專利名稱：一種電解電容器用鋁箔腐蝕工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬腐蝕工藝，特別是涉及一種電解電容器用鋁箔腐蝕工藝。
背景技術(shù)：
鋁電解電容器的電容量與陽極材料電極箔的真實比表面積成正比。在電容量一定的前提 下，真實比表面積越大，所用陽極電極箔的材料越少，體積越小，成本也越低。為了適應(yīng)電 子產(chǎn)品日益小型化的要求，長期以來，人們一直在探索獲得更大真實比表面積的鋁箔腐蝕方 法。獲得高比容電解電容器的關(guān)鍵技術(shù)之一就是利用特殊的電化學(xué)擴(kuò)面技術(shù)在鋁箔表面往縱 深方向腐蝕出大量蝕孔以提高比表面積。長期以來交流腐蝕是生產(chǎn)鋁制件例如電容器鋁箔的 主要方法。在鋁箔的交流腐蝕過程中，正半周在電場的作用下鋁箔發(fā)生電化學(xué)腐蝕，在局部 微區(qū)劇烈反應(yīng)生成鋁離子和氫氣等腐蝕產(chǎn)物，小孔內(nèi)部腐蝕發(fā)展的尖端由于受到氫離子遷移 的限制酸度下降而與鋁離子結(jié)合形成類似于氫氧化鋁的腐蝕沉積膜，因此在交流腐蝕過程中 腐蝕沉積膜的生成對腐蝕往縱深發(fā)展起一定的限制作用；而在通常的低壓交流腐蝕工藝中， 一般采用50Hz市供交流電，腐蝕孔洞表面形貌近似圓形，且孔洞呈錐形狀，洞口大。在形成 化成箔后，箔表面接觸面積小，容易引起高的接觸電阻，使產(chǎn)品鋁電解電容器的電氣性能降 低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種可有效去除腐蝕沉積膜，有利于提高腐蝕擴(kuò)面率，同時可有效改善 鋁箔表面形貌進(jìn)而降低接觸電阻的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)，其包括以下步驟前處理、交流預(yù)腐蝕、中 間處理、后續(xù)腐蝕、后處理，所述前處理、交流預(yù)腐蝕、中間處理步驟可采用如中國專利申 請200810066667. 6號公開的方法，后處理亦可采用現(xiàn)有公知方法；后續(xù)腐蝕工序采用多級低 頻交流腐蝕和化學(xué)腐蝕交替腐蝕的工藝，；所述交替腐蝕順序一般為， 一級低頻交流腐蝕后 疊加一級化學(xué)腐蝕，級數(shù)依據(jù)產(chǎn)品的工藝要求確定， 一般選擇2-4級。
所述多級低頻交流腐蝕工藝條件為交流電頻率《30Hz，采用10wtM 25wt免的鹽酸、 lwt TlOwt《的草酸、0. lwt%~0. 5wtM的硫酸和(TlOwtM的三氯化鋁混合溶液，溫度為20~40°C，電流密度為4 40A/dm2,總電量為3000 80000C/dra2，處理時間依據(jù)電量計算得出；為減少腐 蝕過程中再次發(fā)孔的機(jī)會，保證鋁箔的機(jī)械強(qiáng)度，多級低頻交流腐蝕工藝中腐蝕液溫度逐級 降低，而電流密度則逐級升高。
所述化學(xué)腐蝕工藝條件為采用10wty。 25wt。/。的鹽酸、0. lwt% 0. 5討％的硫酸、0. 1 2ppm 的氯化銅、0 10wt。/。的三氯化鋁混合溶液，溫度為50TT7(TC，處理時間為0.5 2分鐘。
后續(xù)腐蝕完成之后，再進(jìn)行通常的后處理，以消除鋁箔表面殘留的金屬雜質(zhì)和蝕孔中的 氯離子，去除淤積于蝕孔中的氫氧化鋁等。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是(1)在后級交流腐蝕過程中交替使用了化學(xué)腐 蝕，在不通電的條件下，原來在腐蝕孔洞里生成的沉積膜在含有銅離子的化學(xué)腐蝕液中活化， 沉積膜溶解；與此同時，原有蝕孔停止生長，降低腐蝕重新發(fā)孔的機(jī)會，保護(hù)光箔表面未被 腐蝕部分，從而降低電極箔的接觸電阻，改善電氣性能，比容提高》10%; (2)本發(fā)明使用 的交流電頻率不高于30Hz，在低頻交流電下，腐蝕孔洞的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，由通常的圓形改變 為近似方形，增大了光箔表面接觸面積，降低接觸電阻；(3)本發(fā)明工藝，在后續(xù)腐蝕過程 中采用多級腐蝕，且腐蝕工藝溫度從高到低逐級下降，而電流密度與溫度相反，從低到高逐 級升高，這樣可以減少腐蝕過程中再次發(fā)孔的機(jī)會，保證了鋁箔的機(jī)械強(qiáng)度。


圖1:本發(fā)明實施例1制得的腐蝕鋁箔掃描電鏡圖； 圖2:對比例2制得的腐蝕鋁箔的掃描電鏡圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實施例1
