DE4127743A1 - Aluminium@ foil for electrolytic capacitors - is vacuum-coated on both sides with aluminium@/alumina insulating film - Google Patents

Aluminium@ foil for electrolytic capacitors - is vacuum-coated on both sides with aluminium@/alumina insulating film

Info

Publication number
DE4127743A1
DE4127743A1 DE19914127743 DE4127743A DE4127743A1 DE 4127743 A1 DE4127743 A1 DE 4127743A1 DE 19914127743 DE19914127743 DE 19914127743 DE 4127743 A DE4127743 A DE 4127743A DE 4127743 A1 DE4127743 A1 DE 4127743A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aluminum
foil
coating
vacuum
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19914127743
Other languages
German (de)
Other versions
DE4127743C2 (en
Inventor
Manfred Dr Neumann
Guenter Dr Hoetzsch
Henry Morgner
Manfred Dr Paul
Heinrich Weiland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE19914127743 priority Critical patent/DE4127743C2/en
Publication of DE4127743A1 publication Critical patent/DE4127743A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4127743C2 publication Critical patent/DE4127743C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/081—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/225—Oblique incidence of vaporised material on substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Al foil for electrolytic capacitors has an increased surface capacitance. Pore-free layers contg. Al and Al oxide are deposited on both sides of a flat Al foil. The Al is present as columnar crystals, which are surrounded by the Al2O3 and electrically insulated from each other. Mfg. the capacitors comprises vacuum-coating on both sides with an Al film at an oxygen partial pressure of 0.0001 - 0.002 mbar and a coating rate of 200-5000 nm/sec. Angle of impact of the Al particles at the start of the coating process is greater than 30 deg. The Al/alumina film contains valve metals e.g. Ti, Ta, or Zr or their cpds. and/or stabilising elements such as P, Cr or their cpds. These components are added to the Al to be evaporated, co-evaporated from independent sources, or incorporated after vacuum-coating by treatment with an aq. stabilising soln. USE/ADVANTAGE - Al foil obtd. is for electrolytic capacitors, has increased surface capacitance and stability. No need to use corrosive or toxic etch solns. or electrolysis baths. Conventional Al vacuum-coating equipment is used

Description

Die Erfindung betrifft eine Aluminiumfolie mit erhöhter spe­ zifischer Flächenkapazität, die als Katode in Elektrolytkon­ densatoren eingesetzt wird und das Verfahren zu deren Her­ stellung durch Vakuumbeschichtung.The invention relates to an aluminum foil with increased spe specific area capacity, which acts as a cathode in electrolyte con capacitors is used and the process for their manufacture position by vacuum coating.

Es ist allgemein bekannt, in Elektrolytkondensatoren einge­ setzte Aluminiumfolien zur Gewährleistung einer hohen spe­ zifischen Flächenkapazität auf beiden Seiten aufzurauhen. Dieses Aufrauhen und damit das Vergrößern der Oberfläche durch chemisches oder elektrochemisches Herauslösen von me­ tallischem Aluminium aus der Folienoberfläche erfolgt durch dessen Umwandlung in beispielsweise Aluminiumhydroxid oder Aluminiumchlorid. Nachteilig ist dabei, daß die Aufarbeitung der verwendeten aggressiven Ätzlösungen aus Gründen des Um­ weltschutzes einen hohen Aufwand erfordert. Darüber hinaus müssen die Folien nach dem Ätzen ausreichend mit Wasser ge­ spült werden, so daß außerdem eine umfangreiche Wasserver- und -entsorgung notwendig ist. Weiterhin sind zur Erzeugung einer hohen spezifischen Kapazität spezielle Vorbehandlungen der Ausgangsglattfolie oder legierungstechnische Maßnahmen erforderlich.It is well known to be used in electrolytic capacitors used aluminum foils to ensure a high spec roughen specific surface area on both sides. This roughening and thus enlarging the surface by chemical or electrochemical extraction of me metallic aluminum from the film surface is made by its conversion into, for example, aluminum hydroxide or Aluminum chloride. The disadvantage here is that the workup of the aggressive etching solutions used for reasons of order environmental protection requires a lot of effort. Furthermore After etching, the foils must be sufficiently saturated with water be rinsed so that extensive water and disposal is necessary. Furthermore are for generation a high specific capacity special pretreatments the initial smooth film or alloying measures required.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Rauhigkeit einer bereits geätzten Folie durch Aufdampfen von Ti noch verstärkt wird (ER-PS 02 72 926). Infolge der Notwendigkeit eines Ätzprozesses vor dem Bedampfen werden auch bei diesem Verfahren die obengenannten Nachteile nicht vermieden.A method is also known in which the roughness an already etched foil by vapor deposition of Ti is strengthened (ER-PS 02 72 926). As a result of the need an etching process before vapor deposition are also used in this Procedure does not avoid the disadvantages mentioned above.

Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem zum Vermeiden die­ ser Nachteile die notwendige Oberflächenvergrößerung durch Aufdampfen einer porösen Schicht auf Al- oder Kunststoffolien erfolgt (DE-OS 30 29 171). Die Porosität wird dadurch er­ reicht, daß das Aufdampfen unter einem möglichst kleinen Win­ kel gegen die Substratoberfläche erfolgt. Poröse Filme haben jedoch den Nachteil, daß die Grenzfläche zwischen dem Sub­ strat und dem aufgedampften Film eine Schwachstelle der Haf­ tung darstellt und die aufgedampfte Schicht unter Einwirken des Betriebselektrolyten leicht abgelöst wird und somit eine geringe Stabilität aufweist.A method is also known in which to avoid the The disadvantages of the necessary surface enlargement Evaporation of a porous layer on aluminum or plastic films takes place (DE-OS 30 29 171). This makes the porosity it is sufficient that the vapor deposition is as small as possible kel against the substrate surface. Have porous films  however, the disadvantage that the interface between the sub strat and the evaporated film a weak point of the Haf represents and the evaporated layer under action of the operating electrolyte is easily detached and thus a has low stability.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aluminiumfo­ lie für Elektrolytkondensatoren mit hoher spezifischer Flä­ chenkapazität und hoher Stabilität, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, wobei chemische bzw. elektro­ chemische Prozesse bei der Herstellung vermieden werden sol­ len. Das Verfahren soll umweltfreundlich sein. Das Verfahren soll mit konventionellen Vakuum-Beschichtungsanlagen, d. h. Bedampfungsanlagen, ausführbar sein.The invention has for its object an aluminum foil lie for electrolytic capacitors with high specific area chenkapacity and high stability, as well as a process to to create their manufacture, chemical or electro chemical processes in production should be avoided len. The process should be environmentally friendly. The procedure should with conventional vacuum coating systems, d. H. Steaming systems, be executable.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe, die Aluminiumfolie und das Verfahren zur Herstellung derselben, nach den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3 gelöst. Weitere Ausgestaltungen zeigen die Unteransprüche.According to the invention, the task of aluminum foil and Process for producing the same, according to the characteristics of Claims 1 and 3 solved. Further configurations show the Subclaims.

Die geforderten Eigenschaften der Aluminiumfolie werden im wesentlichen dadurch erreicht, daß das aufgebrachte Alumi­ nium in der Schicht in Form von stengelförmigen Kristallen vorliegt, die vom Aluminiumoxid eingehüllt sind. Durch die mäanderförmigeanordnung der Kristallite, die durch Oxidpha­ sen voneinander isoliert sind, wird offenbar eine große "innere" Oberfläche erzeugt, die die große spezifische Flä­ chenkapazität erzeugt. Verstärkt wird dieser Effekt noch durch eine gewisse Mikrorauhigkeit der Oberfläche infolge der stengelförmigen Kristallite. Durch den erfindungsgemäßen Schichtaufbau und das Vermeiden der Porosität wird eine hohe Adhäsion der Schicht gegenüber der Grundfolie aus Aluminium gewährleistet.The required properties of the aluminum foil are in the essentially achieved in that the applied aluminum nium in the layer in the form of stem-shaped crystals is present, which are enveloped by the aluminum oxide. Through the meandering arrangement of the crystallites by Oxidpha isolated from each other, apparently will be a big one "inner" surface that creates the large specific area generated capacity. This effect is reinforced due to a certain microroughness of the surface the stem-shaped crystallites. By the invention Layer build-up and avoiding porosity becomes high Adhesion of the layer to the base film made of aluminum guaranteed.

