DE931449C - Verfahren zum elektrolytischen AEtzen von Tantal - Google Patents
Verfahren zum elektrolytischen AEtzen von TantalInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des Verfahrens zum Ätzen von Tantal, z. B. zur Verwendung
als Kondensatorelektroden, welches Gegenstand des Hauptpatents ist.
Gemäß der Lehre des Hauptpatents wird das die Anode darstellende, aus Tantal bestehende Elektrodenmaterial
bei rostfreiem Stahl oder anderem geeigneten Metall als Kathode elektrolytisch in
einem elektrolytischen Bad oder einer Lösung geätzt, wobei dieses oder diese ein Lösungsmittel
enthält, in welchem im wesentlichen wenigstens 6,5 Gewichtsprozent Methanol, eine Spur Wasser
und ein darin gelöstes methanollösliches, anorganisches Salz enthalten ist.
Es wurden im Hauptpatent viele anorganische methanollösliche Halogenide, besonders Fluoride
und Bromide vorgeschlagen. Es hat sich nun gezeigt, daß mit Ammoniumbromid als Salz besonders
günstige Ergebnisse erzielt werden können. Lösungen aus Ammoniumbromid in Methanol wurden in
bezug auf den Wassergehalt als viel weniger kritisch als andere Salzlösungen befunden. Das
Bromid gestattet eine im Vergleich mit den Fluoriden und Chloriden beträchtliche Erhöhung des
zulässigen Wassergehaltes. Dies ist wichtig, weil bei einer gegebenen Lösung das Ätzverhältnis mit
dem erhöhten Wassergehalt zunimmt.
Zum Beispiel können bei einer 0,025 mm starken Folie die Ammoniumbromidlösungen von ungefähr
6000 bis etwa 135000 Teile Wasser auf 1 Million
Teile der Lösung enthalten. Die Einzelheiten der Auswirkung der Wasserzugaben auf das Ätz-
verhältnis für eine 0,025 mm Tantalfolie in einer
Ammoniumbromid-Methanol-Lösung, die (in Gewichtsprozent) 3,70/<k Ammoniunibromid und 96,3 °/o
Methanol enthält, werden nachstehend angegeben.
| Kubikzentimeter Wasser | Gesamtwasser *) | 75 Volt | Ätzverhältnis | 200 Volt |
| zugabe je Liter Lösung | Teile pro Million | 1,17 | 1,17 | |
| O | 1000 | 4,42 | 3,io | |
| IO | I3OOO | 3,72 | 2,67 | |
| 20 | 25 000 | 3,70 | 2,66 | |
| 30 | 37 000 | 2,90 | 2,13 | |
| 40 | 49000 | 3,14 | 2,28 | |
| 50 | 61000 | 2,32 | i,73 | |
| 70 | 85 000 | 2,19 | 1,66 | |
| 90 | 109 000 | 2,14 | i,45 | |
| HO | 133 000 | |||
*) Einschließlich des in dem verwendeten Methanol enthaltenen Wassers.
Aus diesen Versuchsergebnissen ist ersichtlich, daß der Zwang einer sorgfältigen Kontrolle des
Feuchtigkeitsgehaltes der Lösung, um beste Ergebnisse zu erzielen, bei dem Bromid nicht so groß
ist wie bei den Fluoriden, da sehr gute Ergebnisse bei einem Wassergehalt, der von 10 000 bis etwa
50 000Teile pro Million reicht, und gute Ergebnisse oberhalb dieses Bereiches erzielt wurden. Ein
anderer Vorteil der Bromidsalze ist die Tatsache, daß eine gröbere Ätzung erreicht wird, welche
höhere Ätzverhältnisse bei 200 Volt Formierungsspannung und darüber ergibt.
