(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム箔表面上に、所望のエッチングピット位置に対応して、物理的に窪みを形成した後、該アルミニウム箔を塩化物溶液中６０℃以下の温度で直流エンチングすることにより、電極箔に、所望のパターンでエッチングピットを配列させることを特徴とする電解コンデンサ用電極箔の作製方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電解コンデンサ用電極箔の作製方法において、直流エッチングの温度を、２５℃〜３５℃としたことを特徴とする電解コンデンサ用電極箔の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解コンデンサ用電極箔は、容量増大を目的に電気化学エッチングによる電極表面積の拡大処理が施される。効率的な表面積拡大処理を実現するためには、エッチング孔位置を最適な間隔で配置することが必須であるが、従来、この目的のためには、アルミニウム地金に含まれる不純物の分布を調節することで、エッチング孔開始位置を制御する方法がとられている。しかしながら、この方法では不純物の分布が規則的ではないことから、エッチング開始孔位置の制御精度には限界があった。
【０００３】
これに対して、特開平１１−７４１６２号公報において、直流エッチング法による拡面処理技術に関連して、エッチング処理前に、あらかじめアルミニウム表面にエッチング開始点となる窪みの規則配列を形成し、これをエッチング開始点とすることで、理想的なエッチング孔配列を得る方法が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したエッチング開始前にあらかじめアルミニウム表面に窪み配列を形成し、これをエッチング開始点としてエッチングを施す方法においては、エッチング開始後、トンネル状のエッチング孔の形成が制御された位置でのみ進行し、これ以外の部分では、エッチングが進行しないことが必要である。
【０００５】
何故なら開始点以外の位置でエッチングが進行した場合には、エッチング孔配列の乱れ、更には、エッチング孔同志の合体が起こり、最終的に得られる拡面効率の低下を招く。加えて、エッチング孔の合体は、電極箔における機械強度の低下を招き、エッチング工程あるいは、それ以降の工程における処理速度の低下を引き起こす原因を招くからである。
しかしながら、表面にエッチング開始点となる窪み配列を形成したアルミニウム箔に対し、開始点位置でのみ選択的にエッチングが進行する条件は、これまで見出すことができなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記問題を解決するため、本発明は、アルミニウム箔表面上に、所望のエッチングピット位置に対応して、物理的に窪みを形成した後、該アルミニウム箔を塩化物溶液中６０℃以下の温度で直流エンチングすることにより、電極箔に、所望のパターンでエッチングピットを配列させることを特徴とするものである。
すなわち、この発明によれば、表面に窪み配列を形成したアルミニウム箔に対し、通常のエッチング温度に比較して低温度のエッチング条件を用いて直流エッチングを行うことで、窪み形成位置でのみ選択的にエッチングを進行せしめ、エッチング孔位置の高精度な制御を達成することで、高拡面効率の電極箔の製造を実現しようとしたものである。
【０００７】
通常、直流法による電極箔の拡面処理においては、トンネル状エッチング孔を多数発生させるため、電解液温度を７０℃以上の高温で、エッチング処理が行われているが、このような温度条件下では、表面に形成された窪み位置から発生したトンネル状エッチング孔の横方向の拡大および窪みを形成していない部位での孔発生のため、選択的なエッチングの進行が困難となる。
【０００８】
一方、これに対し、低温度でのエッチングでは、孔の拡大および窪み形成位置以外の部位でのエッチングが抑制され、選択的なトンネル状エッチング孔の形成が可能なことが判明した。すなわち、本発明は、表面に窪み配列を形成したアルミニウム箔に対して新たに見出されたこのような特異的なエッチング挙動にもとづくものである。
【０００９】
上記において、エッチング開始点として作用する窪みの規則配列形成法としては、規則的な突起配列を形成した各種モールドを、一定の圧力のもとでアルミニウム箔に押し付ける方法が使用できる。エッチングを行う電解液としては、常法と同様、塩酸，塩化ナトリウムに代表される塩化物イオン（ＣＬ−）を含む電解液が用いられる。電気化学エッチングは、上記塩化物イオンを含む電解液中において、定電流電解を施すことにより行われる。
