金属溶液化在装置内循环，并且经由通孔14c被供给到固体电解质膜13。W此方式，金属 离子能够渗透过固体电解质膜13。
[0083] 如图4C所示，在此状态下，电源16的供电极性被反转，W使得导电部件11A用作正 电极，基板W用作负电极，并且电源16在基板W与导电部件11A之间施加电压。由此，已渗透过 固体电解质膜13的金属溶液化的金属离子在粗化的表面区域wa上沉积，从而在表面区域wa 中形成金属膜MF。
[0084] 如上所述，溶剂La转换为金属溶液化，并且在导电部件11A与基板W之间的极性被 反转(具体地，电源16的供电极性被反转)之后，在导电部件11A与基板W之间施加电压。如此 便可在基板W的表面区域wa上容易地形成金属膜MF。由于金属膜MF形成在基板W的粗化的表 面区域上，因此可W在基板W上部分地形成具有高附着力的金属膜MF。
[0085] 此外，在该实施例中，可W使用加压装置18, W通过掩蔽板14使固体电解质膜13上 的导电部件11A均匀地紧压住基板W的表面wf。因此，可W形成具有更均匀的厚度的均质金 属膜MF。
[0086] 如上所述，在表面处理期间，溶剂La根据掩蔽板14的通孔14c的形状渗透过固体电 解质膜13的部分，并且当膜形成时，金属溶液化渗透。因此，掩蔽板14的材料可W是导电性 材料或非导电性材料。当使用诸如树脂的非导电性材料作为掩蔽板14的材料时，可W通过 明确表面区域wa和区域的其余部分来明确粗化范围。由此，可W形成具有明显的边缘的金 属膜MF。
[0087] 接下来，解释第Ξ实施例。图5A到5C是用于解释根据第Ξ实施例使用表面处理装 置对基板的表面处理的示意性截面图。图5A是示出基板表面处理之前的状态的图；图5B是 示出基板表面处理期间的状态的图；图5C是示出图5B所示的基板表面处理之后的膜形成状 态的图。
[0088] 根据该实施例的表面处理装置1C与根据第二实施例的表面处理装置1B的不同之 处在于液体供给部15的结构，W及导电部件11B的位置和结构。因此，具有与根据第二实施 例的表面处理装置1B中相同的结构的部件由相同的参考标号表示，并且省略对它们的解 释。
[0089] 如图5A所示，在该实施例中，在液体供给部15中形成用于容纳溶剂La和金属溶液 化的液体容纳腔15c，并且导电部件11B被设置为与掩蔽板14的第二表面14b分隔。导电部件 11B是导电性非多孔体，并且由不溶于溶剂La和金属溶液化的材料制成。
[0090] 在表面处理期间，如图5B所示，在将溶剂La供给到液体供给部15A的液体容纳腔 15c的同时，与第二实施例类似地，加压装置18使固体电解质膜13紧贴住基板W的表面wf。接 下来，电源16在用作负电极的导电部件11B与用作正电极的基板W之间施加电压。由此，在基 板W的表面wf中，快速、容易地粗化与通孔14c的形状对应的表面区域wa。
[0091 ]此外，与第二实施例类似地，当膜形成时，将被供给到液体供给部15A的液体从溶 剂La转换为金属溶液化，如图5C所示。接下来，电源16的供电极性被反转，W使得导电部件 11B用作正电极，基板W用作负电极，并且电源16在基板W与导电部件11A之间施加电压。由 此，已渗透过固体电解质膜13的金属溶液化的金属离子沉积在粗化的表面区域wa上，从而 在表面区域wa中形成金属膜MF。
[0092] 下面基于实例解释本发明。首先，解释实例1。上述根据第二实施例的表面处理装 置被用于部分地粗化由无氧铜制成的基板(50mmX50mmX厚度1mm)的表面。作为导电部件， 使用泡沫铁（10mm X 10mm X 1mm的多孔体，该多孔体由具有85体积％孔隙率的泡沫铁（由 Mitsubishi Materials Corporation制造））形成。使用具有 10mmX 10mm的通孔的0.5mm厚 的掩蔽板。对于固体电解质膜，使用由E.I.du Pont de Nemours and Company制造的 Nafion NR211，并且使用30%硫酸水溶液作为溶液。在基板的表面中，与通孔(10mmX 10mm) 的形状对应的表面被视为将要粗化的表面区域。
[0093] 当基板被粗化时，基板的溫度被设定为25°C，并且在加压装置正Wl.OMpa使固体 电解质膜紧压住基板的表面的同时，电源在所施加的压力为3.0V且施加时间为1分钟的条 件下，在用作正电极的基板与用作负电极的导电部件之间施加电压。