Das Einbringen von Ventilmetallen, wie Ti, Ta, Zr bzw. deren Verbindungen, dient zu einer weiteren Erhöhung der spezifi­ schen Oberflächenkapazität, und das Zusetzen von Stabilisie­ rungselementen, wie P oder Cr bzw. deren Verbindungen, erhöht die Beständigkeit der Schicht gegenüber dem Betriebselektro­ lyten.The introduction of valve metals such as Ti, Ta, Zr or their Connections, serves to further increase the specific surface capacity, and the addition of stabilizer  tion elements, such as P or Cr or their compounds, increased the resistance of the layer to the operating electronics lyten.

Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens zur Herstellung der Aluminiumfolie ist der Auftreffwinkel des Aluminiumdampfes relativ zur Folienoberfläche zu Beginn der Beschichtung. Der Auftreffwinkel darf nicht zu klein sein, denn ein Aufdampfen mit zu kleinem Winkel zu Beginn der Schichtbildung führt zu porösen Schichten und unzureichender Schichthaftung (siehe DE-OS 30 29 171). Es wurde gefunden, daß bei der genannten Ioneneinwirkung der Auftreffwinkel zu Beginn der Schichtbil­ dung mehr als 30° betragen muß. Ohne Ioneneinwirkung muß der Auftreffwinkel zu Beginn der Schichtbildung sogar mehr als 60° betragen. Die Ioneneinwirkung hat weiterhin den Vorteil, daß trotz des ungewöhnlich hohen Sauerstoffpartialdruckes und der ungewöhnlich hohen Bedampfungsrate der Sauerstoff che­ misch mit dem Aluminiumdampf reagiert und nicht nur physika­ lisch in die Schicht eingebaut wird. Die durch die Ionenein­ wirkung angeregten bzw. ionisierten Aluminium- und Sauer­ stoffatome verbinden sich beim Kondensationsprozeß mit hoher Reaktivität zu Aluminiumoxid, welches sich an den Korngrenzen der Kristallite anreichert, so daß sich zwischen den Kristal­ liten eine dünne isolierende Oxidhaut ausbildet.An essential feature of the process for producing the Aluminum foil is the angle of impact of the aluminum vapor relative to the film surface at the beginning of the coating. The Impact angle must not be too small, because vapor deposition with too small an angle at the beginning of the layer formation leads to porous layers and insufficient layer adhesion (see DE-OS 30 29 171). It was found that the above Ion impact of the angle of incidence at the beginning of the layer bil must be more than 30 °. Without the influence of ions Angle of impact at the beginning of the layer formation even more than Be 60 °. The effect of ions also has the advantage that despite the unusually high oxygen partial pressure and the unusually high evaporation rate of the oxygen che mixes with the aluminum vapor and not just physics is built into the layer. The through the ions effect of excited or ionized aluminum and acid Substance atoms combine with high ones in the condensation process Reactivity to alumina, which is at the grain boundaries the crystallite accumulates, so that between the crystals liten forms a thin insulating oxide skin.

Es wurde gefunden, daß die Abmessungen der entstehenden Kri­ stallite umso kleiner sind, je höher der Aluminiumoxidgehalt der Schichten ist.It was found that the dimensions of the Kri the smaller the stallite, the higher the alumina content of the layers is.

