电解电容器用铝蚀刻板、电解电容器用铝电极板及它们的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200880127909.6

申请日:

2008.03.24

公开号:

CN101960545A

公开日:

2011.01.26

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01G 9/04申请日:20080324授权公告日:20120704终止日期:20130324|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01G 9/04申请日:20080324|||公开

IPC分类号:

H01G9/04

主分类号:

H01G9/04

申请人:

日本轻金属株式会社

发明人:

片野雅彦; 矶部昌司; 小林达由树; 吉田祐也

地址:

日本东京都

优先权:

专利代理机构:

北京尚诚知识产权代理有限公司 11322

代理人:

龙淳

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内容摘要

本发明提供电解电容器用铝蚀刻板、电解电容器用铝电极板及它们的制造方法。在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层的电解电容器用铝蚀刻板(1)中,因为蚀刻层(3)的深度为70μm以上,所以静电容高。另外,在蚀刻工序中,因为不使铝板弯曲,所以即使蚀刻层(3)深,在蚀刻层(3)也实际不产生微裂纹。因此,使用对电解电容器用铝蚀刻板(1)进行化学生成而形成的铝电极板制造固体电解电容器时,漏电流低。

权利要求书

1: 一种电解电容器用铝蚀刻板, 其在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层, 该电解电容 器用铝蚀刻板的特征在于 : 所述蚀刻层的深度为 70μm 以上, 在所述蚀刻层实质上不存在微裂纹。
2: 如权利要求 1 所述的电解电容器用铝蚀刻板, 其特征在于 : 在观察所述蚀刻层的表面时, 不存在宽度超过 10μm 的微裂纹。
3: 一种电解电容器用铝电极板, 其在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层, 在所述海绵 状坑的表面形成有化学生成覆盖膜, 该电解电容器用铝电极板的特征在于 : 所述蚀刻层的深度为 70μm 以上, 在所述蚀刻层上实际不存在微裂纹。
4: 如权利要求 3 所述的电解电容器用铝电极板, 其特征在于 : 在观察所述蚀刻层的表面时, 不存在宽度超过 10μm 的微裂纹。
5: 一种电解电容器用铝蚀刻板的制造方法, 其具有在蚀刻液中在铝板的表面进行交流 蚀刻而形成具备海绵状坑的蚀刻层的蚀刻工序, 该电解电容器用铝蚀刻板的制造方法的特 征在于 : 在所述蚀刻工序中, 在所述蚀刻液中不施加使所述铝板弯曲的力地进行交流蚀刻, 将 所述蚀刻层形成至 70μm 以上的深度。
6: 一种电解电容器用铝电极板的制造方法, 其具有化学生成工序, 该化学生成工序将 利用权利要求 5 所述的方法得到的电解电容器用铝蚀刻板在化学生成液中进行化学生成, 在所述海绵状坑的表面形成化学生成覆盖膜, 该电解电容器用铝蚀刻电极板的制造方法的 特征在于 : 在所述化学生成工序中, 在所述化学生成液中不施加使所述电解电容器用铝蚀刻板弯 曲的力地进行化学生成。

