(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング工程と化成工程を有したアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法であって、上記エッチング工程により実効表面積を拡大して得られたエッチング箔を定電流検査し、この定電流検査の結果から電気量を算出し、この算出した電気量から印加電流及び生産速度を求めて上記化成工程の制御盤に転送して設定し、その後化成工程で化成するようにしたアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法。
【請求項２】
定電流検査がエッチング箔を電解液中で定電流を印加して電圧上昇を検査するようにしたものである請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法。
【請求項３】
化成電圧の違う化成箔を連続的に生産する請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は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】
アルミ電解コンデンサは、電子機器の回路を構成するあらゆるものに幅広く使用されており、その一般的なアルミ電解コンデンサは、陽極箔と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形成し、このコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸させると共に、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。
【０００３】
上記陽極箔は、アルミニウム箔をエッチング処理により実効表面積を拡大した表面に化成処理により誘電体酸化皮膜を形成した構成からなり、上記エッチング処理の条件をコントロールしてアルミニウム箔の実効表面積を変化させたり、化成処理する印加電圧をコントロールして誘電体酸化皮膜の厚さを変えることにより、アルミ電解コンデンサの定格電圧および静電容量に適した陽極箔を得ることができる。
【０００４】
この陽極箔の製造方法は、図３にそのフローチャートを示すように、まず、エッチング工程では、厚さ５０〜１１０μｍ、長さが約５０００ｍのコイル状のアルミニウム箔２１を、予め目的とする実効表面積のエッチング条件を手動により制御盤２３に設定したエッチング装置で連続的にエッチング処理２２してエッチング箔２４を得る。このとき、エッチング箔２４は約１０００ｍごとにコイル状に巻き取られてロットＮｏが付けられる。その後、このエッチング箔２４のロットＮｏごとに特性検査２５（ＥＩＡＪ  ＲＣ−２３６４Ａに準じる）が行われる。
【０００５】
また、上記エッチング装置は数台設けられており、実効表面積が同一のエッチング箔２４をそれぞれのエッチング装置で生産される。
【０００６】
次に、化成工程では、上記目的とする実効表面積と製品に使用される定格電圧に適した化成条件を予め制御盤２８に手動により設定した化成装置で、エッチング箔２６に定電圧を印加して連続的に化成処理２７することにより誘電体酸化皮膜を形成した化成箔２９を得る。上記化成条件は、印加電圧、印加電流および化成処理温度などの既定値（過去の生産実績のデータ）を手動により入力していた。
【０００７】
続いて、この化成箔２９の特性検査３０（ＥＩＡＪ  ＲＣ−２３６４Ａに準じる）を行い合否判定３１の処理を行い陽極箔３２としている。
【０００８】
なお、この特性検査３０で、目的とする定格電圧および静電容量が得られなかった場合は、再度化成条件を修正してやり直していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記陽極箔３２の製造方法において、エッチング箔２６の実効表面積は、エッチング装置ごとにばらついているため既定値の化成条件で化成処理２７をすると、得られた陽極箔３２の静電容量のばらつきが大きくなるという課題を有していた。
【００１０】
これは、エッチング箔２６の実効表面積のばらつきにより化成処理２７の電流量が変化し誘電体酸化皮膜の厚さが変わるためである。
【００１１】
このため、化成工程の生産の初期段階で化成箔２９の特性検査３０後の合否判定３１を必ず行っている。この合否判定３１で否の場合は再度化成条件の設定をやり直して化成処理２７するので、生産時間のロスと化成箔２９のロスが生じるという問題を有している。
【００１２】
