JP3051436B2 - 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法Info
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- JP3051436B2 JP3051436B2 JP2240448A JP24044890A JP3051436B2 JP 3051436 B2 JP3051436 B2 JP 3051436B2 JP 2240448 A JP2240448 A JP 2240448A JP 24044890 A JP24044890 A JP 24044890A JP 3051436 B2 JP3051436 B2 JP 3051436B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/016—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys
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箔、
とくに主として機械的強度を保持するための芯層の両面
に、表面積の拡大に寄与する外層を被覆形成せしめた複
合型のアルミニウムクラッド箔の製造方法に関する。
とくに主として機械的強度を保持するための芯層の両面
に、表面積の拡大に寄与する外層を被覆形成せしめた複
合型のアルミニウムクラッド箔の製造方法に関する。
従来の技術 近時、電解コンデンサの小型軽量化の要請は益々強い
ものがある。このため、その電極用アルミニウム箔とし
ても、更に一層の静電容量の向上をはかることはもとよ
り、小さい曲率半径で高速に巻き上げることができるよ
うな機械的強度に優れたものであることが強く求められ
ている。
ものがある。このため、その電極用アルミニウム箔とし
ても、更に一層の静電容量の向上をはかることはもとよ
り、小さい曲率半径で高速に巻き上げることができるよ
うな機械的強度に優れたものであることが強く求められ
ている。
ところで、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、
電解エッチング等のエッチングによって表面積を拡大し
て使用されるものであるところ、立方体方位の結晶が多
く存在すればするほど、即ち、ミラー指数の（100）面
結晶が箔中に多く存在すればするほど、エッチング時の
エッチングピットが箔厚方向にトンネル状に成長し易
く、結果的に拡面率を増大して大きな静電容量が得られ
ることは良く知られている。
電解エッチング等のエッチングによって表面積を拡大し
て使用されるものであるところ、立方体方位の結晶が多
く存在すればするほど、即ち、ミラー指数の（100）面
結晶が箔中に多く存在すればするほど、エッチング時の
エッチングピットが箔厚方向にトンネル状に成長し易
く、結果的に拡面率を増大して大きな静電容量が得られ
ることは良く知られている。
そこで、従来からこの（100）面結晶の占有率を上げ
るために箔の化学組成、製造方法等において種々の改善
提案がなされてきており、また、その１つとしてクラッ
ド箔による技術も提案されている。
るために箔の化学組成、製造方法等において種々の改善
提案がなされてきており、また、その１つとしてクラッ
ド箔による技術も提案されている。
このクラッド箔による改善手段の１つは、特開昭59−
65424号公報に開示されている。この先行提案は、アル
ミニウム箔を中間の１つの芯層と、その両面を被覆する
外層との三層構成によるものとし、芯層に純度99.995％
以上の超高純度アルミニウム材を用い、外層にそれより
相対的に低純度のアルミニウム材を用いてクラッドした
複合箔とするものである。そして、これが大きな（10
0）面結晶占有率を有するのは、製箔工程における最終
焼鈍の際、それ自体で（100）面結晶占有率の非常に高
い高品位高純度アルミニウムからなる芯層に形成される
立方体方位の結晶が、相対的に低純度の外層のアルミニ