说明书


电解电容器用铝蚀刻板、 电解电容器用铝电极板及它们的 制造方法

    技术领域 本发明涉及对铝板进行蚀刻而形成的电解电容器用铝蚀刻板、 对该电解电容器用 铝蚀刻板进行化学处理 ( 例如阳极氧化处理 ) 而形成的电解电容器用铝电极板 ( 以下, 称 为铝电极板 ), 及它们的制造方法。
     背景技术 近年来, 随着个人计算机、 信息设备等电子设备的数字化、 高频率化的发展, 电解 电容器不仅要求小型化、 低阻抗化、 低 ESR, 而且要求低 ESL 化、 高容量化。为了对应这些要 求而推进芯片型的固体铝电解电容器的开发, 为了实现电解电容器的高容量化, 需要提高 铝箔的蚀刻倍率。
     因此, 提案有使铝箔较厚, 并且较深地蚀刻, 由此提高静电容量 ( 即电容 ) 的方案 ( 专利文献 1)。
     为了得到该蚀刻箔, 目前利用辊驱动铝箔, 使铝箔在蚀刻液中行进而进行蚀刻。
     专利文献 1 : 日本特开 2005-150705 号公报
     然而, 如现有技术那样, 利用辊驱动使铝箔行进时, 在蚀刻层浅的情况下不发生问 题, 但发明者们发现下述问题 : 当对较深地形成有蚀刻层的蚀刻箔进行化学处理来制作电 解电容器用电极箔, 使用该电解电容器用电极箔制作固体电解电容器时, 固体电解电容器 的漏电流大, 可靠性及成品率显著下降。
     发明内容
     鉴于上述的问题点, 本发明的课题在于, 提供一种即使较深地形成蚀刻层, 也能够 防止固体电解电容器的漏电流的增大的电解电容器用铝蚀刻板 ( 以下, 称为铝蚀刻板 ), 对 该电解电容器用铝蚀刻板进行化学处理而形成的电解电容器用铝电极板, 及它们的制造方 法。
     为了解决上述课题, 本申请发明者等对将蚀刻层形成得深时, 固体电解电容器的 漏电流增大的理由进行了各种研究, 结果得到如下所述的新见解 : 当较深地形成蚀刻层时, 在蚀刻层上产生微裂纹 ( 裂缝 ), 当产生该微裂纹 ( 微小裂纹 ) 时, 不能良好地形成化学生 成覆盖膜, 其结果是, 固体电解电容器的漏电流增大。另外还发现 : 较深地形成蚀刻层时产 生微裂纹的理由, 当通过辊驱动使铝箔行进时, 如果铝箔沿辊面挠曲, 则向蚀刻层施加过大 的应力, 其结果是产生微裂纹。
     本发明是基于以上见解而完成的, 提供一种铝蚀刻板, 其在表面形成有具备海绵 状坑的蚀刻层, 该铝蚀刻板的特征在于 : 所述蚀刻层的深度为 70μm 以上, 在所述蚀刻层实 质上不存在微裂纹。
     另外, 在本发明中, 提供一种铝电极板, 其在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层, 在所述海绵状坑的表面形成有化学生成覆盖膜, 该铝电极板的特征在于 : 所述蚀刻层的深度为 70μm 以上, 在所述蚀刻层实质上不存在微裂纹。
     在本发明中, “铝蚀刻板” 是 150μm 以上的厚度的板, “蚀刻层的深度” 是指铝蚀刻 板的每个单面的蚀刻层的厚度。
     在本发明中, 所谓 “在蚀刻层实质上不存在微裂纹” 是指用于固体电解电容器时不 存在使漏电流增大这样的微裂纹的意思, 例如, 意思是 : 在观察所述蚀刻层的表面时, 在该 蚀刻层不存在宽度超过 10μm 的微裂纹。
     在本发明中, 蚀刻层深达 70μm 以上, 在蚀刻层实质上不存在微裂纹, 因此, 在对 铝蚀刻板进行化学生成处理制造电解电容器用电极箔时, 能够良好地形成化学生成覆盖 膜。因此, 即使在将蚀刻层形成得深, 提高其静电容量的情况下, 固体电解电容器的漏电流 也低。因此, 根据本发明, 能够提高小型、 薄型化的固体电解电容器的可靠性及成品率。
     另外, 在本发明中, 提供一种铝蚀刻板的制造方法, 其具有在蚀刻液中对铝板的表 面进行交流蚀刻而形成具备海绵状坑的蚀刻层的蚀刻工序, 该铝蚀刻板的制造方法的特征 在于 : 在所述蚀刻工序中, 在所述蚀刻液中不施加使所述铝板弯曲这样的力地进行交流蚀 刻, 将所述蚀刻层形成至 70μm 以上的深度。
     在本发明中, 由于在蚀刻液中不施加使铝板弯曲的力地进行交流蚀刻, 因此, 即使 将蚀刻层形成至 70μm 以上的深度的情况下, 在蚀刻层也不产生微裂纹。 另外, 提供一种铝电极板的制造方法, 其具有在化学生成液中对应用了本发明的 铝蚀刻板进行化学生成处理, 从而在所述海绵状坑的表面形成化学生成覆盖膜的化学生成 工序, 该铝电极板的制造方法的特征在于 : 在所述化学生成工序中, 在所述化学生成液中不 施加使所述铝蚀刻板弯曲的力地进行化学生成。
     在本发明中, 由于在化学生成液中不施加使铝板弯曲这样的力地进行化学生成, 因此, 即使在将蚀刻层形成至 70μm 以上的深度的情况下, 在蚀刻层也不产生微裂纹。
     应用了本发明的铝电极板用作使用功能性高分子作为电解质的铝电解电容器的 阳极。 即, 应用了本发明的铝电极板在表面形成有电介质膜, 在该电介质膜上形成有功能性 高分子层, 用于电解电容器。
     附图说明 图 1 是表示应用了本发明的铝蚀刻板的截面照片的图。
     图 2 是使用应用了本发明的铝蚀刻板和铝电极板制作电解电容器时的说明图。
     图 3(a)、 (b) 是分别表示利用电子显微镜对应用了本发明的铝蚀刻板进行表面观 察时的样子的说明图。
     图 4(a)、 (b) 是分别示意地表示利用电子显微镜对应用了本发明的铝蚀刻板进行 表面观察时的样子的说明图。
     图 5(a)、 (b) 是分别表示应用了本发明的铝蚀刻板和铝电极板的制造方法的说明 图。
     图 6 是表示利用电子显微镜对本发明的比较例的铝蚀刻板进行表面观察时的样 子的说明图。
     图 7 是示意地表示利用电子显微镜对本发明的比较例的铝蚀刻板进行表面观察 时的样子的说明图。
     附图标记的说明 1 铝蚀刻板 2 芯部 3 蚀刻层具体实施方式
     下面, 作为本发明的实施方式, 对应用了本发明的铝固体电解电容器用的铝蚀刻 板、 铝电极板及它们的制造方法进行说明。
     ( 基本结构 )
     图 1 是表示应用了本发明的铝蚀刻板的截面照片的图。图 2 是使用应用了本发明 的电解电容器电极用铝蚀刻板和铝电极板制作电解电容器时的说明图。
     在本发明中, 在制造构成铝固体电解电容器的阳极的铝电极板时, 在蚀刻工序中, 在蚀刻液中对厚度为 150μm 以上的铝板进行交流蚀刻而增大表面 ( 扩面化 ), 如图 1 所示, 得到平均 ( 每 )1 平方毫米穿孔形成有数千~数十万的海绵状的坑的铝蚀刻板 1。 该铝蚀刻 板 1 在芯部 2 的两侧具备蚀刻层 3, 在本发明中, 蚀刻层 3 的深度为 70μm 以上。
     接着, 在化学生成工序中, 将铝蚀刻板 1 在己二酸铵 (Ammonium Adipate) 溶液中 等进行例如 5V 化学生成处理后, 如图 2 所示, 使铝蚀刻板 1 的侧端面露出, 将导线 ( 引线 ) 等阳极导线 6 与其芯部 2 的侧端面 4 接合 ( 连接 )。作为接合方法, 使用将点径 ( 光点直 径 ) 缩小 ( 聚集 ) 到不到芯部的厚度的激光焊接 5。点径为 20 ~ 100μmφ。
     接着, 在进行了阳极氧化的铝蚀刻板 1 的表面, 按照常用的方法使聚吡咯浸渍而 形成功能性高分子层后, 在形成有功能性高分子层的蚀刻板的表面使用碳膏或银膏等形成 阴极, 例如制作 2.5V/330μF 的电解电容器。浸渍聚吡咯时, 在坑内滴下吡咯单体的乙醇 溶液, 进一步滴下过硫酸铵和 2- 萘磺酸钠溶液进行化学聚合, 形成由聚吡咯形成的预涂层 (Pre-Coat)。 然后, 将该电极板浸渍在含有吡咯单体和 2- 萘磺酸钠的乙腈 (acetonitrile : 氰化甲烷 ) 电解液中浸渍, 使不锈钢丝与之前形成的化学聚合聚吡咯层的一部分接触来形 成阳极, 另一方面, 将不锈钢板作为阴极进行电解聚合, 形成成为功能性高分子层的电解聚 合聚吡咯。 另外, 在使用聚塞吩、 聚苯胺代替聚吡咯的情况下, 也能够采用大致同样的方法。
     ( 铝板和蚀刻条件的详细说明 )
