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JPH07283085A - アルミ電解コンデンサ用陽極箔の化成方法 - Google Patents

アルミ電解コンデンサ用陽極箔の化成方法

Info

Publication number
JPH07283085A
JPH07283085A JP7583194A JP7583194A JPH07283085A JP H07283085 A JPH07283085 A JP H07283085A JP 7583194 A JP7583194 A JP 7583194A JP 7583194 A JP7583194 A JP 7583194A JP H07283085 A JPH07283085 A JP H07283085A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foil
chemical conversion
aluminum
current density
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7583194A
Other languages
English (en)
Inventor
Naomi Kurihara
直美 栗原
健二 ▲吉▼田
Kenji Yoshida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7583194A priority Critical patent/JPH07283085A/ja
Publication of JPH07283085A publication Critical patent/JPH07283085A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 漏れ電流を低減させることができるととも
に、高い静電容量が得られるアルミ電解コンデンサ用陽
極箔の化成方法を提供することを目的とする。 【構成】 電解エッチング処理を行ったアルミ箔に50
mA/cm2以下の低電流密度で15V以下の電圧を印
加して陽極酸化皮膜を形成する第一工程と、この第一工
程後に一定の電圧を印加して所望耐電圧厚さの陽極酸化
皮膜を生成させる第二工程とを備えた化成方法としたも
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
陽極箔の化成方法に関するもので、さらに詳しく言え
ば、漏れ電流の低減と静電容量の増大が図れるようにし
たアルミ電解コンデンサ用陽極箔の化成方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に、アルミ電解コンデンサは高純度
のアルミ箔に電解エッチング処理を行ってその実効表面
積を拡大させたアルミ電極箔の表面に、陽極化成処理に
よって誘電体となる陽極酸化皮膜を形成し、そして、こ
の陽極酸化皮膜を形成したアルミ化成箔と陰極箔をその
間にセパレータを介在させて巻回することによりコンデ
ンサ素子を構成し、さらにこのコンデンサ素子に駆動用
電解液を含浸させた後、コンデンサ素子をケース内に封
止することにより構成している。
【0003】近年、アルミ電解コンデンサはより一層の
小形化・高容量化・高信頼性化が要求されており、それ
に伴いアルミ電解コンデンサ用電極箔においてもさらな
る漏れ電流の低減と静電容量の増大が要求されている。
【0004】以下に従来のアルミ電解コンデンサ用陽極
箔の化成方法について説明する。一般にこの種の電極箔
は電解エッチング処理されたアルミ箔に燐酸や硼酸、有
機酸等を含む水溶液中で、所望の電圧を印加して陽極酸
化皮膜を形成し、そして欠陥部を修復させるための熱処
理等による減極処理を繰り返して、所望耐電圧厚さの陽
極酸化皮膜を生成させるようにしていた。
【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、陽極化成工程で100〜300mA/
cm2の化成電流が供給されるために電流密度が高くな
ってしまい、これにより陽極酸化皮膜を形成する速度が
著しく速くなるため、その結果として化成皮膜内部に欠
陥を多く残した陽極酸化皮膜が形成されることになる。
また、高電流密度で陽極化成を行うために、低電流密度
に比べてエッチングアルミ箔の表面からの化成液中への
アルミの溶出が多く、これが化成液の劣化を速めてい