Zur Erhöhung der Haftfestigkeit und Stabilität der Schicht im Betriebselektrolyten ist es vorteilhaft, außer dem Min­ dest-Auftreffwinkel zu Beginn der Schichtbildung und der Io­ neneinwirkung bei der Beschichtung jede zu beschichtende Sei­ te der Aluminiumfolie vor der Beschichtung einem Ionenätzpro­ zeß zu unterwerfen. Dabei ist es wichtig, daß dieser in einem Vakuumdurchlauf vor der Beschichtung, d. h. ohne Zwischenbe­ lüftung der Oberfläche erfolgt. Eine hohe Beschichtungsrate unter Ioneneinwirkung während der reaktiven Aluminiumbe­ schichtung wird vorteilhafterweise erreicht, indem das Alumi­ nium mittels eines Elektronenstrahl-Linienverdampfers ver­ dampft wird und die dabei rückgestreuten Elektronen zur Ionisierung von Aluminiumdampf und Sauerstoff genutzt wer­ den. Dieser Ionisierungseffekt kann noch verstärkt werden, indem die rückgestreuten Elektronen durch ein Magnetfeld zwischen Verdampfertiegel und zu beschichtender Aluminium­ folie auf Kreisbahnen gezwungen werden, wodurch sich ihre Bahn innerhalb der Dampfwolke verlängert und sich somit die Ionisierungswahrscheinlichkeit erhöht.To increase the adhesive strength and stability of the layer in the operating electrolyte it is advantageous, except for the min least impact angle at the beginning of layer formation and the Io each coating to be coated of the aluminum foil before coating with an ion etching pro to submit to. It is important that this in one Vacuum pass before coating, d. H. without interim the surface is ventilated. A high coating rate  under the influence of ions during the reactive aluminum process Layering is advantageously achieved by the aluminum nium using an electron beam line evaporator is vaporized and the backscattered electrons Ionization of aluminum vapor and oxygen is used the. This ionization effect can be intensified by the backscattered electrons through a magnetic field between the evaporator crucible and the aluminum to be coated film are forced on circular orbits, causing their The path within the steam cloud is extended and thus the Ionization probability increased.

Es ist weiterhin möglich, die Ionisierung von Aluminium­ dampf und Sauerstoff durch Einwirkung einer an sich bekann­ ten Ionen- oder Plasmaquelle im Bereich zwischen Verdampfer­ tiegel und zu beschichtender Folie zu bewirken. Diese Ioni­ sierungsquellen können zusätzlich zur Ionisierung durch rück­ gestreute Elektronen beim Elektronenstrahlverdampfer aber auch beim Aluminiumverdampfen nach anderen Verfahren einge­ setzt werden. Eine weitere Verstärkung der Ioneneinwirkung während der Kondensation auf der Folienoberfläche ist dadurch möglich, daß die zu beschichtende Aluminiumfolie gegenüber dem Verdampfer auf eine Biss-Spannung gelegt wird. Dadurch werden die Ionen auf die Folienoberfläche beschleunigt und bewirken auf Grund ihrer höheren Energie eine weitere Erhö­ hung der Haftfestigkeit und Kompaktheit der aufwachsenden Schicht.It is still possible to ionize aluminum steam and oxygen through the action of one known per se ion or plasma source in the area between the evaporator to effect crucible and film to be coated. This ioni Sources of ionization can, in addition to ionization by back scattered electrons in the electron beam evaporator also used in aluminum evaporation by other methods be set. A further intensification of the influence of ions this is during the condensation on the film surface possible that the aluminum foil to be coated opposite the evaporator is set to a bite voltage. Thereby the ions are accelerated onto the film surface and cause a further increase due to their higher energy adhesion and compactness of the growing Layer.

An einem Beispiel wird die Erfindung näher beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung ist die Struktur der erfindungsge­ mäß erzeugten Schicht in 170 000facher Vergrößerung abgebil­ det.The invention is described in more detail using an example. In the accompanying drawing is the structure of the fiction according to the generated layer in 170,000 times magnification det.

Die stengelförmigen Aluminium-Kristallite sind deutlich zu erkennen, die voneinander durch Aluminiumoxid-Phasen getrennt sind. Die aufgebrachte Schicht ist 2,4 µm dick und befindet sich auf einer 30 µm dicken Aluminiumfolie. The stem-shaped aluminum crystallites are clearly closed recognize that separated from each other by alumina phases are. The applied layer is 2.4 µm thick and is located on a 30 µm thick aluminum foil.  

