CN107502948A - 一种新型腐蚀箔扩孔技术 - Google Patents
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Abstract
一种新型腐蚀箔扩孔技术,所述腐蚀箔扩孔技术包括以下步骤：（1）前处理（2）一级腐蚀发孔（3）中处理（4）二级纯化学扩孔腐蚀（5）后处理：本发明主要解决现有扩孔技术都是采用加电腐蚀，使之成本高、发热量大、铜棍使用寿命低等因素。
Description
技术领域
本发明涉及铝箔腐蚀技术领域，具体涉及一种新型腐蚀箔扩孔技术。
背景技术
目前，腐蚀箔工艺都是加电腐蚀，一般包括预处理、发孔腐蚀、扩孔腐蚀、后处理。铝箔表面形成均匀分布的高密度、尺寸（孔径、孔长）合理的隧道孔是获得高比电容的关键。预处理的主要作用为出去光箔表面油污，杂质及氧化膜，改善表面状态，促进铝箔下一步发孔腐蚀时形成均匀分布的隧道孔；发孔腐蚀的作用为通过施加直流电在铝箔表面形成具有一定长度和孔径的初始隧道孔；扩孔腐蚀的作用为在初始隧道孔的基础上进一步通电腐蚀，使隧道孔孔径进一步扩大至所需尺寸，避免化成时隧道孔被氧化膜堵死，获得高比电容；后处理的主要作用则是消除铝箔表面残留的金属杂质和蚀孔的氯离子。
但加电腐蚀的弊端是，发热量大，设备折旧成本高，铜棍使用寿命短，需要设备维护成本高，本发明采用纯化学腐蚀工艺，能够有效解决这一问题。
发明内容
（一）解决的技术问题
本发明提供一种新型腐蚀箔扩孔技术，解决现有扩孔技术都是采用加电腐蚀，使之成本高、发热量大、铜棍使用寿命低等因素。
（二）技术方案
本发明为解决上述不足，通过以下技术方案予以实现：一种新型腐蚀箔扩孔技术,所述腐蚀箔扩孔技术包括以下步骤：
（1）前处理：将铝光箔放在温度为65℃-75℃的处理液中浸泡55s-100s；
（2）一级腐蚀发孔：将前处理过并清洗过的箔片放于温度在69℃-75℃，含有1%-5%的盐酸、21%-30%的硫酸和1%-7%的铝离子混合液中，施加电流密度为0.45A/cm2-0.80A/ cm2的直流电进行电解腐蚀50-120S；
（3）中处理：将经过一级发孔腐蚀和清洗过的箔片放入温度为70℃-82℃，含有2%的盐酸槽液中，侵泡50-100s；
（4）二级纯化学扩孔腐蚀：将经过中处理过并清洗后的箔片，放入温度为75-80℃，含有4%-6%的硫酸、0.1%-0.5%的盐酸、0.5ppm-1ppm的硫酸铜、0.1-5ml/L的磷酸缓蚀剂和1%-7%的铝离子溶液中、侵泡时间800S-1300S，对一级腐蚀后的箔片进行化学扩孔处理；
（5）后处理：将二级纯化学扩孔腐蚀后的箔片清洗后，放入温度56℃-65℃，含有浓度为1%-5%的硝酸溶液中侵泡80s-160s。
作为本方案的进一步优化，所述铝光箔厚度为125μm、高温退火后的软态箔，其纯度≥99.99%。
作为本方案的进一步优化，所述的清洗是将箔在常温下纯水浸泡和水喷淋清洗；
作为本方案的进一步优化，所述的纯水为25℃下检测电阻率在1-2Ω.cm的水。
（三）有益效果
本发明提供一种新型腐蚀箔扩孔技术，具有以下有益效果：
通过采用纯化学腐蚀技术代替原有加电腐蚀技术对腐蚀箔进行扩孔，具有发电量小、设备折旧成本低、铜棍使用寿命长，设备维护成本低，降低生产成本等优点；且设备结构简单，生产的腐蚀箔比容水平与加电腐蚀扩孔相当，腐蚀后的废酸容易处理，没有氨氮排出，安全环保。
附图说明
以下结合附图进一步说明本发明；
图1为本发明经过电镜分析的实施例1截面图；
图2为本发明经过电镜分析的实施例2截面图；
图3为本发明经过电镜分析的实施例3截面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所述腐蚀箔扩孔技术包括以下步骤：
铝光箔-前处理-纯水洗-一级腐蚀-纯水洗-中处理-纯水洗-后处理-纯水洗-烘干-腐蚀箔。
（1）前处理：将铝光箔放在温度为65℃-75℃的处理液中浸泡55s-100s；
（2）一级腐蚀发孔：将前处理过并清洗过的箔片放于温度在69℃-75℃，含有1%-5%的盐酸、21%-30%的硫酸和1%-7%的铝离子混合液中，施加电流密度为0.45A/cm2-0.80A/ cm2的直流电进行电解腐蚀50-120S；
（3）纯水洗：是将经前级处理过的箔进行常温下纯水浸泡清洗和喷淋清洗200s-400s，主要避免箔经过前一级处理后把前一道工序的电解液带入到下一道工序；
