低压电子铝箔耐蚀性的研究与应用

采用对比实验,研究了腐蚀工艺对低压电子铝箔耐蚀性的影响。当腐蚀溶液中w(HCl)为15%～25%、w(H2SO4)为10%～20%,温度为85℃,电流密度为0.40A/cm2,腐蚀时间为3min时,铝箔腐蚀效果最佳,其耐蚀性数值(腐蚀前后质量差值与原光箔质量之比)为0.70%～0.83%。该工艺可迅速准确地判断低压电子铝箔的耐蚀性,平均每个样品所花时间仅为26min。     

缓蚀剂对超高压铝箔腐蚀扩孔的影响

以HCl-H_2SO_4溶液为发孔液,1 mol·L~(–1)的HNO_3为扩孔液,聚乙二醇作为缓蚀剂以730 V二级化成箔的比容为主要评价指标,并结合扫描电镜分析结果,研究了缓蚀剂浓度、扩孔时间和温度对超高压铝箔扩孔效果的影响。结果表明:扩孔液中添加聚乙二醇作缓蚀剂,可有效提高腐蚀扩孔效果;缓蚀剂浓度增大时,腐蚀箔的孔密度增大,孔径变小;扩孔温度和扩孔时间也显著影响腐蚀扩孔效果。在730 V下化成时,扩孔液中聚乙二醇的最佳浓度为1.0 g·L~(–1);在含1.0 g·L–1聚乙二醇的1 mol·L~(–1)HNO_3腐蚀液中恒流扩孔时,最佳时间为500 s,最佳温度为75℃,化成箔比容达到0.434×10~(–6) F·cm~(–2),与不含缓蚀剂时扩孔、化成所得铝箔相比,比容提高8.5%。     

InAs/GaSb二类超晶格材料湿法腐蚀工艺研究

研究了不同腐蚀溶液体系下铟砷镓锑(InAs/GaSb)二类超晶格材料的湿法腐蚀工艺。根据腐蚀效果选择了由柠檬酸(C6H8O7)、磷酸(H3PO4)、过氧化氢(H2O2)构成的混合腐蚀液。这种腐蚀液对InAs/GaSb材料腐蚀速率稳定,腐蚀后表面光滑,且下切效应小。同时,研究了该成分腐蚀液不同腐蚀液温度、浓度和各成分配比等条件对InAs/GaSb材料腐蚀速率,形貌和钻蚀情况的影响。根据实验结果配制了体积比为1∶1∶1∶40的柠檬酸(50%):磷酸(85%):过氧化氢(31%):水的腐蚀溶液,室温(20 ℃)下腐蚀速率约为9.48 nm/s。     

后处理对铝电解电容器阳极箔比容的影响

采用硫酸-盐酸体系环保型铝电解电容器用阳极箔腐蚀工艺,硝酸溶液作后处理液,结合SEM分析,探讨了硝酸后处理在阳极箔表面的清洗机理,研究了直流电侵蚀后,硝酸后处理对阳极箔比容的影响。结果表明:在硝酸溶液温度为65℃、清洗时间为250 s的条件下,阳极箔比容随着硝酸质量浓度的增加而增加,当硝酸质量浓度增至35 g/L时,阳极箔比容达到最大值0.70×10–6 F/cm2。硝酸质量浓度继续增加,阳极箔比容逐渐减小。最佳后处理参数为:硝酸质量浓度为35 g/L,处理温度为65℃,清洗时间为250 s。     

柠檬酸盐对阳极箔形成速度与比电容的影响

为了提高铝电解电容器用高压阳极箔形成速度与比电容,将水合处理后的腐蚀箔在95℃、2 g/L柠檬酸钠去离子水溶液中浸泡5 min,在530 V电压化成时,形成时间缩短约2 min,化成箔比电容由0.556×10–6 F.cm–2提高至0.584×10–6 F.cm–2,阳极氧化铝膜的结构与性能得到改善。     

前处理和侵蚀对阴极箔比容的影响

碱洗预处理和侵蚀条件对阴极铝箔比容有影响。随 Na OH浓度和 Na3PO4浓度的增大 ,侵蚀箔比容下降。碱洗的温度升高或者时间增加 ,侵蚀箔比容也下降。侵蚀溶液盐酸浓度为 0 .85 mol/ L 时侵蚀箔比容达到极大值。侵蚀液温度过低和过高 ,侵蚀箔比容都低。温度为 90℃时侵蚀比容较高。通过试验得出了较好的前处理和侵蚀条件。     