また、生産性向上のため１台の化成装置で定格電圧の違う陽極箔３２を連続して生産しなければならない場合は、定格電圧の違う化成箔２９の間にアルミニウム箔を介入させて前の化成条件を後の化成箔に影響しないようにする必要があり、作業が煩雑になり化成箔２９の不良になる原因にもなっていた。
【００１３】
さらに、上記化成条件の設定を人間によって入力するため、人為的なミスが生じやすいという課題も有していた。
【００１４】
本発明は、エッチング箔に最適な化成条件を自動的に設定することにより、生産効率を高め、品質の安定し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。
【００１５】
【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は、化成工程の誘電体酸化皮膜の形成時で重要な管理ポイントとなる印加電流に着目し、この印加電流をエッチング箔の実効表面積に適合させた製造方法とすることにより上記課題を解決できることを見出したものである。
【００１６】
すなわち、請求項１に記載の発明は、エッチング工程と化成工程を有するアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法であって、エッチング工程により実効表面積を拡大して得られたエッチング箔を定電流検査し、この定電流検査の結果から電気量を算出し、この算出した電気量から印加電流及び生産速度を求めて上記化成工程の制御盤に転送して設定し、その後化成工程で化成するようにした製造方法としたもので、この方法により、エッチング箔に最適な化成条件を自動的に設定して化成処理することができるので、人為的ミスを無くし、生産効率を高めて、かつ品質の安定した陽極箔を得ることができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、上記製造方法において、定電流検査がエッチング箔を電解液中で定電流を印加して電圧上昇を検査するようにした方法としたもので、この方法により、エッチング箔を化成処理しようとするときの誘電体酸化皮膜の形成状態を把握して、この後の化成条件の算出を容易にすることができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、上記製造方法において、化成電圧の違う化成箔を連続的に生産する方法としたもので、この方法により、エッチング箔を最適な条件で化成処理することができることから、均一で欠陥の少ない誘電体酸化皮膜を形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明の実施の形態によるアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法のフローチャートを図１に示す。同図において、まず、エッチング工程は、厚さ５０〜１１０μｍ、長さが約５０００ｍのコイル状のアルミニウム箔１を、予め目的とする実効表面積のエッチング条件を手動により制御盤３に設定したエッチング装置で連続的にエッチング処理２してエッチング箔４を得る。このとき、エッチング箔４は約１０００ｍごとにコイル状に巻き取られてロットＮｏが付けられる。その後、このエッチング箔４の特性検査５（ＥＩＡＪ法  ＲＣ−２３６４Ａに準じる）を行う。
【００２１】
上記エッチング処理２は、その実効表面積や生産効率によって異なるが、塩酸５〜１５ｗｔ％、添加剤として硫酸、硝酸、リン酸、蓚酸などを０．０１〜５ｗｔ％を添加した酸性溶液を用い、エッチング条件は、温度２０〜５０℃、周波数１０〜６０Ｈｚ、電流密度０．０５〜０．５Ａ／ｃｍ２の範囲でエッチングを３〜１５回程度繰り返して行う。
【００２２】
次に、化成条件システムにより化成条件のデータを化成装置の制御盤８に転送する。
【００２３】
この化成条件システムは、定電流検査を行うブロック１２、化成条件を解析して算出するブロック１３、化成条件を設定して転送するブロック１４から成り立っており、コンピュータ１５により制御する。
【００２４】
上記定電流検査を行うブロック１２は、エッチング工程で得られたエッチング箔４の定電流検査を行うものである。この定電流検査は、電解液中でエッチング箔４に定電流を印加して、図２に示すような電圧上昇と電流のデータを得る。
【００２５】
次に、上記化成条件を解析して算出するブロック１３は、上記電圧上昇と電流のデータから、エッチング箔６を所定の電圧で化成処理７するときの電圧に達するまでの電気量を算出し、この算出した電気量から印加電圧、印加電流および生産速度の化成条件を算出するものである。
【００２６】
