得難以沉淀，金屬薄膜的表面變得光滑，從而金屬薄膜難以緊密粘至固體電解質(zhì)膜。
[0025] 因此，即使當(dāng)流過固體電解質(zhì)膜的電流密度高，由于其內(nèi)部金屬離子的傳輸速度 不會(huì)降低，金屬薄膜能夠以更快的速度沉積。這里，在其中固體電解質(zhì)膜的水含量小于15質(zhì) 量％的情況下，由于水含量低，很可能在金屬薄膜的表面上形成氧化物，從而金屬薄膜傾向 于緊密粘至固體電解質(zhì)膜。
[0026] 作為正電極，可使用多孔體，含有金屬離子的溶液能夠通過所述多孔體傳送以使 得金屬離子被供給至固體電解質(zhì)膜。此處，通過使用由多孔體制成的正電極，可傳送含有金 屬離子的溶液至內(nèi)部，并可以將經(jīng)傳送的溶液供給至固體電解質(zhì)膜。從而在薄膜沉積過程 中，經(jīng)由為多孔體的正電極，可以按需供給含有金屬離子的溶液。含有經(jīng)供給的金屬離子的 溶液傳送通過正電極的內(nèi)部，與和正電極相鄰的固體電解質(zhì)膜接觸，金屬離子浸漬到固體 電解質(zhì)膜中，可以由此將固體電解質(zhì)膜的水含量保持在上述范圍內(nèi)。
[0027] 作為與其類似的結(jié)果，在固體電解質(zhì)膜中的金屬離子在薄膜沉積過程中沉淀，同 時(shí)，可以從正電極側(cè)穩(wěn)定地供給。因此，無需限制可沉淀的金屬的量，具有期望的薄膜厚度 的金屬薄膜就可以連續(xù)地沉積在多個(gè)基底材料的表面上。
[0028] 可以在將含有金屬離子的溶液供給至正電極的同時(shí)沉積金屬薄膜。當(dāng)如此進(jìn)行 時(shí)，在將含有金屬離子的溶液供給至正電極的同時(shí)，能夠連續(xù)沉積金屬薄膜。
[0029] 可通過向基底材料移動(dòng)正電極，將固體電解質(zhì)膜壓向基底材料的薄膜沉積區(qū)域。 當(dāng)如此進(jìn)行時(shí)，由于能夠經(jīng)由正電極使得固體電解質(zhì)膜受壓，通過在薄膜沉積區(qū)域中使固 體電解質(zhì)膜均勻地追隨基底材料的表面，能夠?qū)⒔饘俦∧ね坎荚谄浔砻嫔稀?br>[0030] 根據(jù)本發(fā)明，可以減少在待沉積的金屬薄膜上的氧化物形成，并且同時(shí)能夠抑制 金屬薄膜緊密粘至固體電解質(zhì)膜。
【附圖說明】
[0031] 將參照附圖如下描述本發(fā)明示例性實(shí)施方案的特征、優(yōu)點(diǎn)、以及技術(shù)和工業(yè)意義， 其中同樣的數(shù)字表示同樣的元件，其中：
[0032] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方案的金屬薄膜的薄膜沉積裝置的示意性概念圖；
[0033] 圖2A為用于描述根據(jù)圖1中所示的金屬薄膜的薄膜沉積裝置的薄膜沉積方法以及 在薄膜沉積之前薄膜沉積裝置的狀態(tài)的示意性橫截面圖；
[0034] 圖2B為用于描述根據(jù)圖1中所示的金屬薄膜的薄膜沉積裝置的薄膜沉積方法以及 在薄膜沉積過程中薄膜沉積裝置的狀態(tài)的示意性橫截面圖；和
[0035] 圖3為示出根據(jù)實(shí)施例1至5以及對(duì)比實(shí)施例1和2的薄膜沉積裝置的固體電解質(zhì)膜 的水含量與極限電流密度之間的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的薄膜沉積裝置1A使得金屬從金屬離 子中沉淀出并沉積經(jīng)沉積的金屬在基底材料B的表面上的金屬薄膜。此處，作為基底材料B， 使用由金屬材料如鋁制得的基底材料，或由在樹脂的待處理的表面上形成金屬襯底層得到 的基底材料，或硅酮基底材料。
