特許 7582152 金属皮膜の成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】金属皮膜の成膜装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/10 20060101AFI20241106BHJP

   C25D 17/00 20060101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

C25D17/10 A

C25D17/00 H

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021166257

(22)【出願日】2021-10-08

(65)【公開番号】P2023056820

(43)【公開日】2023-04-20

【審査請求日】2024-02-14

(73)【特許権者】

【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】近藤 春樹

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 功二

(72)【発明者】

【氏名】黒田 圭児

(72)【発明者】

【氏名】岡本 和昭

【審査官】宮部 裕一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１１８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１４４７８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１４７８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１３０４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７５８１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２５Ｄ １７／１０

Ｃ２５Ｄ １７／００

Ｃ２５Ｄ ２１／００

Ｃ２５Ｄ ５／０２

Ｃ２５Ｄ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

陽極と、
前記陽極の下方に配置された固体電解質膜と、
前記固体電解質膜の下方に配置される基材を陰極として前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源部と、
前記陽極と前記固体電解質膜との間に、金属イオンを含む電解液を収容する液収容部と、を備え、
前記固体電解質膜を上方から前記基材に接触させた状態で前記陽極と前記基材との間に電圧を印加して、前記固体電解質膜の内部に含有された金属イオンを還元することで金属皮膜を前記基材の表面に成膜する金属皮膜の成膜装置であって、
前記液収容部は、前記陽極が設置される天井壁部と、少なくとも部分的に前記陽極を包囲するように前記天井壁部から下方に延在する側壁部と、を含み、
前記側壁部において前記陽極を向く面である内側面と、前記内側面と対向する前記陽極の外側面との間の距離が１０ｍｍ以上に設定されていることを特徴する成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基材の表面に金属皮膜を成膜する成膜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、基材の表面に金属イオンを析出させて金属皮膜を成膜することが行われている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、陽極と、陽極の下方に配置された固体電解質膜と、固体電解質膜の下方に配置される基材を陰極として陽極と基材との間に電圧を印加する電源部と、陽極と固体電解質膜との間に、金属イオンを含む電解液を収容するハウジングと、を備える金属皮膜の成膜装置が記載されている。この成膜装置は、固体電解質膜を上方から基材に接触した状態で、ハウジングの電解液を加圧し、陽極と基材との間に電圧を印加して、固体電解質膜の内部に含有された金属イオンを還元することで金属皮膜を基材の表面に成膜するものである。

【0003】

この成膜装置のハウジングには、陽極を収容する収容凹部が形成されている。当該収容凹部は、陽極が設置される天井壁部と、当該天井壁部から陽極を包囲するように延在する側壁部とにより形成されている。ハウジングの下方には開口部が設けられており、当該開口部は固体電解質膜によって封止されている。

【0004】

陽極は基材の成膜領域に応じた形状とすることができる。このため、陽極の形状によっては、陽極は、ハウジングの側壁部との間に所定の間隔を有して、ハウジングの天井壁部に設置されることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－１１１８０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、ハウジングには金属イオンを含む電解液が収容されていることから、ハウジングの側壁部は電解液に常時接触しており、当該側壁部はプラスに帯電している。このため、当該成膜装置において、陽極と基材との間に電圧を印加して金属皮膜を基材の表面に成膜する場合、基材の表面には、陽極からの電気力線の影響を受けて成膜された部分と、陽極だけではなくハウジングの側壁部からの電気力線の影響を受けて成膜された部分とが混在することがある。この場合、基材の表面における膜厚の分布（以下、「面均性」ともいう。）が不均一になるおそれがあった。

【0007】

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、面均性を向上させて金属皮膜を成膜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】

