特開 2024-179144 金属皮膜の成膜方法およびその成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024179144

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】金属皮膜の成膜方法およびその成膜装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/00 20060101AFI20241219BHJP

   C25D 21/04 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

C25D17/00 H

C25D21/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097739

(22)【出願日】2023-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】黒田 圭児

(72)【発明者】

【氏名】近藤 春樹

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 功二

(57)【要約】

【課題】マスキング材の貫通部分の壁面に付着した結晶に起因した金属皮膜の成膜不良を低減することができる。
【解決手段】成膜装置１は、めっき液Ｌを収容した状態で、めっき液Ｌを電解質膜１３で封止した収容体１５と、基材Ｂに対して収容体１５を移動させる直動アクチュエータ７０と、収容体１５内のめっき液Ｌの液圧を電解質膜１３に作用させて、電解質膜１３を介して、基材Ｂを押圧する押圧機構と、収容体１５に収容され、電解質膜１３に離間して配置された陽極１１と、陽極１１と基材Ｂとの間に電圧を印加する電源１４と、基材Ｂと収容体１５とが引き離された状態で、基材Ｂと収容体１５との間の空間Ｓを囲う囲い部材８０Ａと、囲い部材８０Ａにより囲われた空間Ｓに、電解質膜１３に向かって、加湿した気体Ａを流す加湿機構８０Ｂと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電解めっきにより電解質膜を移動した金属イオンに由来した金属皮膜を基材に成膜する成膜装置であって、
前記成膜装置は、
成膜用の金属イオンを含むめっき液を収容した状態で、前記めっき液を前記電解質膜で封止した収容体と、
前記基材に対して前記収容体を移動させる移動装置と、
前記収容体内の前記めっき液の液圧を前記電解質膜に作用させて、前記電解質膜を介して、前記基材を押圧する押圧機構と、
前記収容体に収容され、前記電解質膜に離間して配置された陽極と、
前記押圧機構により前記基材を押圧した状態で、前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源と、
前記基材と前記収容体とが引き離された状態で、前記基材と収容体との間の空間を囲う囲い部材と、
前記囲い部材により囲われた空間に、前記電解質膜に向かって、加湿した気体を流す加湿機構と、を備えること特徴とする金属皮膜の成膜装置。

【請求項2】

前記囲い部材の基材側の側壁部分には、前記気体を前記空間に供給する供給口が形成されており、
前記囲い部材の電解質膜側の側壁部分には、前記空間から前記気体を排出する排出口が形成されており、
前記排出口には、前記気体を吸引する吸引装置が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の金属皮膜の成膜装置。

【請求項3】

前記囲い部材には、前記供給口が複数形成されており、
前記各供給口から前記空間に供給された前記気体が衝突することにより、前記電解質膜側に向かう気流が発生するように、複数の前記供給口が、前記空間を挟んで、前記囲い部材の基材側の側壁部分に対向していることを特徴とする請求項２に記載の金属皮膜の成膜装置。

【請求項4】

前記加湿機構は、前記気体として不活性ガスを供給する供給源を有することを特徴とする請求項１に記載の金属皮膜の成膜装置。

【請求項5】

前記成膜装置は、前記電解質膜と対向する位置において前記収容体に取り付けられ、所定のパターンの貫通部分が形成され、前記基材を覆うマスキング材をさらに備え、
前記成膜装置は、前記電解質膜と前記基材との間に前記マスキング材を挟み込んだ状態で、前記電解めっきにより、前記所定のパターンを有した金属皮膜を前記基材に成膜する装置であることを特徴とする請求項１に記載の金属皮膜の成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基材の表面に所定のパターンの金属皮膜を成膜する成膜方法および成膜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、電解めっきにより、基材の表面に金属を析出させて、金属皮膜を成膜している（例えば、特許文献１参照）。成膜装置は、めっき液を収容する収容体を備えている。収容体には、開口部が形成されており、開口部は、電解質膜で封止されている。成膜装置は、めっき液の液圧により電解質膜で基材を押圧する押圧機構をさらに備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－００１６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の成膜装置で成膜する際に、めっき液の液圧により、電解質膜で基材を押圧するため、電解質膜から染み出しためっき液（染み出し液）が乾燥し、結晶化することがある。内部に空気を取り込んだ状態で、めっき液は結晶化されるため、このような状態で、金属皮膜を成膜しようとすると、結晶が溶解し、基材と電解質膜との間に空気が溜まることがある。この空気が起因して、金属皮膜の成膜不良が発生することがある。この他にも残留した結晶が成膜時に一部溶解することにより、金属皮膜の境界がぼやけたような滲みが発生することがある。

