金属覆膜的成膜装置以及金属覆膜的成膜方法与流程

本发明涉及由金属离子在基体材料的表面成膜出金属覆膜的成膜装置以及成膜方法。

背景技术：

1、例如，在专利文献1中，提出了一种成膜装置，所述成膜装置配备有阳极、配置于阳极与成为阴极的基体材料之间的固体电解质膜、在阳极与基体材料之间施加电压的电源部、以及载置基体材料的载置台。在该成膜装置中，可以在利用将收容室封闭的固体电解质膜推压基体材料的状态下，在阳极与成为阴极的基体材料之间通以电流，由来源于被收容在壳体的收容室中的电解液的金属离子在基体材料的表面成膜出金属覆膜。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本专利第5605517号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、但是，在专利文献1的成膜装置中，存在着在成膜出的金属覆膜的表面少量地残留有电解液的情况。当残留的电解液在金属覆膜的表面干燥时，存在着金属覆膜变色或者变质的担忧。

3、本发明是鉴于这样的问题做出的，作为本发明，提供一种金属覆膜的成膜装置及其成膜方法，能够降低由残留于成膜出的金属覆膜的表面的电解液的干燥所引起的金属覆膜的变色或者变质的发生。

4、解决课题的手段

5、鉴于所述课题，根据本发明的金属覆膜的成膜装置，至少配备有：阳极；固体电解质膜，所述固体电解质膜配置于所述阳极与成为阴极的基体材料之间；电源部，所述电源部在所述阳极与所述基体材料之间施加电压；壳体，所述壳体形成将电解液与所述阳极一起收容起来的收容室，以将所述收容室封闭的方式安装有所述固体电解质膜；以及载置台，所述载置台与所述壳体相对地配置，载置所述基体材料，在利用所述收容室的电解液的液压，由所述固体电解质膜推压所述基体材料的表面的状态下，施加所述电压，由包含在所述电解液中的金属离子在所述基体材料的表面成膜出金属覆膜，其特征在于，在所述固体电解质膜与所述金属覆膜接触的状态下，在所述壳体与所述载置台之间，将所述金属覆膜所存在的空间封闭，所述成膜装置还配备有给水部和排水部，所述给水部向被封闭的所述空间供应清洗水，以使清洗水流到处于与所述固体电解质膜接触的状态的所述金属覆膜的表面，所述排水部从被封闭的所述空间将清洗水排出，以使流到所述金属覆膜的表面的清洗水从所述金属覆膜的表面流出。

6、根据本发明，可以利用收容室的电解液的液压，在由固体电解质膜推压基体材料的表面的状态下，在阳极与基体材料之间施加电压，使包含在被收容于收容室的电解液中的金属离子穿过固体电解质膜，在基体材料的表面使金属析出。由此，可以在基体材料的表面成膜出金属覆膜。

7、这里，根据本发明，可以在固体电解质膜与金属覆膜接触的状态下，在壳体与载置台之间，将金属覆膜所存在的空间封闭，在被封闭的空间内，清洗金属覆膜。具体地说，可以利用给水部，在被封闭的空间中，使清洗水流到处于与固体电解质膜接触的状态的金属覆膜的表面。另一方面，可以利用排水部，使流到金属覆膜的表面的清洗水从固体电解质膜与金属覆膜之间流出。

8、由此，即使电解液残留于成膜出的金属覆膜，也可以避免电解液与大气等接触而干燥，并且，将残留的电解液从金属覆膜的表面冲洗掉，与清洗水一起从固体电解质膜与金属覆膜之间排出。其结果是，可以降低由残留于金属覆膜的表面的电解液的干燥所引起的金属覆膜的变色或者变质的发生。

9、这里，也可以手动进行由给水部及排出部对金属覆膜的清洗，只要可以洗净金属覆膜，则没有特别的限制。但是，作为更优选的方式，所述成膜装置还配备有从所述收容室排出电解液的液体排出机构、以及至少对由所述液体排出机构进行的电解液的排出和所述给水部的所述清洗水的供应进行控制的控制装置。所述控制装置使所述液体排出机构排出所述收容室内的电解液，并且，使所述给水部供应所述清洗水。

10、在金属覆膜的成膜完成之后，当控制装置使液体排出机构排出收容室的电解液时，由于作用于固体电解质膜的液压降低，因此，固体电解质膜推压基体材料的推压力也降低。由此，固体电解质膜容易变形而从基体材料脱离。因此，在该方式中，通过与电解液的排出一起，使给水部供应清洗水，使得固体电解质膜变形以从基体材料的表面脱离，使清洗水易于流到固体电解质膜与金属覆膜之间。

11、特别是，在从基体材料的上方推压固体电解质膜以进行成膜的情况下，借助被收容于收容室的电解液的重量，液压易于向着基体材料侧作用于固体电解质膜。根据该方式，由于通过电解液的排出，因自重而作用于固体电解质膜的液压降低，因此，清洗水易于流到固体电解质膜与金属覆膜之间。

