JPH07249549A - アルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単位面積当りの静電容量の高い電極箔を製造
することができるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造
方法を提供することを目的とする。 【構成】 エッチング処理を前段、後段の少なくとも２
段階に分けて行うことにより製造されるアルミ電解コン
デンサ用電極箔において、前段のエッチング液中にアル
ミよりも自然電極電位の高い金属イオンを少なくとも１
種以上含ませるとともに、その金属イオンの濃度の総和
を０．５〜５ｐｐｍとしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアルミ電解コンデンサ用
電極箔の製造方法に関するもので、特に中高圧用の陽極
アルミニウム箔のエッチング技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、セットの小型化、高信頼性化にと
もない、アルミ電解コンデンサに対するユーザーからの
ニーズ（小型化、コストダウン）が急速に高まっている
ため、アルミ電解コンデンサ用電極箔（以下電極箔と称
す）も従来以上に単位面積当りの静電容量を高める必要
が生じている。

【０００３】以下に従来のアルミ電解コンデンサ用電極
箔の製造方法について説明する。電極箔はコンデンサの
小型化を図るために、アルミ箔を電気化学的あるいは化
学的にエッチングして有効表面積を拡大したものが使用
されている。この表面積の拡大のために種々のエッチン
グ方法が研究されているが、一般にアルミ箔を数種類の
異なるエッチング槽に連続的に挿入し、各エッチング槽
内で電流印加あるいは化学溶解によってアルミ箔の表面
積を徐々に拡大し、そして最終洗浄を行うことにより製
造されている。特に、微量不純物や格子欠陥、圧延傷等
で表面の微細金属組織が不均一になっているアルミ生箔
表面からいかに効率よく均一にピットを生成させるか
が、単位面積当りの静電容量を高くする重要なポイント
となる。

【０００４】従来においては、アルミ生箔の圧延焼鈍段
階で、鉄、シリコン、マグネシウム、あるいはそれらの
金属間化合物を表面に均一に分散させてエッチングの開
始点を増やしてから、塩素イオンを含む酸性水溶液中で
の電気エッチングによってピットを発生させていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術ではアルミ生箔に含まれる不可避不純物や
圧延オイル、圧延傷等の影響を受けてしまい、アルミ生
箔の表面から均一にピットを発生させることが困難であ
った。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、単位面積当りの静電容量の高い電極箔を製造するこ
とができるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法
は、エッチング処理を前段、後段の少なくとも２段階に
分けて行うことにより製造されるアルミ電解コンデンサ
用電極箔において、前段のエッチング液中にアルミより
も自然電極電位の高い金属イオンを少なくとも１種以上
含ませるとともに、その金属イオンの濃度の総和を０．
５〜５ｐｐｍとしたものである。

【０００８】

【作用】上記製造方法によれば、まず前段のエッチング
液中にアルミよりも自然電極電位の高い金属イオンを少
なくとも１種以上含ませるとともに、その金属イオンの
濃度の総和を０．５〜５ｐｐｍとしたもので、従来はエ
ッチング液中にこれらの金属イオンが含まれていると、
アルミの表面溶解を促進して静電容量の増加が期待でき
ないとされていたが、今回種々検討した結果、これらの
金属イオンの濃度を適度にコントロールすれば、むしろ
ピット密度アップにつながって静電容量の増加が期待で
きることを見い出した。その仕組みは以下の通りであ
る。

【０００９】エッチング槽内の液は通常循環ポンプによ
って強制対流を生じさせており、そこでこれらの金属イ
オンはエッチング液中に均一に溶解、分散して一部はア
ルミ表面にも吸着する。そこでこれらの金属イオンとア
ルミ生箔表面が電位差によって局部電池を形成し、これ
により、アルミと金属イオンの置換反応が促進されるた
め、アルミ生箔の表面から均一に、かつ高密度にピット
が生成されて、単位面積当りの静電容量の高い電極箔を
得ることができる。なお、前段でこのようなエッチング
を行った後には、電極箔の表面に残留した金属イオンが
最終エッチング槽や洗浄槽まで持ち込まれるのを防ぐた
めに、前段エッチング処理直後に十分な洗浄を行う必要
がある。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１１】純度９９．９８％、厚み１００μｍのアル
ミ生箔を８５℃の酸性水溶液（塩酸１０％、硫酸１０％
の水溶液中に、鉄イオンと銅イオンを（表１）に示した
濃度であらかじめ溶解させた水溶液）中に浸漬し、電流
密度２０Ａ／dm²の直流を２００秒印加して前段のエッ
チング処理を行った後、濃度１０％、６０℃の硝酸で洗
浄し、次に、８０℃、５％の塩酸水溶液中に浸漬し、か
つ電流密度１０Ａ／dm ²の直流を６００秒印加して後
段、すなわち最終段のエッチング処理を行う。