ウムの結晶の核として作用し、該外層において（100）
面結晶が優先的に成長するためであるとされている。
65424号公報に開示されている。この先行提案は、アル
ミニウム箔を中間の１つの芯層と、その両面を被覆する
外層との三層構成によるものとし、芯層に純度99.995％
以上の超高純度アルミニウム材を用い、外層にそれより
相対的に低純度のアルミニウム材を用いてクラッドした
複合箔とするものである。そして、これが大きな（10
0）面結晶占有率を有するのは、製箔工程における最終
焼鈍の際、それ自体で（100）面結晶占有率の非常に高
い高品位高純度アルミニウムからなる芯層に形成される
立方体方位の結晶が、相対的に低純度の外層のアルミニ
ウムの結晶の核として作用し、該外層において（100）
面結晶が優先的に成長するためであるとされている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の先行提案に係る三層クラッド箔
においては、箔中の全体において（100）面結晶の高い
占有率を有し、エッチング時においてトンネルピットの
多くが芯層中にまで及び、エッチング後において芯層の
残存状態が不均整、不均一なものとなり易い。このため
結果的に未だなお十分な機械的強度の保持効果の達成が
困難であり、更なる改善が嘱望されるものであった。
においては、箔中の全体において（100）面結晶の高い
占有率を有し、エッチング時においてトンネルピットの
多くが芯層中にまで及び、エッチング後において芯層の
残存状態が不均整、不均一なものとなり易い。このため
結果的に未だなお十分な機械的強度の保持効果の達成が
困難であり、更なる改善が嘱望されるものであった。
この発明は、上記のような従来技術の背景のもと、静
電容量の可能な限りの増大をはかりうるものとしなが
ら、十分な機械的強度の向上を達成しうる三層構成のク
ラッド箔の製造方法を提供することを目的とする。
電容量の可能な限りの増大をはかりうるものとしなが
ら、十分な機械的強度の向上を達成しうる三層構成のク
ラッド箔の製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的において種々実験と研究の結
果、外層と芯層との間でそれらの結晶方位を変えること
で、エッチング時に外層の表面側から進行するトンネル
状エッチングピットの成長を、両層の界面で停止させ得
ることを見出すと共に、このような構成の電解コンデン
サ電極用アルミニウム箔が、均質化処理を行うことなく
熱間圧延した芯層材の両面に、均質化処理したのち熱間
圧延した外層材を重ねて圧着したのち、特定条件の処理
（中間焼鈍工程を含む圧延、最終焼鈍）を行うことによ
り得られることを見出し得たことにより完成したもので
ある。
果、外層と芯層との間でそれらの結晶方位を変えること
で、エッチング時に外層の表面側から進行するトンネル
状エッチングピットの成長を、両層の界面で停止させ得
ることを見出すと共に、このような構成の電解コンデン
サ電極用アルミニウム箔が、均質化処理を行うことなく
熱間圧延した芯層材の両面に、均質化処理したのち熱間
圧延した外層材を重ねて圧着したのち、特定条件の処理
（中間焼鈍工程を含む圧延、最終焼鈍）を行うことによ
り得られることを見出し得たことにより完成したもので
ある。
即ち、この発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム箔の製造方法は、Al純度が99.9％以上でかつミラー
指数（100）面結晶占有率が80％以上である２つのアル
ミニウム外層間に、非（100）面結晶占有率が40％以上
であるアルミニウム芯層を介在して接合一体化してなる
電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法であっ
て、Al純度99.9％以上のアルミニウムスラブを均質化処
理したのち熱間圧延して外層材とする一方、上記均質化
処理を行うことなく熱間圧延したアルミニウム材をもっ
て芯層材とし、上記芯層材の両面に外層材を重ねて圧着