影响Al-Ti复合氧化膜比容的工艺因素研究

用水解沉积-阳极氧化法制备高介电常数的Al-Ti复合氧化膜,研究了含钛无机盐溶液的浓度、温度、pH值处理时间,以及退火温度对Al-Ti复合氧化膜比容增长率的影响。结果表明,铝腐蚀箔在浓度为0.002mol/L、pH1.5的含钛无机盐溶液中,65℃浸渍处理10min,取出并烘干后的样品,550℃热处理10min,所制得的Al-Ti复合氧化膜比容最大。35V阳极氧化电压下,比容提高率大于30%。     

固液混合铝电解电容器性能影响因素的研究

该文采用正交实验设计方法,研究了正极箔、负极箔、电解纸、导电聚合物分散液、电解液五种主要材料以及化成温度、化成电压、浸渍次数、老化温度、老化电压五种主要工艺对固液混合铝电解电容器性能的影响。实验结果表明,正极箔、分散液、电解液、化成电压、浸渍次数五个因素对产品性能的影响较大。经过材料和工艺方案优化后,产品可以耐受高温负荷、高温高湿负荷,经振动试验考核产品性能变化幅度极小,完全可以满足汽车电子、通信基站、云端服务器等领域的高标准要求。     

低压铝电解电容器用腐蚀化成箔构效关系研究

本文利用SEM表征了低压铝电解电容器用高比容腐蚀箔的结构,采用立方孔模型建立了低压腐蚀化成箔的结构-性能关系,并通过压汞仪测试对所建模型进行验证。SEM结果表明,低压腐蚀箔呈现海绵状结构,蚀坑保持立方型孔洞。在实用情况下,对于22. 4 V化成电压,最适孔径为0. 20~0. 24μm,最大比容为(185. 3~227. 6)×10^-6F·cm^-2。压汞仪测试结果表明,建立的立方孔洞模型可以反映低压腐蚀箔结构特征。     

六次甲基四胺对铝箔化学腐蚀扩容过程的影响

利用添加了六次甲基四胺的盐酸-硫酸体系对铝合金箔进行腐蚀,采用扫描电镜观察、循环伏安法计算,研究了六次甲基四胺的添加浓度、腐蚀温度及腐蚀时间对腐蚀后铝合金箔表面状况及面积比容量的影响。结果表明:当在成分为2.0 mol/L HCl+0.2 mol/L H2SO4的腐蚀液中添加0.1 g/L六次甲基四胺,腐蚀温度为55℃,腐蚀时间为70 s时,腐蚀后的铝合金箔表面呈海绵状腐蚀孔,面积比容量为268.5×10–6F/cm2,较未添加六甲基四胺时提高了约20%。     

高耐压LDMOS用的高K薄膜湿法刻蚀研究

为了对横向双扩散MOSFET(LDMOS)器件所采用的锆钛酸铅(PZT)高介电常数(高K)薄膜进行微图形化,对湿法刻蚀过程中腐蚀液、光刻、刻蚀等工艺进行了优化研究,发现由BOE+HCl+HNO3+H2O+缓冲剂组成的腐蚀液刻蚀效果较好。刻蚀结果表明,所刻蚀薄膜的厚度约为600nm,最小线条宽度约为3μm,侧蚀比减小到1.07∶1,符合功率器件制备的尺度要求,由此所制备的LDMOS器件耐压提高了近2倍。     

低压铝箔交流腐蚀研究

在３０Ｈｚ频率下，通过铝箔在ＨＣｌ＋Ｈ２ＳＯ４＋ＨＮＯ３＋Ｈ３ＰＯ４体系中的交流腐蚀，研究腐蚀液组成中腐蚀主体及缓蚀剂对铝箔腐蚀的作用，探讨腐蚀过程中电源频率、腐蚀液温度、电流密度及腐蚀时间对铝箔腐蚀的影响。腐蚀液组成的配比恰当，有利于比容的提高。在特定的频率下采用合适的腐蚀液温度、适宜的电流密度和腐蚀时间可以提高铝箔的静电容量。     

A Novel Nitric Acid Etchant and Its Application in Manufacturing Fine Lines for PCBs

We have developed a new etching solution for the printed circuit board industry. The primary oxidant of the solution is nitric acid, which reacts with copper coating on the substrate. The other components of the solution are sulfuric acid and additive, which are used to control etching reaction rate and solution's characteristics. The optimum parameters for the concentrations of nitric acid, sulfuric acid, additive, and the operating temperature were obtained through orthogonal experiment with stagnant etching method. The parameters were then verified by the spray etching experiment in the industrial production line. Then, there are a series of tests, carried out by metallographic slicing tester and scanning electron microscopy to evaluate the quality of copper conductive lines in stagnant and spray etching experiments. compared with conventional cupric chloride etchant, the testing results showed that the nitric acid etchant can manufacture fines lines with lower undercut, better wall sides, with higher etching rate, as well as being more friendly to the environment How the addition of ${hbox {H}} _{2} {hbox {SO}} _{4}$ influences etching rate and etching mechanism of nitric acid etchant is also discussed.      

