JPH02203515A - 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、直流電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して
数多くの開発がなされ、例えば特公昭５４−４３１７７
号公報によると、商用周波数（Ｓｏ七。

６０＆）より低い周波数がエツチング倍率の拡大に有効
であると報告されでいる。また、Ｊ、Ｈｌｅｅｔｒｏｅ
ｈｅｍ、Ｓｏｅ　１２８，３００（１９８１）の文献に
は７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以下の低い電圧
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
！８１．５０ｖ以りの高い電圧で使用する電＠箔は低い
周波数でエツチングするようにしている。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３、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、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
程が必要とされ、生産性の点で好ましくない。

この発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、その
目的は２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。

〔課題を解決するための手段〕

ト記］１的を達成するため５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
流どして、畠い周波数の一周期と低い周波数の半周期を
交ｒｉ　＋、、：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９なお、その波形と１．７ては正弦波
、＠歯状波、矩形波、台形波などが適用できる５、 第１図にはその波形の−・例が示されている。すなわち
、同図においてＨＦは高い周波数、Ｌ　Ｆは低い周波数
であり、これによれば高い周波数Ｈｌ”の−周期と低い
周波数Ｌ　Ｆ”の半周期が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３５〜８０Ｈｚ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゜３以下（ただし、０は含まない）
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、この工１ツヂング方法における■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９０＃ｍ、純度９９．９
８％以先のアルミニウム箔と、　ＨＣＩが１０％ｉｔ％
、Ｈ３ＰＯ４が２、Ｏｖｔ％、ＨＮＯ３が１　、０％ｌ
ｔ％、　１１．　Ｓｏ、が０．１ｖｔ％のエツチング液
を使用した。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、種々の組成のエツチング液が使用できる。

■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１５１（Ｅ、高い周波数を５０１（ｚ、ま
た、低い周波数の電流密度を４００誼Ａ／１−ｆｆｌ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Ｏ〜１．０まで変化させてエツチン
グを行い、その５０Ｖ化成容量（μＦ／ｃｄ）をｔＩ１
１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、
０．３以下（ただし、Ｏは含まない）の範囲が好まし１
Ｘ、ｌ ■高い周波数の周波数範囲について。

低い周波数を１５＆、その電流密度を４００ｍＡ／ａ！
。

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２０〜１００
＆まで変化させてエツチングを行い、その５０Ｖ化威容
量（μＦ／ａＪ）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３５〜８０Ｈｚ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３０七、低い周波数の電流密度を４００■
Ａｄｄ、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５〜
３０七まで変化させてエツチングを行い、その５０Ｖ化
威容量（μＦ／ａｄ）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７〜２５七の
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１５七、高い周波数を５０Ｈｚ
、低い周波数の電流密度を４００ｍＡ／　ａＪ、高い周
波数の電流密度／低い周波数の電流密度を０．１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・ｗｉｎ／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１５七、その電流密度を
４００鳳Ａ／ｃｓｆ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２５七、その電流密度を
３００閣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、ｌｓＶ化成
電圧時の静電容量（μＦ／ｄ）、８０Ｖ化成電圧時の静
電容量（μＦ／ｃｓｆ）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−静電容量特性グラフを
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、高い周波数の一周期と低い周波数の半
周期を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３０％
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化成容量の特性グラフ、第３図は高
い周波数−５０ｖ化威容量の特性グラフ、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、高い周波数の一周期と低い周波数
   の半周期を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７〜２５Ｈｚの範囲で、高い周波数
   は３５〜８０Ｈｚ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
   ０．３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。