る。これらのことは、漏れ電流の増大と実効表面積の減
少による静電容量の低下につながるものである。一方、
これらの現象が生じないところまで電流密度を低く抑え
た場合は、生産性が著しく低下するという問題点を有し
ていた。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、漏れ電流を低減させることができるとともに、高い
静電容量が得られるアルミ電解コンデンサ用陽極箔の化
成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陽極箔の化成方法
は、電解エッチング処理を行ったアルミ箔に50mA/
cm2以下の低電流密度で15V以下の電圧を印加して
陽極酸化皮膜を形成する第一工程と、この第一工程後に
一定の電圧を印加して所望耐電圧厚さの陽極酸化皮膜を
生成させる第二工程とを備えたものである。
【0008】
【作用】陽極酸化皮膜構造(欠陥)は、初期の皮膜の欠
陥状態に大きく左右されるため、上記したアルミ電解コ
ンデンサ用陽極箔の化成方法のように、あらかじめ第一
工程で50mA/cm2以下の低電流密度によって陽極
酸化皮膜を形成することにより、第一工程で形成された
陽極酸化皮膜中には内部欠陥の少ない緻密な陽極酸化皮
膜が生成され、そして以降の第二工程で生成される陽極
酸化皮膜中にも内部欠陥が生じにくいために漏れ電流を
低減させることができ、かつ陽極酸化皮膜の結晶化も促
進されるため、高い静電容量を得ることができる。ま
た、第一工程における陽極酸化皮膜の形成は低電流密度
で行っているため、化成液中へのアルミの溶出も抑制さ
れ、これにより実効表面積の減少による静電容量の低下
と化成電流量の制限による生産性の低下を防ぐことがで
きる。そしてまた、化成液中へのアルミの溶出が抑えら
れるため、化成液の交換頻度も従来の1/2〜1/5に
することができ、非常に経済的となるものである。
【0009】
【実施例】以下、アルミ箔の化成処理における本発明の
実施例と比較例について説明する。
【0010】(実施例1)第一工程として、純度99.
99%、箔厚100μmのアルミ箔に電解エッチング処
理を行ってその実効表面積を拡大させたアルミエッチン
グ箔を液温が80℃で、かつ濃度が200g/lのアジ
ピン酸アンモニウム水溶液(化成液)中に浸漬し、25
mA/cm2の低電流密度で15Vの電圧を印加するこ
とによりアルミエッチング箔の化成を行ってその表面に
陽極酸化皮膜を形成した。
【0011】この第一工程で化成を行った化成箔を第二
工程として液温が80℃で、かつ濃度が100g/lの
アジピン酸アンモニウム水溶液(化成液)中に浸漬し、
25mA/cm2の低電流密度で一定の電圧(140V
f)を印加することにより化成箔の化成を行ってその表
面に所望耐電圧厚さの陽極酸化皮膜を生成させた。
【0012】(実施例2)実施例1と同様のアルミエッ
チング箔を第一工程として液温が80℃で、かつ濃度が
200g/lのアジピン酸アンモニウム水溶液(化成
液)中に浸漬し、25mA/cm2の低電流密度で15
Vの電圧を印加することによりアルミエッチング箔の化
成を行ってその表面に陽極酸化皮膜を形成した。
【0013】この第一工程で化成を行った化成箔を第二
工程として液温が80℃で、かつ濃度が100g/lの
アジピン酸アンモニウム水溶液(化成液)中に浸漬し、
100〜300mA/cm2の高電流密度で一定の電圧
(140Vf)を印加することにより化成箔の化成を行
ってその表面に所望の耐電圧厚さの陽極酸化皮膜を生成
させた。
【0014】(実施例3)実施例1と同様のアルミエッ
チング箔を第一工程として液温が80℃で、かつ濃度が
300g/lのアジピン酸アンモニウム水溶液(化成
液)中に浸漬し、25mA/cm2の低電流密度で15
Vの電圧を印加することによりアルミエッチング箔の化
成を行ってその表面に陽極酸化皮膜を形成した。
【0015】第一工程で化成を行った化成箔を第二工程
として液温が80℃で、かつ濃度が100g/lのアジ
ピン酸アンモニウム水溶液(化成液)中に浸漬し、10
0〜300mA/cm2の高電流密度で一定の電圧(1
40Vf)を印加することにより化成箔の化成を行って
その表面に所望の耐電圧厚さの陽極酸化皮膜を生成させ
た。
【0016】(比較例1)実施例1と同様のアルミエッ
チング箔を液温が80℃で、かつ濃度が100g/lの
アジピン酸アンモニウム水溶液(化成液)中に浸漬し、
100mA/cm 2の高電流密度で一定の電圧(140