     在本发明中, 铝板的铝纯度为 99.98 质量%以上。通过使用这种纯度的铝板, 使得 韧性高、 制造电解电容器时的处理容易。 如果铝纯度不足下限值, 则硬度增加、 韧性降低, 处 理中可能会产生裂纹 ( 裂缝 ) 等损伤, 不令人满意。供蚀刻处理的铝板的厚度根据目的的 不同可以为各种厚度, 例如, 可以使用 150μm ~ 1mm, 通常使用 300 ~ 400μm 的铝板。
     而且, 在蚀刻液中对铝板进行蚀刻工序, 在铝板的表面形成具有海绵状坑的蚀刻 层。
     在本实施方式中, 在蚀刻工序中, 作为一次电解处理利用低浓度盐酸水溶液实施 交流蚀刻。作为前处理, 优选通过对铝板进行脱脂洗净、 轻度的蚀刻, 除去表面氧化膜。在 一次电解处理中作为电解液使用的低浓度盐酸水溶液例如为作为比率 ( 比例 ) 含有 1.5 ~ 5.0 摩尔 / 升的盐酸和 0.05 ~ 0.5 摩尔 / 升的硫酸的水溶液。
     按照下述条件进行蚀刻处理 :液温度是 40 ~ 55℃
     频率是 10 ~ 25Hz
     交流波形为正弦波形、 矩形波形、 交直 ( 流 ) 重叠波形等 2
     电流密度为 40 ~ 50A/dm
     处理时间 30 ~ 60 秒在铝板表面穿孔形成多个 ( 大量的 ) 坑, 形成具备海绵状坑 的蚀刻层。
     在进行一次电解处理后, 进行主电解处理, 呈海绵状地进行穿孔、 蚀刻。在该主电 解处理中使用的电解液例如是作为比率包含 4 ~ 6 摩尔 / 升的盐酸和 0.05 ~ 0.5 摩尔 / 升硫酸的水溶液, 对下述条件进行设定 :
     液温度为比一次处理低的 20 ~ 35℃
     频率为 30 ~ 60Hz
     交流波形为正弦波形、 矩形波形、 交直重叠波形等
     电流密度为比一次电解处理低的 20 ~ 30A/dm2
     处理时间是能够处理至规定的蚀刻层厚度的时间, 进一步对在一次电解处理中穿 孔形成的坑进行穿孔。 只要采用这种方法, 就能够减少无助于铝板表面的坑形成的溶解, 能 够将穿孔形成有大量特定尺寸的直径的坑的海绵状的蚀刻层形成得深。 另外, 在进行一次电解处理后, 也可以在进行主电解处理之前使用交直重叠波形 以使主电解处理可靠地进行, 使在一次电解处理中穿孔形成的坑表面活性化后移至主电解 处理。在该处理中, 占空 (duty) 比约为 0.7 ~ 0.9, 电流密度为 12 ~ 17A/dm2, 在此条件下 进行 60 秒左右蚀刻处理。 只要使用这种电解蚀刻方法, 就能够形成具备厚度为 70μm 以上、 优选为 100μm 以上的海绵状坑的蚀刻层。
     在此, 令蚀刻层的毛体积比重 (Bulk specific gravity : 散比重 ) 为 0.6 ~ 1.2, 形成具有以下的坑的直径、 数量的蚀刻层。坑的直径、 数量能够利用图像分析 ( 解析 ) 装置 测定。 即, 将被蚀刻而得的表面沿深度方向每隔规定的间隔研磨后, 用图像分析装置测定各 研磨面的孔径和数量, 计算出 0.01 ~ 1μmφ 的坑数所占的比例, 由此能够测定各层的特定 尺寸直径的坑所占的比例, 在本发明中, 对于蚀刻层同样地能够判断穿孔形成有大量的特 定尺寸直径的坑。 即, 首次能够得到一种铝蚀刻板, 其具有至少单面从表面起在深度方向为 70μm 以上、 100μm 以上、 进而 120μm 以上的蚀刻层, 在平面截面中, 通过图像分析装置测 定, 0.01 ~ 1μmφ 的坑的数量在各平面中占总的坑的数量的 70%以上、 优选为 75%以上。 如果使用这种铝蚀刻板, 就能够实现 ESR 低的电解电容器。由于不足 0.001μmφ 的坑无助 于静电容量的提高, 因此利用图像解析装置测定的直径设定为 0.001μmφ 以上。
     关于蚀刻层的厚度, 至少在单面、 优选在两面的各个面形成有从表面起在深度方 向为 70μm 以上、 优选 100μm 以上、 更优选 120μm 以上的蚀刻层, 当蚀刻层的厚度不足上 述值时, 考虑静电容量, 需要增加层叠数, 不能实现电解电容器的小型化。
     如果坑直径超过 1μmφ 的坑大量存在, 则使静电容量降低。优选为 0.1μmφ 以 下。这种尺寸的坑的存在量为各面的全部坑数的 70%以上, 优选为 75%以上, 由此, 能够制 作 ESR 低的电解电容器。更优选为 80%以上。
     就特定尺寸的坑的测定位置而言, 因表面附近存在电解蚀刻时无助于表面积扩大 的溶解, 使坑与坑连结, 坑直径会无益地扩大, 因此令特定尺寸的坑的测定位置为距表面比
     20μm 深的位置。 另外, 蚀刻层和芯部的分界面存在凸凹, 不固定, 因此设定为从决定蚀刻深 度的位置 ( 蚀刻层与芯部的边境 ) 向表面浅 10μm 的位置。
     另外, 应用了本发明的铝蚀刻板的铝纯度为 99.98 质量%以上, 含有 1×107 ~ 1010/cm3 的以球相当粒径为 0.1 ~ 1.0μmφ 的含 Fe 金属间化合物时, 不仅能够提高上述特 定尺寸直径的坑的占有比率, 而且能够制作 ESR 更低的电容器。 认为 : 这是因为金属间化合 物比较多, 粒径小, 所以化学生成覆盖膜在坑表面以均等的厚度形成, 固体电解质易浸渍。
     就铝纯度为 99.98 质量%以上的铝板而言, 作为 Al 以外的元素, 虽然不限定其含 量, 但是就优选组成而言, 例如, 优选 Fe 为 50ppm 以下, 更优选为 40ppm 以下, Cu 为 40ppm 以 下, Si 为 60ppm 以下、 更优选为 40ppm 以下。这是由于当 Fe、 Si 超过上限值时, 会产生含有 Fe、 Si 的粗大的金属间化合物的析晶物以及沉积物, 泄漏电流变大。由于在含有 Si 的情况 下会产生单体 Si, 因此以同样的理由不令人满意。当 Cu 超过上限值时, 会使基体 (matrix) 的腐蚀电位大幅度转移, 存在不能进行令人满意的蚀刻的问题。
     相对于上述情况, 当含有 5 ~ 50ppm 的 Fe 时, 产生 AlmFe、 Al6Fe、 Al3Fe、 Al-Fe-Si、 Al-(Fe、 M)-Si(M 为其它金属 ) 等金属间化合物, 容易成为交流蚀刻的坑起点, 因此优选。 当 含有 5 ~ 40ppm 的 Cu 时, 在 Fe 的存在下能够使基体的腐蚀电位稳定, 易穿孔形成特定尺寸 的坑, 因此优选。作为其它元素, Ni、 Ti、 Zr 分别为 10ppm 以下, 优选为 3ppm 以下。另外, 其 它的杂质优选为 3ppm 以下。由此, 在上述的交流蚀刻方法中, 由于成为坑的起点, 因此容易 呈海绵状地穿孔形成特定尺寸的直径的坑。 因此, 铝板优选为 : 以铝纯度为 99.98 质量%以上含有 5 ~ 50ppm 的 Fe、 5 ~ 40ppm 7 10 3 的 Cu, 而且, 剩余部分为不可避免的杂质, 含有 1×10 ~ 10 /cm 的数量的换算成球形时的 粒径为 0.01 ~ 1.0μmφ 的含 Fe 金属间化合物。
     这种高纯度的铝通过对电解一次基体金属进行精炼 ( 精制 ) 而被制造。作为这时 使用的精炼方法, 广泛采用三层式电解法或分步结晶法。 通过这些精炼法, 能够除去铝以外 的大部分元素。但是, 关于 Fe 以及 Cu, 不仅是作为杂质, 还能够作为微量合金元素进行利 用, 因此, 测量精炼后的各元素的含量, 在 Fe 和 Cu 的含有量不足规定量的情况下, 在板坯 (slab) 铸造时, 通过在熔融金属中添加 Al-Fe、 Al-Cu 母合金等, 能够调节 Fe 或 Cu 的含量。 7 10 3
     为了得到含有 1×10 ~ 10 /cm 的以球相当上述粒径为 0.01 ~ 1.0μmφ 的含 Fe 金属间化合物的铝板, 例如能够列举下述方法 : 将铝纯度在 99.98 质量%以上并调整了 Fe 含量的铝熔融金属半连续铸造而得到板坯后, 在 530℃以上的温度进行均质化处理, 令板温 度区域与含 Fe 金属间化合物的易析出范围 (300 ~ 400℃ ) 相当的通过次数为 3 次以上, 或 者只通过冷轧将保持 30 分钟以上 60 分钟以下的热轧板形成为规定的厚度并用于蚀刻。特 别是, 当如上所述那样对上述组成的铝熔融金属进行铸造、 轧制时, 容易得到优选的大小且 含有规定数的 Fe 的金属间化合物。含 Fe 的金属间化合物的大小和数量可通过图像分析装 置测定。
