を印加していたことにより、電源部16と、予備陽極12と、金属イオンを含む溶液Lと、固体電解質膜13と、アルミニウム基材Bとが電気的に導通すると同時に電気が流れ、固体電解質膜13に含まれる金属イオンをアルミニウム基材Bの表面Baで還元し、表面Baに金属を析出させて、金属皮膜Fを形成することができる。 By using the arrangement shown in FIG. 1B, a voltage has been applied to the spare anode 12 in advance, so that the power supply unit 16, the spare anode 12, the solution L containing metal ions, the solid electrolyte membrane 13, and the aluminum substrate B are electrically connected, and electricity flows at the same time, reducing the metal ions contained in the solid electrolyte membrane 13 on the surface Ba of the aluminum substrate B, causing the metal to precipitate on the surface Ba, and forming a metal coating F.

なお、成膜装置には、金属皮膜の成膜時の金属皮膜の膜厚の増加量に応じて、固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を増加させるように、固体電解質膜とアルミニウム基材とを相対的に移動させる移動部(加圧部)が備えられている。本発明によれば、移動部により、成膜される金属皮膜の膜厚の増加に応じて、固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を増加させることができるので、金属皮膜の増加による固体電解質膜の変形がほとんどなく、より均一性に優れた金属皮膜を成膜することができる。 The film forming apparatus is equipped with a moving section (pressure applying section) that moves the solid electrolyte film and the aluminum substrate relatively so as to increase the distance between them according to the increase in the thickness of the metal film during the formation of the metal film. According to the present invention, the moving section can increase the distance between the solid electrolyte film and the aluminum substrate according to the increase in the thickness of the metal film being formed, so there is almost no deformation of the solid electrolyte film due to the increase in the thickness of the metal film, and a metal film with excellent uniformity can be formed.

また、成膜装置には、ハウジング20の密閉空間に収容された金属イオンを含む溶液Lの液圧を測定する圧力計(液圧測定部)(図示せず)が備えられていてもよい。 The film forming apparatus may also be equipped with a pressure gauge (liquid pressure measuring unit) (not shown) that measures the liquid pressure of the solution L containing metal ions contained in the sealed space of the housing 20.

さらに、成膜装置には、液圧測定部により測定された溶液の液圧に基づいて、金属皮膜の成膜時の金属皮膜の膜厚の増加量を推定し、該推定した金属皮膜の膜厚の増加量に基づいて、移動部による固体電解質膜とアルミニウム基材との相対的な移動量を制御する制御装置(制御部)(図示せず)が備えられていてもよい。 The film forming apparatus may further include a control device (control unit) (not shown) that estimates the increase in thickness of the metal film during film formation based on the hydraulic pressure of the solution measured by the hydraulic pressure measuring unit, and controls the relative movement of the solid electrolyte film and the aluminum substrate by the moving unit based on the estimated increase in thickness of the metal film.

圧力計により測定された金属イオンを含む溶液Lの圧力の値は、信号として加圧部30Aや配管、ポンプPなどの制御を行うための制御部に入力されるように、圧力計は、制御部に電気的に接続されていることが好ましい。この態様によれば、金属イオンを含む溶液Lを密閉空間内に収容し、密閉空間の溶液を加圧部30Aで加圧するとともに、溶液の加圧状態に保持しながら金属皮膜の成膜を行うので、金属皮膜の増加量に応じて、溶液の液圧も増加する。これにより、金属皮膜の膜厚の増加量を、溶液の液圧を測定するにより推定し、金属皮膜の膜厚を管理することができる。制御部で、この推定した金属皮膜の膜厚の増加量に基づいて固体電解質膜とアルミニウム基材との距離を制御することができるため、その結果、より均一性に優れた金属皮膜を自動的に成膜することができる。 It is preferable that the pressure gauge is electrically connected to the control unit so that the pressure value of the solution L containing metal ions measured by the pressure gauge is input as a signal to the control unit for controlling the pressurizing unit 30A, the piping, the pump P, etc. According to this embodiment, the solution L containing metal ions is contained in an enclosed space, the solution in the enclosed space is pressurized by the pressurizing unit 30A, and the metal film is formed while maintaining the solution in a pressurized state, so that the liquid pressure of the solution also increases according to the increase in the metal film. This makes it possible to estimate the increase in the thickness of the metal film by measuring the liquid pressure of the solution and manage the thickness of the metal film. The control unit can control the distance between the solid electrolyte film and the aluminum substrate based on the estimated increase in the thickness of the metal film, and as a result, a metal film with excellent uniformity can be automatically formed.

