JP2752448B2 - 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法Info
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- JP2752448B2 JP2752448B2 JP19007889A JP19007889A JP2752448B2 JP 2752448 B2 JP2752448 B2 JP 2752448B2 JP 19007889 A JP19007889 A JP 19007889A JP 19007889 A JP19007889 A JP 19007889A JP 2752448 B2 JP2752448 B2 JP 2752448B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
従来の技術及び課題 アルミニウム電解コンデンサ用電極材として一般に用
いられるアルミニウム箔には、その実効面積を拡大して
単位面積当りの静電容量を増大するため、一般に電気化
学的あるいは化学的エッチング処理が施される。しか
し、箔を単にエッチング処理するのみでは十分な静電容
量を得られない。
いられるアルミニウム箔には、その実効面積を拡大して
単位面積当りの静電容量を増大するため、一般に電気化
学的あるいは化学的エッチング処理が施される。しか
し、箔を単にエッチング処理するのみでは十分な静電容
量を得られない。
このため、一般的には箔圧延後の最終焼鈍工程におい
て、立方体方位を多く有する集合組織にして箔のエッチ
ング特性を向上させるべく、500℃程度以上の高温加熱
処理が施されているが、昨今の電解コンデンサの高静電
容量化の要求に対して十分な満足を与え得るものではな
かった。
て、立方体方位を多く有する集合組織にして箔のエッチ
ング特性を向上させるべく、500℃程度以上の高温加熱
処理が施されているが、昨今の電解コンデンサの高静電
容量化の要求に対して十分な満足を与え得るものではな
かった。
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであっ
て、エッチング性能に優れ、ひいては高静電容量を得る
ことのできる電解コンデンサ用アルミニウム材料の提供
を目的とするものである。
て、エッチング性能に優れ、ひいては高静電容量を得る
ことのできる電解コンデンサ用アルミニウム材料の提供
を目的とするものである。
課題を解決するための手段 発明者は上記目的を達成するために鋭意研究の結果、
最終焼鈍工程において、高温加熱処理の前に、焼鈍の比
較的初期の段階で所定厚さの酸化皮膜を形成した場合に
は、同時期に存在する箔のセルまたはサブグレインの位
置に対応してエッチングピット形成の核つまりエッチン
グ核となる部分が生じること、及びその後の高温加熱処
理において付与される酸化皮膜ができるだけ薄いことが
必要であることを見出し、この発明を完成しえたもので
ある。
最終焼鈍工程において、高温加熱処理の前に、焼鈍の比
較的初期の段階で所定厚さの酸化皮膜を形成した場合に
は、同時期に存在する箔のセルまたはサブグレインの位
置に対応してエッチングピット形成の核つまりエッチン
グ核となる部分が生じること、及びその後の高温加熱処
理において付与される酸化皮膜ができるだけ薄いことが
必要であることを見出し、この発明を完成しえたもので
ある。
即ち、この発明は、電気化学的あるいは化学的エッチ
ング処理を施す前に、アルミニウム箔の表面に、エッチ
ング核を有する厚さ５〜50Åの酸化皮膜を形成したの
ち、酸化皮膜の合計厚さが70Åを超えない範囲で高温加
熱処理することを特徴とするものである。
ング処理を施す前に、アルミニウム箔の表面に、エッチ
ング核を有する厚さ５〜50Åの酸化皮膜を形成したの
ち、酸化皮膜の合計厚さが70Åを超えない範囲で高温加
熱処理することを特徴とするものである。
上記アルミニウム箔は、純度99.99％の高純度のもの
が望ましいが、これに限定されるものではなく、電解コ
ンデンサ用に使用される範囲内の純度のものであれば良
い。
が望ましいが、これに限定されるものではなく、電解コ
ンデンサ用に使用される範囲内の純度のものであれば良
い。
箔圧延後の焼鈍工程において、アルミニウム箔の表面
に初期に形成される酸化皮膜が５〜50Åに限定されるの
は、この範囲の膜厚を確保することで、箔表面のセルま
たはサブグレインに対応する位置に、皮膜欠陥からなる
エッチング核を有効に形成しうるからである。即ち５Å
未満ではエッチング核を形成できない危険があり、50Å
を超えると一旦形成されたエッチング核が消失する虞れ
がある。特に好ましくは15〜45Åとするのが良い。かか