Die spezifische Flächenkapazität einer derart beschichteten Aluminiumfolie wurde bei 100 Hz in verschiedenen Elektroly­ ten gemessen und mit einer nach bekannter Technologie elek­ trochemisch geätzten Folie gleicher Dicke verglichen.The specific surface capacity of such a coated Aluminum foil was at 100 Hz in various electrolytes ten measured and with an elec compared to a chemically etched film of the same thickness.

Die experimentell ermittelten Kapazitätswerte sind nur ver­ ständlich, wenn man annimmt, daß die Oberflächen der Kri­ stallite maßgeblich zur Kapazitätsbildung beitragen, obwohl eine exakte Erklärung dieses Phänomens bisher noch nicht möglich ist.The experimentally determined capacitance values are only ver of course, if one assumes that the surfaces of the Kri stallite contribute significantly to capacity building, though an exact explanation of this phenomenon is not yet available is possible.

Claims (14)

1. Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren, bestehend aus einer Aluminiumfolie mit erhöhter Oberflächenkapazität, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten einer glat­ ten Aluminiumfolie eine porenfreie Schicht, die Aluminium und Aluminiumoxid enthält, aufgebracht ist, daß das Alu­ minium in Form stengelförmiger Kristallite vorliegt und daß die stengelförmigen Kristallite vom Aluminiumoxid um­ hüllt und voneinander elektrisch isoliert sind.1. aluminum foil for electrolytic capacitors, consisting of an aluminum foil with increased surface capacity, characterized in that a pore-free layer containing aluminum and aluminum oxide is applied to both sides of a smooth aluminum foil, that the aluminum is in the form of stem-shaped crystallites and that stem-shaped crystallites are encased in aluminum oxide and are electrically insulated from one another. 2. Aluminiumfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schicht aus Aluminium und Aluminiumoxid Ventil­ metalle, wie Titan, Tantal oder Zirkonium bzw. deren Ver­ bindungen, und/oder Stabilisierungselemente, wie Phosphor oder Chrom bzw. deren Verbindungen, legiert sind.2. aluminum foil according to claim 1, characterized in that in the layer of aluminum and alumina valve metals such as titanium, tantalum or zirconium or their ver bonds, and / or stabilizing elements, such as phosphorus or chromium or their compounds are alloyed. 3. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumfolie für Elektro­ lytkondensatoren nach Anspruch 1 durch Beschichten mit Aluminium im Vakuum, dadurch gekennzeichnet, daß die Alu­ miniumschicht beidseitig aufgebracht wird, daß die Alumi­ niumbedampfung mit gleichzeitiger Ioneneinwirkung bei ei­ nem Sauerstoffpartialdruck zwischen 1·10-4 und 2·10-3 mbar und mit einer Beschichtungsrate von 200 bis 5000 nm/s durchgeführt wird und daß der Auftreffwinkel der Alumini­ umteilchen gegen die Polienoberfläche zu Beginn der Schichtabscheidung zu jeweils mehr als 30° gewählt wird.3. A process for the production of aluminum foil for electrolytic capacitors according to claim 1 by coating with aluminum in a vacuum, characterized in that the aluminum layer is applied on both sides, that the aluminum vapor deposition with simultaneous ionic action at a partial pressure of oxygen between 1 · 10 -4 and 2 · 10 -3 mbar and with a coating rate of 200 to 5000 nm / s and that the angle of incidence of the aluminum particles against the surface of the polish is selected at the beginning of the layer deposition at more than 30 °. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht aufgedampft wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the Aluminum layer is evaporated. 5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht auf beiden Seiten der Folie in einem Vakuumprozeß ohne Zwischenbelüftung aufgebracht wird.5. The method according to claim 3 and 4, characterized in that the aluminum layer on both sides of the foil in applied in a vacuum process without intermediate ventilation becomes. 6. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht auf beiden Seiten der Folie nach­ einander in zwei gesonderten Vakuumprozessen aufgebracht wird.6. The method according to claim 3 and 4, characterized in  that the aluminum layer on both sides of the foil after applied to each other in two separate vacuum processes becomes. 