本発明では、陽極としては、以下に限定されるものではないが、例えばアルミニウム基材上に被覆する金属、例えば、ニッケル、無酸素銅、又は金属イオンを含む溶液に溶解しない金属イオンの金属よりも貴なる金属、例えば金を挙げることができる。したがって、陽極は、溶解性陽極であってもよいし、不溶性陽極であってもよい。 In the present invention, the anode may be, but is not limited to, a metal coated on an aluminum substrate, such as nickel, oxygen-free copper, or a metal that is more noble than the metal of the metal ion that is not dissolved in a solution containing the metal ion, such as gold. Thus, the anode may be either a soluble anode or an insoluble anode.

予備陽極としては、以下に限定されるものではないが、前記の陽極と同じ構成、すなわち、例えばアルミニウム基材上に被覆する金属、例えば、ニッケル、無酸素銅、又は金属イオンを含む溶液に溶解しない金属イオンの金属よりも貴なる金属、例えば金であってもよい。予備陽極は、溶解性予備陽極であってもよいし、不溶性予備陽極であってもよい。 The spare anode may have the same structure as the anode described above, i.e., may be, for example, a metal coated on an aluminum substrate, such as nickel, oxygen-free copper, or a metal that is more noble than the metal of the metal ion that is not dissolved in the solution containing the metal ion, such as gold, but is not limited to the following. The spare anode may be a soluble spare anode or an insoluble spare anode.

本発明では、アルミニウム基材(陰極)の表面上には亜鉛下地層が形成されている。アルミニウム基材表面上の亜鉛下地層は、アルミニウム基材のめっき処理しようとする表面に存在すればよい。亜鉛下地層は、当該技術分野で公知の方法により形成させてよく、例えば、ダブルジンケート法により形成されていてもよい。なお、亜鉛下地層を形成させるアルミニウム基材としては、アルミニウムなどの金属材料からなる基材、又は樹脂若しくはシリコン基材の処理表面にアルミニウム金属が下地層として形成されている基材を用いることができる。 In the present invention, a zinc underlayer is formed on the surface of the aluminum substrate (cathode). The zinc underlayer on the surface of the aluminum substrate may be present on the surface of the aluminum substrate to be plated. The zinc underlayer may be formed by a method known in the art, for example, by a double zincate method. The aluminum substrate on which the zinc underlayer is formed may be a substrate made of a metal material such as aluminum, or a substrate on which aluminum metal is formed as an underlayer on the treatment surface of a resin or silicon substrate.

本発明では、固体電解質膜としては、金属イオンを含む溶液に接触させることにより、金属イオンを内部に含浸することができ、通電したときにアルミニウム基材表面の亜鉛下地層上において金属イオン由来の金属が析出することができるものであれば、限定されるものではない。固体電解質膜の材質としては、例えば、デュポン社製のナフィオン(登録商標)などのフッ素系樹脂、炭化水素系樹脂、ポリアミック酸樹脂、旭硝子社製のセレミオン(CMV、CMD、CMFシリーズ)などのイオン交換機能を有する樹脂を挙げることができる。 In the present invention, the solid electrolyte membrane is not limited as long as it can be impregnated with metal ions by contacting it with a solution containing metal ions, and can precipitate metal derived from the metal ions on the zinc underlayer on the surface of the aluminum substrate when an electric current is applied. Examples of materials for the solid electrolyte membrane include fluorine-based resins such as Nafion (registered trademark) manufactured by DuPont, hydrocarbon-based resins, polyamic acid resins, and resins with ion exchange functions such as Selemion (CMV, CMD, CMF series) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.

本発明において、固体電解質膜の厚さは、例えば、通常1μm~400μm、好ましくは3μm~100μmである。 In the present invention, the thickness of the solid electrolyte membrane is, for example, usually 1 μm to 400 μm, preferably 3 μm to 100 μm.