Die Auswirkung der Konzentration von Ammoniumbromid in Methanol auf das Ätzverhältnis
einer 0,025 mm starken Tantalfolie ist in der nachfolgenden
Tabelle zusammengefaßt.
| % | Gewicht | Ätzverhältnis bei | 5,9 | 75 Volt Gleichspannung für | ml/1 | die angegebenen | Wasser- |
| NH4Br | CH3OH | 3,02 | zugaben in | 17,5 | |||
| 0 | 2,82 | 3,O6 | 57,5 | ||||
| 0,62 | 99,38 | 1,13 | 3,32 | 3,00 | 2,49 | ||
| 1,85 | 98,15 | I,l6 | 2,79 | 3,i5 | 2,54 | ||
| 3,73 | 96,27 | 1,23 | 3,01 | 2,72 | |||
| 7,oo | 93,oo | 1,25 | 2,60 | ||||
| ii,7 | 29 | ||||||
| 3,26 | 2,82 | ||||||
| 3,l6 | 2,6o | ||||||
| 3,36 | 2,87 | ||||||
| 3,14 | 2,88 | ||||||
Die Lösung, die 3,73 °/o NH4Br, Rest Methanol,
enthält, scheint die beste der Gruppe zu sein, und es gibt keine offensichtliche Verbesserung durch
Konzentration der Lösung mit mehr NH4Br.
Versuche zeigen an, daß zur Erzielung bester Ergebnisse offenbar gemischte Lösungsmittel in
den Ammoniumbromidlösungen nicht verwendet werden sollten, sondern vielmehr nur reines Methanol.
Beispielsweise liefert die Zugabe von Äthylenglycol eine Lösung, die nicht so gut wie reines
Methanol ist.
Formamid ist ein besserer Zusatz als Glycol, ist jedoch immer noch schlechter als reines Methanol.
Während sich ferner keine Vorteile aus einer Mischung von Fluoriden mit den Bromiden ergeben,
zeigt das nachfolgende Beispiel, daß sehr gute Ergebnisse durch .die Zugabe eines Chlorides,
ganz besonders Calciumchlorid, zu einem Bromidätzbad erzielt wurden. Die nachfolgende Tabelle
gibt die Ergebnisse von Versuchen bei verschiedenen Spannungen für eine Lösung aus (in Gewichtsprozent)
3,5 °/oAmmoniumbromidund 3,5 "/»wasserfreiem
Calciumchlorid in 93 °/o Methanol an.
Kubikzentimeter Wasser je Liter Lösung 5,9 I ii,7 I I7>5 29 I 57,5
Ätzverhältnis 75 Volt
Ätzverhältnis 200 Volt
Ätzverhältnis 200 Volt
1,07
1,84 1,30 3,04
1,88
1,88
3,14
2,04
2,04
3,68
2,07
2,07
3,6o 2,23
3,16 2,00
Die Verwendung von solchen Mischungen aus Ammoniumbromid und Calciumchlorid hat viele
Vorteile. Beide festen Bestandteile sind in Methanol leicht löslich, so daß keine Erwärmung er-
forderlich ist. Die höchsten Ätzverhältnisse wurden bei höchsten Wassergehalten erzielt, und das Ätzverhältnis
ist ziemlich konstant über einen weiten Bereich des Wassergehaltes, so daß man am wenigsten
einer Regelung des Feuchtigkeitsgehaltes bedarf. Ferner ist die Ätzung grob genug, um ein
2 : ι-Ätz verhältnis bei 200 Volt Formierungsspannung zu ergeben.
Claims (4)
- Patentansprüche:ι . Verfahren zur elektrolytischen Ätzung von Tantal nach Patent 925 330, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt als anorganisches Salz Ammoniumbromid enthält.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser in der Elektrolytlösung in einer Menge von etwa 3000 bis etwa 135 000 Teilen auf 1 Million Teile Lösung vorhanden ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt als Salz außer Ammoniumbromid Calciumchlorid enthält.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus einer Lösung von etwa (Gewichtsprozent) 3,5°/» Calciumchlorid und 3,5 %> Ammoniumbromid in Methanol besteht und daß diese Lösung Wasser zwischen etwa 5,9 und etwa 135 Milliliter je Liter Lösung enthält.509532 8.55
Applications Claiming Priority (3)
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