12、这里，只要可以利用清洗水清洗金属覆膜，则对于给水部及排水部的结构没有特别的限制。但是，根据更优选的方式，在所述载置台形成有收容所述基体材料的收容凹部，所述给水部在所述载置台的表面具有给水槽，所述排水部在所述载置台的表面具有排水槽，所述给水槽和所述排水槽形成于隔着所述收容凹部相对的位置。

13、根据该方式，由于给水槽和排水槽形成于隔着收容凹部相对的位置，因此，当经由给水槽将清洗水供应给被封闭的空间时，清洗水易于从一侧流到整个金属覆膜，可以将流入的清洗水经由另一侧的金属覆膜的排水槽从被封闭的空间均匀地排出。

14、根据本发明的金属覆膜的成膜方法，在利用收容于壳体的收容室中的电解液的液压，由将所述收容室封闭的固体电解质膜推压基体材料的状态下，在阳极与成为阴极的基体材料之间施加电压，由包含在所述电解液中的金属离子在所述基体材料的表面成膜出金属覆膜，其特征在于，所述成膜方法包括：将所述基体材料载置于载置台的工序，所述载置台配置成与所述壳体相对；使处于载置于所述载置台的状态的基体材料接触所述固体电解质膜，并且，利用所述液压，由所述固体电解质膜推压所述基体材料的工序；通过在推压所述固体电解质膜的状态下，在所述阳极与所述基体材料之间施加电压，在所述基体材料的表面成膜出所述金属覆膜的工序；以及，在所述固体电解质膜与所述金属覆膜接触的状态下，在所述壳体与所述载置台之间，将所述金属覆膜所存在的空间封闭，在被封闭的所述空间内，清洗所述金属覆膜的工序，在进行所述清洗的工序中，向被封闭的所述空间供应清洗水，以使清洗水流到处于与所述固体电解质膜接触的状态的所述金属覆膜的表面，并且，将流到所述金属覆膜的表面的清洗水从被封闭的所述空间排出。

15、根据本发明，在进行成膜的工序中，在借助于收容室的电解液的液压，由固体电解质膜推压基体材料的表面的状态下，在阳极与基体材料之间施加电压。由此，可以使包含在被收容于收容室的电解液中的金属离子穿过固体电解质膜，在基体材料的表面使金属析出。其结果是，可以在基体材料的表面成膜出金属覆膜。

16、进而，根据本发明，在固体电解质膜与金属覆膜接触的状态下，在壳体与载置台之间，将金属覆膜所存在的空间封闭。因此，在进行成膜的工序之后，在进行清洗的工序中，通过将清洗水供应给被封闭的空间，可以使清洗水流到处于与固体电解质膜接触的状态的金属覆膜与固体电解质膜之间，并将流到金属覆膜的表面的清洗水从被封闭的空间排出。

17、这样，即使电解液残留于成膜出的金属覆膜，也可以避免电解液与大气等接触而干燥，并且，可以利用清洗水将残留的电解液从金属覆膜的表面冲洗掉，将电解液与清洗水一起从固体电解质膜与金属覆膜之间排出。其结果是，可以降低由残留于金属覆膜的表面的电解液的干燥所引起的金属覆膜的变色或者变质的发生。

18、作为更优选的方式，在进行所述清洗的工序中，一边从所述收容室将所述电解液排出，一边向被封闭的所述空间供应清洗水。

19、根据该方式，由于一边将电解液从收容室排出，一边向被封闭的空间供应清洗水，因此，借助于清洗水的液压，易于使固体电解质膜变形以便从基体材料的表面脱离，易于使清洗水流到固体电解质膜与金属覆膜之间。特别是，在从基体材料的上方推压固体电解质膜以进行成膜的情况下，由于通过电解液的排出，这样的液压降低，因此，易于使清洗水流到固体电解质膜与金属覆膜之间。

20、进而，作为优选的方式，在所述载置台，形成有收容所述基体材料的收容凹部，给水槽和排水槽形成于隔着所述收容凹部相对的位置，在进行所述清洗的工序中，经由所述给水槽向被封闭的所述空间供应清洗水，经由所述排水槽从被封闭的所述空间排出清洗水。

21、根据该方式，由于给水槽和排水槽形成于隔着收容凹部相对的位置，因此，当经由给水槽向被封闭的空间供应清洗水时，可以使清洗水从金属覆膜的一侧向金属覆膜的另一侧在整个金属覆膜上流动，从而，可以进行更均匀的清洗。

22、发明的效果

23、根据本发明的金属覆膜的成膜装置及其成膜方法，可以降低由残留于成膜出的金属覆膜的表面的电解液的干燥所引起的金属覆膜的变色或者变质的发生。