本発明において、アルミニウム基材の亜鉛下地層上に被覆させる金属皮膜としては、例えばニッケル皮膜、銅皮膜、金皮膜を挙げることができる。金属イオンを含む溶液を作製する際に、添加して溶解させる金属化合物としては、当該金属の、例えば、塩化物若しくは臭化物などのハロゲン化合物、硫酸塩、スルファミン酸塩若しくは硝酸塩などの無機塩、又は酢酸塩若しくはクエン酸塩などの有機酸塩を挙げることができる。具体的には、ニッケル化合物としては、例えば、塩化ニッケル、硫酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、硝酸ニッケル又は酢酸ニッケルなどを挙げることができる。銅化合物としては、例えば、塩化銅、硫酸銅、又は酢酸銅などを挙げることができる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。金属イオンの濃度は、以下に限定されるものではないが、例えば、0.1mol/L~2.0mol/L、より好ましくは、0.8mol/L~1.2mol/Lである。金属イオンを含む溶液としては、ニッケルイオンを含む溶液が好ましい。 In the present invention, examples of the metal coating to be applied on the zinc undercoat of the aluminum substrate include nickel, copper, and gold coatings. When preparing a solution containing metal ions, examples of the metal compounds to be added and dissolved include halogen compounds such as chlorides and bromides, inorganic salts such as sulfates, sulfamates, and nitrates, and organic acid salts such as acetates and citrates. Specifically, examples of nickel compounds include nickel chloride, nickel sulfate, nickel sulfamates, nickel nitrates, and nickel acetate. Examples of copper compounds include copper chloride, copper sulfate, and copper acetate. These compounds can be used alone or in combination of two or more. The concentration of the metal ions is not limited to the following, but is, for example, 0.1 mol/L to 2.0 mol/L, more preferably 0.8 mol/L to 1.2 mol/L. As the solution containing metal ions, a solution containing nickel ions is preferable.

本発明では、金属イオンを含む溶液のpHは、限定されない。本発明では、電源部と陽極(予備陽極)と溶液と固体電解質膜とアルミニウム基材とが導通したと同時に通電するため、溶液のpHによる亜鉛下地層の腐食が抑制される。したがって、金属イオンを含む溶液のpHは、特に、酸性、例えばpH1~4であっても、塩基性、例えばpH8~11であってもよい。金属イオンを含む溶液のpHは、好ましくは2.0~5.0であり、より好ましくは2.5~4.5である。このようなpHに設定することによって、金属の析出電流効率を向上させることができ、金属皮膜を高速で形成し易くできる。なお、金属皮膜の成膜速度は、pH以外にも、例えば、溶液中の金属イオンや、電流値、陽極材料、陽極面積、温度などの条件により調整することができる。 In the present invention, the pH of the solution containing metal ions is not limited. In the present invention, the power supply unit, the anode (spare anode), the solution, the solid electrolyte membrane, and the aluminum substrate are electrically connected, and electricity is passed at the same time, so that corrosion of the zinc underlayer due to the pH of the solution is suppressed. Therefore, the pH of the solution containing metal ions may be particularly acidic, for example, pH 1 to 4, or basic, for example, pH 8 to 11. The pH of the solution containing metal ions is preferably 2.0 to 5.0, and more preferably 2.5 to 4.5. By setting the pH in this way, the metal deposition current efficiency can be improved, and the metal film can be easily formed at high speed. The film formation speed of the metal film can be adjusted by conditions other than pH, such as metal ions in the solution, current value, anode material, anode area, and temperature.

本発明では、金属イオンを含む溶液は、金属イオンに加えて、任意の他の成分を含んでいてもよい。金属イオンを含む溶液は、例えば、溶媒、pH緩衝剤を含んでいてもよい。溶媒としては、例えば、水又はエタノールを挙げることができる。pH緩衝剤としては、例えば、酢酸緩衝剤、又はコハク酸緩衝剤を挙げることができる。 In the present invention, the solution containing metal ions may contain any other components in addition to the metal ions. The solution containing metal ions may contain, for example, a solvent and a pH buffer. Examples of the solvent include water or ethanol. Examples of the pH buffer include an acetate buffer or a succinate buffer.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらにより限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below using examples and comparative examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these.