[0037]薄膜沉積裝置1A至少包括由金屬制成的正電極11、設(shè)置在正電極11的表面上的固 體電解質(zhì)膜13、以及用于在正電極11和待為負(fù)電極的基底材料B之間施加電壓的電源部14。
[0038] 此外，在正電極11的上表面設(shè)置有用于將含有金屬離子的溶液（以下稱為金屬離 子溶液)L供給至正電極11的金屬離子供給部15。在金屬離子供給部15的底部形成開口，并 且，在金屬離子供給部15的內(nèi)部空間中，正電極11以與內(nèi)壁15b嚙合的狀態(tài)被容納。
[0039] 其中容納金屬離子溶液L的溶液槽17經(jīng)由供給管17a連接至金屬離子供給部15的 一側(cè)，并且，回收使用后的廢液的廢液槽18經(jīng)由廢液管18a連接至金屬離子供給部15的另一 側(cè)。
[0040] 當(dāng)像這樣構(gòu)成時(shí)，容納在溶液槽17中的金屬離子溶液L可經(jīng)由供給管17a供應(yīng)至金 屬離子供給部15的內(nèi)部，并且使用后的廢液可經(jīng)由廢液管18a送出至廢液槽18。
[0041] 此外，由于正電極11以與內(nèi)壁15b嚙合的狀態(tài)被容納在金屬離子供給部15的內(nèi)部 空間中，可將從內(nèi)部空間的上方供給的金屬離子溶液L供給至正電極11。此處，正電極11由 多孔體制成，所述多孔體傳送金屬離子溶液L并將金屬離子供給至固體電解質(zhì)膜。作為這樣 的多孔體，只要其具有：（1)對(duì)金屬離子溶液L的耐蝕性，（2)能夠用作正電極的電導(dǎo)率，（3) 金屬離子溶液L的滲透性，和(4)能夠使用下述壓制部16按壓的能力即可，并無特別的限制。 例如，可使用由具有連續(xù)開孔的泡沫制得的發(fā)泡金屬體(如發(fā)泡鈦），其具有比薄膜沉積的 金屬更低的離子化傾向（或具有更高的電極電位）。
[0042] 此外，關(guān)于如上所述的條件(3)，在其中使用發(fā)泡金屬體的情況下，例如，優(yōu)選發(fā)泡 金屬體具有約50 %至95體積％的孔隙率，約50至600微米的孔直徑，以及約0.1至50毫米的 厚度。
[0043] 此外，將壓制部16連接至金屬離子供給部15的蓋部15a。壓制部16通過向基底材料 B移動(dòng)正電極11，將固體電解質(zhì)膜13壓向基底材料B的薄膜沉積區(qū)域E。例如，作為壓制部16， 液壓缸或氣壓缸等都可以使用。
[0044] 此外，薄膜沉積裝置1A包括基座21，所述基座21固定基底材料B并將待為負(fù)電極的 基底材料B調(diào)整為對(duì)齊正電極11和溫度控制器22,所述溫度控制器22經(jīng)由基座21調(diào)芐基底 材料B的溫度。
[0045]含有例如銅、鎳、銀或類似物的離子的水溶液可用作金屬離子溶液L。例如，在銅離 子的情況下，可以使用含有硫酸銅、焦磷酸銅等的溶液。由固體電解質(zhì)制得的膜、薄膜或類 似物可用作固體電解質(zhì)膜13。
[0046]固體電解質(zhì)膜13為由固體電解質(zhì)制得的水含量為15質(zhì)量％或更大的膜，當(dāng)使其與 上述金屬離子溶液L接觸時(shí)，可以浸漬金屬離子在其內(nèi)部，其中當(dāng)施加電壓時(shí)，金屬離子在 基底材料B的表面上移動(dòng)，還原并可以沉淀源自金屬離子的金屬。
