四川石棉華瑞電子有限公司 四川 雅安 625400

引言

鋁電解電容器在電子信息設(shè)備中是很常見的元件，發(fā)揮著濾波、儲(chǔ)能等多種功能。隨著全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷升級，電極箔行業(yè)和鋁電解電容器行業(yè)發(fā)展速度加快。在電極箔生產(chǎn)過程中，由于介質(zhì)材料的不同以及生產(chǎn)工藝參數(shù)的不同造成產(chǎn)品性能質(zhì)量產(chǎn)生差異。為了滿足鋁電解電容器產(chǎn)品性能要求，選用正確的陽極化成箔是十分關(guān)鍵的。

1 陽極氧化膜的形成原理

當(dāng)鋁電解電容器的陽極在外電流作用下氧化時(shí)主要存在兩個(gè)進(jìn)程，一個(gè)是陽極氧化膜的生成，另一個(gè)是陽極氧化膜的溶解。由于上述兩個(gè)進(jìn)程的速度并不一定相同，因此當(dāng)陽極氧化膜生成速度超過溶解速度時(shí)，鋁的表面形成氧化膜及陽極氧化膜。陽極氧化膜本質(zhì)上是一層三氧化二鋁介電薄膜。形成過程中主要的反應(yīng)方程式如下：

陽極反應(yīng)：3O2-+2Al -6e → Al2O3

陰極反應(yīng)：2J++2e → H2↑

反應(yīng)總的方程式：2Al+3H2O → Al2O3+3H2↑

2 陽極化成箔選用方法

陽極化成箔的產(chǎn)地分國內(nèi)和國外兩大類。過去化成箔生產(chǎn)集中在南通、上海、揚(yáng)州等地區(qū)，近幾年四川、青海、新疆等地因豐富的電力資源也涌現(xiàn)出很多化成箔企業(yè)。國外化成箔主要來自日本，還有部分來自韓國、歐洲等地。其中日本NCC和JCC等企業(yè)在全球化成箔高端市場中長期占據(jù)主導(dǎo)地位。近年來，國內(nèi)化成箔技術(shù)發(fā)展迅速，逐漸接近國際先進(jìn)水平，但是在高端產(chǎn)品方面仍需要進(jìn)口。在實(shí)際生產(chǎn)中，工作人員可根據(jù)電容器的性能品質(zhì)要求選擇不同產(chǎn)地和檔次的產(chǎn)品[1]。

電容器的品質(zhì)在很大程度上取決于化成箔的性能，而化成箔性能又與使用材料、工藝參數(shù)、條件手段、生產(chǎn)設(shè)備等因素息息相關(guān)。通過對化成箔性能參數(shù)進(jìn)行分析對比，可以更好地選擇化成箔。在衡量化成箔性能時(shí)，比容是一個(gè)重要的指標(biāo)。比容轉(zhuǎn)化率越高，升壓時(shí)間越短，成本越低廉對高壓化成箔產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)更有利。高壓化成箔的試驗(yàn)步驟如下：腐蝕箔—前處理—一級化成—二級化成—三級化成—四級化成—中處理—后處理。其中，一級化成是對處理后的腐蝕箔施加電壓，電壓值為化成箔要求規(guī)格的正向電壓值的45%，溫度為90℃，向一級化成液中加入化成液總重量的5%硼酸，再加少量五硼酸銨，電導(dǎo)率為3ms。之后進(jìn)行二級化成，電壓值為化成箔要求規(guī)格的正向電壓值的75%，溫度為90℃，向二級化成液中加入化成液總重量的5%硼酸，再加少量五硼酸銨，電導(dǎo)率為2ms。之后進(jìn)行三級化成，電壓值為化成箔要求規(guī)格的正向電壓值的95%，溫度為90℃，向三級化成液中加入化成液總重量的5%硼酸，電導(dǎo)率為1.5ms。然后進(jìn)行四級化成，電壓值為化成箔要求規(guī)格的正向電壓值的100%，溫度為90℃，向四級化成液中加入化成液總重量的5%硼酸，再加少量五硼酸銨，電導(dǎo)率為0.6ms。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

試驗(yàn)選擇高壓段400V陽極化成箔，一種是日本Nichicon進(jìn)口陽極化成箔，另一種國產(chǎn)陽極化成箔。兩種化成箔在相同的試驗(yàn)條件下進(jìn)行，分別用兩種陽極箔制備100只產(chǎn)品，對制得的產(chǎn)品進(jìn)行漏電流抽檢。其中，進(jìn)口陽極化成箔抽檢漏電流數(shù)據(jù)分別為7.5μA、7.8μ.7.5、7.0μA、7.6μA、8.0μA、8.5μA、10.2μA、6.7μA、7.8μA、7.9μA、7.3μA、7.4μA、7.9μA、7.3μA、7.4μA、6.5μA、7.1μA、6.3μA、6.8μA。國產(chǎn)陽極化成箔抽檢漏電流數(shù)據(jù)分別為9.3μA、8.7μA、9.1μA、8.9μA、8.5μA、8.3μA、8.5μA、8.6μA、8.1μA、8.2μA、8.7μA、7.9μA、9.1μA、8.8μA、8.9μA、8.7μA。

將制得的產(chǎn)品至于烘箱，設(shè)置溫度85℃，放置時(shí)間為10天，然后對產(chǎn)品進(jìn)行漏電流抽檢。其中，烘干后進(jìn)口陽極化成箔抽檢漏電流數(shù)據(jù)分別為7.7μA、7.9μA、8.2μA、6.7μA、8.2μA、7.8μA、7.5μA、7.8μA、6.9μA、7.0μA、7.6μA、8.0μA、8.6μA、8.2μA、7.8μA、7.8μA。烘干后國產(chǎn)陽極化成箔抽檢漏電流數(shù)據(jù)分別為11.3μA、18.1μA、17.5μA、14.9μA、17.8μA、15.6μA、12.5μA、13.6μA、16.2μA、12.2μA、14.7μA、12.9μA、9.1μA、16.5μA、14.8μA、10.7μA。

從抽檢漏電流數(shù)據(jù)可以看出，進(jìn)口陽極化成箔產(chǎn)品抽檢得到的漏電流數(shù)據(jù)整體數(shù)值明顯偏小，說明試驗(yàn)中的進(jìn)口比國產(chǎn)陽極化成箔對產(chǎn)品性能品質(zhì)有更好的效果。在烘干后進(jìn)口陽極化成箔產(chǎn)品漏電流沒有明顯回升，而烘干后國產(chǎn)陽極化成箔的產(chǎn)品漏電流回升明顯，說明進(jìn)口陽極化成箔產(chǎn)品使用壽命更優(yōu)。

4 結(jié)束語

信息時(shí)代，電子元器件需求量不斷提升。電極箔行業(yè)和鋁電解電容器行業(yè)快速發(fā)展。面對更大的市場空間，企業(yè)及技術(shù)人員必須加大技術(shù)研究投入力度。本文重點(diǎn)圍繞電容器陽極化成箔的選用議題進(jìn)行了分析和試驗(yàn)，旨在推動(dòng)陽電極箔產(chǎn)品生產(chǎn)工藝質(zhì)量提升，使生產(chǎn)企業(yè)抓住市場機(jī)遇，提升經(jīng)營效益。