掩模件、使用该掩模件的金属被膜的成膜装置和成膜方法与流程

本发明涉及掩模件、使用该掩模件的金属被膜的成膜装置和成膜方法。

背景技术：

1、一直以来，通过电解镀在基材表面析出金属，形成金属被膜(例如专利文献1)。专利文献1中，成膜装置具备收纳镀液的收纳体。在收纳体形成有开口部，开口部由电解质膜密封。成膜装置还具备通过镀液的液压用电解质膜按压基材的按压机构。

2、在此，在基材表面形成有预定图案的金属制基底层的情况下，在利用电解质膜的液压按压基材的状态下，在阳极与基材之间施加电压。由此，能够在基底层上形成预定图案的金属被膜。不过，没有在基材上形成预定图案的基底层的情况下，例如也设想利用专利文献2所示的掩模件。

3、现有技术文献

4、专利文献1：日本特开2016-125087号公报

5、专利文献2：日本特开2016-108586号公报

技术实现思路

1、在此，在形成金属被膜时，掩模件被夹在基材与电解质膜之间。在该状态下，为了确保基材与掩模件的密合性，利用作用有镀液的液压的电解质膜来按压掩模件。但是，如果为了提高掩模件的密合性而对掩模件使用弹性材料，则掩模件会压缩变形，有时无法形成矩形截面形状的金属被膜。

2、本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够形成矩形截面形状的金属被膜的掩模件。

3、鉴于上述课题，本发明的掩模件是用于在由电解质膜按压的状态下，通过电解镀在基材的表面形成预定图案的金属被膜的掩模件，在所述掩模件形成有与所述预定图案对应的贯通部分，所述掩模件之中至少与所述基材接触的掩模部分由弹性材料构成，所述贯通部分具有扩宽部分，所述扩宽部分随着从与所述基材接触的部分沿所述掩模部分的厚度方向前进而向外侧扩宽，以使得在所述掩模部分因所述电解质膜的按压力而发生了弹性变形的状态下，所述贯通部分的用于形成所述金属被膜的形成空间的截面形状成为矩形。

4、根据本发明，掩模部分由弹性材料构成，因此在通过与电解质膜接触的镀液的液压，隔着掩模件用电解质膜按压基材时，掩模部分发生弹性变形。此时，掩模部分以贯通部分的扩宽部分的扩宽变窄的方式弹性变形，因此贯通部分的形成金属被膜的形成空间的截面形状变为矩形的截面形状。通过用这种弹性变形了的掩模件在基材表面形成金属被膜，能够形成具有矩形截面形状的金属被膜。

5、在此，只要通过电解质膜的按压力而弹性变形为矩形，掩模件的贯通部分的形状就没有特别限定。但是，作为更优选的方式，所述贯通部分的扩宽部分是以随着从与所述基材接触的部分和与所述电解质膜接触的部分沿所述厚度方向前进而扩宽的方式形成的空间。更优选的是，形成所述扩宽部分的侧壁面是沿所述厚度方向弯曲的凹曲面。

6、根据该方式，在隔着掩模件用电解质膜按压基材时，掩模部分发生弹性变形。成膜时，掩模部分之中与基材接触的部分的表面与基材密合(紧密接合)而受到约束，与电解质膜接触的部分的表面与电解质膜密合而受到约束。这样的结果，掩模部分因电解质膜产生的按压力而沿厚度方向整体变形，因此掩模部分容易以形成贯通部分的壁面与基材的表面正交的方式变形。这样的结果，贯通部分的形成金属被膜的形成空间整体的截面形状容易变形为更精密的矩形。特别是通过将形成扩宽部分的侧壁面形成为沿厚度方向弯曲的凹曲面，能够将贯通部分变形为精度更高的矩形。

7、作为另一优选方式，所述贯通部分的扩宽部分是以随着从与所述基材接触的部分到与所述电解质膜接触的部分沿所述厚度方向前进而扩宽的方式形成的空间。

8、根据该方式，在隔着掩模件用电解质膜按压基材时，掩模部分发生弹性变形。成膜时，掩模部分之中与基材接触的部分的表面与基材密合而受到约束，与电解质膜接触的部分的表面与电解质膜密合而受到约束。这样的结果，与基材接触的部分的附近因电解质膜产生的按压力而变形，因此掩模部分容易以形成贯通部分的壁面与基材的表面正交的方式变形。这样的结果，贯通部分的形成金属被膜的形成空间的截面形状容易变形为矩形。特别是通过将形成扩宽部分的侧壁面形成为沿厚度方向弯曲的凹曲面，能够将形成空间变形为精度更高的矩形。