Vf)を印加することによりアルミエッチング箔の化成
を行ってその表面に陽極酸化皮膜を形成した。
【0017】(比較例2)実施例1と同様のアルミエッ
チング箔を液温が80℃で、かつ濃度が100g/lの
アジピン酸アンモニウム水溶液(化成液)中に浸漬し、
300mA/cm 2の高電流密度で一定の電圧(140
Vf)を印加することによりアルミエッチング箔の化成
を行ってその表面に陽極酸化皮膜を形成した。
【0018】図1は静電容量と電流密度との関係を示し
たもので、この図1から明らかなように電流密度が50
mA/cm2以下の低電流密度の場合は、静電容量も高
い値を示しているが、電流密度が50mA/cm2より
高くなると静電容量は次第に低くなるものである。
【0019】図2は本発明の実施例1,2,3により得
られた化成箔と、比較例1,2により得られた化成箔に
おける静電容量と耐電圧との関係を示したもので、比較
例1,2は、100mA/cm2あるいは300mA/
cm2の高電流密度で一定の電圧(140Vf)を印加
することによりアルミエッチング箔の化成を行うもので
あるため、静電容量は図2に示すような特性を示した
が、これに対し、本発明の実施例1,2,3は、第一工
程において、25mA/cm2の低電流密度で15Vの
電圧を印加することによりアルミエッチング箔の化成を
行ってその表面に陽極酸化皮膜を形成し、その後、第二
工程において、一定の電圧(140Vf)を印加するこ
とにより化成箔の化成を行ってその表面に所望の耐電圧
厚さの陽極酸化皮膜を生成させるようにしているため、
図2からも明らかなように比較例1,2に比べて10〜
15%静電容量の向上が図れて高い静電容量を得ること
ができるものである。
【0020】図3は本発明の実施例1,2,3により得
られた化成箔と、比較例1,2により得られた化成箔に
おける漏れ電流と耐電圧との関係を示したもので、比較
例1,2は、100mA/cm2あるいは300mA/
cm2の高電流密度で一定の電圧(140Vf)を印加
することによりアルミエッチング箔の化成を行うもので
あるため、漏れ電流は図2に示すような特性を示した
が、これに対し、本発明の実施例1,2,3は、第一工
程において25mA/cm2の低電流密度で15Vの電
圧を印加することによりアルミエッチング箔の化成を行
ってその表面に陽極酸化皮膜を形成し、その後、第二工
程において、一定の電圧(140Vf)を印加すること
により化成箔の化成を行ってその表面に所望の耐電圧厚
さの陽極酸化皮膜を生成させるようにしているため、図
3からも明らかなように比較例1,2に比べて5〜25
%漏れ電流の低減が図れるものである。そしてこの漏れ
電流の低減効果と前記静電容量の向上効果は図3および
図2からも明らかなように耐電圧の低い低圧側で大きい
ものである。
【0021】図4は本発明の実施例1,2,3と比較例
1,2における化成電圧と化成時間の関係を示したもの
で、本発明の実施例1は、第一工程において、25mA
/cm2の低電流密度で15Vの電圧を印加することに
よりアルミエッチング箔の化成を行ってその表面に陽極
酸化皮膜を形成し、その後、第二工程において、25m
A/cm2の低電流密度で一定の電圧(140Vf)を
印加することにより化成箔の化成を行ってその表面に所
望の耐電圧厚さの陽極酸化皮膜を生成させるという具合
に、第二工程において低電流密度で化成を行うようにし
ているため、化成時間は図4からも明らかなように長く
なるもので、これは生産性を考えるとあまり望ましいも
のではない。
【0022】しかるに本発明の実施例2,3は、第一工
程において、25mA/cm2の低電流密度で15Vの
電圧を印加することによりアルミエッチング箔の化成を
行ってその表面に陽極酸化皮膜を形成し、その後、第二
工程において、100〜300mA/cm2の高電流密
度で一定の電圧(140Vf)を印加することにより化
成箔の化成を行ってその表面に所望の耐電圧厚さの陽極
酸化皮膜を生成させるという具合に、第二工程において
高電流密度で化成を行うようにしているため、化成時間
は図4からも明らかなように本発明の実施例1に比べて
短縮することができ、生産性の向上が図れるものであ
る。
【0023】なお、上記本発明の各実施例においては、
減極処理や再化成は行っていないが、これらの処理を行
っても本発明の各実施例と同様の効果が得られるもので
ある。
【0024】また本発明の各実施例においては、第一工
程において25mA/cm2の低電流密度で15Vの電
圧を印加することによりアルミエッチング箔の化成を行
ってその表面に陽極酸化皮膜を形成するようにしている
が、この第一工程における電圧は15Vに限定されるも
のではなく、15V以下であれば良いものである。すな
わち、15V以上の電圧を印加して化成を行ったとして
も、15V以下の電圧を印加して化成を行ったものに比
べ、それ以上の静電容量アップは図れないからである。
【0025】そしてまた本発明の実施例1,2,3にお
いては、第一工程の化成液の濃度を第二工程の化成液の
濃度より高くしているため、化成液の液抵抗が小さくな
ってアルミエッチング箔へ流れる電流が流れやすくな
り、これにより陽極酸化皮膜の結晶化が促進され、陽極
酸化皮膜の単位電圧当たりの厚さを薄くすることができ
るため、これが静電容量の増大および化成時間の短縮化
につながるものである。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明のアルミ電解コンデ
ンサ用陽極箔の化成方法は、電解エッチング処理を行っ
たアルミ箔に50mA/cm2以下の低電流密度で15
V以下の電圧を印加して陽極酸化皮膜を形成する第一工
程と、この第一工程後に一定の電圧を印加して所望耐電
圧厚さの陽極酸化皮膜を生成させる第二工程とを備えた
もので、あらかじめ第一工程で50mA/cm2以下の
低電流密度によって陽極酸化皮膜を形成するようにして
いるため、この第一工程で形成された陽極酸化皮膜中に
は内部欠陥の少ない緻密な陽極酸化皮膜が生成されるこ
とになり、そして以降の第二工程で生成される陽極酸化
皮膜中にも内部欠陥が生じにくいために漏れ電流を低減
させることができ、かつ陽極酸化皮膜の結晶化も促進さ
れるため、高い静電容量を得ることができるものであ
る。
【0027】また、第一工程における陽極酸化皮膜の形
成は低電流密度で行っているため、化成液中へのアルミ
の溶出も抑制され、これにより、実効表面積の減少によ
る静電容量の低下と化成電流量の制限による生産性の低
下を防ぐことができ、しかも前記のように化成液中への
アルミの溶出が抑えられるため、化成液の交換頻度も従
来の1/2〜1/5にすることができ、非常に経済的と
なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】アルミ電解コンデンサ用陽極箔の静電容量と電
流密度の関係を示す特性図
【図2】本発明の実施例1,2,3により得られた化成
箔と、比較例1,2により得られた化成箔における静電
容量と耐電圧との関係を示す特性図
【図3】本発明の実施例1,2,3により得られた化成
箔と、比較例1,2により得られた化成箔における漏れ
電流と耐電圧との関係を示す特性図
【図4】本発明の実施例1,2,3と比較例1,2にお
ける化成電圧と化成時間の関係を示す特性図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解エッチング処理を行ったアルミ箔に
    50mA/cm2以下の低電流密度で15V以下の電圧
    を印加して陽極酸化皮膜を形成する第一工程と、この第
    一工程後に一定の電圧を印加して所望耐電圧厚さの陽極
    酸化皮膜を生成させる第二工程とを備えたアルミ電解コ
    ンデンサ用陽極箔の化成方法。
  2. 【請求項2】 第一工程において使用する化成液濃度を
    第二工程において使用する化成液濃度より高くした請求
    項1記載のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の化成方法。
JP7583194A 1994-04-14 1994-04-14 アルミ電解コンデンサ用陽極箔の化成方法 Pending JPH07283085A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007095801A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Nichicon Corp 固体電解コンデンサの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007095801A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Nichicon Corp 固体電解コンデンサの製造方法
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