I-1.亜鉛下地層の腐食実験
(1)アルミニウム基材表面上にダブルジンケート法により亜鉛下地層をめっきした。
(2)(1)において調製した亜鉛下地層を有するアルミニウム基材をホットプレート上で60℃に加熱した。
(3)(2)において60℃に加熱されたアルミニウム基材の亜鉛下地層上に、ニッケルイオンを含む溶液(トップセドナBN(スルファミン酸ニッケル)、奥野製薬工業株式会社製、pH4)を数滴滴下した。
(4)(3)において溶液を滴下したアルミニウム基材表面上の亜鉛下地層の様子を、溶液滴下直後(0秒)、10秒後、20秒後、30秒後、及び3分後に、デジタルマイクロスコープ(VHX-1000、株式会社キーエンス製)により確認した。
I-1. Corrosion experiment of zinc underlayer (1) A zinc underlayer was plated on the surface of an aluminum substrate by the double zincate method.
(2) The aluminum substrate having the zinc underlayer prepared in (1) was heated to 60° C. on a hot plate.
(3) On the zinc undercoat layer of the aluminum substrate heated to 60° C. in (2), several drops of a solution containing nickel ions (Top Sedona BN (nickel sulfamate), manufactured by Okuno Chemical Industries Co., Ltd., pH 4) were dropped.
(4) (3) The state of the zinc underlayer on the surface of the aluminum substrate onto which the solution was dropped was observed immediately after dropping the solution (0 seconds), 10 seconds, 20 seconds, 30 seconds, and 3 minutes later, using a digital microscope (VHX-1000, manufactured by Keyence Corporation).

I-2.結果
図2に結果を示す。図2より、アルミニウム基材表面上の亜鉛下地層は、ニッケルイオンを含む溶液を滴下して約10秒~20秒後には、腐食(溶解及び水素ガスの発生)を開始し、腐食ムラを形成することがわかった。
I-2. Results The results are shown in Figure 2. It was found from Figure 2 that the zinc undercoat layer on the aluminum substrate surface started to corrode (dissolve and generate hydrogen gas) and form uneven corrosion about 10 to 20 seconds after the solution containing nickel ions was dropped onto it.

II-1.アルミニウム基材へのめっき処理実験
[実施例1]
(1)ハウジング中に、陽極としてのニッケル陽極と、陽極と接するように配置されためっきしようとする金属の金属イオンを含む溶液を充填するための溶液収容部と、溶液収容部の開口部を覆うように配置された固体電解質膜(Nafion NRE212、Dupont製)とを準備し、陽極、溶液収容部及び固体電解質膜を含む陽極部を組み立てた。
(2)(1)で準備した陽極部の溶液収容部中に、ニッケルイオンを含む溶液(トップセドナBN(スルファミン酸ニッケル)、奥野製薬工業株式会社製、pH4)を充填した。
(3)(2)でニッケルイオンを含む溶液が充填された陽極部の陽極に、該陽極に接続された電源を使用して、電圧を印加した。
(4)(3)において陽極に電圧を印加しながら、固体電解質膜と、陰極としてのダブルジンケート法で成膜した亜鉛下地層を有するアルミニウム基材(アルミニウム板(A1050)、50mm×50mm×2mm)とを接触させることで、電源、陽極、溶液、固体電解質膜、及びアルミニウム基材を導通し、温度55℃、電流密度48.8mA/cmで通電した。なお、当該アルミニウム基材は、20mm×10mmの開口になるようPIテープにてマスキングを実施し、当該開口部のみを成膜するようにした。
(5)(4)で通電した回路において、溶液の加圧を開始することで、当該溶液の液圧に伴い、固体電解質膜、さらに当該固体電解質膜を介してアルミニウム基材を加圧した。
(6)(5)において、1MPaで300秒間加圧することで、アルミニウム基材の亜鉛下地層上にニッケル皮膜を析出させた。
II-1. Experimental study on plating of aluminum substrate [Example 1]
(1) In a housing, a nickel anode as an anode, a solution storage section for filling with a solution containing metal ions of a metal to be plated and arranged so as to be in contact with the anode, and a solid electrolyte membrane (Nafion NRE212, manufactured by DuPont) arranged so as to cover the opening of the solution storage section were prepared, and an anode section including the anode, the solution storage section, and the solid electrolyte membrane was assembled.
(2) The solution container of the anode part prepared in (1) was filled with a solution containing nickel ions (Top Sedona BN (nickel sulfamate), manufactured by Okuno Chemical Industries Co., Ltd., pH 4).
(3) A voltage was applied to the anode of the anode part filled with the solution containing nickel ions in (2) by using a power source connected to the anode.
(4) While applying a voltage to the anode in (3), the solid electrolyte membrane was brought into contact with an aluminum substrate (aluminum plate (A1050), 50 mm x 50 mm x 2 mm) having a zinc underlayer formed by a double zincate method as a cathode, thereby conducting electricity among the power source, anode, solution, solid electrolyte membrane, and aluminum substrate, and passing a current at a temperature of 55°C and a current density of 48.8 mA/ cm2 . The aluminum substrate was masked with PI tape to leave an opening of 20 mm x 10 mm, and a film was formed only on the opening.
(5) In the circuit energized in (4), pressurization of the solution was started, and the liquid pressure of the solution pressurized the solid electrolyte membrane and further the aluminum substrate through the solid electrolyte membrane.
(6) In (5), a nickel coating was deposited on the zinc undercoat layer of the aluminum substrate by applying a pressure of 1 MPa for 300 seconds.