この化成条件の算出は、化成処理の装置構造を予め入力しておいてから化成処理７する印加電流、生産速度の最適化を求め、さらに、印加電圧を考慮して最終の化成条件を算出するものである。
【００２７】
続いて、上記化成条件を設定して転送するブロック１４は、上記印加電圧、印加電流および生産速度のデータを化成装置の制御盤８に転送するもので、化成装置の化成条件が自動的に設定される。
【００２８】
上記化成条件が設定された化成装置でエッチング箔６を連続的に化成処理７して誘電体酸化皮膜層を形成した化成箔９を得ることができる。
【００２９】
上記化成処理７は、基本的には、エッチング箔６を陽極として、アジピン酸アンモニウム、りん酸、硼酸などの水溶液（温度６０〜９０℃）中で化成を行うものであるが、より良好な誘電体酸化皮膜層を得るには、アジピン酸アンモニウムなどの水溶液で化成して、その後減極処理して再度化成を行ってもよい。本発明は化成処理７の工程を限定するものではなく、上記以外の方法で化成処理７しても良い。
【００３０】
続いて、この化成箔９を特性検査１０（ＥＩＡＪ  ＲＣ−２３６４Ａに準じる）して陽極箔１１を得ることができる。必要に応じて、上記特性検査１０で得られたデータを化成条件解析にフィードバックして化成条件を修正することもできる。
【００３１】
以上の実施の形態により、エッチング箔６に最適な化成条件を自動的に設定して化成処理７することができるので、品質が安定し、人為的ミスが無くなり、かつ生産効率を高めた陽極箔１１を得ることができる。
【００３２】
以下、具体的な実施例を詳細に説明する。
【００３３】
（実施例１）
化成電圧２１Ｖｆで静電容量７２０μＦのアルミ電解コンデンサ用陽極箔を作製するに際して、まず、厚さ１００μｍ、長さ１０００ｍをロール状にしたアルミニウム箔を用意し、所定のエッチング条件を設定したエッチング装置によりエッチング処理してエッチング箔を得た。
【００３４】
次に、上記エッチング箔の一部を一定寸法に切断して試験片とし、この試験片の定電流検査をした。この定電流検査は、１５％のアジピン酸アンモニウム電解液中に試験片を浸漬し、この試験片に０．５Ａ／１０ｃｍ２の定電流を印加して電圧上昇と電流のデータを得る。
【００３５】
上記電圧上昇と電流のデータから化成電圧２１Ｖｆの電圧に達するまでの電気量を算出し、この算出した電気量と次工程の化成処理を行う化成装置の構造から印加電圧、印加電流および生産速度の化成条件を算出して、続いて、上記印加電圧、印加電流および生産速度のデータを化成装置の制御盤に転送して化成条件を設定した。
【００３６】
上記化成条件が設定された化成装置で上記エッチング箔を連続的に化成処理して誘電体酸化皮膜層を形成した化成箔を得て陽極箔を作製した。
【００３７】
（実施例２）
化成電圧２１Ｖｆで静電容量７２０μＦのアルミ電解コンデンサ用陽極箔を作製するに際して、まず、厚さ１００μｍ、長さ１０００ｍをロール状にしたアルミニウム箔を３ロール用意し、所定のエッチング条件を設定したエッチング装置３台によりエッチング処理して、それぞれのエッチング箔（Ａ、Ｂ、Ｃ）を得た。
【００３８】
次に、上記エッチング箔（Ａ、Ｂ、Ｃ）の一部を一定寸法に切断して試験片とし、それぞれの試験片の定電流検査をした。この定電流検査は、１５％のアジピン酸アンモニウム電解液中に試験片を浸漬し、この試験片に０．５Ａ／１０ｃｍ２の定電流を印加して電圧上昇と電流のデータを得る。
【００３９】
次に、上記電圧上昇と電流のデータから化成電圧２１Ｖｆの電圧に達するまでの電気量を算出し、この算出した電気量と次工程の化成処理を行う化成装置の構造から、エッチング箔（Ａ、Ｂ、Ｃ）の印加電圧、印加電流および生産速度の化成条件をそれぞれ算出した。
【００４０】
次に、エッチング箔Ａの印加電圧、印加電流および生産速度のデータを化成装置の制御盤に転送して化成条件を設定し、上記化成条件が設定された化成装置でエッチング箔Ａを連続的に化成処理して誘電体酸化皮膜層を形成した化成箔Ａを得た。続いて、エッチング箔Ａとエッチング箔Ｂを接続し、直ちにエッチング箔Ｂの印加電圧、印加電流および生産速度のデータを化成装置の制御盤に転送して化成条件を設定し、エッチング箔Ｂを連続的に化成処理して誘電体酸化皮膜層を形成した化成箔Ｂを得た。続いて、エッチング箔Ｃも同様にして化成箔Ｃを得て、それぞれの陽極箔（Ａ、Ｂ、Ｃ）を作製した。
【００４１】
（実施例３）
化成電圧１４Ｖｆで静電容量１０４０μＦのアルミ電解コンデンサの陽極箔Ｄと化成電圧３６Ｖｆで静電容量４３０μＦのアルミ電解コンデンサの陽極箔Ｅを作製するに際して、まず、厚さ１００μｍ、長さ２０００ｍをロール状にしたアルミニウム箔を用意し、所定のエッチング条件を設定したエッチング装置によりエッチング処理して、１０００ｍごとにコイル状に巻き取ったエッチング箔（Ｄ、Ｅ）を得た。