     含 Fe 的金属间化合物的粒径在以球相当不足 0.01μmφ 时存在难以通过众所周 知的方法成为蚀刻坑的核的倾向。另外, 若超过 1.0μmφ, 则在构成电容器时, 容易影响到 泄漏电流。另外, 在以球相当包含粒径为 0.01 ~ 1.0μmφ 的 Fe 的金属间化合物的数量不 7 3 足 1×10 /cm 时, 特定尺寸的坑所占的比例少, 当超过 1×1010/cm3 时, 过剩的溶解增多。
     ( 蚀刻方法及化学生成方法 )
     图 3(a)、 (b) 是分别表示利用电子显微镜表面观察应用了本发明的铝蚀刻板的样 子的说明图。图 4(a)、 (b) 是分别示意地表示利用电子显微镜表面观察应用了本发明的铝 蚀刻板的样子的说明图。
     在制造应用了本发明的铝蚀刻板和铝电极板时, 首先, 在蚀刻工序中, 在蚀刻液中 不施加使铝板弯曲这样的力地进行交流蚀刻, 将蚀刻层形成至 70μm 以上的深度。接着, 在 化学生成工序中, 在化学生成液中不施加使铝蚀刻板弯曲这样的力地进行化学生成。
     由于采用这种方法, 因此在应用了本发明的铝蚀刻板蚀刻层深达 70μm 以上, 如 图 3(a)、 (b) 及图 4(a)、 (b) 表示利用电子显微镜表面观察铝蚀刻板的结果那样, 在蚀刻层 实质上不存在微裂纹。因此, 在化学生成工序中良好地形成化学生成覆盖膜。另外, 在化学 生成工序中也不施加使铝蚀刻板弯曲的力地进行化学生成, 所以在化学生成工序中在蚀刻 层实质上也不产生微裂纹。 因此, 即使在将蚀刻层形成得深而提高其静电容量的情况下, 固 体电解电容器的漏电流也低。因此, 根据本发明, 能够提高小型、 薄型化的固体电解电容器 的可靠性和成品率。
     在本发明中, 所谓 “在蚀刻层实质上不存在微裂纹” , 是用于固体电解电容器时使 漏电流增大这种微裂纹不存在的意思, 如图 3(a) 及图 4(a) 所示, 除包括完全不存在微裂 纹的情况之外, 也包括如图 3(b) 和图 4(b) 所示那样, 即使存在微裂纹, 但微裂纹的宽度为 10μm 以下的情况。 即, 即使存在微裂纹, 但当微裂纹的宽度不超过 10μm 时, 固体电解电容 器的漏电流不会大幅增大。 实施例
     以下, 说明本发明的实施例。
     首先, 对铝纯度为 99.99 质量%以上, 含有 5 ~ 50ppm 的 Fe、 5 ~ 40ppm 的 Cu, 且剩 余部分为其它不可避免的杂质的铝板在以下的条件下, 进行交流蚀刻, 得到铝蚀刻板。
     第一级 ( 阶段 ) 蚀刻 ( 一次电解处理 )
     蚀刻液组成 : 4 摩尔 / 升盐酸 +0.1 摩尔 / 升硫酸的混合水溶液
     蚀刻液温度 : 50℃
     电解波形 : 正弦波交流、 频率 20Hz 2
     电流密度 : 50A/dm
     电解时间 : 45 秒
     第二级蚀刻
     蚀刻液组成 : 5 摩尔 / 升盐酸 +0.1 摩尔 / 升硫酸的混合水溶液
     蚀刻液温度 : 35℃
     电解波形 : 交流重叠波形 ( 正弦波交流 + 直流 )、 频率 50Hz、 占空比 0.80 2
     电流密度 : 15A/dm
     电解时间 : 60 秒
     第三级蚀刻 ( 主电解处理 )
     蚀刻液组成 : 5 摩尔 / 升盐酸 +0.1 摩尔 / 升硫酸的混合水溶液
     蚀刻液温度 : 25℃
     电解波形 : 正弦波交流、 频率 50Hz 2
     电流密度 : 25A/cm
     电解时间 : 根据设定的蚀刻层的深度进行变更
     接着, 对铝蚀刻板在 5V 的化学生成电压下进行阳极氧化, 得到铝电极板后, 测定 静电容量。其中, 静电容量和覆盖膜耐电压的测定按照 EIAJ 所规定的方法进行。另外, 使 用铝电极板制作电解电容器, 评价漏电流。
     ( 蚀刻方法 / 实施例 )
     图 5(a)、 (b) 是分别表示应用了本发明的铝蚀刻板和铝电极板的制造方法的说明 图。
     在本发明中, 在制造铝蚀刻板及铝电极板时, 首先, 在蚀刻工序中, 在蚀刻液中不 施加使铝弯曲的力地进行交流蚀刻, 将蚀刻层形成至 70μm 以上的深度。具体地说, 如图 5(a) 所示, 通过杆部件 11 保持切断为规定尺寸的铝板 10, 并将该铝板浸渍在蚀刻液中。在 此状态下, 铝板 10 成为在两面配置有蚀刻用电极 15 的状态, 当对蚀刻用电极 15 供电或对 铝板 10 和蚀刻用电极 15 供电时, 在铝板 10 的两面进行蚀刻。其结果是, 得到铝蚀刻板 1。 另外, 使铝板 10 在蚀刻用电极 15 之间移动, 也能够得到同样的铝蚀刻板 1。
     对这样构成的铝蚀刻板 1 进行化学生成工序时, 如图 5(b) 所示, 在保持杆部件 11 等保持铝蚀刻板 1 的状态下, 将该铝蚀刻板 1 浸渍在化学生成液中。在该状态下, 铝蚀刻板 1 成为在两面配置有化学生成用电极 25 的状态, 当对铝蚀刻板 1 和化学生成用电极 25 供电 时, 在铝蚀刻板 1 的两面进行化学生成而得到铝电极板。另外, 使铝蚀刻板 1 在化学生成用 电极 25 之间移动也能够得到同样的铝电极板。
     ( 蚀刻方法 / 比较例 )
     在针对本发明的比较例中, 在制造铝蚀刻板及铝电极板时, 在蚀刻工序中以施加 使铝板弯曲的力的状态进行交流蚀刻, 将蚀刻层形成至 70μm 以上的深度。具体地说, 通过 辊驱动将将卷绕成卷状的铝板拉出, 并且通过辊驱动使该铝板在蚀刻液中行进 ( 移动 )。 这 时, 由于在铝板的两面侧配置有蚀刻用电极, 因此如果对蚀刻用电极供电或对铝板和蚀刻 用电极供电, 则在铝板的两面进行蚀刻。其结果是, 能够得到铝蚀刻板。在比较例中, 蚀刻 至规定深度的铝蚀刻板接触的辊的直径是 10cm。
     对这样构成的铝蚀刻板进行化学生成工序时, 在比较例中, 将铝蚀刻板切断为规 定尺寸后, 与实施例一样, 如图 5(b) 所示, 将铝蚀刻板 1 在利用杆部件 11 等保持的状态下, 浸渍在化学生成液中, 在该状态进行化学生成。
     ( 评价结果 )
     表 1 表示在用上述方法制作的本发明的实施例及比较例的铝蚀刻板和铝电极板 中, 评价改变了蚀刻层的深度时的蚀刻层中的微裂纹的有无、 静电容量、 及使用该试样制造 固体电解电容器时的漏电流的结果。在表 1 中, 就实施例和比较例的漏电流值而言, 将蚀刻 层的深度为 60μm 时的值设为 100, 分别用其之比表示。 另外, 关于漏电流的评价结果, 在令 蚀刻层的深度为 60μm 时的值为 100%时, 在实施例及比较例中的漏电流值不到 120%时, 表示为○, 为 120%以上时表示为 ×。
     表1
     如表 1 所示, 在本发明的实施例的铝蚀刻板中, 当将蚀刻层加深至 60μm、 70μm、 80μm、 120μm、 150μm、 200μm 时, 静电容量增大。 另外, 当利用电子显微镜观察本发明的实 施例的铝蚀刻板的表面时, 如参照图 3(a)、 (b) 及图 4(a)、 (b) 所示的那样, 在蚀刻层实质上 不存在微裂纹。另外, 即使利用电子显微镜观察对本发明的实施例的铝蚀刻板进行化学生 成而形成的铝电极板的表面, 在蚀刻层实质上也不存在微裂纹。 因此, 在使用本发明的实施 例的铝蚀刻板和铝电极板的固体电解电容器中漏电流低。
     与之相对, 在本发明的比较例的铝蚀刻板中, 蚀刻层为 60μm 时, 在蚀刻层未产生 微裂纹, 但是当使蚀刻层为 70μm 以上时, 如图 6 及图 7 所示, 在蚀刻层产生宽度超过 10μm 这样的微裂纹。因此, 在使用本发明的比较例的铝蚀刻板和铝电极板的固体电解电容器中 漏电流高。
     产业上的可利用性
     在本发明中, 虽然蚀刻层深至 70μm 以上, 但在蚀刻层实质上不存在微裂纹, 因此 将应用了本发明的电解电容器用蚀刻板进行化学生成来制造电解电容器用电极箔时, 良好 地形成化学生成覆盖膜。因此, 即使将蚀刻层形成得深, 提高其静电容量时, 固体电解电容 器的漏电流也低。因此, 根据本发明, 能够提高小型、 薄形化的固体电解电容器的可靠性和 成品率。
    