[比較例1]
(1)ハウジング中に、陽極としてのニッケル陽極と、陽極と接するように配置されためっきしようとする金属の金属イオンを含む溶液を充填するための溶液収容部と、溶液収容部の開口部を覆うように配置された固体電解質膜(Nafion NRE212、Dupont製)とを準備し、陽極、溶液収容部及び固体電解質膜を含む陽極部を組み立てた。
(2)(1)で準備した陽極部の溶液収容部中に、ニッケルイオンを含む溶液(トップセドナBN(スルファミン酸ニッケル)、奥野製薬工業株式会社製、pH4)を充填した。
(3)(2)で溶液が充填された陽極部における固体電解質膜と陰極としてのダブルジンケート法で成膜した亜鉛下地層を有するアルミニウム基材(アルミニウム板(A1050)、50mm×50mm×2mm)とを接触させた。なお、当該アルミニウム基材は、20mm×10mmの開口になるようPIテープにてマスキングを実施し、当該開口部のみを成膜するようにした。
(4)(3)で陽極部と陰極とを接触させた状態で、溶液の加圧を開始することで、当該溶液の液圧に伴い、固体電解質膜、さらに当該固体電解質膜を介してアルミニウム基材を加圧し、固体電解質膜とアルミニウム基材表面上の亜鉛下地層との間の加圧力を安定化させた。なお、加圧は、基材(表面の微小な凹凸などを含む)と陽極部における固体電解質膜の追従性を向上させ、基材と固体電解質膜とを均一に接触させることを目的として実施した。
(5)(4)において約30秒~約1分間安定化させた後、電源を用いて陽極に電圧を印加し、電源、陽極、溶液、固体電解質膜、及びアルミニウム基材を導通し、温度55℃、電流密度48.8mA/cmで通電した。
(6)(5)において、1MPaで300秒間加圧することで、アルミニウム基材の亜鉛下地層上にニッケル皮膜を析出させた。
[Comparative Example 1]
(1) In a housing, a nickel anode as an anode, a solution storage section for filling with a solution containing metal ions of a metal to be plated and arranged so as to be in contact with the anode, and a solid electrolyte membrane (Nafion NRE212, manufactured by DuPont) arranged so as to cover the opening of the solution storage section were prepared, and an anode section including the anode, the solution storage section, and the solid electrolyte membrane was assembled.
(2) The solution container of the anode part prepared in (1) was filled with a solution containing nickel ions (Top Sedona BN (nickel sulfamate), manufactured by Okuno Chemical Industries Co., Ltd., pH 4).
(3) The solid electrolyte membrane in the anode part filled with the solution in (2) was brought into contact with an aluminum substrate (aluminum plate (A1050), 50 mm x 50 mm x 2 mm) having a zinc underlayer formed by a double zincate method as a cathode. The aluminum substrate was masked with PI tape to leave an opening of 20 mm x 10 mm, and the film was formed only on the opening.
(4) In the state where the anode part and the cathode were in contact with each other in (3), the solution was started to be pressurized, and the liquid pressure of the solution applied pressure to the solid electrolyte membrane and further to the aluminum substrate via the solid electrolyte membrane, stabilizing the pressure between the solid electrolyte membrane and the zinc underlayer on the surface of the aluminum substrate. Note that the pressurization was carried out for the purpose of improving the conformability of the solid electrolyte membrane in the anode part to the substrate (including minute irregularities on the surface) and bringing the substrate and the solid electrolyte membrane into uniform contact.
(5) After stabilization for about 30 seconds to about 1 minute in (4), a voltage was applied to the anode using a power source, and the power source, anode, solution, solid electrolyte membrane, and aluminum substrate were electrically connected to each other, and electricity was passed at a temperature of 55° C. and a current density of 48.8 mA/ cm2 .
(6) In (5), a nickel coating was deposited on the zinc undercoat layer of the aluminum substrate by applying a pressure of 1 MPa for 300 seconds.