（4）中处理：将经过一级发孔腐蚀和清洗过的箔片放入温度为70℃-82℃，含有2%的盐酸槽液中，浸泡50-100s；主要是发孔后的铝箔表面带有一定厚度的硫酸氧化膜，会阻碍扩孔的进行，中处理的作用主要是破膜，便于后续扩孔处理。
（5）二级纯化学扩孔腐蚀：将经过中处理过并清洗后的箔片，放入温度为75℃-80℃，含有4%-6%的硫酸、0.1%-0.5%的盐酸、0.5ppm-1ppm的硫酸铜、0.1-5ml/L的磷酸缓蚀剂和1%-7%的铝离子溶液中、浸泡时间800s-1300s，主要是对一级腐蚀后的箔进行扩孔和把蚀孔加大加深。
（6）后处理：将二级纯化学扩孔腐蚀后的箔片清洗后，放入温度56℃-65℃，含有浓度为1%-5%的硝酸溶液中侵泡80s-160s；主要作用是消除箔表面残留的金属杂质和蚀孔中残留的氯离子，消除淤积于蚀孔中的氢氧化铝。
前处理液配置：葡萄糖酸钠20%-60%、氢氧化钠10%-70%,溶于纯水配制成2L溶液。
实施例1：
请参照图1，将铝光箔放入前处理液中浸泡55秒，清洗干净后放于温度为69℃，1%的盐酸、21%的硫酸和1%的铝离子的一次腐蚀混合液中，施加电流密度为0.45A/cm2的直流电进行电解腐蚀50秒，用纯水清洗干净放入温度为70℃，含有2%的盐酸槽液中，浸泡50s；之后纯水清洗干净再放入温度为75℃，含有4%的硫酸、0.1%的盐酸、0.5ppm的硫酸铜、0.1ml/L的磷酸缓蚀剂和1%的铝离子溶液中、浸泡时间800s，然后将箔样清洗干净后进行烘干。
实施例2
请参照图2，将铝光箔放入前处理液中浸泡80秒，清洗干净后放于温度为70℃，3%的盐酸、26%的硫酸和4%的铝离子的一次腐蚀混合液中，施加电流密度为0.65A/ cm2 的直流电进行电解腐蚀90s 秒，用纯水清洗干净放入温度为76℃，含有2%的盐酸槽液中，浸泡75s；之后纯水清洗干净再放入温度为78℃，含有5%的硫酸、0.3%的盐酸、0.7ppm的硫酸铜、3ml/L的磷酸缓蚀剂和4%的铝离子溶液中、浸泡时间1150S，然后将箔样清洗干净后进行烘干。
实施例3
请参照图3，将铝光箔放入前处理液中浸泡100秒，清洗干净后放于温度为70℃， 5%的盐酸、30%的硫酸和7%的铝离子的一次腐蚀混合液中，施加电流密度为0.80A/cm2的直流电进行电解腐蚀120s秒，用纯水清洗干净放入温度为82℃，含有2%的盐酸槽液中，浸泡100s；之后纯水清洗干净再放入温度为80℃，含有6%的硫酸、0.5%的盐酸、1ppm的硫酸铜、5ml/L的磷酸缓蚀剂和7%的铝离子溶液中、浸泡时间1300S，然后将箔样清洗干净后进行烘干。
下表1为实施例1、2和3相关的数据和现有电化学扩孔对比：
由上表1可以得知，相关参数与现有的电化学扩孔技术相比相差不大，能够满足正常生产需；且没有有毒气体排出，安全可靠。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种新型腐蚀箔扩孔技术,其特征在于，所述腐蚀箔扩孔技术包括以下步骤：
（1）前处理：将铝光箔放在温度为65℃-75℃的处理液中浸泡55s-100s；
（2）一级腐蚀发孔：将前处理过并清洗过的箔片放于温度在69℃-75℃，含有1%-5%的盐酸、21%-30%的硫酸和1%-7%的铝离子混合液中，施加电流密度为0.45A/cm2-0.80A/cm2的直流电进行电解腐蚀50-120S；
（3）中处理：将经过一级发孔腐蚀和清洗过的箔片放入温度为70℃-82℃，含有2%的盐酸槽液中，侵泡50-100s；
（4）二级纯化学扩孔腐蚀：将经过中处理过并清洗后的箔片，放入温度为75℃-80℃，含有4%-6%的硫酸、0.1%-0.5%的盐酸、0.5ppm-1ppm的硫酸铜、0.1-5ml/L的磷酸缓蚀剂和1%-7%的铝离子溶液中、侵泡时间800s-1300s，对一级腐蚀后的箔片进行化学扩孔处理；
（5）后处理：将二级纯化学扩孔腐蚀后的箔片清洗后，放入温度56℃-65℃，含有浓度为1%-5%的硝酸溶液中侵泡80s-160s。
2.根据权利要求1所述的一种新的腐蚀箔扩孔方法，其特征在于，所述铝光箔厚度为125μm、高温退火后的软态箔，其纯度≥99.99%。
3.根据权利要求1所述的一种新的腐蚀箔扩孔方法，其特征在于，所述的清洗是将箔在常温下纯水浸泡和水喷淋清洗。
4.根据权利要求3所述的一种新的腐蚀箔扩孔方法，其特征在于，所述的纯水为25℃下检测电阻率在1-2Ω.cm的水。
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