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1、10申请公布号CN101960545A43申请公布日20110126CN101960545ACN101960545A21申请号200880127909622申请日20080324H01G9/0420060171申请人日本轻金属株式会社地址日本东京都72发明人片野雅彦矶部昌司小林达由树吉田祐也74专利代理机构北京尚诚知识产权代理有限公司11322代理人龙淳54发明名称电解电容器用铝蚀刻板、电解电容器用铝电极板及它们的制造方法57摘要本发明提供电解电容器用铝蚀刻板、电解电容器用铝电极板及它们的制造方法。在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层的电解电容器用铝蚀刻板1中,因为蚀刻层3的深度为70M以上,所以。

2、静电容高。另外,在蚀刻工序中,因为不使铝板弯曲,所以即使蚀刻层3深,在蚀刻层3也实际不产生微裂纹。因此,使用对电解电容器用铝蚀刻板1进行化学生成而形成的铝电极板制造固体电解电容器时,漏电流低。85PCT申请进入国家阶段日2010090886PCT申请的申请数据PCT/JP2008/0006942008032487PCT申请的公布数据WO2009/118774JA2009100151INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图5页CN101960546A1/1页21一种电解电容器用铝蚀刻板,其在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层,该电解电容器用铝蚀刻板的特征。

3、在于所述蚀刻层的深度为70M以上,在所述蚀刻层实质上不存在微裂纹。2如权利要求1所述的电解电容器用铝蚀刻板,其特征在于在观察所述蚀刻层的表面时,不存在宽度超过10M的微裂纹。3一种电解电容器用铝电极板,其在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层,在所述海绵状坑的表面形成有化学生成覆盖膜,该电解电容器用铝电极板的特征在于所述蚀刻层的深度为70M以上,在所述蚀刻层上实际不存在微裂纹。4如权利要求3所述的电解电容器用铝电极板,其特征在于在观察所述蚀刻层的表面时,不存在宽度超过10M的微裂纹。5一种电解电容器用铝蚀刻板的制造方法,其具有在蚀刻液中在铝板的表面进行交流蚀刻而形成具备海绵状坑的蚀刻层的蚀刻工序,该。

4、电解电容器用铝蚀刻板的制造方法的特征在于在所述蚀刻工序中,在所述蚀刻液中不施加使所述铝板弯曲的力地进行交流蚀刻,将所述蚀刻层形成至70M以上的深度。6一种电解电容器用铝电极板的制造方法,其具有化学生成工序,该化学生成工序将利用权利要求5所述的方法得到的电解电容器用铝蚀刻板在化学生成液中进行化学生成,在所述海绵状坑的表面形成化学生成覆盖膜,该电解电容器用铝蚀刻电极板的制造方法的特征在于在所述化学生成工序中,在所述化学生成液中不施加使所述电解电容器用铝蚀刻板弯曲的力地进行化学生成。权利要求书CN101960545ACN101960546A1/8页3电解电容器用铝蚀刻板、电解电容器用铝电极板及它们的。

5、制造方法技术领域0001本发明涉及对铝板进行蚀刻而形成的电解电容器用铝蚀刻板、对该电解电容器用铝蚀刻板进行化学处理例如阳极氧化处理而形成的电解电容器用铝电极板以下,称为铝电极板,及它们的制造方法。背景技术0002近年来,随着个人计算机、信息设备等电子设备的数字化、高频率化的发展,电解电容器不仅要求小型化、低阻抗化、低ESR,而且要求低ESL化、高容量化。为了对应这些要求而推进芯片型的固体铝电解电容器的开发,为了实现电解电容器的高容量化,需要提高铝箔的蚀刻倍率。0003因此,提案有使铝箔较厚,并且较深地蚀刻,由此提高静电容量即电容的方案专利文献1。0004为了得到该蚀刻箔,目前利用辊驱动铝箔,使。

6、铝箔在蚀刻液中行进而进行蚀刻。0005专利文献1日本特开2005150705号公报0006然而,如现有技术那样,利用辊驱动使铝箔行进时,在蚀刻层浅的情况下不发生问题,但发明者们发现下述问题当对较深地形成有蚀刻层的蚀刻箔进行化学处理来制作电解电容器用电极箔,使用该电解电容器用电极箔制作固体电解电容器时,固体电解电容器的漏电流大,可靠性及成品率显著下降。发明内容0007鉴于上述的问题点,本发明的课题在于,提供一种即使较深地形成蚀刻层,也能够防止固体电解电容器的漏电流的增大的电解电容器用铝蚀刻板以下,称为铝蚀刻板,对该电解电容器用铝蚀刻板进行化学处理而形成的电解电容器用铝电极板,及它们的制造方法。0。

7、008为了解决上述课题,本申请发明者等对将蚀刻层形成得深时,固体电解电容器的漏电流增大的理由进行了各种研究,结果得到如下所述的新见解当较深地形成蚀刻层时,在蚀刻层上产生微裂纹裂缝,当产生该微裂纹微小裂纹时,不能良好地形成化学生成覆盖膜,其结果是,固体电解电容器的漏电流增大。另外还发现较深地形成蚀刻层时产生微裂纹的理由,当通过辊驱动使铝箔行进时,如果铝箔沿辊面挠曲,则向蚀刻层施加过大的应力,其结果是产生微裂纹。0009本发明是基于以上见解而完成的,提供一种铝蚀刻板,其在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层,该铝蚀刻板的特征在于所述蚀刻层的深度为70M以上,在所述蚀刻层实质上不存在微裂纹。0010另外,。