【００４２】
次に、上記エッチング箔（Ｄ、Ｅ）の一部を一定寸法に切断して試験片とし、それぞれの試験片の定電流検査をした。この定電流検査は、１５％のアジピン酸アンモニウム電解液中に試験片を浸漬し、この試験片に０．５Ａ／１０ｃｍ２の定電流を印加して電圧上昇と電流のデータを得る。
【００４３】
次に、上記電圧上昇と電流のデータから化成電圧１４Ｖｆの電圧に達するまでの電気量と化成電圧３６Ｖｆの電圧に達するまでの電気量をそれぞれ算出し、この算出した電気量と次工程の化成処理を行う化成装置の構造から、エッチング箔（Ｄ、Ｅ）の印加電圧、印加電流の化成条件をそれぞれ算出した。但し、生産速度はエッチング箔（Ｄ、Ｅ）も一定とした。
【００４４】
次に、エッチング箔Ｄの印加電圧、印加電流および生産速度のデータを化成装置の制御盤に転送して化成条件を設定し、上記化成条件が設定された化成装置でエッチング箔Ｄを連続的に化成処理して誘電体酸化皮膜層を形成した化成箔Ｄを得た。続いて、エッチング箔Ｄとエッチング箔Ｅを接続し、直ちにエッチング箔Ｅの印加電圧、印加電流および生産速度のデータを化成装置の制御盤に転送して化成条件を設定し、エッチング箔Ｅを連続的に化成処理して誘電体酸化皮膜層を形成した化成箔Ｅを得て、それぞれの陽極箔（Ｄ、Ｅ）を作製した。
【００４５】
（比較例）
化成電圧２１Ｖｆで静電容量７２０μＦのアルミ電解コンデンサ用陽極箔を作製するに際して、まず、厚さ１００μｍ、長さ１０００ｍをロール状にしたアルミニウム箔を用意し、所定のエッチング条件を設定したエッチング装置によりエッチング処理してエッチング箔を得た。
【００４６】
次に、化成電圧２１Ｖｆで静電容量２２０μＦの化成条件が設定された化成装置で上記エッチング箔を連続的に化成処理して誘電体酸化皮膜層を形成した化成箔を得て陽極箔を作製した。
【００４７】
上記実施例１〜３と比較例の陽極箔について、１００ｍごとに静電容量、耐電圧を測定し、その平均した結果を（表１）に示す。なお、各１００ｍごとの試料数はｎ＝５とした。
【００４８】
【表１】
0003614081.tif 000002
【００４９】
（表１）から明らかなように、本発明の実施例１の陽極箔は、比較例の陽極箔に比べて静電容量、耐電圧の値はほぼ同等であるが、ばらつきが著しく良化していることが判る。
【００５０】
また、実施例２の陽極箔は、３ロールのエッチング箔を連続して化成処理しても静電容量、耐電圧の値およびそのばらつきが変化していないことが判る。
【００５１】
さらに、実施例３の陽極箔は、エッチング箔の化成処理に際し、化成条件の違う条件で連続生産しても、静電容量、耐電圧のばらつきが小さいことが判る。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、エッチング工程と化成工程を有するアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造方法であって、エッチング工程により実効表面積を拡大して得られたエッチング箔を定電流検査し、この定電流検査の結果から電気量を算出し、この算出した電気量から印加電流及び生産速度を求めて化成工程の制御盤に転送して自動的に設定し、その後化成工程で化成するようにした製造方法としたもので、この方法により、エッチング箔に最適な化成条件を自動的に設定して化成処理することができるので、人為的ミスを無くし、生産時のロスを少なくして品質の安定した陽極箔を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造工程を示すフローチャート
【図２】同実施の形態による定電流検査のデータを示す特性図
【図３】従来のアルミ電解コンデンサ用陽極箔の製造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
２  エッチング処理
３  制御盤
４  エッチング箔
５  エッチング箔特性検査
６  エッチング箔
７  化成処理
８  制御盤
９  化成箔
１０  化成箔特性検査
１１  陽極箔
１２  定電流検査のブロック
１３  化成条件解析のブロック
１４  化成条件設定・転送のブロック
１５  コンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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