7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede zu beschichtende Seite der Aluminiumfolie ohne Zwischenbelüftung vor dem Bedamp­ fen einem Ätzprozeß unterworfen wird.7. The method according to at least one of claims 3 to 6, characterized in that each side to be coated the aluminum foil without intermediate ventilation before the Bedamp fen is subjected to an etching process. 8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmetalle, wie Titan, Tantal oder Zirkonium, und/oder die Stabilisierungselemen­ te, wie Phosphor oder Chrom, dem aufzudampfenden Alumi­ nium bereits vor dem Beschichtungsprozeß beigemengt wer­ den.8. The method according to at least one of claims 3 to 7, characterized in that the valve metals, such as titanium, Tantalum or zirconium, and / or the stabilizing elements such as phosphorus or chrome, the aluminum to be evaporated nium added before the coating process the. 9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmetalle, wie Titan, Tantal oder Zirkonium bzw. deren Verbindungen, und/oder die Stabilisierungselemente, wie Phosphor oder Chrom bzw. deren Verbindungen, aus einer gesonderten Quelle gleich­ zeitig mit dem Aluminium auf die Folie aufgedampft oder aufgesputtert werden.9. The method according to at least one of claims 3 to 8, characterized in that the valve metals, such as titanium, Tantalum or zirconium or their compounds, and / or the stabilizing elements, such as phosphorus or chromium or their connections, the same from a separate source evaporated on the foil with the aluminum or be sputtered on. 10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente, wie Phosphor oder Chrom bzw. deren Verbindungen, im An­ schluß an die Vakuumbeschichtung durch Behandeln mit einer wäßrigen Stabilisierungslösung in die Aluminiumschicht eingebracht werden.10. The method according to at least one of claims 3 to 9, characterized in that the stabilizing elements, such as phosphorus or chromium or their compounds, in the An conclude the vacuum coating by treatment with a aqueous stabilizing solution in the aluminum layer be introduced. 11 . Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ioneneinwirkung während der Aluminiumbeschichtung derart erfolgt, daß das Alumi­ nium mittels Elektronenstrahl-Linienverdampfer verdampft wird und die dabei rückgestreuten Elektronen zur Erzeu­ gung von Ionen genutzt werden. 11. Method according to at least one of claims 3 to 10, characterized in that the ion exposure during the aluminum coating takes place in such a way that the aluminum nium evaporated using an electron beam line evaporator and the backscattered electrons to generate ion can be used.   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung von Ionen durch die rückgestreuten Elektro­ nen mittels eines Magnetfeldes zwischen dem Verdampfertie­ gel und der zu beschichtenden Aluminiumfolie verstärkt wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the generation of ions by the backscattered electro NEN by means of a magnetic field between the evaporator gel and the aluminum foil to be coated reinforced becomes. 13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen während der Alumi­ niumbeschichtung durch separate Ionen- oder Plasmaquellen erzeugt werden.13. The method according to at least one of claims 3 to 12, characterized in that the ions during the Alumi nium coating through separate ion or plasma sources be generated. 14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ioneneinwirkung während der Aluminiumbeschichtung durch Anlegen einer Bias-Span­ nung an die zu beschichtende Aluminiumfolie verstärkt wird.14. The method according to at least one of claims 3 to 13, characterized in that the ion exposure during the aluminum coating by applying a bias chip reinforced with the aluminum foil to be coated becomes.
DE19914127743 1991-08-22 1991-08-22 Surface-enlarged aluminum foil for electrolytic capacitors and vacuum coating processes for their production Expired - Fee Related DE4127743C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914127743 DE4127743C2 (en) 1991-08-22 1991-08-22 Surface-enlarged aluminum foil for electrolytic capacitors and vacuum coating processes for their production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914127743 DE4127743C2 (en) 1991-08-22 1991-08-22 Surface-enlarged aluminum foil for electrolytic capacitors and vacuum coating processes for their production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4127743A1 true DE4127743A1 (en) 1993-03-04
DE4127743C2 DE4127743C2 (en) 1994-05-11