8、在本发明中,提供一种铝电极板,其在表面形成有具备海绵状坑的蚀刻层,在所述海绵状坑的表面形成有化学生成覆盖膜,该铝电极板的特征在于所述蚀刻层的深说明书CN101960545ACN101960546A2/8页4度为70M以上,在所述蚀刻层实质上不存在微裂纹。0011在本发明中,“铝蚀刻板”是150M以上的厚度的板,“蚀刻层的深度”是指铝蚀刻板的每个单面的蚀刻层的厚度。0012在本发明中,所谓“在蚀刻层实质上不存在微裂纹”是指用于固体电解电容器时不存在使漏电流增大这样的微裂纹的意思,例如,意思是在观察所述蚀刻层的表面时,在该蚀刻层不存在宽度超过10M的微裂纹。0013在本发明中,蚀刻层深达70M以上。

9、,在蚀刻层实质上不存在微裂纹,因此,在对铝蚀刻板进行化学生成处理制造电解电容器用电极箔时,能够良好地形成化学生成覆盖膜。因此,即使在将蚀刻层形成得深,提高其静电容量的情况下,固体电解电容器的漏电流也低。因此,根据本发明,能够提高小型、薄型化的固体电解电容器的可靠性及成品率。0014另外,在本发明中,提供一种铝蚀刻板的制造方法,其具有在蚀刻液中对铝板的表面进行交流蚀刻而形成具备海绵状坑的蚀刻层的蚀刻工序,该铝蚀刻板的制造方法的特征在于在所述蚀刻工序中,在所述蚀刻液中不施加使所述铝板弯曲这样的力地进行交流蚀刻,将所述蚀刻层形成至70M以上的深度。0015在本发明中,由于在蚀刻液中不施加使铝板弯曲的。

10、力地进行交流蚀刻,因此,即使将蚀刻层形成至70M以上的深度的情况下,在蚀刻层也不产生微裂纹。0016另外,提供一种铝电极板的制造方法,其具有在化学生成液中对应用了本发明的铝蚀刻板进行化学生成处理,从而在所述海绵状坑的表面形成化学生成覆盖膜的化学生成工序,该铝电极板的制造方法的特征在于在所述化学生成工序中,在所述化学生成液中不施加使所述铝蚀刻板弯曲的力地进行化学生成。0017在本发明中,由于在化学生成液中不施加使铝板弯曲这样的力地进行化学生成,因此,即使在将蚀刻层形成至70M以上的深度的情况下,在蚀刻层也不产生微裂纹。0018应用了本发明的铝电极板用作使用功能性高分子作为电解质的铝电解电容器的阳。

11、极。即,应用了本发明的铝电极板在表面形成有电介质膜,在该电介质膜上形成有功能性高分子层,用于电解电容器。附图说明0019图1是表示应用了本发明的铝蚀刻板的截面照片的图。0020图2是使用应用了本发明的铝蚀刻板和铝电极板制作电解电容器时的说明图。0021图3A、B是分别表示利用电子显微镜对应用了本发明的铝蚀刻板进行表面观察时的样子的说明图。0022图4A、B是分别示意地表示利用电子显微镜对应用了本发明的铝蚀刻板进行表面观察时的样子的说明图。0023图5A、B是分别表示应用了本发明的铝蚀刻板和铝电极板的制造方法的说明图。0024图6是表示利用电子显微镜对本发明的比较例的铝蚀刻板进行表面观察时的样子。

12、的说明图。0025图7是示意地表示利用电子显微镜对本发明的比较例的铝蚀刻板进行表面观察时的样子的说明图。说明书CN101960545ACN101960546A3/8页50026附图标记的说明00271铝蚀刻板00282芯部00293蚀刻层具体实施方式0030下面,作为本发明的实施方式,对应用了本发明的铝固体电解电容器用的铝蚀刻板、铝电极板及它们的制造方法进行说明。0031基本结构0032图1是表示应用了本发明的铝蚀刻板的截面照片的图。图2是使用应用了本发明的电解电容器电极用铝蚀刻板和铝电极板制作电解电容器时的说明图。0033在本发明中,在制造构成铝固体电解电容器的阳极的铝电极板时,在蚀刻工序中。

13、,在蚀刻液中对厚度为150M以上的铝板进行交流蚀刻而增大表面扩面化,如图1所示,得到平均每1平方毫米穿孔形成有数千数十万的海绵状的坑的铝蚀刻板1。该铝蚀刻板1在芯部2的两侧具备蚀刻层3,在本发明中,蚀刻层3的深度为70M以上。0034接着,在化学生成工序中,将铝蚀刻板1在己二酸铵AMMONIUMADIPATE溶液中等进行例如5V化学生成处理后,如图2所示,使铝蚀刻板1的侧端面露出,将导线引线等阳极导线6与其芯部2的侧端面4接合连接。作为接合方法,使用将点径光点直径缩小聚集到不到芯部的厚度的激光焊接5。点径为20100M。0035接着,在进行了阳极氧化的铝蚀刻板1的表面,按照常用的方法使聚吡咯浸。

14、渍而形成功能性高分子层后,在形成有功能性高分子层的蚀刻板的表面使用碳膏或银膏等形成阴极,例如制作25V/330F的电解电容器。浸渍聚吡咯时,在坑内滴下吡咯单体的乙醇溶液,进一步滴下过硫酸铵和2萘磺酸钠溶液进行化学聚合,形成由聚吡咯形成的预涂层PRECOAT。然后,将该电极板浸渍在含有吡咯单体和2萘磺酸钠的乙腈ACETONITRILE氰化甲烷电解液中浸渍,使不锈钢丝与之前形成的化学聚合聚吡咯层的一部分接触来形成阳极,另一方面,将不锈钢板作为阴极进行电解聚合,形成成为功能性高分子层的电解聚合聚吡咯。另外,在使用聚塞吩、聚苯胺代替聚吡咯的情况下,也能够采用大致同样的方法。0036铝板和蚀刻条件的详细。

15、说明0037在本发明中,铝板的铝纯度为9998质量以上。通过使用这种纯度的铝板,使得韧性高、制造电解电容器时的处理容易。如果铝纯度不足下限值,则硬度增加、韧性降低,处理中可能会产生裂纹裂缝等损伤,不令人满意。供蚀刻处理的铝板的厚度根据目的的不同可以为各种厚度,例如,可以使用150M1MM,通常使用300400M的铝板。0038而且,在蚀刻液中对铝板进行蚀刻工序,在铝板的表面形成具有海绵状坑的蚀刻层。0039在本实施方式中,在蚀刻工序中,作为一次电解处理利用低浓度盐酸水溶液实施交流蚀刻。作为前处理,优选通过对铝板进行脱脂洗净、轻度的蚀刻,除去表面氧化膜。在一次电解处理中作为电解液使用的低浓度盐酸。

16、水溶液例如为作为比率比例含有1550摩尔/升的盐酸和00505摩尔/升的硫酸的水溶液。0040按照下述条件进行蚀刻处理说明书CN101960545ACN101960546A4/8页60041液温度是40550042频率是1025HZ0043交流波形为正弦波形、矩形波形、交直流重叠波形等0044电流密度为4050A/DM20045处理时间3060秒在铝板表面穿孔形成多个大量的坑,形成具备海绵状坑的蚀刻层。0046在进行一次电解处理后,进行主电解处理,呈海绵状地进行穿孔、蚀刻。在该主电解处理中使用的电解液例如是作为比率包含46摩尔/升的盐酸和00505摩尔/升硫酸的水溶液,对下述条件进行设定004。

