JP2002260969A - アルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウム箔の実効表面積の高いアルミ電
解コンデンサ用陽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。 【解決手段】 一対の電極板１２ａ〜１２ｄを複数個備
えた複数のエッチング槽１６、１７内で、アルミニウム
箔１１を一対の電極板１２ａ〜１２ｄの間を通過させて
直流エッチングを行うアルミ電解コンデンサ用陽極箔の
製造方法であって、上記複数のエッチング槽１６、１７
の少なくとも１個の一対の電極板１２ｃの上下のいずれ
かにこれとは別に交流電流を印加する一対の電極板１３
を設けて交流エッチングを行うようにした製造方法とす
ることにより、アルミニウム箔１１の実効表面積を高く
することができ、静電容量の高いアルミ電解コンデンサ
用陽極箔を得ることができるという効果を奏するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中高圧用のアルミ電
解コンデンサ用陽極箔の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高信頼性化に
伴い、アルミ電解コンデンサに対するユーザからのニー
ズも小型化が強く要望されており、そのためにアルミ電
解コンデンサ用の陽極箔も従来以上に単位面積当たりの
静電容量を高める必要が生じている。

【０００３】一般的なアルミ電解コンデンサは、アルミ
ニウム箔をエッチングによって実効表面積を拡大させた
表面に陽極酸化により誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔
とアルミニウム箔をエッチングによって実効表面積を拡
大させた陰極箔とをセパレータを介して巻回することに
よりコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子に駆
動用電解液を含浸させるとともに、このコンデンサ素子
を金属ケース内に封止することにより構成されている。

【０００４】この種のアルミ電解コンデンサにおいて、
その静電容量を高める或いは小形化を図るには陽極箔の
実効表面積の拡大が必要不可欠になっており、陽極箔の
実効表面積を拡大させるエッチング技術の開発が盛んに
行われている。

【０００５】上記陽極箔のエッチング方法は、硫酸、硝
酸、燐酸、蓚酸などの皮膜を形成する酸を添加した塩化
物溶液中で化学的あるいは電気化学的に行われている
が、中高圧用に使用される陽極箔のエッチング方法は、
基本的にはメインピットを生成させる前段エッチング工
程と、このメインピットを使用電圧に適した径まで拡大
する後段エッチング工程とからなり、その各工程内でア
ルミニウム箔と一対の電極板に直流電流を印加してエッ
チングする方法が行われており、いかに数多くのメイン
ピットを生成させて、そのメインピットの径を効率よく
拡大させたエッチングピットを得ることができるかが重
要なポイントとなっている。

【０００６】さらに詳しくは、特開平７−２７２９８３
号公報に記載された技術では、塩酸水溶液中で直流電流
を用いてエッチングを行う第１段エッチング工程と、塩
素イオンを含む中性塩水溶液または酸性塩水溶液で直流
電流を用いてエッチングを行う第２段エッチング工程
と、硝酸、硫酸およびこれらの混酸水溶液のいずれかで
電気エッチングを行う第３段エッチング工程を備えた製
造方法で、表面から多数のメインピットを形成するとと
もに、そのメインピットの途中または末端に枝状に伸び
たサブピットを形成することによりアルミニウム箔の実
効表面積を拡大することができるということが記載され
ている。

【０００７】一方、特開昭６０−３６７００号公報に記
載された技術では、酸による第１予備腐食工程と高電流
密度の直流で処理する第２陽極工程とからなり、アルミ
ニウム箔を第１予備腐食工程で交流（ＡＣ）処理して腐
食し、そのアルミニウム箔を第２陽極工程で直流（Ｄ
Ｃ）処理することによりアルミニウム箔の静電容量およ
び機械的強度が向上するということが記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平７−２７２９８３号公報に記載の技術では、第２段
エッチング工程において、塩化ナトリウム、塩化アンモ
ニウム、塩化カリウムの３種類の塩素イオンの少なくと
も１つを含む中性塩水溶液もしくは酸性塩水溶液のうち
少なくとも１つからなるエッチング液中で直流電流を用
いて直流エッチングを行うと、直流電流をただ単に一定
時間印加しただけではエッチングピットの先端付近で水
酸化アルミニウムのゲルが多量に生成してしまい、第１
段エッチング工程で形成されたメインピットの表面部分
だけに垂直方向へのサブピットが形成されるだけで、ア
ルミニウム箔の実効表面積の拡大にあまり結びつかない
という課題を有していた。

【０００９】また、特開昭６０−３６７００号公報に記
載された技術では、アルミニウム箔を第１予備腐食工程
で交流（ＡＣ）処理して腐食した後、そのアルミニウム
箔を第２陽極工程で直流（ＤＣ）処理すると、腐食は確
かに促進されるが、直流処理によりできるエッチングピ
ットは不均一な形状を有しており、静電容量および機械
的強度を満足するものが得られないという課題を有して
いた。