[比較例2]
比較例1において、(4)及び(5)の工程における加圧力安定化時間を約5秒~約10秒間に変更した以外は、比較例1と同様にニッケル皮膜を析出させた。
[Comparative Example 2]
A nickel coating was deposited in the same manner as in Comparative Example 1, except that the pressure stabilization time in steps (4) and (5) was changed to about 5 seconds to about 10 seconds.

II-2.結果
図3に、実施例1における電圧印加時間と極間電位の関係を示す。図4に、比較例1における電圧印加時間と極間電位の関係を示す。図3及び4により、比較例1では、陽極に電圧を印加する前において、亜鉛の腐食に伴う電位差が発生していることがわかった。
II-2. Results Figure 3 shows the relationship between the voltage application time and the inter-electrode potential in Example 1. Figure 4 shows the relationship between the voltage application time and the inter-electrode potential in Comparative Example 1. Figures 3 and 4 show that in Comparative Example 1, a potential difference occurs due to zinc corrosion before the voltage is applied to the anode.

図5に、実施例1におけるアルミニウム基材の亜鉛下地層上にめっきされたニッケル皮膜の様子をデジタルマイクロスコープにより観察した像(N=3)を示す。図6に、比較例1におけるアルミニウム基材の亜鉛下地層上にめっきされたニッケル皮膜の様子をデジタルマイクロスコープにより観察した像(N=3)を示す。図7に、比較例2におけるアルミニウム基材の亜鉛下地層上にめっきされたニッケル皮膜の様子をデジタルマイクロスコープにより観察した像(N=2)を示す。図5~7より、固体電解質膜と陰極としての亜鉛下地層を有するアルミニウム基材とを接触させる前から、陽極に電圧を印加することにより、均一な膜質のニッケル皮膜を安定してアルミニウム基材上に被覆することができることがわかった。なお、図6及び7より、固体電解質膜と陰極としての亜鉛下地層を有するアルミニウム基材との接触から10秒以内に陽極に電圧を印加したとしても、アルミニウム基材表面上の亜鉛下地層において腐食が起こり、形成されるニッケル皮膜に析出ムラができてしまうことがわかった。 Figure 5 shows images (N=3) of the nickel coating plated on the zinc underlayer of the aluminum substrate in Example 1, observed by a digital microscope. Figure 6 shows images (N=3) of the nickel coating plated on the zinc underlayer of the aluminum substrate in Comparative Example 1, observed by a digital microscope. Figure 7 shows images (N=2) of the nickel coating plated on the zinc underlayer of the aluminum substrate in Comparative Example 2, observed by a digital microscope. From Figures 5 to 7, it was found that a nickel coating of uniform quality can be stably coated on the aluminum substrate by applying a voltage to the anode before contacting the solid electrolyte membrane with the aluminum substrate having the zinc underlayer as the cathode. It was also found from Figures 6 and 7 that even if a voltage is applied to the anode within 10 seconds of contacting the solid electrolyte membrane with the aluminum substrate having the zinc underlayer as the cathode, corrosion occurs in the zinc underlayer on the aluminum substrate surface, resulting in uneven deposition in the nickel coating that is formed.