るエッチング核を有する厚さ５〜50Åの酸化皮膜を形成
せしめる具体的方法としては、例えば箔圧延後のアルミ
ニウム箔を、水分または酸素を含有する大気あるいはAr
雰囲気等で低温加熱する方法を挙げうる。この場合、雰
囲気中の水分（H2O）量は0.01Kg/Kg以上とするのが良
く、水分量が多いほど短時間で所期する膜厚が得られ
る。また低温加熱時の温度が低いと加熱時間が長くなる
ため実際上は40〜180℃程度に設定して行うのが良い。
加熱時間は、膜厚５Å以上を確保するためには１時間程
度以上とするのが良く、例えば４時間程度で約25Åの膜
厚が得られる。かかる低温加熱は１段のみ実施しても良
いが、加熱温度や加熱時間を異にした２段以上の工程で
行っても良い。
に初期に形成される酸化皮膜が５〜50Åに限定されるの
は、この範囲の膜厚を確保することで、箔表面のセルま
たはサブグレインに対応する位置に、皮膜欠陥からなる
エッチング核を有効に形成しうるからである。即ち５Å
未満ではエッチング核を形成できない危険があり、50Å
を超えると一旦形成されたエッチング核が消失する虞れ
がある。特に好ましくは15〜45Åとするのが良い。かか
るエッチング核を有する厚さ５〜50Åの酸化皮膜を形成
せしめる具体的方法としては、例えば箔圧延後のアルミ
ニウム箔を、水分または酸素を含有する大気あるいはAr
雰囲気等で低温加熱する方法を挙げうる。この場合、雰
囲気中の水分（H2O）量は0.01Kg/Kg以上とするのが良
く、水分量が多いほど短時間で所期する膜厚が得られ
る。また低温加熱時の温度が低いと加熱時間が長くなる
ため実際上は40〜180℃程度に設定して行うのが良い。
加熱時間は、膜厚５Å以上を確保するためには１時間程
度以上とするのが良く、例えば４時間程度で約25Åの膜
厚が得られる。かかる低温加熱は１段のみ実施しても良
いが、加熱温度や加熱時間を異にした２段以上の工程で
行っても良い。
厚さ５〜50Åの所期酸化皮膜を形成したのち実施する
高温加熱は、アルミニウム箔の組織を立方体方位を多く
有する集合組織にしてエッチング特性を向上させること
を主目的とするものである。而して、この高温加熱処理
において、所期酸化皮膜上にさらに形成される酸化皮膜
の厚さが厚過ぎると、所期酸化皮膜の欠陥部分からなる
エッチング核が消去され、エッチングの際に十分なエッ
チングピットを形成することができない。このため、高
温加熱処理は初期酸化皮膜を含む酸化皮膜の合計厚さが
70Å以下となる範囲で行う必要がある。好適には50Å以
下に規制するのが良い。酸化皮膜の合計厚さを70Å以下
とするためには水分、酸素を可及的除去した雰囲気で加
熱するのが望ましく、具体的にはArガス等の不活性ガス
中あるいは10-3Torr程度以下の真空中で加熱するのが良
い。また加熱温度は460℃程度以上550℃以下、加熱時間
は１〜24時間程度が望ましい。
高温加熱は、アルミニウム箔の組織を立方体方位を多く
有する集合組織にしてエッチング特性を向上させること
を主目的とするものである。而して、この高温加熱処理
において、所期酸化皮膜上にさらに形成される酸化皮膜
の厚さが厚過ぎると、所期酸化皮膜の欠陥部分からなる
エッチング核が消去され、エッチングの際に十分なエッ
チングピットを形成することができない。このため、高
温加熱処理は初期酸化皮膜を含む酸化皮膜の合計厚さが
70Å以下となる範囲で行う必要がある。好適には50Å以
下に規制するのが良い。酸化皮膜の合計厚さを70Å以下
とするためには水分、酸素を可及的除去した雰囲気で加
熱するのが望ましく、具体的にはArガス等の不活性ガス
中あるいは10-3Torr程度以下の真空中で加熱するのが良
い。また加熱温度は460℃程度以上550℃以下、加熱時間
は１〜24時間程度が望ましい。
上記により製作したアルミニウム材料は、その後電気
化学的あるいは化学的エッチング処理したのち、電解コ
ンデンサ用電極材として使用する。このエッチングによ
り、酸化皮膜に形成されたエッチング核の部分が集中的
に侵食されるとともに、高温加熱処理によりアルミニウ
ム箔の組織自体もエッチング特性に優れた組織となって
いることとも相俟って、深くて太い多数のエッチングピ
ットが形成される。
化学的あるいは化学的エッチング処理したのち、電解コ
ンデンサ用電極材として使用する。このエッチングによ
り、酸化皮膜に形成されたエッチング核の部分が集中的
に侵食されるとともに、高温加熱処理によりアルミニウ
ム箔の組織自体もエッチング特性に優れた組織となって
いることとも相俟って、深くて太い多数のエッチングピ
ットが形成される。
なおこの発明に用いるアルミニウム箔は、その製造工
程についてはこれを限定するものではなく、圧延工程の