17、7液温度为比一次处理低的20350048频率为3060HZ0049交流波形为正弦波形、矩形波形、交直重叠波形等0050电流密度为比一次电解处理低的2030A/DM20051处理时间是能够处理至规定的蚀刻层厚度的时间,进一步对在一次电解处理中穿孔形成的坑进行穿孔。只要采用这种方法,就能够减少无助于铝板表面的坑形成的溶解,能够将穿孔形成有大量特定尺寸的直径的坑的海绵状的蚀刻层形成得深。0052另外,在进行一次电解处理后,也可以在进行主电解处理之前使用交直重叠波形以使主电解处理可靠地进行,使在一次电解处理中穿孔形成的坑表面活性化后移至主电解处理。在该处理中,占空DUTY比约为0709,电流密度为12。

18、17A/DM2,在此条件下进行60秒左右蚀刻处理。只要使用这种电解蚀刻方法,就能够形成具备厚度为70M以上、优选为100M以上的海绵状坑的蚀刻层。0053在此,令蚀刻层的毛体积比重BULKSPECIFICGRAVITY散比重为0612,形成具有以下的坑的直径、数量的蚀刻层。坑的直径、数量能够利用图像分析解析装置测定。即,将被蚀刻而得的表面沿深度方向每隔规定的间隔研磨后,用图像分析装置测定各研磨面的孔径和数量,计算出0011M的坑数所占的比例,由此能够测定各层的特定尺寸直径的坑所占的比例,在本发明中,对于蚀刻层同样地能够判断穿孔形成有大量的特定尺寸直径的坑。即,首次能够得到一种铝蚀刻板,其具有至。

19、少单面从表面起在深度方向为70M以上、100M以上、进而120M以上的蚀刻层,在平面截面中,通过图像分析装置测定,0011M的坑的数量在各平面中占总的坑的数量的70以上、优选为75以上。如果使用这种铝蚀刻板,就能够实现ESR低的电解电容器。由于不足0001M的坑无助于静电容量的提高,因此利用图像解析装置测定的直径设定为0001M以上。0054关于蚀刻层的厚度,至少在单面、优选在两面的各个面形成有从表面起在深度方向为70M以上、优选100M以上、更优选120M以上的蚀刻层,当蚀刻层的厚度不足上述值时,考虑静电容量,需要增加层叠数,不能实现电解电容器的小型化。0055如果坑直径超过1M的坑大量存在。

20、,则使静电容量降低。优选为01M以下。这种尺寸的坑的存在量为各面的全部坑数的70以上,优选为75以上,由此,能够制作ESR低的电解电容器。更优选为80以上。0056就特定尺寸的坑的测定位置而言,因表面附近存在电解蚀刻时无助于表面积扩大的溶解,使坑与坑连结,坑直径会无益地扩大,因此令特定尺寸的坑的测定位置为距表面比说明书CN101960545ACN101960546A5/8页720M深的位置。另外,蚀刻层和芯部的分界面存在凸凹,不固定,因此设定为从决定蚀刻深度的位置蚀刻层与芯部的边境向表面浅10M的位置。0057另外,应用了本发明的铝蚀刻板的铝纯度为9998质量以上,含有11071010/CM3。

21、的以球相当粒径为0110M的含FE金属间化合物时,不仅能够提高上述特定尺寸直径的坑的占有比率,而且能够制作ESR更低的电容器。认为这是因为金属间化合物比较多,粒径小,所以化学生成覆盖膜在坑表面以均等的厚度形成,固体电解质易浸渍。0058就铝纯度为9998质量以上的铝板而言,作为AL以外的元素,虽然不限定其含量,但是就优选组成而言,例如,优选FE为50PPM以下,更优选为40PPM以下,CU为40PPM以下,SI为60PPM以下、更优选为40PPM以下。这是由于当FE、SI超过上限值时,会产生含有FE、SI的粗大的金属间化合物的析晶物以及沉积物,泄漏电流变大。由于在含有SI的情况下会产生单体SI。

22、,因此以同样的理由不令人满意。当CU超过上限值时,会使基体MATRIX的腐蚀电位大幅度转移,存在不能进行令人满意的蚀刻的问题。0059相对于上述情况,当含有550PPM的FE时,产生ALMFE、AL6FE、AL3FE、ALFESI、ALFE、MSIM为其它金属等金属间化合物,容易成为交流蚀刻的坑起点,因此优选。当含有540PPM的CU时,在FE的存在下能够使基体的腐蚀电位稳定,易穿孔形成特定尺寸的坑,因此优选。作为其它元素,NI、TI、ZR分别为10PPM以下,优选为3PPM以下。另外,其它的杂质优选为3PPM以下。由此,在上述的交流蚀刻方法中,由于成为坑的起点,因此容易呈海绵状地穿孔形成特定。

23、尺寸的直径的坑。0060因此,铝板优选为以铝纯度为9998质量以上含有550PPM的FE、540PPM的CU,而且,剩余部分为不可避免的杂质,含有11071010/CM3的数量的换算成球形时的粒径为00110M的含FE金属间化合物。0061这种高纯度的铝通过对电解一次基体金属进行精炼精制而被制造。作为这时使用的精炼方法,广泛采用三层式电解法或分步结晶法。通过这些精炼法,能够除去铝以外的大部分元素。但是,关于FE以及CU,不仅是作为杂质,还能够作为微量合金元素进行利用,因此,测量精炼后的各元素的含量,在FE和CU的含有量不足规定量的情况下,在板坯SLAB铸造时,通过在熔融金属中添加ALFE、AL。

24、CU母合金等,能够调节FE或CU的含量。0062为了得到含有11071010/CM3的以球相当上述粒径为00110M的含FE金属间化合物的铝板,例如能够列举下述方法将铝纯度在9998质量以上并调整了FE含量的铝熔融金属半连续铸造而得到板坯后,在530以上的温度进行均质化处理,令板温度区域与含FE金属间化合物的易析出范围300400相当的通过次数为3次以上,或者只通过冷轧将保持30分钟以上60分钟以下的热轧板形成为规定的厚度并用于蚀刻。特别是,当如上所述那样对上述组成的铝熔融金属进行铸造、轧制时,容易得到优选的大小且含有规定数的FE的金属间化合物。含FE的金属间化合物的大小和数量可通过图像分析装。

25、置测定。0063含FE的金属间化合物的粒径在以球相当不足001M时存在难以通过众所周知的方法成为蚀刻坑的核的倾向。另外,若超过10M,则在构成电容器时,容易影响到泄漏电流。另外,在以球相当包含粒径为00110M的FE的金属间化合物的数量不足1107/CM3时,特定尺寸的坑所占的比例少,当超过11010/CM3时,过剩的溶解增多。0064蚀刻方法及化学生成方法说明书CN101960545ACN101960546A6/8页80065图3A、B是分别表示利用电子显微镜表面观察应用了本发明的铝蚀刻板的样子的说明图。图4A、B是分别示意地表示利用电子显微镜表面观察应用了本发明的铝蚀刻板的样子的说明图。0。

26、066在制造应用了本发明的铝蚀刻板和铝电极板时,首先,在蚀刻工序中,在蚀刻液中不施加使铝板弯曲这样的力地进行交流蚀刻,将蚀刻层形成至70M以上的深度。接着,在化学生成工序中,在化学生成液中不施加使铝蚀刻板弯曲这样的力地进行化学生成。0067由于采用这种方法,因此在应用了本发明的铝蚀刻板蚀刻层深达70M以上,如图3A、B及图4A、B表示利用电子显微镜表面观察铝蚀刻板的结果那样,在蚀刻层实质上不存在微裂纹。因此,在化学生成工序中良好地形成化学生成覆盖膜。另外,在化学生成工序中也不施加使铝蚀刻板弯曲的力地进行化学生成,所以在化学生成工序中在蚀刻层实质上也不产生微裂纹。因此,即使在将蚀刻层形成得深而提。

27、高其静电容量的情况下,固体电解电容器的漏电流也低。因此,根据本发明,能够提高小型、薄型化的固体电解电容器的可靠性和成品率。0068在本发明中,所谓“在蚀刻层实质上不存在微裂纹”,是用于固体电解电容器时使漏电流增大这种微裂纹不存在的意思,如图3A及图4A所示,除包括完全不存在微裂纹的情况之外,也包括如图3B和图4B所示那样,即使存在微裂纹,但微裂纹的宽度为10M以下的情况。即,即使存在微裂纹,但当微裂纹的宽度不超过10M时,固体电解电容器的漏电流不会大幅增大。0069实施例0070以下,说明本发明的实施例。0071首先,对铝纯度为9999质量以上,含有550PPM的FE、540PPM的CU,且剩。

28、余部分为其它不可避免的杂质的铝板在以下的条件下,进行交流蚀刻,得到铝蚀刻板。0072第一级阶段蚀刻一次电解处理0073蚀刻液组成4摩尔/升盐酸01摩尔/升硫酸的混合水溶液0074蚀刻液温度500075电解波形正弦波交流、频率20HZ0076电流密度50A/DM20077电解时间45秒0078第二级蚀刻0079蚀刻液组成5摩尔/升盐酸01摩尔/升硫酸的混合水溶液0080蚀刻液温度350081电解波形交流重叠波形正弦波交流直流、频率50HZ、占空比0800082电流密度15A/DM20083电解时间60秒0084第三级蚀刻主电解处理0085蚀刻液组成5摩尔/升盐酸01摩尔/升硫酸的混合水溶液008。

29、6蚀刻液温度250087电解波形正弦波交流、频率50HZ0088电流密度25A/CM2说明书CN101960545ACN101960546A7/8页90089电解时间根据设定的蚀刻层的深度进行变更0090接着,对铝蚀刻板在5V的化学生成电压下进行阳极氧化,得到铝电极板后,测定静电容量。其中,静电容量和覆盖膜耐电压的测定按照EIAJ所规定的方法进行。另外,使用铝电极板制作电解电容器,评价漏电流。0091蚀刻方法/实施例0092图5A、B是分别表示应用了本发明的铝蚀刻板和铝电极板的制造方法的说明图。0093在本发明中,在制造铝蚀刻板及铝电极板时,首先,在蚀刻工序中,在蚀刻液中不施加使铝弯曲的力地进。

30、行交流蚀刻,将蚀刻层形成至70M以上的深度。具体地说,如图5A所示,通过杆部件11保持切断为规定尺寸的铝板10,并将该铝板浸渍在蚀刻液中。在此状态下,铝板10成为在两面配置有蚀刻用电极15的状态,当对蚀刻用电极15供电或对铝板10和蚀刻用电极15供电时,在铝板10的两面进行蚀刻。其结果是,得到铝蚀刻板1。另外,使铝板10在蚀刻用电极15之间移动,也能够得到同样的铝蚀刻板1。0094对这样构成的铝蚀刻板1进行化学生成工序时,如图5B所示,在保持杆部件11等保持铝蚀刻板1的状态下,将该铝蚀刻板1浸渍在化学生成液中。在该状态下,铝蚀刻板1成为在两面配置有化学生成用电极25的状态,当对铝蚀刻板1和化学。

31、生成用电极25供电时,在铝蚀刻板1的两面进行化学生成而得到铝电极板。另外,使铝蚀刻板1在化学生成用电极25之间移动也能够得到同样的铝电极板。0095蚀刻方法/比较例0096在针对本发明的比较例中,在制造铝蚀刻板及铝电极板时,在蚀刻工序中以施加使铝板弯曲的力的状态进行交流蚀刻,将蚀刻层形成至70M以上的深度。具体地说,通过辊驱动将将卷绕成卷状的铝板拉出,并且通过辊驱动使该铝板在蚀刻液中行进移动。这时,由于在铝板的两面侧配置有蚀刻用电极,因此如果对蚀刻用电极供电或对铝板和蚀刻用电极供电,则在铝板的两面进行蚀刻。其结果是,能够得到铝蚀刻板。在比较例中,蚀刻至规定深度的铝蚀刻板接触的辊的直径是10CM。

32、。0097对这样构成的铝蚀刻板进行化学生成工序时,在比较例中,将铝蚀刻板切断为规定尺寸后,与实施例一样,如图5B所示,将铝蚀刻板1在利用杆部件11等保持的状态下,浸渍在化学生成液中,在该状态进行化学生成。0098评价结果0099表1表示在用上述方法制作的本发明的实施例及比较例的铝蚀刻板和铝电极板中,评价改变了蚀刻层的深度时的蚀刻层中的微裂纹的有无、静电容量、及使用该试样制造固体电解电容器时的漏电流的结果。在表1中,就实施例和比较例的漏电流值而言,将蚀刻层的深度为60M时的值设为100,分别用其之比表示。另外,关于漏电流的评价结果,在令蚀刻层的深度为60M时的值为100时,在实施例及比较例中的漏。

33、电流值不到120时,表示为,为120以上时表示为。0100表10101说明书CN101960545ACN101960546A8/8页100102如表1所示,在本发明的实施例的铝蚀刻板中,当将蚀刻层加深至60M、70M、80M、120M、150M、200M时,静电容量增大。另外,当利用电子显微镜观察本发明的实施例的铝蚀刻板的表面时,如参照图3A、B及图4A、B所示的那样,在蚀刻层实质上不存在微裂纹。另外,即使利用电子显微镜观察对本发明的实施例的铝蚀刻板进行化学生成而形成的铝电极板的表面,在蚀刻层实质上也不存在微裂纹。因此,在使用本发明的实施例的铝蚀刻板和铝电极板的固体电解电容器中漏电流低。010。

34、3与之相对,在本发明的比较例的铝蚀刻板中,蚀刻层为60M时,在蚀刻层未产生微裂纹,但是当使蚀刻层为70M以上时,如图6及图7所示,在蚀刻层产生宽度超过10M这样的微裂纹。因此,在使用本发明的比较例的铝蚀刻板和铝电极板的固体电解电容器中漏电流高。0104产业上的可利用性0105在本发明中,虽然蚀刻层深至70M以上,但在蚀刻层实质上不存在微裂纹,因此将应用了本发明的电解电容器用蚀刻板进行化学生成来制造电解电容器用电极箔时,良好地形成化学生成覆盖膜。因此,即使将蚀刻层形成得深,提高其静电容量时,固体电解电容器的漏电流也低。因此,根据本发明,能够提高小型、薄形化的固体电解电容器的可靠性和成品率。说明书CN101960545ACN101960546A1/5页11图1图2说明书附图CN101960545ACN101960546A2/5页12图3说明书附图CN101960545ACN101960546A3/5页13图4说明书附图CN101960545ACN101960546A4/5页14图5说明书附图CN101960545ACN101960546A5/5页15图6图7说明书附图CN101960545A。

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