したのち、圧下率80％以上に冷間圧延し、次いで250〜3
50℃で中間焼鈍を行い、更に圧下率５〜25％に冷間圧延
して製箔した後、450〜580℃で最終焼鈍を行うことを特
徴とするものである。
ウム箔の製造方法は、Al純度が99.9％以上でかつミラー
指数（100）面結晶占有率が80％以上である２つのアル
ミニウム外層間に、非（100）面結晶占有率が40％以上
であるアルミニウム芯層を介在して接合一体化してなる
電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法であっ
て、Al純度99.9％以上のアルミニウムスラブを均質化処
理したのち熱間圧延して外層材とする一方、上記均質化
処理を行うことなく熱間圧延したアルミニウム材をもっ
て芯層材とし、上記芯層材の両面に外層材を重ねて圧着
したのち、圧下率80％以上に冷間圧延し、次いで250〜3
50℃で中間焼鈍を行い、更に圧下率５〜25％に冷間圧延
して製箔した後、450〜580℃で最終焼鈍を行うことを特
徴とするものである。
外層においてAl純度99.9％以上の高純度アルミニウム
が用いられるのは、これによってエッチング性を良好な
ものとし、電解エッチングによって高い表面積の拡大効
果、ひいては静電容量の向上効果が得られるものとする
ためである。最も望ましくは純度99.98％以上のアルミ
ニウムを用いるのが良い。不可避不純物として、Si、F
e、Cu等の少量の含有は当然許容される。
が用いられるのは、これによってエッチング性を良好な
ものとし、電解エッチングによって高い表面積の拡大効
果、ひいては静電容量の向上効果が得られるものとする
ためである。最も望ましくは純度99.98％以上のアルミ
ニウムを用いるのが良い。不可避不純物として、Si、F
e、Cu等の少量の含有は当然許容される。
また、外層は、エッチングによりトンネルピットが鉛
直方向に形成されるものであることが望ましい。このこ
とから該外層は、ミラー指数の（100）面結晶の占有率
が少なくとも80％以上であることが必要である。これが
80％未満では、十分な静電容量の増大効果を得ることが
できない。好ましくは85％以上、特に好ましくは90％以
上の占有率とするのが良い。
直方向に形成されるものであることが望ましい。このこ
とから該外層は、ミラー指数の（100）面結晶の占有率
が少なくとも80％以上であることが必要である。これが
80％未満では、十分な静電容量の増大効果を得ることが
できない。好ましくは85％以上、特に好ましくは90％以
上の占有率とするのが良い。
一方、芯層は、主として機械的強度の保持に寄与する
ものであり、そのAl純度はこの発明においては特に限定
されない。しかし、Al純度が低すぎることは、洩漏電流
の増大にもつながるおそれがあるため、純度99.5％以
上、好ましくは99.9％以上のアルミニウムを用いるのが
良い。この発明においては、このAl純度の問題よりも、
むしろ芯層は、その（100）面結晶の占める割合におい
て、その占有率が60％未満であること、即ち、逆に非
（100）面結晶の占有率が40％以上、好ましくは60％以
上であることが重要である。この非（100）面結晶占有
率が40％未満では、拡面率を上げるために十分なエッチ
ングを施した場合、トンネルピットの成長が芯層にまで
及ぶものが増大し、箔の機械的強度が低下する。
ものであり、そのAl純度はこの発明においては特に限定
されない。しかし、Al純度が低すぎることは、洩漏電流
の増大にもつながるおそれがあるため、純度99.5％以
上、好ましくは99.9％以上のアルミニウムを用いるのが
良い。この発明においては、このAl純度の問題よりも、
むしろ芯層は、その（100）面結晶の占める割合におい
て、その占有率が60％未満であること、即ち、逆に非
（100）面結晶の占有率が40％以上、好ましくは60％以
上であることが重要である。この非（100）面結晶占有
率が40％未満では、拡面率を上げるために十分なエッチ
ングを施した場合、トンネルピットの成長が芯層にまで