【００１０】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、アルミニウム箔の実効表面積の拡大を高めて、静電
容量および機械的強度に優れたアルミ電解コンデンサ用
陽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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１に記載の発明は、一対の電極板を複
数個備えた複数のエッチング槽内でアルミニウム箔を一
対の電極板の間を通過させて直流エッチングを行うアル
ミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法であって、上記複
数のエッチング槽の少なくとも１個の一対の電極板の上
下のいずれかにこれとは別に交流電流を印加する一対の
電極板を設けて交流エッチングを行う製造方法であり、
この方法により、アルミニウム箔およびエッチングピッ
トの表面を交流電流の印加により粗面化して水和皮膜を
形成することができるので、より直流電流によるエッチ
ングピットの形成を効率的に促進させてアルミニウム箔
の実効表面積の拡大を高めることができるという作用を
有する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、交流電流を印加する一対の電極板の直
後に必ず直流電流を印加する一対の電極板を設けた製造
方法であり、請求項１に記載の発明による作用効果より
もさらに直流電流によるエッチングピットを効率的に形
成することができるという作用を有する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、交流電流を印加する一対の電極板を直
流電流を印加する一対の電極板の一部を遮断して設けた
製造方法であり、交流電流を印加する一対の電極板を容
易に設けることができるという作用を有する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、複数のエッチング槽がアルミニウム箔
の表面から厚み方向に多数のメインピットを形成させる
前段エッチング工程と、このメインピットを所定の径ま
で拡大させる後段エッチング工程からなる製造方法であ
り、この方法により、前段エッチング工程においてはメ
インピットの長さを均一にすることができ、また、後段
エッチング工程では上記メインピットの径拡大を均一に
することができるという作用を有する。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、複数のエッチング槽がアルミニウム箔
の表面から厚み方向に多数のメインピットを形成させる
前段エッチング工程と、このメインピットの途中および
末端に枝状に伸びたサブピットを形成させる中段エッチ
ング工程と、このメインピットおよびサブピットを所定
の径まで拡大させる後段エッチング工程とからなる製造
方法であり、この方法により、前段エッチング工程にお
いてはメインピットの長さを均一にすることができ、ま
た、中段エッチング工程ではメインピットの途中および
末端に数多くの枝状に伸びたサブピットを形成すること
ができ、さらに、後段エッチング工程では上記メインピ
ットおよびサブピットの径拡大を均一にすることができ
るという作用を有する。

【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、交流電流を印加する一対の電極板の電
流密度を０．０１〜０．１５Ａ／ｃｍ²の範囲にした製
造方法であり、請求項１に記載の発明による作用効果を
さらに発揮させることができるという作用を有する。

【００１７】なお、交流電流を印加する一対の電極板の
電流密度が０．０１Ａ／ｃｍ²未満ではアルミニウム箔
の表面を粗面化して水和皮膜を形成することができず、
０．１５Ａ／ｃｍ²を超えると著しく粗面化され、水和
皮膜も形成されにくくなるので好ましくない。

【００１８】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、アルミニウム箔を一対の電極板の間を
通過させて直流エッチングを行うときに、アルミニウム
箔と一対の電極板の間に流れる直流電流を電気絶縁材で
部分的に遮断して直流エッチングをする製造方法であ
り、この方法により、電解液中の電流密度を均一にする
ことができるので、アルミニウム箔に形成されるエッチ
ングピットの長さが均一になり、また、エッチング効率
も高めることができるので、アルミニウム箔の実効表面
積の拡大を高めることができるという作用を有する。

【００１９】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、電気絶縁材に複数の孔または複数のス
リットからなる開口部を設けた製造方法であり、この方
法により、電解液中の電流密度をより均一にすることが
できるという作用を有する。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について詳細に
説明する。

【００２１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明の
実施の形態１によるアルミ電解コンデンサ用陽極箔に用
いられるアルミニウム箔のエッチング工程を示すフロー
チャートである。同図において、まず、弁作用を有する
アルミニウム箔は、厚さ５０〜１１０μｍのものを用
い、必要に応じて前処理を行う。この前処理を行うこと
により前段エッチング工程でのメインピットの密度をよ
り高めることができるもので、一般的な金属の前処理に
用いられている酸洗浄やアルカリ洗浄などを使用するこ
とができる。

【００２２】次に、前段エッチング工程はアルミニウム
箔の表面を如何に密度を高めて均一にメインピットを生
成させるかが重要となる。このためには、一対の電極板
を複数個備えたエッチング槽を２槽〜３槽用いてアルミ
ニウム箔を連続的に直流エッチングをする。

【００２３】この前段エッチング工程で用いられる電解
液は、塩酸水溶液もしくはその水溶液に蓚酸、硫酸、リ
ン酸、硼酸からなる酸またはその塩の少なくとも１つを
添加した電解液で直流エッチングを行うようにする。こ
の塩酸水溶液の濃度は２〜１５％の範囲が好ましく、濃
度が２％未満では十分なメインピットを得ることができ
ず、１５％を超えるとアルミニウム箔表面の溶解が起き
てしまう。好適な範囲は４〜１２％である。

【００２４】次に、後段エッチング工程は前段エッチン
グ工程でできたメインピットをアルミニウム箔の表面の
溶解を抑えてメインピットの径拡大を行うもので、効率
よく均一にメインピットの径拡大をするかがポイントと
なる。このためには、後段エッチング工程も一対の電極
板を複数個備えたエッチング槽を２槽〜３槽用いてアル
ミニウム箔を連続的に直流エッチングをする。

