JPH02203514A - 電解コンデンサ用アルミニウム箔のエッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電解コンデンサ用アルミニウム箔のエツチ
ング方法に関するものである。

〔従来の技術〕

アルミニウム電解コンデンサの小型化、容量増大を図る
には、その電極箔の表面積を拡大することが不可欠とさ
れている。これは通常電解エツチングによりなされる。

その方法には、大別して直流量流による方法と交流電流
による方法とがあるが、低圧陽極用の場合には、均一に
微細な凹凸形状の得られる交流電流によるエツチングが
有効とされている。具体的には、塩酸、塩化ナトリウム
などのエツチング液に対して硫酸、リン酸、硝酸などの
無機酸もしくは有機酸などの添加物、液温、交流電流密
度などを巧みに組合せた種々のエツチング方法が実施さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

交流電流によるエツチング方法において、特にその周波
数はエツチング倍率の大小を決定する重要な要因とじて
数多くの開発がなされ５例えば特公昭５４−４３１７７
号公報によると、商用周波数（５０Ｈｚ。

６（Ｈｈ）より低い周波数がエツチング倍率の拡大に有
効であると報告されている。また、Ｊ、ビｉｅｃｔｒｏ
ｅｈｅｍ、Ｓｏｅ　１２８，３００（１９８１）の文献
には、交流エツチングで形成される凹凸形状は周波数に
依存し、周波数が高いとより微細な形状になり、周波数
が低くなるにつれて粗い形状になると記述されている。

以上のことから、従来では例えば５０Ｖ以ドの低い電圧
で用いられる電極箔については高い周波数でエツチング
し、５０Ｖ以上の高い電圧で使用する電極箔は低い周波
数でエツチングするようにしでいる。しかしながら、こ
れによると電極箔の使用電圧に応じてエツチング設備な
どを切替る必要があるとともに、その電極箔を他の使用
電圧のものに使用できないという問題がある。もっとも
、低い周波数でエツチングした後、高い周波数でエツチ
ングすれば、使用電圧範囲が広い汎用性の電極箔が得ら
九るのであるが７これには低い周波数によるエツチング
工程と、高い周波数によるエツチング工程の２工程が必
要とさハ、生産性の点で好ましくない。

この発明はＬ記従来の事情に鑑みなされたもので、その
ｔ１的は、同一のエツチング工程において低い周波数に
よるエツチングと高い周波数によるエツチングとが行え
るようにした電解コンデンサ用アルミニウム箔のエツチ
ング方法を提供することにある。

〔ｉｌ＆！題を解決するための手段〕

筆記目的を達成するため、この発明においては。

アルミニウム箔をエツチング液内に浸漬し、交流電流を
印加してその表面をエツチングするにあたって、交流電
流として、一周期ごとに低い周波数と高い周波数が交互
に繰り返す波形の交流電流を用いたことを特徴としてい
る。なお、その波形としては正弦波、鋸歯状波、矩形波
１台形波などが適用できる。

第１ｖ４にはその波形の一例が示されている。すなわち
、同図においてＬＦは低い周波数、ＨＦは高い周波数で
あり、これらが一周期ごとに交互にエツチング液を介し
てアルミニウム箔に作用し、同電極箔のエツチングが行
われる。

この場合において、低い周波数は７〜２０Ｈｚの範囲で
、高い周波数は１５〜６０亀の範囲であることが好まし
い。また、高い周波数の電流密度／低い周波数の電流密
度の最適範囲は０．８以下（ただし、０は含まない）、
特には０．２＝０．７が好ましい。

〔作　　　用〕

これによれば、低い周波数により粗いエツチングがなさ
れ、それと同時にその凹凸部の表面が高い周波数により
微細にエツチングされることになる。

〔実　施　例〕

まず、このエツチング方法における■低い周波数の電流
密度に対する高い周波数の電流密度の比における静電容
量変化、■高い周波数の周波数範囲による静電容量変化
および■低い周波数の周波数範囲による静電容量変化に
ついて、その実験データに基づく特性グラフを参照しな
がら説明する。

なお、これらの実験では、厚み９０１１１１１純度９９
゜９８％以」−のアルミニウム箔と、ＨＣＩが１０ｗｔ
％、１．＋３ＰＯ，が２、Ｏｖｔ％、ＨＮＯ３が１．０
ｗｔ％、　Ｈ，ＳＯ２が０．１％ｌｔ％のエツチング液
を使用した９この場合、液温は３０℃とした。