9、作为更优选的方式，所述掩模件具备以格状形成有开口部的网眼部分，所述掩模部分固定于所述网眼部分。

10、根据该方式，掩模部分被固定在网眼部分上，因此能够经由网眼部分均匀地按压掩模部分，因此能够利用来自电解质膜的按压力使掩模部分均匀地弹性变形。

11、作为本发明，公开了一种具备上述掩模件的金属被膜的成膜装置。本发明的成膜装置具备：收纳体，其在与所述基材相对的位置形成开口部，在收纳有镀液的状态下用所述电解质膜覆盖所述开口部；移动机构，其使所述收纳体和所述基材中的至少一者移动，以使得所述电解质膜和所述基材能够隔着所述掩模件分离或接触；增压机构，其使收纳于所述收纳体的所述镀液的液压增加；阳极，其在所述收纳体的内部配置在与所述电解质膜相对的位置；电源，其在所述阳极与所述基材之间施加电压；以及所述掩模件，其配置在所述电解质膜与所述基材之间。

12、根据本发明，通过移动机构使电解质膜和基材隔着掩模件接触。在该状态下，通过增压机构，利用与电解质膜接触的镀液的液压，隔着掩模件用电解质膜按压基材。由此，掩模部分弹性变形，能够使贯通部分的形成金属被膜的形成空间的截面形状变形为矩形的截面形状，并且收纳在收纳体中的镀液从电解质膜渗出，填充到贯通部分。在这种状态下，通过电源在阳极与基材之间施加电压时，能够使镀液所含的金属离子穿过电解质膜，能够以预定图案在基材上形成来自金属离子的金属被膜。形成的金属被膜的截面形状成为与贯通部分的截面形状对应的矩形的截面形状。

13、作为本发明，公开了使用上述掩模件的金属被膜的成膜方法。本发明的成膜方法用所述掩模件覆盖基材，通过与所述电解质膜接触的镀液的液压，隔着所述掩模件，用所述电解质膜按压所述基材，通过在与所述镀液接触的阳极与所述基材之间施加电压，使所述镀液所含的金属离子穿过所述电解质膜，以所述预定图案在所述基材上形成来自所述金属离子的金属被膜。

14、根据本发明，用掩模件覆盖基材，利用与电解质膜接触的镀液的液压，隔着掩模件用电解质膜按压基材。由此，掩模部分弹性变形，能够使贯通部分的形成金属被膜的形成空间的截面形状变形为矩形的截面形状，并且收纳在收纳体中的镀液从电解质膜渗出，填充到贯通部分。在这样的状态下，在阳极与基材之间施加电压时，能够使镀液所含的金属离子穿过电解质膜，能够将来自金属离子的金属被膜以预定图案形成在基材上。形成的金属被膜的截面形状成为与贯通部分的截面形状对应的矩形的截面形状。

15、根据本发明，能够形成矩形截面形状的金属被膜。

技术特征：

1.一种掩模件，是用于在由电解质膜按压的状态下，通过电解镀在基材的表面形成预定图案的金属被膜的掩模件，

2.根据权利要求1所述的掩模件，所述贯通部分的扩宽部分是以随着从与所述基材接触的部分和与所述电解质膜接触的部分沿所述厚度方向前进而扩宽的方式形成的空间。

3.根据权利要求2所述的掩模件，形成所述扩宽部分的侧壁面是沿所述厚度方向弯曲的凹曲面。

4.根据权利要求1所述的掩模件，所述贯通部分的扩宽部分是以随着从与所述基材接触的部分到与所述电解质膜接触的部分沿所述厚度方向前进而扩宽的方式形成的空间。

5.根据权利要求1所述的掩模件，所述掩模件具备以格状形成有开口部的网眼部分，

6.一种金属被膜的成膜装置，具备权利要求1所述的掩模件，所述成膜装置具备：

7.一种金属被膜的成膜方法，其使用了权利要求1所述的掩模件，所述成膜方法中，

技术总结提供一种能够形成矩形截面形状的金属被膜(F)的掩模件。掩模件(60)是用于在由电解质膜(13)按压的状态下，通过电解镀在基材(B)的表面形成预定图案的金属被膜(F)的掩模件(60)。在掩模件(60)形成有与预定图案对应的贯通部分(68)。掩模件(60)之中至少与基材(B)接触的掩模部分(65)由弹性材料构成。贯通部分(68)具有扩宽部分(68a)，扩宽部分(68a)随着从与基材(B)接触的部分(68c)沿掩模部分(65)的厚度方向前进而向外侧扩宽，以使得在掩模部分(65)因电解质膜(13)的按压力而发生了弹性变形的状态下，贯通部分(68)的用于形成金属被膜(F)的形成空间(S)的截面形状成为矩形。技术研发人员：近藤春树,稻垣功二,黑田圭儿,东小园创真受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社技术研发日：技术公布日：2024/4/29