[0047]作為固體電解質(zhì)膜的材料，可以使用氟樹脂如由DuPont制造的Naf ion (注冊(cè)商 標(biāo)）、烴樹脂、或具有離子交換功能的樹脂如由ASAHI GLASS Co.，Ltd制造的SELEMI0N(CMV、 CMD、CMF系列）。通過適當(dāng)?shù)剡x擇所生產(chǎn)的樹脂的官能團(tuán)的種類和比例，可以得到水含量可 設(shè)定為15質(zhì)量％或更大的固體電解質(zhì)(樹脂）。通常，隨著離子交換基團(tuán)的數(shù)目增加，固體電 解質(zhì)膜的水含量可以增加，并且這些固體電解質(zhì)膜可以根據(jù)通常公知的方法制造。例如，通 過改變這些樹脂的熱壓時(shí)間可以調(diào)節(jié)水含量。特別是，作為滿足這樣的水含量范圍的樹脂， 可以使用樹脂如全氟磺酸樹脂。此外，固體電解質(zhì)膜的水含量的上限值優(yōu)選為80質(zhì)量％或 更小，并且，在此范圍內(nèi)，金屬離子和水內(nèi)容物均可優(yōu)選地浸漬，并同時(shí)保持薄膜強(qiáng)度。 [0048]在下文中將描述根據(jù)本實(shí)施方式的薄膜沉積方法。首先，在底座21上設(shè)置基底材 料B，將基底材料B調(diào)整為對(duì)齊正電極11，通過溫度控制器22調(diào)芐基底材料B的溫度。其次，如 圖2B中所示，將固體電解質(zhì)膜13設(shè)置在由多孔體制得的正電極11的表面，使得固體電解質(zhì) 膜13與基底材料B接觸，使用電源部14的負(fù)電極使得基底材料B導(dǎo)電。
[0049] 然后，通過壓制部16,向基底材料B移動(dòng)正電極11，由此將固體電解質(zhì)膜13壓向基 底材料B的薄膜沉積區(qū)域E。因此，由于固體電解質(zhì)膜13可經(jīng)由正電極11被加壓，使得固體電 解質(zhì)膜13均勻地追隨薄膜沉積區(qū)域的基底材料B的表面。亦即，通過使用正電極11作為備份 材料，通過使用下述電源部14電激發(fā)并同時(shí)使得固體電解質(zhì)膜13與基底材料接觸(加壓）， 可沉積具有更均勻的薄膜厚度的金屬薄膜F。
[0050] 隨后，通過使用電源部14,在正電極11和待為負(fù)電極的基底材料B之間施加電壓以 將金屬從包含在固體電解質(zhì)膜13內(nèi)部的金屬離子沉淀至基底材料B的表面上。此時(shí)，沉積金 屬薄膜F并同時(shí)將金屬離子溶液L供給至正電極11。
[0051] 作為類似的結(jié)果，通過使用由多孔體制得的正電極11，可傳送金屬離子溶液L至其 內(nèi)部，并可以將經(jīng)傳送的溶液L與金屬離子一起供給至固體電解質(zhì)膜13。因此，在薄膜沉積 過程中，可經(jīng)由為多孔體的正電極11將金屬離子溶液L按需供給至固體電解質(zhì)膜13。所供給 的金屬離子溶液L傳送通過正電極11的內(nèi)部并與和正電極11相鄰的固體電解質(zhì)膜13接觸， 金屬離子浸漬到固體電解質(zhì)膜13中，可以將固體電解質(zhì)膜13的水含量保持在15質(zhì)量％或更 大。
[0052]然后，當(dāng)在正電極11和待為負(fù)電極的基底材料B之間施加電壓時(shí)，從正電極