途中において中間焼鈍されたものであっても良い。
程についてはこれを限定するものではなく、圧延工程の
途中において中間焼鈍されたものであっても良い。
また、この明細書において記載する酸化皮膜の膜厚に
関する数値は、後述の実施例の項で説明するハンターホ
ール法による測定値をもって定めるものである。
関する数値は、後述の実施例の項で説明するハンターホ
ール法による測定値をもって定めるものである。
発明の効果 この発明は上述の次第であるから、エッチング特性に
優れ多数のエッチングピットを形成しえて拡面率に優れ
ひいては静電容量の大きな電解コンデンサ電極材の提供
が可能となる。
優れ多数のエッチングピットを形成しえて拡面率に優れ
ひいては静電容量の大きな電解コンデンサ電極材の提供
が可能となる。
実施例 （実施例１） 純度99.99％のアルミニウムからなる厚さ100μｍのア
ルミニウム箔を複数枚用意した。なお、各アルミニウム
箔のセルまたはサブグレインの平均サイズは第１表のと
おりであった。
ルミニウム箔を複数枚用意した。なお、各アルミニウム
箔のセルまたはサブグレインの平均サイズは第１表のと
おりであった。
次に上記アルミニウム箔を、H2O量を第１表のように
含有する大気中で、加熱温度及び加熱時間を各種に変え
て低温加熱することにより、箔表面に第１表に示す厚さ
の初期酸化皮膜を形成した。なお酸化皮膜の厚さは以下
の条件に従うハンターホール法により測定した。即ち、 測定液:30g/酒石酸アンモニウム水溶液 液温:30℃ 対極：カーボン 測定極：被測定サンプル 直流電圧印加速度:5V/sec の条件にて被測定サンプルに電圧を印加し、第１図に示
すような電流・電圧特性を測定した。そして、同図に示
す電圧差χを計測し、 膜厚＝χ×14Å/V の式にて換算することにより膜厚を測定した。
含有する大気中で、加熱温度及び加熱時間を各種に変え
て低温加熱することにより、箔表面に第１表に示す厚さ
の初期酸化皮膜を形成した。なお酸化皮膜の厚さは以下
の条件に従うハンターホール法により測定した。即ち、 測定液:30g/酒石酸アンモニウム水溶液 液温:30℃ 対極：カーボン 測定極：被測定サンプル 直流電圧印加速度:5V/sec の条件にて被測定サンプルに電圧を印加し、第１図に示
すような電流・電圧特性を測定した。そして、同図に示
す電圧差χを計測し、 膜厚＝χ×14Å/V の式にて換算することにより膜厚を測定した。
また加熱終了時におけるアルミニウム箔のセルまたは
サブグレインの平均サイズを調べたところ、第１表に示
すように変化していた。
サブグレインの平均サイズを調べたところ、第１表に示
すように変化していた。
次に上記各アルミニウム箔につき、10-4Torr真空中で
520℃×１時間の高温加熱処理を実施したのち、箔表面
の酸化皮膜の合計厚さを前記と同じくハンターホール法
により測定したところ、第１表に示すとおりであった。
520℃×１時間の高温加熱処理を実施したのち、箔表面
の酸化皮膜の合計厚さを前記と同じくハンターホール法
により測定したところ、第１表に示すとおりであった。
上記により得た各アルミニウム材料を、３％塩酸水溶
液（85℃）中で電流密度を直流10A/dm2とし、３分間電
解エッチング処理したのち、さらに同じ液で10分間化学
エッチング処理した。そして、その後５％硼酸浴中で35
0Vに化成処理したのち、各材料の静電容量を測定した。
その結果を併せて第１表に示す。
液（85℃）中で電流密度を直流10A/dm2とし、３分間電
解エッチング処理したのち、さらに同じ液で10分間化学
エッチング処理した。そして、その後５％硼酸浴中で35
0Vに化成処理したのち、各材料の静電容量を測定した。
その結果を併せて第１表に示す。
（実施例２） 純度99.99％、セルまたはサブグレインの平均サイズ
が４μｍである厚さ100μｍの複数のアルミニウム箔を
用い、これらアルミニウム箔を、H2O:0.015Kg/Kgを含む
大気中で100℃×10時間低温加熱し、表面に厚さ32Åの
初期酸化皮膜を形成した。なお、低温加熱後の箔表面の
セルまたはサブグレインの平均サイズは７μｍであり、
低温加熱工程を通じて平均サイズが10μｍ以下に保たれ
ていた。
が４μｍである厚さ100μｍの複数のアルミニウム箔を
用い、これらアルミニウム箔を、H2O:0.015Kg/Kgを含む
大気中で100℃×10時間低温加熱し、表面に厚さ32Åの
初期酸化皮膜を形成した。なお、低温加熱後の箔表面の
セルまたはサブグレインの平均サイズは７μｍであり、
低温加熱工程を通じて平均サイズが10μｍ以下に保たれ
ていた。
次に、上記各アルミニウム箔につき、520℃の加熱温
度で加熱時間及び真空度（10-1〜10-5Torr）を変えて高