【0008】

前記課題を鑑みて、本発明に係る金属皮膜の成膜装置は、陽極と、前記陽極の下方に配置された固体電解質膜と、前記固体電解質膜の下方に配置される基材を陰極として前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源部と、前記陽極と前記固体電解質膜との間に、金属イオンを含む電解液を収容する液収容部と、を備え、前記固体電解質膜を上方から前記基材に接触させた状態で前記陽極と前記基材との間に電圧を印加して、前記固体電解質膜の内部に含有された金属イオンを還元することで金属皮膜を前記基材の表面に成膜する金属皮膜の成膜装置であって、前記液収容部は、前記陽極が設置される天井壁部と、少なくとも部分的に前記陽極を包囲するように前記天井壁部から下方に延在する側壁部と、を含み、前記側壁部において前記陽極を向く面である内側面と、前記内側面と対向する前記陽極の外側面との間の距離が１０ｍｍ以上に設定されていることを特徴する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、液収容部は、陽極が設置される天井壁部と、少なくとも部分的に陽極を包囲するように天井壁部から下方に延在する側壁部と、を含み、側壁部において陽極を向く面である内側面と、内側面と対向する陽極の外側面との間の距離が１０ｍｍ以上に設定されている。このように、本発明の成膜装置では、陽極の下方に配置される基材の成膜領域と液収容部の側壁部との間に十分な距離が設けられている。このため、当該成膜装置を用いて金属皮膜を基材の表面に成膜するとき、基材の成膜領域に対するハウジングの側壁部からの電気力線の影響を低減することができる。したがって、当該成膜装置を用いて成膜する場合、基材の表面における、陽極からの電気力線の影響を受けて成膜された部分と、陽極だけではなくハウジングの側壁部からの電気力線の影響を受けて成膜された部分との混在が抑制される。よって、面均性が向上した金属皮膜を基材に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る金属皮膜の成膜装置の模式的断面図であり、この成膜装置に電解液を循環させるための機構を追加して示すものである。

【図2】図１に示す成膜装置の部分拡大断面図であり、図１のＡ部を拡大して示すものである。

【図3】図１に示す成膜装置の部分拡大断面図であり、基材の成膜領域に対する電気力線の影響を可視化して示すものである。

【図4】従来の成膜装置の部分拡大断面図であり、基材の成膜領域に対する電気力線の影響を可視化して示すものである。

【図5】本発明の別の実施形態に係る金属皮膜の成膜装置の模式的断面図である。

【図6】本発明の実施例における基材の膜厚測定位置を示す模式的平面図である。

【図7】図５の膜厚測定位置に基づいて算出された面均性と、陽極及び側壁部の間の距離との関係を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態に係る金属皮膜の成膜装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る金属皮膜の成膜装置１の模式的断面図であり、この成膜装置１に電解液Ｌを循環させるための機構を追加して示すものである。図２は、図１に示す成膜装置１の部分拡大断面図であり、図１のＡ部を拡大して示すものである。

【0012】

図１に示すように、成膜装置１は、金属製の陽極１１と、陽極１１の下方に配置された固体電解質膜１３と、固体電解質膜１３の下方に配置される基材Ｂを陰極として陽極１１と基材Ｂとの間に電圧を印加する電源部１４と、陽極１１と固体電解質膜１３との間に、金属イオンを含む電解液Ｌを収容する上ケーシング（液収容部）１５と、を備えている。

【0013】

成膜装置１は、固体電解質膜１３を上方から基材Ｂに接触させた状態で陽極１１と基材Ｂとの間に電圧を印加して、固体電解質膜１３の内部に含有された金属イオンを還元することで金属を析出させて、析出した金属からなる金属皮膜Ｆを基材Ｂの表面に成膜する装置である。なお、図１では、固体電解質膜１３が基材Ｂに接触する前の状態が示されている。

【0014】

基材Ｂの材料は、陰極（すなわち導電性を有した表面）として機能するものであれば、特に限定されるものではなく、アルミニウム、鉄等の金属材料からなってもよく、樹脂、セラミックス等の表面に、銅、ニッケル、銀、または鉄などの金属層が被覆されていてもよい。

【0015】

図１に示すように、成膜装置１は、基材Ｂが設置される下ケーシング２１を備える。基材Ｂは、下ケーシング２１内を延びる負極側導線１４ａを介して、電源部１４の負極に電気的に接続されている。例えば、下ケーシング２１は、非導通性の材料から形成されてよい。下ケーシング２１が導通性の材料（例えば金属製）である場合、基材Ｂは、下ケーシング２１及び負極側導線１４ａを介して電源部１４の負極に電気的に接続されてもよい。

【0016】

陽極１１は、基材Ｂの成膜領域に応じた形状となっている。つまり、基材Ｂの成膜領域とは、陽極１１と対向する基材Ｂの表面の部分を意味する。陽極１１は、金属皮膜Ｆの金属と同じ金属からなる非多孔質（たとえば無孔質）の陽極であり、ブロック状または平板状の陽極である。陽極１１の材料としては、例えば、銅、ニッケル、銀、または、鉄などを挙げることができる。本実施形態では、電源部１４を用いて電圧を印加することにより陽極１１が溶解するが、たとえば、金属イオンを含む電解液Ｌのみで成膜するのであれば、陽極１１は溶解しなくてもよい。陽極１１は、多孔質体でもよいが、無孔質体であることがより好ましい。無孔質体の陽極１１を用いることにより、基材Ｂに成膜される金属皮膜Ｆは、陽極１１の表面の状態を受け難くなる。