取厚度105 y m的鋁箔依次進(jìn)行如下處理
采用如專利申請200810066667. 6所述的方法對鋁箔進(jìn)行前處理、交流預(yù)腐蝕和中間腐蝕 處理之后，按下述步驟作后續(xù)腐蝕處理
(1)將鋁箔浸入22討％鹽酸、0.15wt冗硫酸、0. 35wty。草酸和2. 5wtM三氯化鋁的混合液中， 溫度為4(TC，采用的腐蝕電流密度為4A/dm2，電源頻率為20Hz，電量為480C/dm2，此為一級 交流深度腐蝕；
5(2) 將經(jīng)步驟(1)處理后的鋁箔在20討％的鹽酸、0. 1"%的硫酸、0. lppm氯化銅、2wt% 的三氯化鋁混合溶液中進(jìn)行第一級化學(xué)腐蝕，溫度為6(TC，處理時間l分鐘；
(3) 將經(jīng)步驟(2)處理后的鋁箔在18wt。X鹽酸、0.05討％硫酸、0.25討％草酸和2<%三 氯化鋁的混合液中進(jìn)行第二級交流深度腐蝕，溫度為30。C，腐蝕電流密度為15 A/dm2，電量 為3600C/dm2，電源頻率為20Hz;
(4) 將經(jīng)步驟(3)處理后的鋁箔在15wt《的鹽酸、0.05wty。的硫酸、0.5ppm的氯化銅、 6wtM的三氯化鋁混合溶液中進(jìn)行第二級化學(xué)腐蝕，溫度為60。C，處理時間l分鐘；
(5) 將經(jīng)步驟(4)處理后的鋁箔在15wty。鹽酸、0.03討％硫酸、0. 15wt免草酸和6wt免三 氯化鋁的混合液中進(jìn)行第三級交流深度腐蝕，溫度為2(TC，腐蝕電流密度為30 A/dm2,電量 為10000C/dm2，電源頻率為20Hz;三級交流腐蝕的總電量為14080 C/dm2。
(6) 將經(jīng)步驟(5)處理后的鋁箔在15wtM的鹽酸、0. 05wty。的硫酸、lppm的氯化銅、10wt% 的三氯化鋁混合溶液中進(jìn)行第三級化學(xué)腐蝕，溫度為60。C，處理時間l分鐘；
將經(jīng)過所述步驟處理后的鋁箔進(jìn)行通常的后處理。
將經(jīng)本實施例方法處理的鋁箔按照日本電子情報技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會規(guī)格EIAJ RC-2364A標(biāo) 準(zhǔn)測定其性能，化成電壓為20V，測得其比容為81uF/cm2，失重為1. lg/dm2，抗拉力為 24.4N/cm，抗折彎次數(shù)為85次。觀察腐蝕箔的掃描電鏡圖(參見圖1)，可見其表面孔洞形 貌為長方形，且腐蝕朝縱深方向垂直發(fā)展。
對比例1
采用與實施例1相同的鋁箔，對其進(jìn)行腐蝕處理，工藝過程及工藝條件均與實施例1基 本相同，區(qū)別只是省略了三級化學(xué)腐蝕，即后續(xù)腐蝕過程僅采用三級交流深度腐蝕工藝。測 定腐蝕箔性能，檢測條件也與實施例l相同，測得其比容為70uF/cm2，失重為1.08g/dm2， 抗拉力為22.4N/cm，抗折彎次數(shù)為80次。
由上述實施例1與對比例1的檢測結(jié)果可以看出，本發(fā)明之電解電容器用鋁箔腐蝕工藝， 由于采用了交流電腐蝕和化學(xué)腐蝕交替的腐蝕工藝，可以在保持鋁箔的機(jī)械性能基本不變的 情況下，使其比容提高15%。
對比例2
采用與實施例1相同的鋁箔，對其進(jìn)行腐蝕處理，工藝過程及工藝條件均與實施例1基本相同，僅將交流深度腐蝕工藝中的電源頻率提高到50 Hz。將經(jīng)過上述處理的鋁箔進(jìn)行通 常的后處理，然后測定腐蝕箔性能。檢驗條件也與實施例1相同，檢測結(jié)果為比容75ii F/cm2， 失重1. 12g/dm2，抗拉力23. 4N/cm，抗折彎次數(shù)90次。觀察腐蝕箔的掃描電鏡圖(參見圖2)， 可見其表面孔洞形貌為圓形，且洞口大。
由上述實施例1與對比例2的結(jié)果可以看出，本發(fā)明的電解電容器用鋁箔的腐蝕工藝中， 由于采用了不高于30Hz的低頻交流腐蝕工藝，鋁箔的表面形貌有通常的圓形改變?yōu)榈皖l腐蝕 下的方形；由此，鋁箔的比容值也有所提高。
實施例2
采用與實施例1相同的鋁箔，對其進(jìn)行腐蝕處理，工藝過程及工藝條件均與實施例1基 本相同，僅將經(jīng)交流深度腐蝕工藝中的電源頻率調(diào)整為30 Hz。將經(jīng)過上述處理的鋁箔進(jìn)行 通常的后處理，然后檢測腐蝕箔性能。檢驗條件也與實施例l相同，測得其比容為77.2ixF/cm2， 失重為1.09g/dm2，抗拉力為22.3N/cm，抗折彎次數(shù)為89次。觀察腐蝕箔的掃描電鏡圖，其 表面孔洞形貌為長方形，且腐蝕朝縱深方向垂直發(fā)展。檢測結(jié)果表明，可以在保持鋁箔機(jī)械 性能基本不變的情況下，使其比容提高10%。
以上所述實施例僅是本發(fā)明的幾種實施方式，不能解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。凡 對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明基本構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形 和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，包括以下步驟前處理、交流預(yù)腐蝕、中間處理、后續(xù)腐蝕、后處理，其特征在于，后續(xù)腐蝕采用多級低頻交流腐蝕和化學(xué)腐蝕交替腐蝕的工藝。
2、 如權(quán)利要求1所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于所述交替腐蝕順序為-一級低頻交流腐蝕后疊加一級化學(xué)腐蝕。
3、 如權(quán)利要求l所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于多級交替腐蝕的級數(shù) 為2-4級。
4、 如權(quán)利要求1-3之一所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于所述低頻交流 腐蝕工藝條件為交流電頻率《30Hz，采用10wt"T25wt免的鹽酸、lwt《 10wt。/4的草酸、 0. lwt% 0. 5wtW的硫酸和(TlOwty。的三氯化鋁混合溶液，溫度2(T4(TC，電流密度4~40A/dm2， 總電量為3000~20000C/dm2。
5、 如權(quán)利要求1-3之一所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于所述化學(xué)腐蝕 工藝條件為采用10wt。/T25wty。的鹽酸、0. lwt% 0. 5wt免的硫酸、0.1 2卯m的氯化銅、(TlOwt% 的三氯化鋁混合溶液，溫度為50TT7(rC，處理時間為0.5~2分鐘。
6、 如權(quán)利4所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于所述化學(xué)腐蝕工藝條件為 采用10wt。/T25wtl的鹽酸、0. lwt%~0. 5wt《的硫酸、0.廣2ppm的氯化銅、(TlOwt免的三氯化鋁 混合溶液，溫度為50XT7(TC，處理時間為0.5 2分鐘。
7、 如權(quán)利要求1-3之一所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于所述低頻交流 腐蝕工藝中腐蝕液溫度逐級降低，而電流密度則逐級升高。
8、 如權(quán)利要求4所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于所述低頻交流腐蝕工藝中腐蝕液溫度逐級降低，而電流密度則逐級升高。
9、 如權(quán)利要求5所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于所述低頻交流腐蝕工 藝中腐蝕液溫度逐級降低，而電流密度則逐級升高。
10、 如權(quán)利要求6所述的電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其特征在于所述低頻交流腐蝕 工藝中腐蝕液溫度逐級降低，而電流密度則逐級升高。
全文摘要
一種電解電容器用鋁箔腐蝕工藝，其包括以下步驟前處理、交流預(yù)腐蝕、中間處理、后續(xù)腐蝕、后處理，其特征在于，后續(xù)腐蝕采用多級低頻交流腐蝕和化學(xué)腐蝕交替腐蝕的工藝，所采用的交流電頻率≤30Hz，在每一級交流腐蝕后采用化學(xué)腐蝕，級數(shù)一般選擇2-4級。經(jīng)本發(fā)明腐蝕的鋁箔，孔洞形貌為方形結(jié)構(gòu)，表面溶解少，比容提高≥10％；腐蝕效率和擴(kuò)面率提高。
文檔編號C23F17/00GK101503801SQ20091004298
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者劉偉強(qiáng), 彭書洪, 徐永進(jìn), 曾建皇, 陳建軍, 高伯安 申請人:日豐(清遠(yuǎn))電子有限公司;深圳清華大學(xué)研究院