なお、エツチング液の組成はこの例に限定されることな
く１種々の組成のエツチング液が使用できるわ ■低い周波数の電流密度と高い周波数の電流密度との関
係について。

低い周波数を１５）ｈ、高い周波数を３０Ｈｚ、また、
低い周波数の電流密度を４００ｍＡ／　ｃｓｌとし、こ
れらを一定として、高い周波数の電流密度／低い周波数
の電流密度を０〜１．０まで変化させてエツチングを行
い、その５０Ｖ化成容短（μＦ／ｃｄ）を測定したグラ
フを第２図に示す。これによると、高い周波数の電流密
度／低い周波数の電流密度の最適範囲は、０゜８以下（
ただし．０は含まない）、特には０゜２〜０．７の範囲
が好ましい。

■高い周波数の周波数範囲について。

低い周波数を１５七、その電流密度を４００ｍＡ／　ｃ
ｄ、高い周波数の電流密度／低い周波数の電流密度を０
．５とし、これらを一定として、高い周波数を１５〜１
００＆まで変化させてエツチングを行い、その５０■化
威容量（μＦ／ｄ）を測定したグラフを第３図に示す、
これによると、高い周波数の最適範囲は１５〜６０七の
範囲となる。

■低い周波数の周波数範囲について。

高い周波数を３０＆、低い周波数の電流密度を４００ｍ
Ａ／　ｄ、高い周波数の電流密度／低い周波数の電流密
度を０．５とし、これらを一定として、低い周波数を３
〜２５七まで変化させてエツチングを行い、その５０Ｖ
化成容ｆｉｔ（μＦ／ａＪ）を測定したグラフを第４図
に示す、これによると、低い周波数の最適範囲は７〜２
０Ｈｚの範囲となる。

（実施例１）アルミニウム箔とエツチング液は上記の実
験と同じ、低い周波数を１５凧、高い周波数を３０＆、
低い周波数の電流密度を４００ＩｓＡ／　ａｉ、高い周
波数の電流密度／低い周波数の電流密度を０．５として
、エツチングした。なお、この場合の液温は３５℃であ
り、また、電気量は２５００ｍＡ・ｍｉｎ／ｄとした。

（従来例１〉アルミニウム箔とエツチング液は上記の実
験と同じ、交流電流の周波数を１５Ｈｚ、その電流密度
を４００ｍＡ／　ａｌとして、エツチングした。なお、
エツチング液の温度は４０℃とした。電気量は実施例１
と同じ。

〈従来例２〉アルミニウム箔とエツチング液は上記の実
験と同じ、交流電流の周波数を２５＆、その電流密度を
３００鵬Ａ／ａＪとして、エツチングした。なお。

エチング液の温度および電気量はともに実施例１と同じ
。

上記実施例１および従来例１，２について、１５Ｖ化成
電圧時の静電容ｉ（μＦｏａｌ）、８０Ｖ化成電圧時の
静電容量（μｌ／／ａＪ）および折曲強度を測定した結
果を次表に示す、また、化成電圧−＃Ｆ１重容量特性グ
ラフを第５図に示す。

この表から明らかなように、この発明のエツチング方法
によれば、特に１５Ｖ化成電圧時において飛躍的に高い
静電容量が得られた。また、第５図のグラフから、１種
類のアルミニウム箔で１２０Ｖまで使用することができ
ることが理解されよう。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、エツチングの
交流電流として、一周期ごとに低い周波数と高い周波数
が交互に繰り返す波形の交流電流を用いたことにより、
低い周波数により粗いエツチングがなされ、それと同時
にその凹凸部の表面が高い周波数により微細にエツチン
グされるため、従来の一定周波数に比べて約３５％のエ
ツチング倍率の拡大が図れる。また、生産設備の合理化
および生産性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

図はいずれもこの発明に関するもので、第１図はこの発
明のエツチング方法に使用される交流電流の一例を示し
た波形図、第２図は高い周波数の電流密度／低い周波数
の電流密度−５０Ｖ化威容量の特性グラフ、第３図は高
い周波数−５０Ｖ化成容景の特性グラフ、第４図は低い
周波数−５０Ｖ化威容量の特性グラフ、第５図は化成電
圧−静電容量特性グラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム箔をエッチング液内に浸漬し、交流
   電流を印加してその表面をエッチングする電解コンデン
   サ用アルミニウム箔のエッチング方法において、 上記交流電流として、一周期ごとに低い周波数と高い周
   波数が交互に繰り返す波形の交流電流を用いたことを特
   徴とする電解コンデンサ用アルミニウム箔のエッチング
   方法。
2. （２）低い周波数は７〜２０Ｈｚの範囲で、高い周波数
   は１５〜６０Ｈｚの範囲である請求項１記載の電解コン
   デンサ用アルミニウム箔のエッチング方法。
3. （３）高い周波数の電流密度／低い周波数の電流密度が
   ０．８以下（ただし．０は含まない）である請求項１も
   しくは２記載の電解コンデンサ用アルミニウム箔のエッ
   チング方法。