以上に記載した実験により、図8に記載するように、金属イオンを含む溶液の送液後に通電・成膜していた従来プロセスを、陽極への電圧の印加後に金属イオンを含む溶液を送液して送液と同時に通電・成膜する本発明のプロセスに変更することで、均一な膜質の金属皮膜を安定してアルミニウム基材の亜鉛下地層上に成膜することができる。 The above-described experiments have demonstrated that by changing the conventional process in which a solution containing metal ions is delivered and then an electric current is applied to form a film, as shown in Figure 8, to the process of the present invention in which a solution containing metal ions is delivered after a voltage is applied to the anode, and an electric current is applied and a film is formed at the same time as the solution is delivered, it is possible to stably form a metal coating of uniform quality on the zinc undercoat layer of an aluminum substrate.

1A 成膜装置
11 陽極
12 予備陽極
13 固体電解質膜
16 電源部
20 ハウジング
21 溶液収容部
22 開口部
30A 加圧部
40 載置台
L 金属イオンを含む溶液
T タンク
P ポンプ
B アルミニウム基材(陰極)
Ba アルミニウム基材の表面(亜鉛下地層)
F 金属皮膜
REFERENCE SIGNS LIST 1A Film forming apparatus 11 Anode 12 Spare anode 13 Solid electrolyte membrane 16 Power supply unit 20 Housing 21 Solution storage unit 22 Opening 30A Pressurizing unit 40 Placement table L Solution containing metal ions T Tank P Pump B Aluminum substrate (cathode)
Ba: Surface of aluminum substrate (zinc undercoat layer)
F Metal Film

Claims (5)