温加熱した。そして高温加熱後の酸化皮膜の合計厚さを
ハンターホール法により測定したところ第２表のとおり
であった。
度で加熱時間及び真空度（10-1〜10-5Torr）を変えて高
温加熱した。そして高温加熱後の酸化皮膜の合計厚さを
ハンターホール法により測定したところ第２表のとおり
であった。
次に、上記各アルミニウム材料に実施例１と同一条件
でエッチング処理、化成処理を実施し、得られた材料の
静電容量を測定した。その結果を第２表に示す。
でエッチング処理、化成処理を実施し、得られた材料の
静電容量を測定した。その結果を第２表に示す。
第１表、第２表からわかるように、本発明実施品は、
多数のエッチングピットを形成しえ密度の大きいエッチ
ング状態となっているため、大きな静電容量を確実に得
ることができるものであった。
多数のエッチングピットを形成しえ密度の大きいエッチ
ング状態となっているため、大きな静電容量を確実に得
ることができるものであった。
第１図は実施例で行ったハンターホール法による酸化皮
膜の膜厚の測定方法を説明するための電流・電圧特性図
である。
膜の膜厚の測定方法を説明するための電流・電圧特性図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 清志 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (72)発明者 梅津 正蔵 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (72)発明者 田村 喬 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】電気化学的あるいは化学的エッチング処理
を施す前に、アルミニウム箔の表面に、エッチング核を
有する厚さ５〜50Åの酸化皮膜を形成したのち、酸化皮
膜の合計厚さが70Åを超えない範囲で高温加熱処理する
ことを特徴とする電解コンデンサ電極用アルミニウム材
料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19007889A JP2752448B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-07-20 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8209689A JP2752422B2 (ja) | 1988-04-25 | 1989-03-31 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
| JP19007889A JP2752448B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-07-20 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8209689A Division JP2752422B2 (ja) | 1988-04-25 | 1989-03-31 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02262318A JPH02262318A (ja) | 1990-10-25 |
| JP2752448B2 true JP2752448B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=26423119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19007889A Expired - Lifetime JP2752448B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-07-20 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2752448B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP19007889A patent/JP2752448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02262318A (ja) | 1990-10-25 |
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Legal Events
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