【００２５】この後段エッチング工程に用いられる電解
液は硫酸、硝酸のいずれかに蓚酸、燐酸、クロム酸、酢
酸、リン酸、クエン酸、硼酸の少なくとも１つ以上を添
加した酸性水溶液が好ましく、その濃度は０．１〜５．
０％の範囲が好ましい。濃度が０．１％未満ではアルミ
ニウム箔表面の溶解が起こり、５．０％を超えるとアル
ミニウム箔の表面に酸化皮膜が形成されすぎてメインピ
ットの径拡大が起こりにくくなる。この電解液中で直流
エッチングすることにより、アルミニウム箔中の不純物
や粒界の影響による表面溶解を抑えてメインピットの径
拡大と均一化を図ることができる。最後に脱Ｃｌ処理し
てアルミニウムエッチング箔を得ることができる。

【００２６】上記前段エッチング工程および後段エッチ
ング工程において、少なくとも１個の一対の電極板の上
下のいずれかにこれとは別に交流電流を印加する一対の
電極板を設けて交流エッチングを行うようにする。この
ことにより、前段エッチング工程においてはメインピッ
トの長さを均一にすることができ、また、後段エッチン
グ工程では上記メインピットの径拡大を均一にすること
ができてアルミニウムエッチング箔の実効表面積の拡大
を高めることができる。この結果として、静電容量が高
くて機械的強度の強いアルミ電解コンデンサ用陽極箔を
得ることができるものである。

【００２７】なお、上記交流電流に用いられる波形は正
弦波、矩形波、三角波、変形正弦波のいずれかを用いる
ことができ、その周波数は０．５〜３０Ｈｚの範囲が好
ましい。

【００２８】また、一対の電極板に交流電流を印加して
エッチングする部分を設けた後に必ず一対の電極板に直
流電流を印加してエッチングする部分を設けるようにす
るのが良い。このようにすることにより、アルミニウム
箔の表面を粗面化して水和皮膜を形成して、直流電流に
よるエッチングピットの形成をより効率的に行うことが
できる。

【００２９】さらに、前段エッチング工程および後段エ
ッチング工程において、直流電流を印加する一対の電極
板は、アルミニウム箔と一対の電極板の間に流れる直流
電流を電気絶縁材で部分的に遮断するようにする。この
ようにすることにより、電解液中の電流密度を均一にす
ることができるのでアルミニウム箔に形成されるエッチ
ングピットの長さが均一になり、また、エッチング効率
も高めることができるのでアルミニウム箔の実効表面積
の拡大をより高めることができる。

【００３０】以下、実施の形態１について具体的な実施
例を用いて説明をする。

【００３１】（実施例１）純度９９．９９％、厚み１０
０μｍのアルミニウム箔を０．５％ＮａＯＨ水溶液で１
分間浸漬して前処理を行った。

【００３２】次に、前段エッチング工程は図２に示すエ
ッチング槽を２槽用いてアルミニウム箔を連続的に直流
エッチングをした。同図２において、１はアルミニウム
箔、２ａ、２ｂはアルミニウム箔１に対向するように配
置された一対の電極板、３ａ、３ｂはアルミニウム箔１
に給電する電流供給ローラ、４ａ、４ｂはエッチング槽
５内に配置された槽内ローラ、矢印はアルミニウム箔１
の流れる方向を示す。

【００３３】また、アルミニウム箔１に対向するように
配置された一対の電極板２ａ、２ｂは図３（ａ）に示す
ような構造の電極板を用いた。同図３（ａ）において、
６は電極板であり、この電極板６の上部から下部を部分
的にスリット７を設けるように電気絶縁材８で被覆して
ある。このスリット７は電極板６の上部から下部につれ
て開口部が広く、かつ開口部の間隔を狭くしてある。

【００３４】このエッチング槽５によるアルミニウム箔
１のエッチングは、まず、アルミニウム箔１が電流供給
ローラ３ａを介して電解液中（図示せず）に入り、電解
液中でアルミニウム箔１と対向するように配置された一
対の電極板２ａの間で直流エッチングされる。次にアル
ミニウム箔１が槽内ローラ４ａ、４ｂを通過して、再度
電流供給ローラ３ｂからアルミニウム箔１に通電され
て、アルミニウム箔１と対向するように配置された一対
の電極板２ｂの間で直流エッチングされることにより、
メインピットを形成したアルミニウム箔１を連続的に得
ることができる。

【００３５】この前段エッチング工程で用いた電解液
は、１０％塩酸に１％硫酸を添加した８５℃の電解液を
用い、一対の電極板２ａ、２ｂには電流密度０．５Ａ／
ｃｍ²の直流電流を印加して直流エッチングをして、そ
の後水洗をした。