及ぶものが増大し、箔の機械的強度が低下する。
そして、上記のような構成のアルミニウム箔を得るた
めには、即ちその外層を（100）面結晶占有率が80％以
上のものとし、芯層を非（100）面結晶占有率が40％以
上であるものとするためには、その製造において、外層
材についてのみこれを均質化処理して用いるものとし、
芯層材については均質化処理を行うことなくそのまゝ上
記外層材とクラッドせしめるものとし、かつクラッド後
の製箔工程中の冷間圧延途中に中間焼鈍を行うものとす
ることで容易に達成することができる。
めには、即ちその外層を（100）面結晶占有率が80％以
上のものとし、芯層を非（100）面結晶占有率が40％以
上であるものとするためには、その製造において、外層
材についてのみこれを均質化処理して用いるものとし、
芯層材については均質化処理を行うことなくそのまゝ上
記外層材とクラッドせしめるものとし、かつクラッド後
の製箔工程中の冷間圧延途中に中間焼鈍を行うものとす
ることで容易に達成することができる。
即ち、外層材は、純度99.9％以上のアルミニウムスラ
ブを560〜650℃×５〜50時間の均質化処理したのち、熱
間圧延を施して所定厚みの板状素材に製作する。
ブを560〜650℃×５〜50時間の均質化処理したのち、熱
間圧延を施して所定厚みの板状素材に製作する。
一方、芯層材は、好ましくは上記外層材と同一組成の
アルミニウムスラブを、均質化処理することなく、その
まゝ熱間圧延して所定厚みの板状素材とする。
アルミニウムスラブを、均質化処理することなく、その
まゝ熱間圧延して所定厚みの板状素材とする。
そして、上記芯層材の両面に外層材を重ね合わせ、熱
間圧延を施して圧着一体化させたのち、圧下率80％以
上、好ましくは90％以上に冷間圧延し、そして250〜350
℃×0.5〜30時間の中間焼鈍操作を行い、ついで圧下率
５〜25％に再び冷間圧延（箔圧延）したのち、450〜580
℃で最終焼鈍を行うことによって、芯層と外層との結晶
方位を規定範囲に異にしたアルミニウムクラッド箔を得
ることができる。
間圧延を施して圧着一体化させたのち、圧下率80％以
上、好ましくは90％以上に冷間圧延し、そして250〜350
℃×0.5〜30時間の中間焼鈍操作を行い、ついで圧下率
５〜25％に再び冷間圧延（箔圧延）したのち、450〜580
℃で最終焼鈍を行うことによって、芯層と外層との結晶
方位を規定範囲に異にしたアルミニウムクラッド箔を得
ることができる。
発明の効果 この発明に係る製造方法は、外層材についてのみこれ
を均質化処理して用いるものとし、芯層材については均
質化処理を行うことなくそのまゝ上記外層材とクラッド
せしめるものとし、かつクラッド後の製箔工程として特
定条件の処理（圧下率80％以上に冷間圧延した後、250
〜350℃で中間焼鈍を行い、更に圧下率５〜25％に冷間
圧延する）を行った後、特定温度範囲内で最終焼鈍を行
うものであるから、その外層が（100）面結晶占有率が8
0％以上である高純度アルミニウムからなり、かつ芯層
が非（100）面結晶占有率が40％以上であるアルミニウ
ムからなる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得る
ことができる。従って、得られたアルミニウム箔は、
（100）面結晶占有率の高い高純度アルミニウムからな
る外層部分において、鉛直方向に十分に深くかつ高密度
にトンネル状エッチングピットを形成して表面積を十分
に拡大することができる。一方、芯層においてその結晶
方位が、非（100）面結晶占有率の高いものとなされて
いることにより、エッチングによるトンネルピットの成
長が外層と芯層との界面で停止され、エッチング後にお
いて該芯層が均一な厚みをもって残存される。従って、
エッチングにより表面積を可能な限り大きくして静電容
量の大きいものとしながら、なお機械的強度の十分に優
れたものとすることができ、ひいては電解コンデンサの
軽量小型化の要請に一段と好適に対応しうるものを提供
することができる。