[0094] 接下来，解释实例2。与实例1类似，基板的表面被部分地粗化。与实例1的不同之处 是电压施加时间为5分钟。
[00%]解释实例3。与实例1类似，基板的表面被部分地粗化。与实例1的不同之处是电压 施加时间为10分钟。
[0096] 解释实例4。与实例1类似，基板的表面被部分地粗化。与实例1的不同之处是用于 执行表面处理的基板溫度为60°C。
[0097] 在根据实例1到4的基板的表面中，测量被粗化的表面的表面粗糖度。结果在表1W 及图6A到6D中示出。图6A到6D是示出根据实例巧Ij4的基板的表面粗糖度的测量结果的图， 具体而言，是示出表面的表面分布的图。
[009引[表1]
[0099]
[0100] 如图6A到图6D所示，在根据实例巧Ij4的基板的表面中，与掩蔽板的通孔对应的表 面区域被粗化。此外，如表1所示，发现可W根据电压施加时间和基板溫度来控制表面粗糖 度。
[0101] 尽管上面详细地描述了本发明的实施例，但是本发明不限于上述实施例，并且在 不偏离权利要求范围中描述的本发明精神的情况下，可W做出各种设计更改。
【主权项】
1. 一种表面处理方法，其特征在于包括： 在固体电解质膜的第一表面被直接设置在基板的表面上，并且设置有通孔的掩蔽板的 第一表面被直接设置在所述固体电解质膜的第二表面上的状态下，通过经由所述通孔将溶 剂从所述掩蔽板的第二表面供给到所述固体电解质膜来粗化所述基板的与所述通孔对应 的表面区域，其中 所供给的溶剂渗透过所述固体电解质膜，并且溶解所述基板的所述表面。2. 根据权利要求1所述的表面处理方法，其中 所述基板的表面由金属制成，并且 所述粗化包括在导电部件被设置在所述掩蔽板的所述第二表面上的状态下，在用作正 电极的所述基板与用作负电极的所述导电部件之间施加电压。3. 根据权利要求2所述的表面处理方法，其中 所述溶剂被从液体供给部的液体容纳腔供给，并且 所述导电部件通过所述液体容纳腔被设置在所述掩蔽板的所述第二表面上。4. 一种用于形成金属膜的方法，其特征在于包括： 通过根据权利要求2或权利要求3所述的表面处理方法粗化所述基板的表面区域； 在所述粗化之后，通过经由所述通孔将包含所述金属膜的金属离子的金属溶液供给到 所述固体电解质膜来允许所述金属离子渗透过所述固体电解质膜;以及 通过在用作负电极的所述基板与用作正电极的所述导电部件之间施加电压，在粗化的 表面区域上沉积所述金属溶液的所述金属离子，从而在所述表面区域上形成金属膜。5. -种用于通过使用溶解基板的表面的溶剂来部分地粗化所述基板的表面的表面处 理装置，其特征在于包括： 固体电解质膜，其具有第一表面和第二表面，并且允许所述溶剂渗透过所述固体电解 质膜，所述固体电解质膜的所述第一表面将与所述基板的表面直接接触； 掩蔽板，其具有第一表面、第二表面以及与所述基板的将被粗化的表面区域对应的通 孔，所述掩蔽板的所述第一表面被直接设置在所述固体电解质膜的所述第二表面上；以及 液体供给部，其被配置为经由所述通孔将所述溶剂从所述掩蔽板的所述第二表面供给 到所述固体电解质膜的所述第一表面。6. 根据权利要求5所述的表面处理装置，其中 所述表面处理装置被配置为部分地粗化所述基板的金属表面， 所述表面处理装置进一步包括： 导电部件，其被设置在所述掩蔽板的所述第二表面上；以及 电源，其被配置为在用作正电极的所述基板与用作负电极的所述导电部件之间施加电 压。7. 根据权利要求6所述的表面处理装置，其中 所述液体供给部包括液体容纳腔，所述溶剂被容纳在所述液体容纳腔中，并且 所述导电部件通过所述液体容纳腔被设置在所述掩蔽板的所述第二表面上。
【专利摘要】本发明涉及表面处理方法和表面处理装置。一种表面处理方法包括：在固体电解质膜的第一表面被直接设置在基板的表面上，并且设置有通孔的掩蔽板的第一表面被直接设置在所述固体电解质膜的第二表面上的状态下，通过经由所述通孔将溶剂从所述掩蔽板的第二表面供给到所述固体电解质膜来粗化所述基板的与所述通孔对应的表面区域，其中，所供给的溶剂渗透过所述固体电解质膜，并且溶解所述基板的所述表面。
【IPC分类】C25D5/00
【公开号】CN105671603
【申请号】
【发明人】佐藤祐规, 平冈基记, 柳本博
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月1日