【００１０】
また、本発明における電解液温度は、通常の直流法において使用される温度に比較して、より低温の６０℃以下であり、特に、２５℃〜３５℃において、窪み位置のみから選択的にエッチングを進行させることができるという結果が得られた。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は、本発明において、エッチングに先立ち、アルミニウム箔１の表面に、エッチング開始点となる窪み２の配列を物理的に形成したアルミニウム箔の一部を示したものである。このアルミニウム箔１へのこのような規則的な窪み２の配列の形成には、特開平１１−７４１６２号公報において示されるような規則的な突起配列を有するモールドをアルミニウム箔に押しつけて、窪み２を形成する方法が用いられる。窪み２の配列は、通常、六方配列あるいは四方配列が高い拡面効率実現のため有効である。
【００１２】
図２は、窪み配列形成後、塩化物イオンを含む電解液中において、直流電解エッチング処理を行う様子を示すもので、図中３は直流電源、４は電解槽、５は塩化物溶液、６はカソード、７はエッチング孔をそれぞれ示している。
このエッチング処理において、エッチング孔の形成の状態は、電解液温度に著しく依存する。すなわち、通常の電解エッチングが行われる電解液温度である７０℃以上の温度においては、窪み位置からの孔発生が優先して起こるものの、孔の拡大および他の部位からの孔発生も同時に生じ、孔形成位置の制御性は低くなる。一方、電解液温度を６０℃以下とした場合には、窪み形成位置においては、エッチング孔の形成，進行がみられるものの、孔の拡大，他の部位でのエッチングは観察されず、この結果、良好な選択性をもって窪み形成位置からのエッチングが実施可能となる。
【００１３】
以上の結果から、本発明は、アルミニウム箔上への窪み配列の形成と、６０℃以下の直流エッチングとの組み合わせから、極めて良好なエッチング孔配置精度が達成できて、高い拡面効率の実現を可能にすることが明らかである。
【００１４】
図３は、本発明の方法により作製されたアルミニウム電極箔を模式的に示す図である。更に、実際にこの方法で作製され、エッチング孔が理想配列したアルミニウム箔の表面およびレプリカ法により得られたトンネル孔の様態を図４，５で示しており、、この図から明らかなように、あらかじめアルミニウム箔表面に形成された六方配列窪みに応じてエッチング孔が規則的に形成されている様子が確認できる。
【００１５】
１．実施例１
純度９９．９９％、（１００）面配向率９３％のアルミニウム箔に、表面に規則的な突起配列を有するニッケル製モールドを用い、１トン／ｃｍ２の圧力で押し付けることにより、アルミニウム箔の表面に規則的な窪み配列を形成した。窪み配列の間隔は、１０μｍであった。この後、５モル塩酸中で、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２、３０℃の電解液中で９０秒電解エッチングを行ない、窪みと同一の配置でエッチング孔が形成された電極箔を得た。
【００１６】
２．実施例２
孔間隔２μｍで規則的な窪み配列を形成したアルミニウム箔に対して、実施例１と同様の方法でエッチングを施した。その結果、同様にあらかじめ形成したエッチング位置と一致したエッチング孔の配置を得た。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来の方法に比較し高精度にエッチング孔位置の制御が可能となり、この結果、高い拡面効率および機械強度の優れた電極箔の作製が可能となると共に、高容量電解コンデンサを提供することができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】エッチング開始点となる窪み規則配列を表面に形成したアルミニウム箔を示す図
【図２】窪み配列を有するアルミニウム箔に直流エッチング処理を施す様子を示す図
【図３】エッチング後のアルミニウム箔の孔形成を示す図
【図４】本発明により作製されたアルミニウム箔を表面走査型電子顕微鏡写真により示した図
【図５】本発明により作製されたアルミニウム箔に対してレプリカ法を用いて得られたトンネル孔の状態を表面走査型電子顕微鏡写真により示した図
【符号の説明】
１  アルミニウム箔
２  窪み
３  直流電源
４  電解槽
５  塩化物溶液
６  カソード
７  エッチング孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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