【００３６】次に、後段エッチング工程は図４に示すよ
うなエッチング槽を用いてアルミニウム箔を連続的に直
流エッチングをした。同図４において、１１はアルミニ
ウム箔、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄはアルミニウ
ム箔１１に対向するように配置された一対の電極板、１
４ａ、１４ｂはアルミニウム箔１１に給電する電流供給
ローラ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄはエッチング
槽１６、１７内に配置された槽内ローラ、１３は交流電
流を印加する一対の電極板、矢印はアルミニウム箔１１
の流れる方向を示す。

【００３７】また、アルミニウム箔１１に対向するよう
に配置された一対の電極板１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１
２ｄは図３（ａ）に示すような構造の電極板を用いた。

【００３８】上記エッチング槽１６においてアルミニウ
ム箔１１のエッチングは、まず、アルミニウム箔１１が
電流供給ローラ１４ａを介して電解液中（図示せず）に
入り、電解液中でアルミニウム箔１１と対向するように
配置された一対の電極板１２ａの間で直流エッチングさ
れる。次に、アルミニウム箔１１が槽内ローラを通過し
て、再度アルミニウム箔１１と対向するように配置され
た一対の電極板１２ｂの間で直流エッチングされる。こ
のアルミニウム箔１１はエッチング槽１７に移り、交流
電流を印加した一対の電極板１３で交流エッチングされ
る。続いて、一対の電極板１２ｃの間で直流エッチング
され、次に、アルミニウム箔１１が槽内ローラ１５ｃ、
１５ｄを通過して、再度アルミニウム箔１１と対向する
ように配置された一対の電極板１２ｄの間で直流エッチ
ングされる。

【００３９】この後段エッチング工程に用いる電解液
は、５％硫酸水溶液に０．５％硼酸を添加した５０℃の
電解液を用い、直流電流を印加する一対の電極板１５
ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄには電流密度０．３Ａ／ｃ
ｍ²の直流電流を印加し、交流電流を印加する一対の電
極板１３には周波数２０Ｈｚの正弦波で、電流密度０．
１Ａ／ｃｍ²の交流電流を印加してエッチングをし、そ
の後水洗をして、最後に脱Ｃｌ処理してアルミニウム箔
を作製した。

【００４０】（実施例２）上記実施例１において、後段
エッチング工程を図５に示すようなエッチング槽を用い
てアルミニウム箔を連続的に直流エッチングをした以外
は実施例１と同様にしてアルミニウム箔を作製した。

【００４１】上記図５において、２１はアルミニウム
箔、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄはアルミニウム箔
２１に対向するように配置された一対の電極板、２４
ａ、２４ｂはアルミニウム箔２１に給電する電流供給ロ
ーラ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄはエッチング槽
２６、２７内に配置された槽内ローラ、２３ａ、２３ｂ
は交流電流を印加する一対の電極板、矢印はアルミニウ
ム箔２１の流れる方向を示す。

【００４２】また、アルミニウム箔２１に対向するよう
に配置された一対の電極板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２
２ｄは図３（ａ）に示すような構造の電極板を用いた。

【００４３】なお、交流電流を印加する一対の電極板２
３ａ、２３ｂには周波数２０Ｈｚの正弦波で、電流密度
０．１Ａ／ｃｍ²の交流電流を印加した。

【００４４】（実施例３）上記実施例１において、後段
エッチング工程を図６に示すようなエッチング槽を用い
てアルミニウム箔を連続的に直流エッチングをした以外
は実施例１と同様にしてアルミニウム箔を作製した。

【００４５】上記図６において、３１はアルミニウム
箔、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄはアルミニウム箔
３１に対向するように配置された一対の電極板、３４
ａ、３４ｂはアルミニウム箔３１に給電する電流供給ロ
ーラ、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄはエッチング槽
３６、３７内に配置された槽内ローラ、３３ａ、３３
ｂ、３３ｃは交流電流を印加する一対の電極板、矢印は
アルミニウム箔３１の流れる方向を示す。

【００４６】また、アルミニウム箔３１に対向するよう
に配置された一対の電極板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３
２ｄは図３（ａ）に示すような構造の電極板を用いた。

【００４７】なお、交流電流を印加する一対の電極板３
３ａ、３３ｂ、３３ｃには周波数２０Ｈｚの正弦波で、
電流密度０．１Ａ／ｃｍ²の交流電流を印加した。

【００４８】（実施例４）上記実施例１において、後段
エッチング工程を図７に示すようなエッチング槽を用い
てアルミニウム箔を連続的に直流エッチングをした以外
は実施例１と同様にしてアルミニウム箔を作製した。

【００４９】上記図７において、４１はアルミニウム
箔、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄはアルミニウム箔
４１に対向するように配置された一対の電極板、４４
ａ、４４ｂはアルミニウム箔４１に給電する電流供給ロ
ーラ、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄはエッチング槽
４６、４７内に配置された槽内ローラ、４３は交流電流
を印加する一対の電極板で電極板４３の裏面に直流電流
を遮断する絶縁板４８が備え付けられている。矢印はア
ルミニウム箔４１の流れる方向を示す。

【００５０】また、アルミニウム箔４１に対向するよう
に配置された一対の電極板４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４
２ｄは図３（ａ）に示すような構造の電極板を用いた。