Family

ID=6438811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19914127743 Expired - Fee Related DE4127743C2 (en) 1991-08-22 1991-08-22 Surface-enlarged aluminum foil for electrolytic capacitors and vacuum coating processes for their production

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4127743C2 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0940828A2 (en) * 1998-03-03 1999-09-08 Acktar Ltd. Method for producing foil electrodes
EP0966008A2 (en) * 1998-04-20 1999-12-22 Becromal S.p.A. Manufacturing method of an anode for electrolytic capacitors, anode fabricated by this method and capacitor containing such and anode
EP1045409A2 (en) * 1999-04-14 2000-10-18 Becromal S.p.A. Electrodes for electrolytic capacitors and production process thereof
US6865071B2 (en) 1998-03-03 2005-03-08 Acktar Ltd. Electrolytic capacitors and method for making them
WO2009064220A3 (en) * 2007-11-12 2009-07-02 Obschestvo S Ogranichennoi Otv Multilayer anode
US7709082B2 (en) 2006-01-12 2010-05-04 Acktar Ltd. Electrodes, printing plate precursors and other articles including multi-strata porous coatings, and method for their manufacture
US20110038098A1 (en) * 2008-04-22 2011-02-17 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Electrode material for aluminum electrolytic capacitor and process for producing the electrode material
WO2012032407A3 (en) * 2010-09-06 2012-06-28 OÜ Skeleton Technologies Supercapacitor with high specific density and energy density and method of manufacturing such supercapacitor
US9001497B2 (en) 2010-03-16 2015-04-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrode foil and capacitor using same
US9202634B2 (en) 2012-02-10 2015-12-01 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Method for manufacturing electrode material for aluminum electrolytic capacitor
US9330851B2 (en) 2011-07-15 2016-05-03 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Electrode material for aluminum electrolytic capacitor, and method for producing same
US9378897B2 (en) 2011-05-26 2016-06-28 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Electrode material for aluminum electrolytic capacitor, and process for producing same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3029171A1 (en) * 1979-08-09 1981-02-19 Int Standard Electric Corp METHOD FOR PRODUCING POROUS METAL FILMS
EP0272926A2 (en) * 1986-12-24 1988-06-29 Showa Aluminum Kabushiki Kaisha An aluminum capacitor plate for electrolytic capacitors and process for making same
US4970626A (en) * 1987-07-30 1990-11-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrolytic capacitor and method of preparing it

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3029171A1 (en) * 1979-08-09 1981-02-19 Int Standard Electric Corp METHOD FOR PRODUCING POROUS METAL FILMS
EP0272926A2 (en) * 1986-12-24 1988-06-29 Showa Aluminum Kabushiki Kaisha An aluminum capacitor plate for electrolytic capacitors and process for making same
US4970626A (en) * 1987-07-30 1990-11-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrolytic capacitor and method of preparing it