【0017】

陽極１１は、導通性の材料（例えば金属）から成る第１接続ピン１８に接続され、第１接続ピン１８は、同様に導通性の材料（例えば金属）から成る上ケーシング１５に接続されている。また、電源部１４の正極は、正極側導線１４ｂを介して上ケーシング１５に接続されている。これにより、陽極１１は、第１接続ピン１８、上ケーシング１５、及び、正極側導線１４ｂを介して、電源部１４の正極に電気的に接続されている。

【0018】

電解液Ｌは、上述したように成膜すべき金属皮膜Ｆの金属をイオンの状態で含有している液であり、その金属としては、銅、ニッケル、銀、または鉄を挙げることができる。電解液Ｌは、これらの金属を、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸ニッケル、またはピロリン酸などの酸で溶解（イオン化）した水溶液である。たとえば、金属がニッケルの場合には、電解液Ｌとしては、たとえば、硝酸ニッケル、リン酸ニッケル、コハク酸ニッケル、硫酸ニッケル、またはピロリン酸ニッケルなどの水溶液を挙げることができる。

【0019】

固体電解質膜１３は、上述した電解液Ｌに接触させることにより、金属イオンを内部に含浸（含有）する。固体電解質膜１３は、電源部１４により電圧を印加したときに基材Ｂにおいて金属イオンが還元され、金属イオン由来の金属が析出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い。固体電解質膜１３の材質としては、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、炭化水素系樹脂、ポリアミック酸樹脂、旭硝子社製のセレミオン（ＣＭＶ、ＣＭＤ、ＣＭＦシリーズ）などのイオン交換機能を有した樹脂を挙げることがで きる。

【0020】

図１及び図２に示すように、上ケーシング１５は、陽極１１が設置される天井壁部１５ａと、少なくとも部分的に陽極１１を包囲するように天井壁部１５ａから下方に延在する側壁部１５ｂと、天井壁部１５ａ及び側壁部１５ｂにより形成される空間である収容凹部１５ｃと、を含んで構成されている。図１に示すように、陽極１１は、第１接続ピン１８を介して、天井壁部１５ａに設置されている。なお、陽極１１は、天井壁部１５ａに直接設置されていてもよい。側壁部１５ｂは、天井壁部１５ａの縁部から下方に延在しており、陽極１１の外方を部分的に又は全周に亘って包囲している。これにより、図２に示すように、側壁部１５ｂにおいて陽極１１を向く面である内側面１５ｂ１と、内側面１５ｂ１と対向する陽極１１の外側面１１ａとの間には、距離Ｄを有する所定の隙間が形成されている。距離Ｄは、陽極１１の外側面１１ａと側壁部１５ｂの内側面１５ｂ１との間の最短距離（本実施形態では水平方向距離）であり、１０ｍｍ以上に設定されている。

【0021】

収容凹部１５ｃは下方に向かって開放している。陽極１１及び電解液Ｌが収容凹部１５ｃに収容された状態で当該収容凹部１５ｃを封止するように、上ケーシング１５には、例えばシール材（図示せず）を介して固体電解質膜１３が取付けられている。陽極１１と固体電解質膜１３とは、互いに離間して配置されて非接触状態にあり、これらの間には電解液Ｌが充填されている。このように、上ケーシング１５は、収容凹部１５ｃに収容された電解液Ｌが陽極１１および固体電解質膜１３に直接的に接触する構造となっている。上ケーシング１５は、電解液Ｌに対して不溶性の材料からなる。

【0022】

さらに、上ケーシング１５には、電解液Ｌを収容凹部１５ｃに供給する供給流路１６と、電解液Ｌを収容凹部１５ｃから排出する排出流路１７とが形成されている。図１に示すように、供給流路１６及び排出流路１７は、上ケーシング１５の側壁部１５ｂを左右方向に貫通する孔である。供給流路１６は、後述する供給管路３２に流体的に接続されており、排出流路１７は、後述する排出管路３４に流体的に接続されている。

【0023】

次いで、成膜装置１に電解液Ｌを循環させるための機構について説明する。図１に示すように、成膜装置１の上流側において、上ケーシング１５の供給流路１６には、供給管路３２の一端が流体接続されている。供給管路３２の他端は、電解液Ｌが貯蔵されたタンク３１に接続されている。供給管路３２にはポンプＰが介在されており、ポンプＰの駆動により、タンク３１から供給管路３２内に電解液Ｌが汲み上げられ、その電解液Ｌが上ケーシング１５の収容凹部１５ｃに圧送される。また、成膜装置１の下流側において、上ケーシング１５の排出流路１７には、排出管路３４の一端が流体接続されている。排出管路３４の他端は、タンク３１に接続されている。排出管路３４には圧力調整弁３５が介在されており、これにより、収容凹部１５ｃに収容された電解液Ｌの圧力（液圧）が所定の圧力を超えることを防止するとともに、その圧力以下で、収容凹部１５ｃ内を密閉状態にすることができる。このような循環機構により、金属イオンの濃度が所定の濃度に調整された電解液Ｌを、供給流路１６から収容凹部１５ｃに供給するとともに、収容凹部１５ｃで成膜時に使用された電解液Ｌを、排出流路１７を介してタンク３１へ戻すことができる。

【0024】

本実施形態では、成膜装置１は、上ケーシング１５の上部に、図示しない昇降機構を備えている。昇降機構としては、油圧式または空気式のシリンダなどを挙げることができ、これにより、固体電解質膜１３を基材Ｂに接離させることが可能になる。

【0025】

以下に本実施形態に係る成膜装置１を用いた成膜方法を説明する。まず、下ケーシング２１に基材Ｂを設置し、陽極１１に対して基材Ｂのアライメントを調整し、基材Ｂの温度調整を行う。次いで、図示しない昇降機構を用いて上ケーシング１５を下降させることで、固体電解質膜１３を上方から基材Ｂに接触させる。その後、ポンプＰを用いて、タンク３１から上ケーシング１５の収容凹部１５ｃに電解液Ｌを導入する。この際、ポンプＰ及び圧力調整弁３５により、収容凹部１５ｃ内の電解液Ｌの液圧を所定の圧力まで増加させ、電解液Ｌの液圧により固体電解質膜１３で基材Ｂを押圧する。

【0026】

このような状態で、電源部１４を用いて、陽極１１と基材Ｂとの間に電圧を印加する。これにより、固体電解質膜１３に含有した金属イオンは、固体電解質膜１３に接触した基材Ｂの表面に移動して基材Ｂの表面で還元される。この結果、基材Ｂの表面に金属が析出し、基材Ｂの表面に金属皮膜Ｆが成膜される。この際、収容凹部１５ｃには、電解液Ｌが収容されているので、金属イオンを固体電解質膜１３に常時供給することができる。金属皮膜Ｆの成膜が完了すると、電源部１４による電圧の印加を解除し、その後、ポンプＰによる電解液Ｌの圧送を停止して、昇降機構を用いて基材Ｂから固体電解質膜１３を引き離す。

【0027】

次いで、本実施形態に係る成膜装置１の作用、効果について、従来の成膜装置１ａと比較しながら説明する。図３は、図１に示す成膜装置１の部分拡大断面図であり、基材Ｂの成膜領域に対する電気力線Ｅの影響を可視化して示すものである。図４は、従来の成膜装置１ａの部分拡大断面図であり、基材Ｂの成膜領域に対する電気力線Ｅの影響を可視化して示すものである。図３及び図４に示すように、従来の成膜装置１ａは、本実施形態に係る成膜装置１に対して、上ケーシング１５の側壁部１５ｂの幅が異なる。具体的には、従来の成膜装置１ａは、本実施形態に係る成膜装置１に対して、側壁部１５ｂが幅広に形成されており、これにより陽極１１の外側面１１ａと側壁部１５ｂの内側面１５ｂ１との間の距離が短い。本実施形態に係る成膜装置１及び従来の成膜装置１ａにおいて同じ又は類似する機能を有する構成については、同一の符号を付している。

【0028】

上述したように、本実施形態に係る成膜装置１によれば、側壁部１５ｂの内側面１５ｂ１と陽極１１の外側面１１ａとの間の距離が１０ｍｍ以上に設定されている。具体的には、陽極１１の外側面１１ａと側壁部１５ｂの内側面１５ｂ１との間の最短距離（本実施形態では水平方向距離）が１０ｍｍ以上に設定されている。このように、本実施形態の成膜装置１では、陽極１１の下方に配置される基材Ｂの成膜領域と上ケーシング１５の側壁部１５ｂとの間に十分な距離が設けられている。このため、成膜装置１を用いて金属皮膜Ｆを基材Ｂの表面に成膜するとき、基材Ｂの成膜領域に対する側壁部１５ｂからの電気力線Ｅの影響を抑制することができる。したがって、成膜装置１を用いて金属皮膜Ｆを基材Ｂの表面に成膜する場合、基材Ｂの表面における、陽極１１からの電気力線Ｅの影響を受けて成膜された部分と、陽極１１だけではなく上ケーシング１５の側壁部１５ｂからの電気力線Ｅの影響を受けて成膜された部分との混在が抑制される。よって、面均性が向上した金属皮膜Ｆを基材Ｂに形成することができる。

【0029】

これに対し、従来の成膜装置１ａでは、側壁部１５ｂの内側面１５ｂ１と陽極１１の外側面１１ａとの間の最短距離が短く、基材Ｂの成膜領域と上ケーシング１５の側壁部１５ｂとの間に十分な距離が設けられていない。この場合、図４に示すように、基材Ｂの成膜領域に対する側壁部１５ｂからの電気力線Ｅの影響が増加することがある。このため、成膜装置１ａにおいて、陽極１１と基材Ｂとの間に電圧を印加して金属皮膜Ｆを基材Ｂの表面に成膜する場合、基材Ｂの表面には、陽極１１からの電気力線Ｅの影響を受けて成膜された部分と、陽極１１だけではなく上ケーシング１５の側壁部１５ｂからの電気力線Ｅの影響を受けて成膜された部分とが混在することがある。この結果、面均性の低下した金属皮膜Ｆが基材Ｂに形成されることがある。特に、従来の成膜装置１ａでは、成膜速度を高めようとして、陽極１１から基材Ｂに流れる電流密度を４．８Ａ／ｄｍ^２以上にすると、上ケーシング１５の側壁部１５ｂからの電気力線Ｅの影響により、面均性が低下しやすい。しかしながら、本実施形態では、基材Ｂの成膜領域と上ケーシング１５の側壁部１５ｂとの間に十分な距離が設けられているため、このような成膜条件であっても金属皮膜の面均性を確保することができる。

【0030】

次いで、本発明の別の実施の形態について説明する。
図５は、本発明の別の実施形態に係る金属皮膜の成膜装置１００の模式的断面図である。成膜装置１００は、上述した成膜装置１に対して、第１接続ピン１８及び第２接続ピン１９の構成、上ケーシング１５及び下ケーシング２１の材料、並びに、上ケーシング１５の側壁部１５ｂの構成のうち少なくとも一つが異なる。以下、上述の成膜装置１と同じ又は類似する機能を有する構成については、成膜装置１と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。

【0031】

別の実施形態に係る成膜装置１００において、陽極１１は、導通性の材料（例えば金属）から成る第１接続ピン１８に接続され、第１接続ピン１８は、同様に導通性の材料（例えば金属）から成る第２接続ピン１９に接続されている。第２接続ピン１９は、上ケーシング１５の天井壁部１５ａを上下方向に貫通して延びている。また、電源部１４の正極は、正極側導線１４ｂを介して第２接続ピン１９に接続されている。これにより、陽極１１は、第１接続ピン１８、第２接続ピン１９、及び、正極側導線１４ｂを介して、電源部１４の正極に電気的に接続されている。そして、第１接続ピン１８及び第２接続ピン１９の各々は、その外周を絶縁処理されている。

【0032】

また、別の実施形態に係る成膜装置１００において、上ケーシング１５及び下ケーシング２１の各々は、例えば樹脂等の非導通性の材料から形成されている。さらに、成膜装置１００において、上ケーシング１５の側壁部１５ｂは、内側面１５ｂ１を絶縁セラミックスコーティング（例えば、コールドスプレー法、溶射、パシベート処理等）して形成されている。

【0033】

このように、別の実施形態に係る成膜装置１００では、第１接続ピン１８及び第２接続ピン１９の各々の外周が絶縁処理されており、上ケーシング１５及び下ケーシング２１の各々が樹脂等の非導通性の材料から形成されており、上ケーシング１５の側壁部１５ｂにおける内側面１５ｂ１が絶縁セラミックスコーティングされている。このため、上ケーシング１５の側壁部１５ｂがプラスに帯電することが抑制される。したがって、成膜装置１００において、陽極１１と基材Ｂとの間に電圧を印加して金属皮膜Ｆを基材Ｂの表面に成膜する場合、基材Ｂの表面に対する上ケーシング１５の側壁部１５ｂからの電気力線の影響が抑制される。よって、面均性が向上した金属皮膜Ｆを基材Ｂに形成することができる。

【実施例】

【0034】

本発明を以下の実施例により説明する。
表面に成膜する基材として、ガラス繊維製の布を重ねたものにエポキシ樹脂を含侵させて成るガラスエポキシ基板（ＦＲ－４）を１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズで準備した。このガラスエポキシ基板の表面には銅箔が形成されている。

【0035】

次に、図１に示す本実施形態に係る成膜装置１を用いて銅皮膜を成膜した。電解液には、株式会社ＪＣＵ製の硫酸銅水溶液（Ｃｕ－ＢＲＩＴＥ－ＳＥＤ）を用い、陽極にはＣｕ板を使用した。成膜条件としては、陽極及び陰極となる基材の極間距離を２ｍｍ、電解液の温度を４２℃として、厚さ８μｍの固体電解質膜（ナフィオン（デュポン社製））を基材に密着させ、電解液の液圧０．６ＭＰａ、電流密度７Ａ／ｄｍ^２、成膜面積１００ｃｍ^２、累積成膜時間３８８秒で、銅皮膜を成膜した。なお、本実施例では、上述した成膜条件を維持しつつ、陽極の外側面と側壁部の内側面との間の距離Ｄを７．２ｍｍ、１０ｍｍ、５８ｍｍ、６８ｍｍに変更して銅皮膜を成膜した。

【0036】

＜面均性の確認＞
上述のようにして成膜された基材に対し、図６に示すように９か所の膜厚を計測した。図６は、本発明の実施例における基材Ｂの膜厚測定位置を示す模式的平面図であり、具体的には、図６に示す９か所を各３回、膜厚計を用いて銅皮膜の膜厚を計測し、それぞれの基材の面均性を「（最大膜厚－最小膜厚）／平均値」の式によって求めた。なお、評価に関しては、ＰＣＢにて要求される面均性（±１５％）を基準に判定した。この結果を表１に示す。図７は、表１の距離Ｄを横軸に設定し、面均性を縦軸に設定したグラフであり、図６の膜厚測定位置に基づいて算出された面均性と、陽極１１及び側壁部１５ｂの間の距離との関係を示したグラフである。

【0037】

【表1】

【0038】

（結果および考察）
表１及び図７から、距離Ｄが７．２ｍｍの場合には、陽極の外側面と側壁部の内側面との間の最短距離が短く、基材の成膜領域と上ケーシングの側壁部との間に十分な距離が設けられていないことから、基材Ｂの成膜領域に対する側壁部１５ｂからの電気力線Ｅの影響が増加していると考えられる。このため、陽極と基材との間に電圧を印加して金属皮膜を基材の表面に成膜する場合、基材の表面には、陽極からの電気力線の影響を受けて成膜された部分と、陽極だけではなく上ケーシングの側壁部からの電気力線の影響を受けて成膜された部分とが混在していると考えられる。この結果、基準（１５％）を超える面均性の金属皮膜が基材に形成されたと考えられる。

【0039】

他方、距離Ｄが１０ｍｍ以上、即ち１０ｍｍ、５８ｍｍ、及び、６８ｍｍの場合には、陽極の外側面と側壁部の内側面との間の最短距離が長く、基材の成膜領域と上ケーシングの側壁部との間に十分な距離が設けられていることから、基材の成膜領域に対する側壁部からの電気力線Ｅの影響が抑制されていると考えられる。このため、金属皮膜を基材の表面に成膜する場合、基材の表面における、陽極からの電気力線の影響を受けて成膜された部分と、陽極だけではなく上ケーシングの側壁部からの電気力線の影響を受けて成膜された部分との混在が抑制されると考えられる。よって、基準（１５％）を充足する面均性の金属皮膜が基材に形成されたと考えられる。

【0040】

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に係る成膜装置１、１００に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせても良い。例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的態様によって適宜変更され得る。

【符号の説明】

【0041】

１，１ａ，１００：成膜装置、１１：陽極、１１ａ：外側面、１３：固体電解質膜、１４：電源部、１４ａ：負極側導線、１４ｂ：正極側導線、１５：上ケーシング（液収容部）、１５ａ：天井壁部、１５ｂ：側壁部、１５ｂ１：内側面、１５ｃ：収容凹部、１６：供給流路、１７：排出流路、１８：第１接続ピン、１９：第２接続ピン、２１：下ケーシング、３１：タンク、３２：供給管路、３４：排出管路、３５：圧力調整弁、Ｂ：基材、Ｆ：金属皮膜、Ｌ：電解液、Ｐ：ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】