【0005】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、めっき液が結晶化した結晶に起因した金属皮膜の成膜不良を低減することができる金属皮膜の成膜装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題に鑑みて、本発明に係る金属皮膜の成膜装置は、電解めっきにより電解質膜を移動した金属イオンに由来した金属皮膜を基材に成膜する成膜装置であって、前記成膜装置は、成膜用の金属イオンを含むめっき液を収容した状態で、前記めっき液を前記電解質膜で封止した収容体と、前記基材に対して前記収容体を移動させる移動装置と、前記収容体内の前記めっき液の液圧を前記電解質膜に作用させて、前記電解質膜を介して、前記基材を押圧する押圧機構と、前記収容体に収容され、前記電解質膜に離間して配置された陽極と、前記押圧機構により前記基材を押圧した状態で、前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源と、前記基材と前記収容体とが引き離された状態で、前記基材と収容体との間の空間を囲う囲い部材と、前記囲い部材により囲われた空間に、前記電解質膜に向かって、加湿した気体を流す加湿機構と、を備えること特徴とする。

【0007】

好ましい態様としては、前記囲い部材の基材側の側壁部分には、前記気体を前記空間に供給する供給口が形成されており、前記囲い部材の電解質膜側の側壁部分には、前記空間から前記気体を排出する排出口が形成されており、前記排出口には、前記気体を吸引する吸引装置が接続されている。さらに好ましい態様としては、前記囲い部材には、前記供給口が複数形成されており、前記各供給口から前記空間に供給された前記気体が衝突することにより、前記電解質膜側に向かう気流が発生するように、複数の前記供給口が、前記空間を挟んで、前記囲い部材の基材側の側壁部分に対向している。

【0008】

また、前記加湿機構が、前記気体として不活性ガスを供給する供給源を有することが好ましい。さらに、前記成膜装置は、前記電解質膜と対向する位置において前記収容体に取り付けられ、所定のパターンの貫通部分が形成され、前記基材を覆うマスキング材をさらに備え、前記成膜装置は、前記電解質膜と前記基材との間に前記マスキング材を挟み込んだ状態で、前記電解めっきにより、前記所定のパターンを有した金属皮膜を前記基材に成膜する装置であることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、めっき液が結晶化した結晶に起因した金属皮膜の成膜不良を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）は、本発明の実施形態に係る金属皮膜の成膜装置の一例を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、スクリーンマスクの模式的斜視図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＡ－Ａ線に沿った部分的な拡大断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る金属皮膜の成膜方法の一例を説明するフロー図である。

【図3】（ａ）は、図２に示す成膜工程を説明するための模式的断面図であり、（ｂ）は、析出した結晶を説明するための拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

まず、本発明の実施形態に係る金属皮膜の成膜方法に用いられる成膜装置１について説明する。図１に示すように、成膜装置１は、電解質膜１３と基材Ｂとの間にマスキング材６０を挟み込んだ状態で、電解めっきにより、所定のパターンＰの金属皮膜Ｆを基材Ｂに成膜する成膜装置である。具体的には、成膜装置１は、陽極１１と、電解質膜１３と、陽極１１と基材Ｂとの間に電圧を印加する電源１４と、を備える。

【0012】

成膜装置１は、陽極１１およびめっき液Ｌを収容した収容体１５と、基材Ｂを載置する載置台４０と、収容体１５に一体的に取り付けられたマスキング材６０と、を備える。マスキング材６０のうち、後述するスクリーンマスク６２は、電解質膜１３と対向する位置において、収容体１５に取り付けられている。