【００５１】（実施例５）上記実施例１において、前段
エッチング工程を図４に示すようなエッチング槽を用い
てアルミニウム箔を連続的に直流エッチングをした以外
は実施例１と同様にしてアルミニウム箔を作製した。

【００５２】なお、上記前段エッチング工程の電解液は
実施例１の前段エッチング工程の電解液を用い、交流電
流を印加する一対の電極板１３には周波数２０Ｈｚの正
弦波で、電流密度０．０５Ａ／ｃｍ²の交流電流を印加
した。

【００５３】（比較例１）上記実施例１において、後段
エッチング工程を図２に示すようなエッチング槽（交流
電流の印加が無い）を用いてアルミニウム箔を連続的に
直流エッチングをした以外は実施例１と同様にしてアル
ミニウム箔を作製した。

【００５４】なお、直流電流を印加する一対の電極板１
２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄには直流電流を部分的に
遮断する電気絶縁材は設けていない。

【００５５】上記実施例１〜５と比較例１のアルミニウ
ム箔について、温度が９０℃の８％ホウ酸水溶液中で５
００Ｖの印加電圧で化成した後、各試料について静電容
量と折曲げ強度（φ１．０mm、５０ｇ荷重、折曲げ角度
９０度の条件下で１往復を１回とする）を測定した。そ
の結果を（表１）に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】（表１）より明らかなように、本発明の実
施例１〜５のアルミニウム箔は、比較例１のアルミニウ
ム箔に比べて静電容量が高く機械的強度も強いアルミニ
ウム箔を得ることができる。

【００５８】特に実施例５は前段エッチング工程および
後段エッチング工程に直流電流を印加する一対の電極板
の一部にこれとは別に交流電流を印加する一対の電極板
を設けることによりメインピットの長さを均一にするこ
とができ、また、メインピットの径拡大も均一であるこ
とから、アルミニウム箔の実効表面積の拡大を高めるこ
とができ、その結果として、静電容量の高いアルミ電解
コンデンサ用陽極箔を得ることができる。

【００５９】（実施の形態２）図８は本発明の実施の形
態２によるアルミ電解コンデンサ用陽極箔に用いられる
アルミニウム箔のエッチング工程を示すフローチャート
である。同図８において、まず、弁作用を有するアルミ
ニウム箔は、厚さ５０〜１１０μｍのものを用い、必要
に応じて前処理を行う。この前処理を行うことにより前
段エッチング工程でのメインピットの密度をより高める
ことができるもので、一般的な金属の前処理に用いられ
ている酸洗浄やアルカリ洗浄などを使用することができ
る。

【００６０】次に、前段エッチング工程はアルミニウム
箔の表面を如何に密度を高めて均一にピットを生成させ
るかが重要となる。このためには、エッチング槽を２槽
〜３槽用いてアルミニウム箔を連続的に直流エッチング
をする。

【００６１】この前段エッチング工程で用いられる電解
液は、塩酸水溶液もしくはその水溶液に蓚酸、硫酸、リ
ン酸、硼酸からなる酸またはその塩の少なくとも１つを
添加したエッチング液で電気化学的にエッチングを行う
ようにする。この塩酸水溶液の濃度は２〜１５％の範囲
が好ましく、濃度が２％未満では十分なメインピットを
得ることができず、１５％を超えるとアルミニウム箔の
表面の溶解が起きてしまう。好適な範囲は４〜１２％で
ある。

【００６２】次に、中段エッチング工程は前段エッチン
グ工程で形成されたメインピットの途中および末端に枝
状に伸びたサブピットを形成させる役目をするものであ
る。このためには、エッチング槽を２槽〜３槽用いてア
ルミニウム箔を連続的に直流エッチングをする。

【００６３】この中段エッチング工程に用いられる電解
液は、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化カリウ
ムなどの塩化物水溶液で濃度が０．１〜１０％の範囲の
ものである。濃度が０．１％未満ではエッチング効果が
小さく、１０％を超えるとアルミニウム箔の表面の溶解
が起きて、いずれも本発明の目的とするアルミニウム箔
の実効表面積の拡大をすることができない。また、エッ
チング液温度はアルミニウム箔との反応に重要な影響を
及ぼし、７０℃以下ではエッチング反応速度が遅くエッ
チングされにくくなり、一方、９５℃を超えるとアルミ
ニウム箔の表面溶解が起こり、メインピットの途中およ
び末端に枝状に伸びたサブピットの形成ができない。従
って、エッチング液温度は７０〜９５℃が好適な範囲で
ある。

【００６４】次に、後段エッチング工程は前段エッチン
グ工程および中段エッチング工程でできたメインピット
およびサブピットをアルミニウム箔の表面の溶解を抑え
てメインピットおよびサブピットの径拡大を行うもの
で、効率よく均一に各ピットの径拡大をするかがポイン
トとなる。このためには、後段エッチング工程も一対の
電極板を複数個備えたエッチング槽を２槽〜３槽用いて
アルミニウム箔を連続的に直流エッチングをする。

