JP5915602B2 - 金属皮膜の成膜装置および成膜方法 - Google Patents
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Description
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る金属皮膜の成膜装置の模式的概念図である。図2は、図1に示す金属皮膜の成膜装置による成膜方法を説明するための図であり、(a)は、成膜装置の成膜前状態を説明するための模式的断面図であり、(b)は、成膜装置の成膜時の状態を説明するための模式的断面図である。
図3は、本発明の第2実施形態に係る金属皮膜の成膜装置1Bの模式的概念図であり、(a)は、成膜装置による成膜前の状態を示した模式的断面図であり、(b)は、(a)に示す成膜装置による成膜時の状態を説明するための模式的断面図であり、(c)は、(b)に示す陽極が加圧される表面(領域)と基材の成膜領域との位置関係と、金属イオン溶液の流れを説明するための模式的平面図である。
[実施例1]
上述した図3(a)に示す装置を用いて金属皮膜を成膜した。表面に成膜する基材として、純アルミニウム基材(50mm×50mm×厚さ1mm、成膜領域の面積30mm×30mm)を準備し、この表面にニッケルめっき皮膜を形成し、さらにニッケルめっき皮膜の表面に、金めっき皮膜を形成した。次に、30mm×30mm×0.5mmの発泡チタンからなる多孔質体(三菱マテリアル製)の表面に、成膜領域に相当する成膜用表面に白金めっきを厚さ3μm被覆した陽極を用いた。
+側膜厚のばらつき(%)=(最大膜厚−平均膜厚)/平均膜厚×100
−側膜厚のばらつき(%)=(平均膜厚−最小膜厚)/平均膜厚×100
比較例1では、実施例1と同じように、金属皮膜を成膜した。実施例1と相違する点は、図4(a),(b)に示す成膜装置9のように、部分的に陽極の表面20aに接触してこれを加圧する9つの接触加圧部を用いた点であり、各接触加圧部の加圧面積は5mm×5mmであり、これらが3行×3列で等間隔に配置されている。実施例1と同様に、成膜した皮膜の膜厚を測定し、以下に+側および−側の膜厚バラつきを算出した。これらの結果を表1および図5に示す。
図5(a),(b)および表1に示すように、実施例1に係る成膜装置で成膜された金属皮膜は、比較例に比べて膜厚は均一であり、バラつきが小さくなっていることがわかる。これは、実施例1に係る成膜装置は、成膜時において、成膜領域に応じた接触加圧部により陽極を加圧することにより、基材の成膜領域を固体電解質膜で均一に加圧することができたからであると考えられる。
実施例1と同じようにして金属皮膜を成膜した。実施例2の成膜装置で成膜したときの、金属皮膜の成膜速度を測定した。この結果を以下の表2および図6に示す。
実較例2と同じようにして金属皮膜を成膜した。実施例2と相違する点は、図4(a),(b)に示す成膜装置9のように、部分的に陽極の表面に接触してこれを加圧する9つの接触加圧部を用いることにより、流路の一部として陽極内に金属イオン溶液が通過する流路を形成されていない成膜装置を用いて成膜した点である。すなわち、比較例2では、陽極内に金属イオンを含む溶液を通過させずに成膜した。実施例2の成膜装置で成膜したときの、金属皮膜の成膜速度を測定した。この結果を以下の表2および図6に示す。
実施例2の成膜速度が比較例2のものよりも速かったのは、多孔質体である陽極内に、金属イオン溶液Lを流すための流路を形成することにより、金属イオン溶液を陽極の全体に随時強制的に供給することができたからであると考えられる。
Claims (2)
- 陽極と、前記陽極と陰極となる基材との間において前記陽極の表面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、を少なくとも備えており、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、
前記陽極は、前記金属イオンを含む溶液が透過し、かつ前記固体電解質膜に前記金属イオンを供給する多孔質体からなり、
前記成膜装置は、前記陽極に接触するとともに、該陽極を介して前記固体電解質膜で前記基材の表面を加圧する接触加圧部を備えており、
該接触加圧部は、前記基材の表面のうち前記金属皮膜が成膜される成膜領域を均一に加圧するように、該成膜領域に対応した前記陽極の表面を加圧し、
前記成膜装置は、前記陽極を収容するとともに、該陽極に前記金属イオンを含む溶液を供給するための金属イオン供給部を備えており、
前記金属イオン供給部は、前記金属イオンを含む溶液を導入し、該金属イオン供給部内に前記金属イオンを含む溶液を流し、前記金属イオンを含む溶液を排出する流路が形成されており、
前記接触加圧部は、前記流路の一部として、前記陽極の厚さ方向に沿って形成された前記陽極の一方側の端部からその他方の端部に向かって、前記陽極内に前記金属イオンを含む溶液が通過する流路が形成されるように、前記金属イオン供給部内に配置されていることを特徴とする金属皮膜の成膜装置。 - 陽極と、陰極となる基材との間において前記陽極の表面に固体電解質膜を配置し、前記固体電解質膜を基材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、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することにより、前記金属からなる金属皮膜を前記基材の表面に成膜する金属皮膜の成膜方法であって、
前記陽極として、前記金属イオンを含む溶液が透過し、かつ前記固体電解質膜に前記金属イオンを供給する多孔質体を用い、
前記金属皮膜を成膜する際に、前記基材の表面のうち前記金属皮膜が成膜される成膜領域に対応した前記陽極の表面を前記基材に向かって加圧することにより、前記固体電解質膜で前記基材の成膜領域を均一に加圧し、前記陽極の厚さ方向に沿って形成された前記陽極の一方側の端部からその他方側の端部に向かって、前記陽極内に前記金属イオンを含む溶液を通過させながら、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。
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