【0013】

成膜装置１は、収容体１５を昇降させる直動アクチュエータ７０を備えている。直動アクチュエータ７０は、スクリーンマスク６２が基材Ｂに離接するように、収容体１５を移動させる移動装置である。直動アクチュエータ７０は、本発明でいう、収容体１５に対して基材Ｂを移動させる「移動装置」に相当する。直動アクチュエータ７０は、本体７１に対して直動するロッド７２を有しており、ロッド７２の先端には、収容体１５が固着されている。本実施形態では、説明の便宜上、陽極１１の下方に電解質膜１３を配置し、さらにその下方にマスキング材６０および基材Ｂを配置している。直動アクチュエータ７０は、電動式のアクチュエータであり、ボールねじ等（図示せず）によって、モータの回転運動を直動運動に変換する。

【0014】

基材Ｂは陰極として機能するものである。基材Ｂは、板状の基材である。本実施形態では、基材Ｂは、矩形状の基材である。基材Ｂの表面のうち、電解質膜１３（スクリーンマスク６２）に対向する対向面が、陰極として機能する成膜面Ｂａである。基材Ｂは、例えば、アルミニウムや銅等の金属材料からなってもよい。金属皮膜Ｆから配線パターンを形成する際には、基材Ｂは、樹脂等の絶縁性基材の表面に、銅などの下地層が形成された基材を用いる。この場合には、金属皮膜Ｆの成膜後、金属皮膜Ｆが成膜された部分以外の下地層をエッチング等で除去する。これにより、絶縁性基材の表面に、金属皮膜Ｆによる配線パターンを形成することができる。

【0015】

陽極１１は、一例として、金属皮膜の金属と同じ金属からなる非多孔質の陽極である。陽極１１は、ブロック状または平板状の形状を有する。陽極１１は、収容体１５に収容され、電解質膜１３に離間するように配置されている。陽極１１は、多孔質、メッシュ、または、複数のボールを収容した籠体であってもよい。陽極１１は、電源１４の電圧の印加で溶解する。ただし、めっき液Ｌの金属イオンのみで成膜する場合、陽極１１は、めっき液Ｌに対して不溶性の陽極である。

【0016】

陽極１１は、電源１４の正極に電気的に接続されている。電源１４の負極は、載置台４０を介して基材Ｂに電気的に接続され、さらには、後述するスクリーンマスク６２のメッシュ部分６４に接続されている。

【0017】

めっき液Ｌは、成膜すべき金属皮膜の金属をイオンの状態で含有している液である。その金属の一例として、銅、ニッケル、金、または、銀などを挙げることができる。めっき液Ｌは、これらの金属を、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸、スルファミン酸、またはピロリン酸などの酸で溶解（イオン化）した溶液である。該溶液の溶媒としては、一例として、水やアルコールなどが挙げられる。

【0018】

電解質膜１３は、めっき液Ｌに接触させることにより、めっき液Ｌとともに金属イオンを内部に含浸（含有）することが可能となる膜である。電解質膜１３は、可撓性を有した膜である。電源１４により電圧を印加したときに、めっき液Ｌの金属イオンが、基材Ｂ側に移動することができるものであれば、電解質膜１３の材料は特に限定されない。電解質膜１３の材料としては、たと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などのイオン交換機能を有した樹脂等を挙げることができる。電解質膜１３の膜厚は、５μｍから２００μｍの範囲にあることが好ましい。

【0019】

収容体１５は、めっき液Ｌに対して不溶性の材料からなる。収容体１５には、めっき液Ｌを収容する収容空間１５ａが形成されている。収容体１５の収容空間１５ａには、陽極１１が配置されている。収容空間１５ａの基材Ｂの側には、開口部１５ｄが形成されている。収容体１５の開口部１５ｄは、電解質膜１３で覆うことにより、めっき液Ｌを収容した状態で、収容空間１５ａ内のめっき液Ｌは電解質膜１３で封止される。

【0020】

図１（ａ）および図３（ａ）に示すように、直動アクチュエータ７０は、電解質膜１３とマスキング材６０が接離自在となるように、ロッド７２を直動させることで収容体１５を昇降させる（移動させる）。本実施形態では、載置台４０が固定されており、収容体１５が直動アクチュエータ７０により昇降する。

【0021】

収容体１５は、めっき液Ｌを収容空間１５ａに供給する供給ポート１５ｂと、めっき液Ｌを収容空間１５ａから排出する排出ポート１５ｃを有する。供給ポート１５ｂと排出ポート１５ｃとは、収容空間１５ａを挟んで形成されている。供給ポート１５ｂは、供給管５１に流体的に接続されている。排出ポート１５ｃは、排出管５２に流体的に接続されている。

【0022】

成膜装置１は、タンク５８と、供給管５１と、排出管５２と、循環ポンプ５９と、をさらに備える。図１に示すように、タンク５８には、めっき液Ｌが収容されている。供給管５１は、タンク５８と収容体１５とを接続している。供給管５１には、循環ポンプ５９が設けられている。循環ポンプ５９は、タンク５８から収容体１５へめっき液Ｌを供給する。排出管５２は、タンク５８と収容体１５とを接続している。排出管５２には、圧力調整弁５４が設けられている。圧力調整弁５４は、収容空間１５ａのめっき液Ｌの圧力（液圧）を所定の圧力に調整する。

【0023】

本実施形態では、循環ポンプ５９を駆動させることにより、タンク５８から供給管５１内に、めっき液Ｌが吸引される。吸引されためっき液Ｌは、供給ポート１５ｂから収容空間１５ａに圧送される。収容空間１５ａのめっき液Ｌは、排出ポート１５ｃを介してタンク５８へ戻される。タンク５８と収容体１５との間で、めっき液Ｌを循環させる循環経路５０を形成することができる。

【0024】

さらに、循環ポンプ５９の駆動を持続することにより、収容空間１５ａのめっき液Ｌの液圧を、圧力調整弁５４で、所定の圧力に維持することができる。循環ポンプ５９は、めっき液Ｌの液圧を電解質膜１３に作用させて、電解質膜１３を介して、マスキング材６０のスクリーンマスク６２で基材Ｂを押圧するものである。本実施形態では、循環ポンプ５９および圧力調整弁５４が、本発明でいうところの「押圧機構」に相当する。

【0025】

マスキング材６０は、載置台４０と対面する側において、電解質膜１３と対向する位置で、収容体１５に取り付けられている。具体的には、マスキング材６０は、枠体６１と、枠体６１に固着されたスクリーンマスク６２と、を備えている。スクリーンマスク６２には、金属皮膜Ｆの所定のパターンＰに応じた貫通部分６８が形成されている。スクリーンマスク６２は、網目状のメッシュ部分６４と、貫通部分６８が形成されたマスク部分６５と、を備えている。スクリーンマスク６２は、可撓性を有したマスクである。

【0026】

ところで、金属皮膜Ｆを成膜する際には、めっき液Ｌの液圧により、電解質膜１３で基材Ｂを押圧するため、電解質膜１３から染み出しためっき液（染み出し液）Ｌが乾燥し、結晶化することがある。内部に空気を取り込んだ状態で、めっき液Ｌは結晶化される。このため、たとえば、上述したマスキング材６０を用いずに、金属皮膜Ｆを成膜する場合には、電解質膜１３の表面で結晶化が進み、このような状態で、新しい基材Ｂに金属皮膜Ｆを成膜しようとすると、結晶が溶解し、基材と電解質膜との間に空気が溜まることがある。この空気が起因して、金属皮膜の成膜不良が発生することがある。また、マスキング材６０を用いた場合には、図３（ｂ）に示すように、貫通部分６８の側壁面６８ａに結晶Ｃが付着する。このため、成膜時に、結晶Ｃが溶解すると、貫通部分６８に空気が滞留するため、所望のパターンの金属皮膜が成膜できないことがある。