【００６５】この後段エッチング工程に用いる電解液は
硫酸、硝酸のいずれかに蓚酸、燐酸、クロム酸、酢酸、
リン酸、クエン酸、硼酸の少なくとも１つ以上を添加し
た電解液が好ましく、その濃度は０．１〜５．０％の範
囲が好ましい。濃度が０．１％未満ではアルミニウム箔
表面の溶解が起こり、５．０％を超えるとアルミニウム
箔の表面に酸化皮膜が形成されすぎて各ピットの径拡大
が起こりにくくなる。この電解液中で直流エッチングす
ることにより、アルミニウム箔中の不純物や粒界の影響
による表面溶解を抑えて各ピットの径拡大と均一化を図
ることができる。

【００６６】最後に、脱Ｃｌ処理してエッチングされた
アルミニウム箔とする。

【００６７】上記前段エッチング工程、中段エッチング
工程、後段エッチング工程において、少なくとも１個の
一対の電極板の上下のいずれかにこれとは別に交流電流
を印加する一対の電極板を設けて交流エッチングを行う
ようにする。このことにより、前段エッチング工程にお
いてはメインピットの長さを均一にすることができ、ま
た、中段エッチング工程においてはメインピットの途中
および末端に数多くの枝状に伸びたサブピットを均一に
形成することができ、さらに、後段エッチング工程では
上記メインピットおよびサブピットの径拡大を均一にす
ることができ、アルミニウム箔の実効表面積の拡大を高
めることができる。

【００６８】また、前段エッチング工程および後段エッ
チング工程において、直流電流を印加する一対の電極板
は、アルミニウム箔と一対の電極板の間に流れる直流電
流を電気絶縁材で部分的に遮断するようにする。このよ
うにすることにより、電解液中の電流密度を均一にする
ことができるので、アルミニウム箔に形成されるエッチ
ングピットの長さが均一になり、また、エッチング効率
も高めることができるので、アルミニウム箔の実効表面
積の拡大をより高めることができる。これらの結果とし
て、静電容量が高くて機械的強度の強いアルミ電解コン
デンサ用陽極箔を得ることができるものである。

【００６９】以下、実施の形態２について具体的な実施
例を用いて説明をする。

【００７０】（実施例６）純度９９．９８％、厚み１０
０μｍのアルミニウム箔を０．５％ＮａＯＨ水溶液で１
分間浸漬して前処理を行った。

【００７１】次に、前段エッチング工程は図２に示すエ
ッチング槽を２槽用いてアルミニウム箔を連続的に直流
エッチングをした（図２の説明は上記実施例１を参
照）。なお、一対の電極板２ａ、２ｂは図３（ｂ）に示
すような構造の電極板を用いた。同図３（ｂ）におい
て、６は電極板であり、この電極板６の上部から下部を
部分的に孔７を設けるように電気絶縁材８で被覆してあ
る。この孔７は電極板６の上部から下部につれて孔径が
広く、かつ孔径の間隔を狭くしてある。

【００７２】このエッチング槽５によるアルミニウム箔
１のエッチングは、まず、アルミニウム箔１が電流供給
ローラ３ａを介して電解液中（図示せず）に入り、電解
液中でアルミニウム箔１と対向するように配置された一
対の電極板２ａの間で直流エッチングされる。次にアル
ミニウム箔１が槽内ローラ４ａ、４ｂを通過して、再度
電流供給ローラ３ｂからアルミニウム箔１に通電され
て、アルミニウム箔１と対向するように配置された一対
の電極板２ｂの間で直流エッチングされることにより、
メインピットを形成したアルミニウム箔１を連続的に得
ることができる。

【００７３】この前段エッチング工程で用いた電解液
は、１０％塩酸に１％硫酸を添加した８５℃の電解液を
用い、一対の電極板２ａ、２ｂには電流密度２０００Ａ
／ｃｍ ²の直流電流を印加して直流エッチングをして、
その後水洗をした。

【００７４】次に、中段エッチング工程を図４に示すよ
うなエッチング槽を用いてアルミニウム箔を連続的に直
流エッチングをした（図４の説明は上記実施例１を参
照）。

【００７５】上記エッチング槽１６において、アルミニ
ウム箔１１のエッチングは、まず、アルミニウム箔１１
が電流供給ローラ１４ａを介して電解液中（図示せず）
に入り、電解液中でアルミニウム箔１１と対向するよう
に配置された一対の電極板１２ａの間で直流エッチング
される。次に、アルミニウム箔１１が槽内ローラ１５
ａ、１５ｂを通過して、再度アルミニウム箔１１と対向
するように配置された一対の電極板１２ｂの間で直流エ
ッチングされる。このアルミニウム箔１１はエッチング
槽１７に移り、交流電流を印加された一対の電極板１３
で交流エッチングされる。続いて、一対の電極板１２ｃ
の間で直流エッチングされ、次に、アルミニウム箔１１
が槽内ローラ１５ｃ、１５ｄを通過して、再度アルミニ
ウム箔１１と対向するように配置された一対の電極板１
２ｄの間で直流エッチングされる。