【００１２】（比較例）上記実施例と同一のアルミ生箔
で同一のエッチングを行うが、前段のエッチング液中に
アルミよりも自然電極電位の高い金属イオン、すなわち
鉄イオンと銅イオンの濃度の総和が０．５ｐｐｍよりも
少ないものを用いる。

【００１３】上記した比較例および本発明の各実施例に
よるエッチング箔を１０％、５０℃の硝酸水溶液中で１
分間洗浄した後、８％、９０℃の硼酸水溶液中で３７０
Ｖ化成を行い、それらの各試料について静電容量と折曲
げ強度（１．０mmＲ、５０ｇ荷重、折曲げ角９０度の条
件下１往復で１回とする）を測定した結果を（表１）に
示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】この（表１）では前段エッチング液中のア
ルミよりも自然電極電位の高い金属イオン濃度の違いに
よる電極箔特性を示しているが、この（表１）から明ら
かなように、金属イオンの濃度の総和を０．５〜５ｐｐ
ｍにコントロールすることによって表面のピット密度が
増大し、単位面積当りの静電容量アップを図ることがで
きる。この場合、比較例のように金属イオンの濃度の総
和が０．５ｐｐｍより低いとエッチング処理中にアルミ
と金属イオンとの置換反応が進まず、本発明の効果が現
れにくい。一方、金属イオンの濃度の総和が高すぎて５
ｐｐｍを越えると、アルミと金属イオンとの置換反応が
激しくなって表面溶解が促進され過ぎ、かつ溶解減量の
コントロールも困難になってかえって静電容量が減少す
るものであった。

【００１６】本発明の実施例および比較例では、全体の
エッチング溶解量に対する後段での電気エッチング量の
割合は４０％であるが、中高圧（２００〜６５０Ｖ）で
化成が行われる場合はその割合を２０〜６０％にコント
ロールすることが望ましい。この場合、２０％より少な
いとピット径が十分に拡大されず、化成皮膜でピットが
埋まってしまう無効ピット（静電容量の増大に寄与しな
い）が多くなってしまうもので、一方、６０％より多い
と隣り合ったピットどうしがつぶしあってしまい、かえ
って静電容量が低下してしまうものである。

【００１７】以上のように、前段のエッチング液中にア
ルミよりも自然電極電位の高い金属イオンを０．５〜５
ｐｐｍ含ませることによって、従来法（比較例）に比べ
て静電容量が約１０％アップした。

【００１８】なお、上記本発明の実施例ではアルミより
も自然電極電位の高い金属イオンの一例として鉄イオン
と銅イオンのデータを示したが、他の金属イオン、例え
ばニッケル、錫、鉛、銀等を用いても上記本発明の実施
例とほぼ同様の結果が得られるものである。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明のアルミ電解コンデ
ンサ用電極箔の製造方法によれば、前段のエッチング液
中にアルミよりも自然電極電位の高い金属イオンを少な
くとも１種以上含ませるとともに、その金属イオンの濃
度の総和を０．５〜５ｐｐｍとしているため、エッチン
グ液中に均一に溶解したこれらの金属イオンはアルミと
置換反応を効率的に起こすことになり、これにより、ア
ルミ生箔の表面から均一に、かつ高密度にピットが生成
されるため、電極箔の表面積は拡大されてその静電容量
アップを図ることができるものである。またこの静電容
量アップはアルミ電解コンデンサの小型化、コストダウ
ンに寄与し得るものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エッチング処理を前段、後段の少なくと
   も２段階に分けて行うことにより製造されるアルミ電解
   コンデンサ用電極箔において、前段のエッチング液中に
   アルミよりも自然電極電位の高い金属イオンを少なくと
   も１種以上含ませるとともに、その金属イオンの濃度の
   総和を０．５〜５ｐｐｍとしたアルミ電解コンデンサ用
   電極箔の製造方法。
2. 【請求項２】 後段での電気エッチング量の割合は、全
   体のエッチング溶解量の２０〜６０％である請求項１記
   載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。