【0027】

このような観点から、成膜装置１は、図１（ａ）に示すように、基材Ｂと収容体１５とが引き離された状態で、基材Ｂと収容体１５との間の空間Ｓを囲う囲い部材８０Ａと、囲い部材８０Ａにより囲われた空間Ｓに、電解質膜１３（具体的にはマスキング材６０）に向かって、加湿した気体Ａを流す加湿機構８０Ｂと、を備える。

【0028】

囲い部材８０Ａは、空間Ｓを囲う筒状の側壁部分８０ａを有している。側壁部分８０ａのうち、収容体１５側の端部には、収容体１５を囲繞するように、収容体１５に向かって突出し、収容体１５に取り付けられた枠状の第１突出部８０ｂが形成されている。第１突出部８０ｂを、収容体１５に取り付けることにより、空間Ｓの上部において、空間Ｓを封止することができる。これにより、加湿された気体Ａを、後述する排出口８３Ｂから吸引し、気体Ａの漏れを回避することができる。たとえば、第１突出部８０ｂを、シール材を介して収容体１５に取り付けて、空間Ｓの気密性を高めてもよい。

【0029】

さらに、囲い部材８０Ａの側壁部分８０ａのうち、載置台４０（基材Ｂ）側の端部には、成膜時に、載置台４０を収容する開口８０ｄが形成されるように、内側に向かって突出した枠状の第２突出部８０ｃが形成されている。第２突出部８０ｃを設けることにより、図１に示すように、囲い部材８０Ａの下方から、気体Ａが漏れ出すことを低減することができる。図１（ａ）に示す状態で、第２突出部８０ｃと載置台４０との間には、基材Ｂを交換するための隙間が形成されていることが好ましい。

【0030】

本実施形態では、基材Ｂ側の側壁部分８０ａには、気体Ａを空間Ｓに供給する供給口８３Ａが形成されている。本実施形態では、供給口８３Ａは、側壁部分８０ａに複数（たとえば２つ）設けられており、各供給口８３Ａは、気体Ａを供給する加湿装置８２を介して、供給源８１に接続されている。

【0031】

本実施形態では、供給源８１は、不活性ガスを供給するタンクまたはボンベであり、不活性ガスとしては、二酸化炭素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどを挙げることができる。これにより、成膜した金属皮膜Ｆ、めっき液Ｌ、またはめっき液Ｌの結晶Ｃとの酸化反応を抑えることができる。なお、このような反応が低減できるのでれば、供給源８１は、空気（大気）を圧縮したエアコンプレッサであってもよい。供給源８１には、ＨＥＰＡフィルタなど、気体を清浄するための清浄フィルタが設けられていてもよい。

【0032】

加湿装置８２は、水を粒子または水蒸気にして、供給源８１から供給された気体Ａを加湿する装置である。これにより、供給源８１からの気体Ａの圧力を調整することにより、加湿された気体Ａを、供給口８３Ａに供給することができる。加湿装置８２としては、加熱式、超音波式、またはスプレー式の加湿装置を挙げることができる。なお、加湿機構８０Ｂは、供給源８１、加湿装置８２、および、気体Ａを空間Ｓに送る配管等で構成されており、たとえば、加湿機構８０Ｂの一部として、供給口８３Ａを介さずに、囲い部材８０Ａの下方から空間Ｓに直接送るノズルを設けてもよい。たとえば、超音波式の加湿装置を採用した場合には、他の方式に比べて、水の粒子を微細にすることができるため、めっき液Ｌを介して成膜装置１に伝達した熱を、水粒子の気化熱により吸熱することができる。

【0033】

一方、囲い部材８０Ａの電解質膜１３側の側壁部分８０ａには、空間Ｓから気体Ａを排出する排出口８３Ｂが形成されている。本実施形態では、排出口８３Ｂは、側壁部分８０ａに複数（たとえば２つ）設けられており、排出口８３Ｂには、空間Ｓの気体Ａを吸引する吸引装置８４が接続されている。吸引装置８４は、気体Ａを吸引することができるのであれば、特に限定されるものではなく、たとえば、エアポンプ、ブロワなどを挙げることができる。