【００７６】この中段エッチング工程に用いた電解液
は、３％塩化アンモニウムの中性塩水溶液からなる９０
℃の電解液を用い、一対の電極板１２ａおよび１２ｃに
は電流密度１２００Ａ／ｃｍ²の直流電流を、一対の電
極板１２ｂおよび１２ｄには電流密度６００Ａ／ｃｍ²
の直流電流を印加し、また、一対の電極板１３には周波
数２０Ｈｚの正弦波で、電流密度０．１Ａ／ｃｍ²の交
流電流を印加してエッチングをして、その後水洗をし
た。

【００７７】次に、後段エッチング工程は図２に示すエ
ッチング槽を２槽用い、また、アルミニウム箔１に対向
するように配置された一対の電極板２ａ、２ｂは図３
（ｂ）に示すような構造の電極板を用いてアルミニウム
箔１を連続的に直流エッチングをした。

【００７８】この後段エッチング工程に用いた電解液
は、５％硝酸水溶液に０．５％硼酸を添加した５０℃の
電解液を用い、一対の電極板２ａ、２ｂには電流密度１
０００Ａ／ｃｍ²の直流電流を印加して直流エッチング
をし、その後水洗して、最後に脱Ｃｌ処理してエッチン
グされたアルミニウム箔を作製した。

【００７９】（実施例７）上記実施例６において、中段
エッチング工程を図５に示すようなエッチング槽を用
い、また、アルミニウム箔２１に対向するように配置さ
れた一対の電極板２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは図
３（ｂ）に示すような構造の電極板を用いてアルミニウ
ム箔１を連続的に直流エッチングをした以外は実施例６
と同様にしてアルミニウム箔を作製した。

【００８０】なお、交流電流を印加する一対の電極板２
３ａ、２３ｂには周波数２０Ｈｚの正弦波で、電流密度
０．１Ａ／ｃｍ²の交流電流を印加した。

【００８１】（実施例８）上記実施例６において、中段
エッチング工程を図６に示すようなエッチング槽を用
い、また、アルミニウム箔３１に対向するように配置さ
れた一対の電極板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは図
３（ｂ）に示すような構造の電極板を用いてアルミニウ
ム箔１を連続的に直流エッチングをした以外は実施例６
と同様にしてアルミニウム箔を作製した。

【００８２】なお、交流電流を印加する一対の電極板３
３ａ、３３ｂ、３３ｃには周波数２０Ｈｚの正弦波で、
電流密度０．１Ａ／ｃｍ²の交流電流を印加した。

【００８３】（実施例９）上記実施例６において、中段
エッチング工程を図７に示すようなエッチング槽を用
い、また、アルミニウム箔４１に対向するように配置さ
れた一対の電極板４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは図
３（ｂ）に示すような構造の電極板を用いてアルミニウ
ム箔１を連続的に直流エッチングをした以外は実施例６
と同様にしてアルミニウム箔を作製した。

【００８４】なお、交流電流を印加する一対の電極板４
３には周波数１５Ｈｚの正弦波で、電流密度が０．０
１、０．０５、０．１、０．１５、０．２Ａ／ｃｍ²の
交流電流をそれぞれ印加したアルミニウム箔を作製し
た。

【００８５】（実施例１０）上記実施例６において、前
段エッチング工程を図４に示すようなエッチング槽を用
いてアルミニウム箔１１を連続的に直流エッチングをし
た以外は実施例６と同様にしてアルミ電解コンデンサ用
陽極箔を作製した。

【００８６】なお、交流電流を印加する一対の電極板１
３には周波数１０Ｈｚの正弦波で、電流密度を０．０５
Ａ／ｃｍ²の交流電流を印加した。

【００８７】（実施例１１）上記実施例６において、後
段エッチング工程を図５に示すようなエッチング槽を用
いてアルミニウム箔２１を連続的に直流エッチングをし
た以外は実施例６と同様にしてアルミ電解コンデンサ用
陽極箔を作製した。

【００８８】なお、交流電流を印加する一対の電極板２
３ａ、２３ｂには周波数２０Ｈｚの正弦波で、電流密度
０．１５Ａ／ｃｍ²の交流電流を印加した。

【００８９】（実施例１２）上記実施例６において、前
段エッチング工程および後段エッチング工程を図４に示
すようなエッチング槽を用いてアルミニウム箔１１を連
続的に直流エッチングをした以外は実施例６と同様にし
てアルミ電解コンデンサ用陽極箔を作製した。

【００９０】（比較例２）上記実施例６において、中段
エッチング工程を図２に示すようなエッチング槽（交流
電流の印加が無い）を用いてアルミニウム箔１を連続的
に直流エッチングをした以外は実施例６と同様にしてア
ルミニウムエッチング箔を作製した。

【００９１】なお、直流電流を印加する一対の電極板１
２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄには直流電流を部分的に
遮断する電気絶縁材は設けていない。

【００９２】上記実施例６〜１２と比較例２のアルミニ
ウム箔について、温度が９０℃の８％ホウ酸水溶液中で
２８０Ｖの印加電圧で化成した後、各試料について静電
容量と折曲げ強度（φ１．０mm、５０ｇ荷重、折曲げ角
度９０度の条件下で１往復を１回とする）を測定した。
その結果を（表２）に示す。

