JPH073499A - 陽極酸化方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 陽極プローブと正常に接続されている基板数
を自動的に判定し、また、基板１枚当りの電流を常に一
定にして高品質酸化膜を作る方法と装置を提供する。 【構成】 基板の電流を測定して、前記基板の電源切離
しと前記基板の接続数に対応した電流を設定することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体および液晶パネル
の金属膜に陽極酸化法で絶縁膜を形成する方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルの陽極酸化を例にとり説明す
る。液晶パネルでは絶縁性基板としてガラスを、金属膜
としてアルミニュームまたはタンタルが使用される。

【０００３】パターン化した金属膜を有する被酸化基板
を電解液、例えば酒石酸アンモニュームの５％水溶液に
浸漬し、基板を直流電源の陽極に、ステンレススチール
板を陰極に接続してアルミニュームの表面に酸化アルミ
の絶縁膜を形成する。

【０００４】図２は陽極酸化の説明図である。酸化槽２
１の電解液２２に被酸化基板２３を浸漬する。被酸化基
板２３の大きさは３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚み１．１
ｍｍである。被酸化基板２３には厚み３０００オングス
トロームのアルミ膜パターン２６が形成されており、そ
のパターンに連結したプローブ接続部２５に陽極プロー
ブを接続する。

【０００５】図３は陽極酸化法の電流と電圧のタイムチ
ャートである。２７は定電流の設定値Ｉ１、２８は最大
電圧の設定値Ｖ１であり、２９は実電流、３０は実電圧
の波形である。アルミニュームの場合、通常、Ｉ１＝１
Ａ、Ｖ１＝１００Ｖである。

【０００６】初めは抵抗値が小さいので定電流Ｉ１が流
れる。アルミ膜の表面に酸化アルミの絶縁膜が形成され
るに従い抵抗値が増大し、電圧は直線的に上昇する。こ
の電圧が設定最大電圧Ｖ１に達すると、電圧は一定とな
り電流が減少する。この領域では定電圧で酸化が行われ
る。

【０００７】従来の装置では、酸化槽に浸漬されている
基板数を目視判断して基板枚数または総電流を設定しな
ければならないという欠陥があった。

【０００８】また、基板に陽極プローブを２個接続しそ
の間の導通を測定して、正常に接続された基板数を自動
判断する方法もあるが、回路が複雑になるという欠陥が
あった。

【０００９】また、（基板数）×（１枚当りの電流）の
総電流が直流電源の定電流値として設定されているの
で、陽極酸化中に基板と陽極プローブの接続が切れた
時、従来の装置では、切れた基板の電流が接続中の他の
基板に過剰に流れるので、酸化膜の特性が変化したり、
さらに過大電流になると金属膜がとけて断線するという
欠陥があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、酸化
槽に浸漬され、陽極プローブと正常に接続されている基
板数を、単純な回路で自動的に判定することのできる陽
極酸化方法と装置を提供することである。

【００１１】また、本発明の目的は、基板と陽極プロー
ブの接続が切れた基板を自動的に検出して、基板１枚当
りの電流を常に一定とし高品質の酸化膜を作る陽極酸化
方法と装置を提供することである。

【００１２】

【問題を解決するための手段】本発明は基板の電流を測
定して、前記基板の回路切離しと前記基板の接続数に対
応した電流を設定することを特徴とする。

【００１３】

【実施例】本発明を図面を参照して説明する。図１は本
発明の陽極酸化装置の構成図である。

【００１４】電流設定回路１で基板１枚当りの定電流値
を設定し、電圧設定回路２で最大電圧値を設定する。陽
極プローブ１３ａ、１３ｂを基板１１ａ、１１ｂのアル
ミニューム膜に１２ａ、１２ｂに接続した後起動回路３
で制御回路４に酸化の開始を指示すると、制御回路４は
電流設定回路１の１０％以下の微小電流を直流電源５に
対しセットしてリレ７ａ、７ｂを閉とした後、直流電源
５をオンする。

【００１５】抵抗６ａ、６ｂに流れる電流を電流検出回
路８ａ、８ｂで検出する。酸化槽９の電解液１０に浸漬
された基板１１ａ、１１ｂのアルミニューム膜１２ａ、
１２ｂと陽極プローブ１３ａ、１３ｂ間の接続が不完全
な場合、抵抗６ｂに流れる電流が異常に少なくなるので
異常接続基板として判定してリレ７ｂを開とする。ま
た、基板１１ｂがない場合、抵抗６ｂに流れる電流は０
となるので正常な接続基板数を自動的に判定することが
できる。

【００１６】制御回路４は、正常な接続基板数に電流設
定回路１の定電流値を乗じた電流値を直流電源５にセッ
トして陽極酸化を開始する。

【００１７】最大電圧に達する以前の定電流酸化中の基
板１１ａ、１１ｂに流れる電流はほぼ一定しているの
で、抵抗６ａ、６ｂの電流をモニタすれば陽極プローブ
１３ａ、１３ｂとアルミニューム膜１２ａ、１２ｂとの
接続状態を知ることができる。

【００１８】例えば、検出回路８ｂで接続不良を検出す
ると、制御回路４はリレー７ｂを開として、その基板分
の電流を減算した定電流値を直流電源５に再セットする
ことにより、残った基板への電流を一定にし過剰な電流
が流れるのを防止する。

【００１９】上記説明では基板が２枚の場合について述
べたが、全く同様にして３枚以上の基板に対しても全く
同様に実現できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は次のよう
な効果を奏するものである。陽極プローブと正常に接続
されている基板数を自動的に判定し、また、基板への電
流を常に一定にして高品質の酸化膜ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の陽極酸化装置の構成図である。

【図２】陽極酸化の説明図である。

【図３】陽極酸化法の電流と電圧のタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１…電流設定回路、２…電圧設定回路、３…起動回路、
４…制御回路、５…直流電源、６ａ、６ｂ…抵抗、７
ａ、７ｂ…リレ、８ａ、８ｂ…電流検出回路、９…酸化
槽、１０…電解液、１１ａ、１１ｂ…基板、１２ａ、１
２ｂ…アルミニューム膜、１３ａ、１３ｂ…陽極プロー
ブ、２１…酸化槽、２２…電解液、２３…被酸化基板、
２４…液面、２５…プローブ接続部、２６…アルミ膜パ
ターン、２７…定電流の設定値、２８…最大電圧の設定
値、２９…実電流、３０…実電圧の波形。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板上に金属膜を形成した２枚以
   上の基板を電解液に浸漬して１台の直流電源で陽極酸化
   する方法において、前記基板の電流を測定して異常基板
   を検出し、前記異常基板の回路切離しと正常基板の接続
   数に対応した電流を設定することを特徴とした陽極酸化
   方法。
2. 【請求項２】 電流測定を陽極酸化開始時に行うことを
   特徴とした請求項１記載の陽極酸化方法。
3. 【請求項３】 電流測定を定電流動作時に行うことを特
   徴とした請求項１記載の陽極酸化方法。
4. 【請求項４】 絶縁性基板上に金属膜を形成した２枚以
   上の基板を電解液に浸漬して１台の直流電源で陽極酸化
   する装置において、定電流設定手段と最大電圧設定手段
   と前記基板の電流測定手段と前記直流電源の回路接続切
   離し手段と酸化槽と陽極プローブと陰極板からなること
   を特徴とした陽極酸化装置。