【0034】

本実施形態では、図１（ａ）に示すように、各供給口８３Ａから空間Ｓに供給された気体Ａが衝突することにより、電解質膜１３（マスキング材６０）側に向かう気流が発生するように、複数の供給口８３Ａが、空間Ｓを挟んで、囲い部材８０Ａの基材Ｂ側の側壁部分８０ａに対向している。各排出口８３Ｂは、収容体１５が移動する方向から視たときに、供給口８３Ａと一致する位置に設けられているが、空間Ｓ内において、電解質膜１３側に向かう気流を発生でき、かつ、気体Ａを吸引することができるのであれば、排出口８３Ｂの個数および位置は、特に限定されるものではない。

【0035】

成膜装置１は、制御装置９０をさらに備えている。制御装置９０は、以下の成膜方法において、直動アクチュエータ７０の駆動、電源１４の通電、循環ポンプ５９の駆動、供給源８１による気体Ａの供給、加湿装置８２による加湿、および、吸引装置８４による吸引を制御している。ただし、以下に示す、成膜方法を、手動で行ってもよく、制御装置９０の制御で行ってもよい。

【0036】

以下に、図２を参照して、金属皮膜の成膜方法を説明する。この成膜方法では、所定のパターンＰの貫通部分６８が形成されたスクリーンマスク６２を、電解質膜１３と基材Ｂとに間に挟み込んだ状態で、電解めっきにより、基材Ｂの表面に所定のパターンＰの金属皮膜Ｆを成膜する。

【0037】

まず、載置工程Ｓ１で、基材Ｂを載置台４０に載置する。具体的には、載置台４０の凹部４１に基材Ｂを収容する。次に、押圧工程Ｓ２では、直動アクチュエータ７０を駆動させて、収容体１５を載置台４０側に移動させ、マスキング材６０を基材Ｂの表面に接触させる。これにより、所定のパターンＰの貫通部分６８が形成されたスクリーンマスク６２を、基材Ｂに配置することができる。図３（ａ）に示すように、スクリーンマスク６２で、基材Ｂを覆った状態で、電解質膜１３で収容体１５内に封止しためっき液Ｌの液圧によって、電解質膜１３を介して、スクリーンマスク６２で基材Ｂを押圧する。これにより、めっき液Ｌを収容空間１５ａに供給し、収容空間１５ａ内のめっき液Ｌの圧力を、圧力調整弁５４で設定された圧力とすることができる。この結果、めっき液Ｌの液圧で、電解質膜１３を介して、スクリーンマスク６２で、基材Ｂを押圧する。

【0038】

次に、成膜工程Ｓ３を行う。ここでは、図３（ａ）に示すように、スクリーンマスク６２で基材Ｂを押圧した状態で、めっき液Ｌに接触した陽極１１と、基材Ｂとの間に、電源１４の電圧を印加する。このような結果、めっき液Ｌに含まれる金属イオンを電解質膜１３に通過させ、金属イオンに由来した金属皮膜Ｆを、所定のパターンＰで基材Ｂに成膜する。なおこの際に、収容空間１５ａ内に収容されためっき液Ｌの一部が、電解質膜１３を介してマスキング材６０側にも染み出す。

【0039】

このようにして、めっき液Ｌが貯蔵されたタンク５８と、収容体１５との循環経路５０において、循環ポンプ５９を駆動させることにより、めっき液Ｌを循環させながら、金属皮膜Ｆの成膜を行うことができる。収容空間１５ａ内のめっき液Ｌの液圧が、貫通部分６８に充填されためっき液にも作用するため、一定の液圧下で、均質な金属皮膜Ｆを成膜することができる。成膜時には、電圧の印加により、電解質膜１３を通過する金属イオンとともに、めっき液Ｌの一部も、電解質膜１３を通過するので、スクリーンマスク６２の貫通部分６８には、安定して水分が確保される。これにより、基材Ｂの表面で、金属イオンを安定して析出させることができる。なお、本実施形態では、循環経路５０、タンク５８、および収容体１５のいずれかに、めっき液Ｌを加熱するヒータを設けてもよい。これにより、めっき液Ｌを加熱して、金属皮膜Ｆの成膜速度を高めることができる。

【0040】

成膜工程Ｓ３において、所定の時間の通電により、所定の厚みの金属皮膜Ｆを成膜した後、離間工程Ｓ４を行う。この工程では、循環ポンプ５９の駆動を停止し、収容体１５内のめっき液Ｌの液圧を除圧する（液圧を大気圧まで降下させる）。直動アクチュエータ７０を駆動させて、収容体１５を載置台４０から離れる方向に移動させ、電解質膜１３をマスキング材６０から引き離す。マスキング材６０は、収容体１５に取り付けられているため、めっき液Ｌの自重が電解質膜１３に作用したとしても、電解質膜１３の過度な変形を、スクリーンマスク６２で保持することができる。なお、図１（ａ）に示すように、離間工程Ｓ４を行う前に、収容体１５の収容空間１５ａからめっき液Ｌを排出してもよい。

【0041】

次に、気体供給工程Ｓ５を行う。この工程では、供給源８１により気体Ａを加湿装置８２に供給し、加湿装置８２により供給された気体Ａを加湿する。加湿された気体Ａは、供給口８３Ａを介して、囲い部材８０Ａにより囲われた空間Ｓに供給される。一方、空間Ｓに供給された気体Ａを、排出口８３Ｂを介して、吸引装置８４で吸引する。

【0042】

このようにして、囲い部材８０Ａは、基材Ｂと収容体１５との間の空間Ｓを囲うことにより、これらの空間Ｓに隣接する基材Ｂおよびマスキング材６０の清浄度が、外気のコンタミ等により、低下することを抑えることができる。このような結果、金属皮膜Ｆの成膜不良を抑えることができる。

【0043】

さらに、加湿機構８０Ｂにより、囲い部材８０Ａにより囲われた空間Ｓに、マスキング材６０（電解質膜１３）に向かって、加湿した気体Ａを流すので、マスキング材６０（電解質膜１３）の表面におけるめっき液Ｌの結晶化を抑えることができる。特に、マスキング材６０は、めっき液Ｌにより湿潤状態になり難いため、めっき液Ｌが結晶化し易いところ、加湿した気体Ａにより、このような結晶化を抑えることができる。これにより、結晶が溶解し、濃縮されためっき液により、成膜装置１が腐食することを抑えることができる。

【0044】

特に、本実施形態では、囲い部材８０Ａの基材Ｂ側の側壁部分８０ａには、供給口８３Ａが形成され、囲い部材８０Ａの電解質膜１３側の側壁部分８０ａには、排出口８３Ｂが形成されるため、マスキング材６０に向かう気体Ａの気流が形成される。これにより、成膜後の基材Ｂの表面および交換後の成膜前の新たな基材Ｂの表面の結露を抑えることができる。さらに、各供給口８３Ａから空間Ｓに供給された気体Ａが衝突することにより、電解質膜１３側に向かう気流が発生するので、このような効果をより一層期待することができる。

【0045】

発明者らは、硫酸銅水溶液のめっき液を準備し、２枚のガラス板のそれぞれに、これを噴霧した後、４０℃の雰囲気下で、一方のガラス板は、加湿無し（２０～２３℃×１６～１８％ＲＨ）、他方のガラス板は、加湿有り（２０～２３℃×５０～８０％ＲＨ）の環境下に放置した。結果、加湿していないものは、吹き付け直後から、めっき液の水分が蒸発し、結晶化したが、加湿したものは、結晶化の進行が遅く、１０分後であっても、結晶化の進行を抑えることができた。この結果、加湿により硫酸銅の結晶化を抑えることができることがわかった。

【符号の説明】

【0046】

１：成膜装置、１３：電解質膜、１４：電源、１５：収容体、６０：マスキング材、７０：直動アクチュエータ（移動装置）、８０Ａ：囲い部材、８０Ｂ：加湿機構、８０ａ：側壁部分、８１：供給源、８３Ａ：供給口、８３Ｂ：排出口、８４：吸引装置、Ｌ：めっき液、Ｆ：金属皮膜、Ｐ：所定のパターン

【図1】

【図2】

【図3】