【００９３】

【表２】

【００９４】（表２）より明らかなように、本発明の実
施例６〜１２のアルミニウム箔は、比較例２のアルミニ
ウム箔に比べて静電容量が高く機械的強度も強いアルミ
ニウム箔を得ることができる。

【００９５】特に実施例１２は前段エッチング工程、中
段エッチング工程および後段エッチング工程に直流電流
を印加する一対の電極板とは別に交流電流を印加する一
対の電極板を設けることにより、メインピットおよびサ
ブピットの長さを均一にすることができ、また、メイン
ピットおよびサブピットの径拡大も均一であることから
アルミニウム箔の実効表面積の拡大を高めることができ
て、その結果として、静電容量の高いアルミ電解コンデ
ンサ用陽極箔を得ることができる。

【００９６】

【発明の効果】以上のように本発明のアルミ電解コンデ
ンサ用陽極箔の製造方法は、一対の電極板を複数個備え
た複数のエッチング槽内でアルミニウム箔を一対の電極
板の間を通過させて直流エッチングを行うアルミ電解コ
ンデンサ用陽極箔の製造方法であって、上記複数のエッ
チング槽の少なくとも一対の電極板の上下のいずれかに
これとは別に交流電流を印加する一対の電極板を設けて
交流エッチングを行う製造方法とすることにより、直流
電流を印加してピットを形成するときに、交流電流を印
加するとアルミニウム箔の表面に水和皮膜が形成される
ため、より直流電流によるピットの形成を効率的に形成
させることができることから、アルミニウム箔の実効表
面積の拡大を高めることができる。その結果として、静
電容量が高くて機械的強度の強いアルミ電解コンデンサ
用陽極箔を得ることができるという効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるアルミ電解コンデ
ンサ用陽極箔のエッチング工程を示すフローチャート

【図２】同実施の形態１の実施例１〜４、実施の形態２
の実施例６〜１１および比較例１、２に用いたエッチン
グ槽を示す断面図

【図３】（ａ）同実施の形態１の実施例１〜５による電
極板の構成を示す斜視図（ｂ）同実施の形態２の実施例
６〜１２による電極板の構成を示す斜視図

【図４】同実施の形態１の実施例１および５、実施の形
態２の実施例６、１０および１２に用いたエッチング槽
を示す断面図

【図５】同実施の形態１の実施例２、実施の形態２の実
施例７、１１に用いたエッチング槽を示す断面図

【図６】同実施の形態１の実施例３および実施の形態２
の実施例８に用いたエッチング槽を示す断面図

【図７】同実施の形態１の実施例４および実施の形態２
の実施例９に用いたエッチング槽を示す断面図

【図８】同実施の形態２によるアルミ電解コンデンサ用
陽極箔のエッチング工程を示すフローチャート

【符号の説明】

１ アルミニウム箔 ２ａ、２ｂ 一対の電極板 ３ａ、３ｂ 給電ローラ ４ａ、４ｂ 槽内ローラ ５ エッチング槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 真一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山口 晶大 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長谷川 和子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極板を複数個備えた複数のエッ
   チング槽内でアルミニウム箔を一対の電極板の間を通過
   させて直流エッチングを行うアルミ電解コンデンサ用陽
   極箔の製造方法であって、上記複数のエッチング槽の少
   なくとも１個の一対の電極板の上下のいずれかにこれと
   は別に交流電流を印加する一対の電極板を設けて交流エ
   ッチングを行うようにしたアルミ電解コンデンサ用陽極
   箔の製造方法。
2. 【請求項２】 交流電流を印加する一対の電極板の直後
   に必ず直流電流を印加する一対の電極板を設けるように
   した請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の
   製造方法。
3. 【請求項３】 交流電流を印加する一対の電極板を直流
   電流を印加する一対の電極板の一部を遮断して設けるよ
   うにした請求項２に記載のアルミ電解コンデンサ用陽極
   箔の製造方法。
4. 【請求項４】 複数のエッチング槽がアルミニウム箔の
   表面から厚み方向に多数のメインピットを形成させる前
   段エッチング工程と、このメインピットを所定の径まで
   拡大させる後段エッチング工程からなる請求項１に記載
   のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法。
5. 【請求項５】 複数のエッチング槽がアルミニウム箔の
   表面から厚み方向に多数のメインピットを形成させる前
   段エッチング工程と、このメインピットの途中および末
   端に枝状に伸びたサブピットを形成させる中段エッチン
   グ工程と、このメインピットおよびサブピットを所定の
   径まで拡大させる後段エッチング工程とからなる請求項
   １に記載のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法。
6. 【請求項６】 交流電流を印加する一対の電極板の電流
   密度を０．０１〜０．１５Ａ／ｃｍ²の範囲にするよう
   にした請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用陽極箔
   の製造方法。
7. 【請求項７】 アルミニウム箔を一対の電極板の間を通
   過させて直流エッチングを行うときに、アルミニウム箔
   と一対の電極板の間に流れる直流電流を電気絶縁材で部
   分的に遮断して直流エッチングをするようにした請求項
   １に記載のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法。
8. 【請求項８】 電気絶縁材が複数の孔または複数のスリ
   ットからなる開口部を設けたものである請求項７に記載
   のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法。