电解电容器用铝箔腐蚀工艺研究

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1、随若电子工业的E速发展，铝电解电容器的应用更加广泛，性能要求也越来越高。铝电解电容器川腐蚀化成箔是电f信息产业基础元器件类产品的电广&用材料，中髙档次的中高压铝电解电容器腐蚀化成箔市场供不应求。作为额定屯压超过200V的中高压电解电容器用腐蚀化成箔，质量要求高、生产难度大，国内只冇少数厂家生产，但性能满足不了用户的使用要求，因而迫切要求在保证腐蚀铝箔弯折强度的前提下比容不断提高。高压电解电容器阳极用腐蚀箔的比容更是制约高压人容量电解电容器体枳的关键所在。除了光箔自身质杲外，对于铝电解电容用铝箔，腐蚀工艺是获得高比容、高强度

2、等优异性能的关键工艺环节。腐蚀是化成箔制造的前道T•序。腐蚀箔比容是化成箔比容的基础和关键。为获得满意性能，腐蚀工艺多种多样，但冇些工艺在获得优良性能的同时却带入了令人头痛的环保问题（如钻酸■氢氟酸体系）。为此，人们致力于高性能环保型的腐蚀工艺开发研究。近年來，国内以盐酸■硫酸或盐酸•硫酸•硝酸为代农的腐蚀工艺体系使腐蚀铝箔比容发生了质的E跃，性能得以大幅提高，为国内电容器用铝箔的发展开辟了广阔的道路。笔者采用正交实验法，研究了相关工艺参数，寻找最佳工艺条件。1实验1.1腐蚀工艺规范实验选用笛0pm厚的光箔，系纯度为99.

3、99%的高纯铝。采用硫酸■盐酸腐蚀体系。腐蚀工艺为（走箔速度100cm/min）：«I腐蚀工艺正交实验因素水平表TabJThetableoforthogonaltextofetchingprocess因累水平V/Vr/s1/r0H2SO4:HCI)1685702:128100753:1310115854:11・2性能测试以H本JCC2000标准，对腐蚀箔测定比容，电压是600V采用铝箔弯折试验机测定腐蚀箔的弯折强度；用H-8010打描电子显微镜观察分析腐蚀箔的腐蚀形貌和横截面形貌。腐蚀箔填充树脂胶I占I化后用碱溶去腐蚀箔后

4、用SEM-6480LV打描屯了•显微镜观察腐蚀孔形貌。2结果与讨论腐蚀I•.艺规范改变的实验结果见表2。«2口Tlfr.ZTWee<

5、xrv»eai-4fewhtcCID34IA7S

6、AO0許&乳比巾It6ttw~rC435132OJMt440.420I

7、UQ殛l・G0470H20<«6141【H130osn05000M0BlOIWJ20131401006口心o铝及其合金是具有自纯化特性的金屈和合金，在一定酸性介质中(如含CL■介质)发生电化学小孔腐蚀。小孔腐蚀的过程包括：「在纯态金属表面的成核；2•小孔的成长。老伯伯的腐蚀工艺就是对这两个过程的控制。表2的实验结果是通过对各因素水平的改变彩响这两个过程，从而优化铝箔腐蚀丁•艺，获得理想的结果。从表2可以看出，各个因素对实验结果的影响不尽相同。根据极差分析，腐蚀溶液的组成、腐蚀时间、温度和腐蚀电压足影响腐蚀铝比容的显著因索，

8、腐蚀溶液的组成、腐蚀时间和温度是影响腐蚀箔弯折强度的重要因素。2.1腐蚀介质的比例对腐蚀箔性能的影响腐蚀溶液组成对腐蚀箔的影响结果见图1•山图「町见，随若硫酸组分比例的增加，腐蚀箔的比容呈现一个最大值，而弯折强度则是一致下降。铝及其合金在含卤素离子的介质中遭受小孔腐蚀，在阳极化时，介质中只要含有CL-,即可导致金屈发生孔蚀，且随介质中CL■浓度的增加，孔蚀电位下降，使孔蚀易于发生。根据纯化吸附理论，蚀孔是由于腐蚀性阴离子(CL・)在纯化膜表面上吸附后离子穿过纯化膜所致。CL•浓度的提高有利于腐蚀介质在铝箔表面用加小孔腐蚀的

9、成核率。当表血小孔成核后，继续向纵深发展，并在孔壁形成氧化铝纯化膜时，氧化性酸起关键作用。所以当硫酸比例提高，冇利于成膜，因而溶液组成在屮(H2SO4:HCL)=3:1时，腐蚀箔出现绘大比容。图2是不同溶液组成获得的腐蚀箔表面成孔悄况。溶液组成为屮(H2SO4:HCL)=3:1时，腐蚀箔的孔尺寸小而均匀，总腐蚀面积削大，比容达到最大。溶液组成为屮(H2SO4:HCL)=4:1时，腐蚀箔的孔尺寸人而不均，许多孔壁助塌，总腐蚀面积减小，比容迅速减小。腐蚀箔弯折强度取决于腐蚀箔夹芯层的片度(即铝箔中间未被腐蚀的厚度)和蚀孔的均匀

10、性。夹芯层越厚，蚀孔越均匀，弯折强度越高，但比容越低；腐蚀层厚度越薄，蚀孔越不均匀，弯折强度越低。腐蚀溶液小随H2SO4比例的提高，腐蚀时间的延长，孔蚀深度的加深，剩余铝箔的厚度减少，弯折强度越來越低。图3是腐蚀箔横截而形貌。腐蚀箔弯折实验时，孔壁的氧化铝是脆性材料易于折断，承受载荷的屯体是剩余截而的铝