影响高压阳极铝箔隧道孔极限长度的因素

研究了高压阳极铝箔在HCl-H2SO4腐蚀体系中,H2SO4/HCl浓度比、Al3+浓度、温度和电流密度对隧道孔长度和铝箔芯层厚度的影响规律。结果表明:提高H2SO4/HCl浓度比、Al3+浓度温度和电流密度,均可缩短隧道孔长度和增加芯层厚度。提出隧道孔的生长受Al3+在隧道孔中的扩散和铝箔表面扩散层中的扩散共同控制,可以对上述因素的影响规律做出更合理的解释。     

电极布置对电容器铝箔失重和比容均匀性的影响

研究了ＨＣｌ中５０ Ｈｚ交流电侵蚀下,电解槽电极布置对电解电容器用高纯铝箔的侵蚀均匀性的影响。结果表明, 随电解槽导电石墨电极浸入深度的增加,侵蚀铝箔的失重和比容趋于不均匀分布。随铝箔电解槽石墨间距增大, 侵蚀铝箔的失重和比容趋于均匀分布。直接通电侵蚀铝箔的失重和比容分布均匀性优于铝箔电场通电, 在理论上分析了原因。     

AlCl_3溶液浸泡对非铬酸系铝箔化成速度及比电容的影响

在室温下,先用NaOH溶液对非铬酸系高纯阳极铝箔进行预处理,再用0.1 mol/L的AlCl3溶液浸泡20 min,然后对铝箔进行腐蚀,清洗及化成。研究了AlCl3溶液浸泡对铝箔化成速度及化成箔比电容的影响。结果显示:在530 V电压化成时,与普通铝箔相比,经AlCl3溶液浸泡过的铝箔的化成时间缩短约了3 min,化成箔的比电容提高了大约4.6%,达到0.612×10–6 F.cm–2。     

200微米DC腐蚀铝箔极限长度的研究

为了探讨电子铝箔经直流电腐蚀后形成隧道孔的生长机理,进一步提高电子铝箔的腐蚀工艺水平,研究了200微米HEC光箔的极限长度在硫酸浓度、温度、二级腐蚀等条件下的影响。发现只改变一级硫酸浓度而不经过二级腐蚀,隧道孔的极限生长有限,不能贯穿整个夹芯层,这可能是光箔成分和立方织构影响蚀孔的生长方向。在不添加硫酸的条件下温度对极限长度的影响非常小,低于70℃下甚至不生长隧道孔,所形成的夹芯层非常厚。而经过0.8 mol/L游离酸的二级腐蚀,隧道孔径向生长可以贯穿整个夹芯层。     

电解电容器铝箔横向隧道孔的生长控制

在酸性介质中已经产生隧道孔的铝箔表面,继续在中性电解液中采取直流阳极溶解时,隧道孔密度及长度与二次侵蚀时电解质类别相关。在此基础上,通过二次侵蚀前铝箔表面的酸浸泡成膜处理,以及二次侵蚀过程中在中性氯化钠介质中添加复合有机物,达到控制此过程中隧道孔生长方向的目的,使其在原隧道孔的孔壁沿着与铝箔表面平行的方向产生新的隧道孔,这为提高铝箔表面积提出了新的途径,为进一步提高铝电解电容器比容提供了可能性。     

Fe、Si杂质含量对电解电容器低压阳极铝箔静电容量的影响

Ｆｅ在高纯铝中的存在状态（固溶状态或Ａｌ３Ｆｅ，ＡｌＦｅＳｉ金属间化合物析出状态）直接影响铝在盐酸溶液中的腐蚀速度，从而对腐蚀箔的静电容量有极大影响。介绍了近年来日本专利中关于防止Ｆｅ、Ｓｉ析出的轧箔工艺，即高温固溶处理后在数分钟内完成热轧，使Ｆｅ、Ｓｉ来不及析出，这样，９９．９８％Ａｌ就其Ｆｅ、Ｓｉ析出量而言，实际可达到９９．９９％以上铝的水平。更进一步，控制Ｆｅ、Ｓｉ析出分布状态（弥散状分布）的轧箔工艺，有可能用９９．９３％～９９．９８％铝得到９９．９８％以上纯度铝同样静电容量水平。