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 3-1 47 312 A, In: Patents Abstr. of Japan, Sect. E. Vol. 15 (1991), Nr. 371 (E-1113) *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0940828A3 (en) * 1998-03-03 2001-08-16 Acktar Ltd. Method for producing foil electrodes
US6287673B1 (en) 1998-03-03 2001-09-11 Acktar Ltd. Method for producing high surface area foil electrodes
US6865071B2 (en) 1998-03-03 2005-03-08 Acktar Ltd. Electrolytic capacitors and method for making them
EP0940828A2 (en) * 1998-03-03 1999-09-08 Acktar Ltd. Method for producing foil electrodes
EP0966008A2 (en) * 1998-04-20 1999-12-22 Becromal S.p.A. Manufacturing method of an anode for electrolytic capacitors, anode fabricated by this method and capacitor containing such and anode
EP0966008A3 (en) * 1998-04-20 2004-02-04 Becromal S.p.A. Manufacturing method of an anode for electrolytic capacitors, anode fabricated by this method and capacitor containing such and anode
EP1045409A2 (en) * 1999-04-14 2000-10-18 Becromal S.p.A. Electrodes for electrolytic capacitors and production process thereof
EP1045409A3 (en) * 1999-04-14 2005-10-19 Becromal S.p.A. Electrodes for electrolytic capacitors and production process thereof
US7709082B2 (en) 2006-01-12 2010-05-04 Acktar Ltd. Electrodes, printing plate precursors and other articles including multi-strata porous coatings, and method for their manufacture
US8462483B2 (en) 2007-11-12 2013-06-11 C-K Group Ltd. Multilayer anode
WO2009064220A3 (en) * 2007-11-12 2009-07-02 Obschestvo S Ogranichennoi Otv Multilayer anode
US20110038098A1 (en) * 2008-04-22 2011-02-17 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Electrode material for aluminum electrolytic capacitor and process for producing the electrode material
US9142359B2 (en) * 2008-04-22 2015-09-22 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Electrode material for aluminum electrolytic capacitor and process for producing the electrode material
US9001497B2 (en) 2010-03-16 2015-04-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrode foil and capacitor using same
EP2469549A4 (en) * 2010-03-16 2015-05-27 Panasonic Ip Man Co Ltd Electrode foil and capacitor using same
WO2012032407A3 (en) * 2010-09-06 2012-06-28 OÜ Skeleton Technologies Supercapacitor with high specific density and energy density and method of manufacturing such supercapacitor
US9111693B2 (en) 2010-09-06 2015-08-18 Ou Skeleton Technologies Group Super capacitor of high specific capacity and energy density and the structure of said super capacitor
EA023133B1 (en) * 2010-09-06 2016-04-29 Ою Скелетон Технолоджис Груп Super capacitor of high specific capacity and energy density and the structure of said super capacitor
US9378897B2 (en) 2011-05-26 2016-06-28 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Electrode material for aluminum electrolytic capacitor, and process for producing same
US9330851B2 (en) 2011-07-15 2016-05-03 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Electrode material for aluminum electrolytic capacitor, and method for producing same
US9202634B2 (en) 2012-02-10 2015-12-01 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Method for manufacturing electrode material for aluminum electrolytic capacitor

Also Published As

Publication number Publication date
DE4127743C2 (en) 1994-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0306612B2 (en) Process for depositing layers on substrates
DE2801218C3 (en) Process for electrolytic etching of a recrystallized aluminum foil and its use
DE4127743C2 (en) Surface-enlarged aluminum foil for electrolytic capacitors and vacuum coating processes for their production
DE2545046C2 (en) A method of forming anodized articles containing a porous metal oxide
US4309810A (en) Porous metal films
KR970004301B1 (en) Electrode foil for electrolytic capacitor and process of manufacture thereof
US7150767B1 (en) Method for producing an electrode for a capacitor from foil
Ovechenko et al. Glow of metals during anodization in distilled water
US5405493A (en) Method of etching aluminum foil
EP2286643B1 (en) Device and method for high-performance pulsed gas flow sputtering
US7531078B1 (en) Chemical printing of raw aluminum anode foil to induce uniform patterning etching
EP0966008A2 (en) Manufacturing method of an anode for electrolytic capacitors, anode fabricated by this method and capacitor containing such and anode
DE2449731A1 (en) ETCHING PROCEDURE
DE102019106363A1 (en) fuel cell
DE10005124C2 (en) Electrode and process for its manufacture
DE4204193A1 (en) Electrolytic capacitor prodn. - by coating capacitor foil and/or anode body using sputtering process
DE4025615A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A THIN METAL SURFACE FILM WITH HIGH CORROSION RESISTANCE AND GOOD ADHESION
DE1515322C3 (en) Cathode sputtering process
DE102010024498B4 (en) Method for producing a three-dimensional structure for medical technology
DE2758155A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING AN ELECTROLYTE CONDENSER
DE2940789C2 (en) Process for the production of a component for liquid crystal displays
AT224774B (en) Method of manufacturing a capacitor
DE2615955A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COATING RAZOR BLADES
EP4169081A1 (en) Transparent resonant-tunneling diode and method for producing same
DD250955A1 (en) LOW TEMPERATURE PROCESS FOR PREPARING AN OXID DOUBLE LAYER ON METAL OR SEMICONDUCTOR SUBSTRATES

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee