JPS6225247B2 - - Google Patents

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JPS6225247B2
JPS6225247B2 JP55143219A JP14321980A JPS6225247B2 JP S6225247 B2 JPS6225247 B2 JP S6225247B2 JP 55143219 A JP55143219 A JP 55143219A JP 14321980 A JP14321980 A JP 14321980A JP S6225247 B2 JPS6225247 B2 JP S6225247B2
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JP
Japan
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etching
acid
stage
range
chlorine ions
Prior art date
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Application number
JP55143219A
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English (en)
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JPS5766620A (en
Inventor
Kozo Arai
Takeshi Nishizaki
Tadao Fujihira
Koichi Okita
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Altemira Co Ltd
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム箔の製造方法に関する。 電解コンデンサ用のアルミニウム電極箔は、そ
の実効表面積を拡大して単位面積当りの静電容量
を増大するため、一般に電気的或いは化学的エツ
チング処理が施されている。そして、この拡面率
をあげるために、従来からエツチング孔をなるべ
く多くする研究がなされてきた。ところが、従来
の電解エツチング技術では、一般的にエツチング
孔を多くしようとすると、アルミニウム箔の表面
の溶解も同時に進行して腐食減量が増大し、機械
的強度が損われるという問題があつた。このた
め、拡面率はエツチング後の機械的強度に制限さ
れて、これを顕著に拡大せしめることが困難であ
つた。 この発明は、かかる問題点を解決し、拡面率を
増大して静電容量を大幅に向上し、かつ機械的強
度にも優れたアルミニウム電極箔を得ることがで
きる電解エツチング方法を提供しようとするもの
である。 そこで、この発明はエツチング処理を前段エツ
チングと後段エツチングとの少なくとも2段階に
分けて行うものとし、塩素イオン2〜15%と、硫
酸、蓚酸、クロム酸およびリン酸からなる多孔質
皮膜生成酸のうちの少なくとも1種1〜35%とを
含む50〜100℃の水溶液中で、電流密度5〜40A
〜dm2の直流を用いて電解エツチングし、後段エ
ツチングは、塩素イオン2〜15%と、蓚酸、リン
酸、クロム酸、ホウ酸、酒石酸、コハク酸、およ
びマレイン酸からなる表面溶解抑制後のうちの少
なくとも1種0.03〜3%とを含む50〜100℃の水
溶液中で、化学エツチングすることを特徴とする
ものである。 エツチング処理を前段エツチングと後段エツチ
ングとの2段階に分けて行うのは、前段エツチン
グにより多孔質の酸化皮膜を生成して、エツチン
グ孔が高密度に存在するエツチング表面を形成
し、次いで後段エツチングにより、そのエツチン
グ孔の部分を集中的にアタツクして該孔を更に深
くかつ太くして高い拡面率を得んとするがためで
ある。従つて、これらの前段および後段の各エツ
チングは必ずしも単一工程で実施する場合のみに
限らず、その個々を2段階で実施する場合、即ち
全体としてエツチング処理を3段階以上で実施す
る場合もこの発明の範囲に包含される。 次に、上記前段および後段の各エツチング処理
工程につき更に詳しく説明する。 〔前段エツチング工程〕 前段エツチング工程に於けるエツチング液中の
塩素イオン濃度は、これが2%未満であると所期
するエツチング効果が得られず、15%を超えると
アルミニウム箔表面の全面的な溶解が進行する。
従つて、上記範囲内で、特に好ましくは5〜8%
程度とするのが良い。 塩素イオンを含む水溶液に添加する多孔質皮膜
生成酸は、アノード分極により酸化膜を生成する
酸のうちでも可及的多孔質の酸化皮膜を生成しう
る種類のものに限定される。即ち該酸としては、
硫酸、蓚酸、リン酸、およびクロム酸のうちの少
なくとも1種に限定されるものである。これらの
種類の酸は、アノード分極により多孔質の酸化皮
膜を生成しうるものである点で均等物であるが、
なかでも、特に硫酸は、他のものに較べ単位面積
当りに特に多数個のエツチング孔を緻密に形成し
うる点で好ましい。上記多孔質皮膜生成酸の好適
な添加量は酸の種類によつて異なるが、いずれの
場合においても1%未満の場合にはエツチング核
となる孔を全面的に均一かつ高密度にもつた多孔
質酸化皮膜の生成が不充分なものとなり、結果的
に静電容量の充分な向上をはかることができな
い。反対に上記酸の添加量が35%を超える場合に
は、箔表面の全面溶解が起こり、強度維持に悪影
響を及ぼす。従つて、上記酸の添加量は1〜35%
の範囲内とすべきであり、特に好ましくは10〜20
%の範囲が良い。このような範囲での上記多孔質
皮膜生成酸の添加により好結果が得られるのは、
該酸を含む液中でアルミニウム箔をアノード分極
させることにより箔表面に1mm2当り1億個以上も
の孔を均一かつ高密度にもつた多孔質酸化膜を生
成し、その孔を塩素イオンが侵食し、孔以外の部
分は酸化膜で覆われているために箔表面の溶解が
抑制され、結果として塩素イオンのみによるエツ
チングに比べて、エツチング孔が非常に多くな
り、かつ深くなるためと考えられる。 前段エツチングでのエツチング液の温度も効果
に重要な影響を及ぼす。これが50℃未満の場合は
エツチング効果が少なく、100℃を超えると表面
の全面溶解が起こる。従つて50〜100℃の範囲内
で、特に好適には70〜90℃の範囲で処理するのが
良い。 一方、電流密度は、これが5A/dm3未満の場
合はやはりエツチング効果に乏しく、反対に
40A/dm2を超えると全面溶解が起こる。従つて
この範位内で、特に好ましくは10〜25A/dm2
すべきである。 また、前段エツチングの電気量は、500〜3000
クーロン/dm2の範囲が良好であり、特に1500〜
2000クーロン/dm2の範囲が最適である。即ち、
500クーロン/dm2未満の場合はエツチング効果
が少なく、3000クーロン/dm2を超えると全面溶
解が進行する。 前段エツチング工程は、上記のようにエツチン
グ液への硫酸、蓚酸、リン酸あるいはクロム酸の
比較的高濃度の添加、および通常の電解処理条件
に較べると比較的高液温かつ高電流密度の条件下
において行うものである。従つてかかるエツチン
グは非常に苛酷なものであり、このためエツチン
グが進行するにつれてエツチング孔内は発生ガス
や溶解したアルミニウムイオンなどによつて電気
抵抗が高くなり、エツチング孔内でのエツチング
が停止してしまい、表面の溶解が進行する。従つ
て、この発明は、エツチング孔内でのエツチング
が停止してした時点で前段エツチングを終了し、
次に後段エツチングにより、表面溶解を抑制しな
がら、エツチング孔を更に深く、太くすることに
より所期する目的を達成するものである。 〔後段エツチング工程〕 後段エツチング工程におけるエツチング液中の
塩素イオン濃度は、前段エツチングの場合と同様
の理由から2〜15%の範囲が良好であり、特に5
〜8%の範囲が最適である。 この塩素イオンを含む水溶液に添加する表面溶
解抑制酸は、アノード分極によりアルミニウム表
面に陽極酸化皮膜を生成して該表面の溶解を抑制
する作用を果すものである。従つて、該酸は、ア
ルミニウムに対して比較的溶解性の少ない酸化性
酸が好適に用いられるものであり、本発明におい
ては該酸の種類として、具体的には蓚酸、リン
酸、クロム酸、ホウ酸、酒石酸、コハク酸、およ
びマイレンに限定され、これらの中の少なくとも
1種以上がエツチング液に添加される。上記の各
種の酸は、本発明が所期する作用の面において相
互に実質的に均等物である。ただ後段エツチング
は、アルミニウム箔表面の溶解を抑制しながら、
エツチング孔内でのエツチングを進めるものであ
るから、上記の酸の高濃度の添加はエツチング孔
を太くする効果に乏しいものとなるため好ましく
ない。これは、上記酸の高濃度の添加によりエツ
チング孔内にも酸化膜が形成され、該孔内のエツ
チングを抑制してしまうためと考えられる。ま
た、アノード分極により酸化膜を生成する酸のう
ちでも、本発明において限定される前記の種類の
酸以外の酸、特に例えば硫酸の如きは、その添加
によつて溶解性が非常に強くなり、エツチング孔
内の発生ガスのために孔内エツチングの進行が妨
げられると共に、表面溶解を併発して拡面率を低
下せしめるため不適である。上記の酸の好適な添
加量は酸の種類によつて異なるが、0.03〜3%の
低濃度の範囲に限定され、最も好ましくは0.1〜
1%の範囲である。この添加量が0.03%未満であ
ると、アルミニウム表面の溶解を抑制する効果が
少なく、逆に3%を超えるとエツチング孔を太く
する効果に乏しい。 後段エツチングにおけるエツチング液の温度
は、これが低すぎると、前段エツチングで形成し
たエツチング孔を太くする効果に乏しく、逆に高
すぎる場合は全面溶解が起こる。従つて好適な温
度範囲は50〜100℃であり、特に70〜90℃の範囲
が最適である。 化学エツチングのエツチング時間の好適範囲は
15〜35分であり、この範囲を逸脱すると前記同様
所期効果を達成し難いものとなりまた全面溶解が
起こる。最も好適な範囲は概ね20〜30分である。 発明によれば、前述のような諸条件によつてア
ルミニウム箔のエツチングを行うものであるか
ら、前段の電解エツチングによつてアルミニウム
箔の表面に専ら多数個のエツチング孔を高密度に
しかも比較的深く形成し、次いで後段のエツチン
グにより該エツチング孔内を集中的にエツチング
して更に太くかつ深くするものであり、結果にお
いて拡面率を顕著に増大して静電容量を大幅に向
上せしめ、電解コンデンサの一層の小型化、軽量
化を可能にするのはもとより、拡面率の増大によ
つて機械的強度が損われる欠点がなく、エツチン
グ、化成、組込みなどの一連の工程においてアル
ミニウム箔の切断等の危険性が少なく、その生産
能率の向上をはかることができる。 以下、この発明の実施例を比較例と共に示す。
供試料として、純度99.99%、厚さ0.1mmの焼鈍済
アルミニウム箔を用い、前段エツチングとしてこ
れを先ず第1表に示す各種電解条件でエツチング
処理した。
【表】
【表】 次いで、上記前段エツチングにより得られた各
アルミニウム箔につき、第2表に示す組成及び温
度のエツチング液中で、それぞれ後段の化学エツ
チング処理を施した。
【表】
【表】 上記により得られた各エツチング箔を、硼酸溶
液中で380Vに化成したのち、各試料についてエ
ツチング溶解量、静電容量、引張り強さを測定し
た。その結果を第3表に示す。
【表】 上表から明らかなように、本発明の実施によれ
ば、強度が優れており、しかも静電容量の大きい
電気特性に優れたコンデンサ電極用アルミニウム
箔を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エツチング処理を前段エツチングと後段エツ
    チングとの少なくとも2段階に分けて行うものと
    し、塩素イオン2〜15%と、硫酸、蓚酸、クロム
    酸およびリン酸からなる多孔質皮膜生成酸のうち
    の少なくとも1種1〜35%とを含む50〜100℃の
    水溶液中で、電流密度5〜40A/dm2の直流を用
    いて電解エツチングし、後段エツチングは、塩素
    イオン2〜15%と、蓚酸、リン酸、クロム酸、ホ
    ウ酸、酒石酸、コハク酸、およびマイレン酸から
    なる表面溶解抑制酸のうちの少なくとも1種0.03
    〜3%とを含む50〜100℃の水溶液中で、化学エ
    ツチングすることを特徴とする、電解コンデンサ
    電極用アルミニウム箔のエツチング方法。
JP14321980A 1980-10-13 1980-10-13 Method of etching aluminum foil for electrolytic conddnser electrode Granted JPS5766620A (en)

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JPS5576098A (en) * 1978-12-05 1980-06-07 Fujitsu Ltd Production of electrode for aluminum electrolytic capacitor
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