亜鉛下地層を有するアルミニウム基材上に金属皮膜を成膜する方法であって、
陽極と陰極としての前記アルミニウム基材との間に固体電解質膜を配置し、
前記陽極と前記固体電解質膜との間に前記アルミニウム基材上にめっきしようとする金属の金属イオンを含む溶液を配置し、
前記陽極に電圧を印加しながら、前記固体電解質膜と前記アルミニウム基材との接触、並びに前記溶液の加圧及び当該加圧に伴う前記固体電解質膜を介する前記アルミニウム基材の加圧を行い、前記固体電解質膜の内部に含有された前記金属イオンを前記アルミニウム基材の亜鉛下地層上に析出させる
前記方法。
1. A method for depositing a metallic coating on an aluminum substrate having a zinc undercoat, comprising the steps of:
A solid electrolyte membrane is disposed between an anode and the aluminum substrate as a cathode;
a solution containing metal ions of a metal to be plated on the aluminum base material is placed between the anode and the solid electrolyte membrane;
While applying a voltage to the anode, the solid electrolyte membrane is brought into contact with the aluminum base material, and the solution is pressurized and the aluminum base material is pressurized via the solid electrolyte membrane in association with the pressurization, thereby precipitating the metal ions contained inside the solid electrolyte membrane onto a zinc underlayer of the aluminum base material.
前記溶液が、ニッケルイオンを含む溶液である、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the solution is a solution containing nickel ions. 陽極と、前記陽極と並列に接続された予備陽極と、亜鉛下地層を有するアルミニウム基材である陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された金属イオンを含む溶液を収容する溶液収容部と、前記溶液収容部内の前記溶液を加圧するための加圧部と、前記加圧部による前記溶液の加圧時に前記陰極表面とともに加圧される前記溶液収容部に備えられた固体電解質膜と、前記陽極及び/又は前記予備陽極と前記陰極との間に電圧を印加する電源部とを備える、金属皮膜の成膜装置であって、
前記予備陽極が、前記溶液収容部において、該溶液収容部に前記溶液が導入されてすぐに前記電源部と前記溶液と前記固体電解質膜と前記陰極と導通することができるような位置に配置されており、
前記成膜装置が、前記予備陽極に電圧を印加しながら前記溶液を導入することで、前記電源部と前記予備陽極と前記固体電解質膜と前記溶液と前記陰極との導通と同時に通電が起こり、前記金属イオンの金属皮膜を前記陰極上に成膜させるためのものである、
前記成膜装置。
1. An apparatus for forming a metal film comprising: an anode; a spare anode connected in parallel to the anode; a cathode which is an aluminum substrate having a zinc underlayer; a solution storage section which stores a solution containing metal ions and is disposed between the anode and the cathode; a pressurizing section which pressurizes the solution in the solution storage section; a solid electrolyte membrane provided in the solution storage section which is pressurized together with a surface of the cathode when the pressurizing section pressurizes the solution; and a power supply section which applies a voltage between the anode and/or the spare anode and the cathode,
the spare anode is disposed at a position in the solution storage section such that the spare anode can be electrically connected to the power supply section, the solution, the solid electrolyte membrane, and the cathode immediately after the solution is introduced into the solution storage section,
The film forming apparatus introduces the solution while applying a voltage to the spare anode, thereby causing conduction between the power supply unit, the spare anode, the solid electrolyte membrane, the solution, and the cathode, and simultaneously causing current to flow between the power supply unit, the spare anode, the solid electrolyte membrane, the solution, and the cathode, thereby forming a metal film of the metal ions on the cathode.
The film forming apparatus.
前記予備陽極が、前記溶液収容部の下方における前記固体電解質膜の直上に配置されている、請求項3に記載の成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 3, wherein the spare anode is disposed directly above the solid electrolyte membrane below the solution storage section. 前記溶液が、ニッケルイオンを含む溶液である、請求項3又は4に記載の成膜装置。
The film forming apparatus according to claim 3 , wherein the solution contains nickel ions.
JP2022152277A 2022-09-26 2022-09-26 METHOD AND APPARATUS FOR FORMING METAL PLATING FILM Pending JP2024046910A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022152277A JP2024046910A (en) 2022-09-26 2022-09-26 METHOD AND APPARATUS FOR FORMING METAL PLATING FILM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022152277A JP2024046910A (en) 2022-09-26 2022-09-26 METHOD AND APPARATUS FOR FORMING METAL PLATING FILM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024046910A true JP2024046910A (en) 2024-04-05

Family

ID=90527411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022152277A Pending JP2024046910A (en) 2022-09-26 2022-09-26 METHOD AND APPARATUS FOR FORMING METAL PLATING FILM

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024046910A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5803858B2 (en) Metal film forming apparatus and film forming method
JP5692268B2 (en) Metal film forming apparatus and film forming method
EP2818585B1 (en) Film formation device and film formation method for forming metal film
TWI531418B (en) Wetting a workpiece surface in a fluid-processing system
US8211495B2 (en) Noble metal plating of titanium components
US20210084774A1 (en) Method for manufacturing wiring board, and wiring board
US9909226B2 (en) Film formation system and film formation method for forming metal film
CN1714177A (en) Plating uniformity control by contact ring shaping
JPS6344820B2 (en)
JP2016169399A (en) Apparatus and method for film deposition of metal coating
US9714474B2 (en) Seed layer deposition in microscale features
JP2024046910A (en) METHOD AND APPARATUS FOR FORMING METAL PLATING FILM
TW201124564A (en) Film-forming method and storage medium
US6180524B1 (en) Metal deposit process
JP2014098183A (en) Film deposition apparatus and film deposition method of metal coat
JP6344269B2 (en) Plating method
WO2015019152A2 (en) Film deposition device of metal film and film deposition method
KR100865448B1 (en) Electro chemical plating apparatus and method thereof
CN114635123B (en) Film forming apparatus and film forming method for metal plating film
JP3087554B2 (en) Plating method
JP2018090865A (en) Plating apparatus, plating method and manufacturing method of plated product
JP2024062235A (en) Metal film deposition method
JP2002266098A (en) Plating apparatus and method for manufacturing semiconductor device
JP2019127604A (en) Film deposition apparatus for metallic film
JP2005105348A (en) Plating method