を均質化処理して用いるものとし、芯層材については均
質化処理を行うことなくそのまゝ上記外層材とクラッド
せしめるものとし、かつクラッド後の製箔工程として特
定条件の処理（圧下率80％以上に冷間圧延した後、250
〜350℃で中間焼鈍を行い、更に圧下率５〜25％に冷間
圧延する）を行った後、特定温度範囲内で最終焼鈍を行
うものであるから、その外層が（100）面結晶占有率が8
0％以上である高純度アルミニウムからなり、かつ芯層
が非（100）面結晶占有率が40％以上であるアルミニウ
ムからなる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得る
ことができる。従って、得られたアルミニウム箔は、
（100）面結晶占有率の高い高純度アルミニウムからな
る外層部分において、鉛直方向に十分に深くかつ高密度
にトンネル状エッチングピットを形成して表面積を十分
に拡大することができる。一方、芯層においてその結晶
方位が、非（100）面結晶占有率の高いものとなされて
いることにより、エッチングによるトンネルピットの成
長が外層と芯層との界面で停止され、エッチング後にお
いて該芯層が均一な厚みをもって残存される。従って、
エッチングにより表面積を可能な限り大きくして静電容
量の大きいものとしながら、なお機械的強度の十分に優
れたものとすることができ、ひいては電解コンデンサの
軽量小型化の要請に一段と好適に対応しうるものを提供
することができる。
実施例 実施例１ Fe、Si、及びCuをそれぞれ約0.002％含有し、残部ア
ルミニウム及び不可避不純物からなる高純度アルミニウ
ムスラブ（厚さ200mm）を、580℃×20時間均質化処理し
たのち、熱間圧延して厚さ100mmの板状の外層材を製造
した。
ルミニウム及び不可避不純物からなる高純度アルミニウ
ムスラブ（厚さ200mm）を、580℃×20時間均質化処理し
たのち、熱間圧延して厚さ100mmの板状の外層材を製造
した。
一方、上記外層材と同一組成のアルミニウムスラブを
均質化処理せずにそのまゝ熱間圧延して厚さ25mmの板状
芯層板を得た。
均質化処理せずにそのまゝ熱間圧延して厚さ25mmの板状
芯層板を得た。
そして、上記芯層材の両面に外層材を重ね、熱間圧延
にて圧着させた後、圧下率97％に冷間圧延し、280℃×
２時間の中間焼鈍操作を行い、次いで圧下率15％に箔圧
延して厚さ0.1mmのクラッド箔とし、非酸化性雰囲気中
で540℃×４時間の最終焼鈍を行った。
にて圧着させた後、圧下率97％に冷間圧延し、280℃×
２時間の中間焼鈍操作を行い、次いで圧下率15％に箔圧
延して厚さ0.1mmのクラッド箔とし、非酸化性雰囲気中
で540℃×４時間の最終焼鈍を行った。
実施例２ 製箔条件、焼鈍条件を下記の如く変更したほかは、実
施例１と同様にして、厚さ0.1mmの焼鈍アルミニウム箔
を得た。
施例１と同様にして、厚さ0.1mmの焼鈍アルミニウム箔
を得た。
冷間圧延圧下率:98.5％ 中間焼鈍 :250℃×20時間 箔圧延圧下率 :20％ 最終焼鈍 :500℃×６時間 比較例１ 実施例１と同一組成のアルミニウムスラブを、580℃
×20分間の均質化処理したのち熱間圧延し、以降実施例
１と同様の条件で冷間圧延、中間焼鈍、箔圧延（圧下率
15％）、最終焼鈍を行って、厚さ0.1mmの単一層からな
るアルミニウム箔を得た。
×20分間の均質化処理したのち熱間圧延し、以降実施例
１と同様の条件で冷間圧延、中間焼鈍、箔圧延（圧下率
15％）、最終焼鈍を行って、厚さ0.1mmの単一層からな
るアルミニウム箔を得た。
上記実施例１〜２、及び比較例１で得た各試料につ
き、（100）面結晶占有率を調べ、また次の条件にて電
解エッチング及び化成を行い、それぞれの静電容量及び
折曲げ強度を測定した。その結果を第１表に示す。
き、（100）面結晶占有率を調べ、また次の条件にて電
解エッチング及び化成を行い、それぞれの静電容量及び
折曲げ強度を測定した。その結果を第１表に示す。
なお、折曲げ強度の測定は、未化成状態の試料につい
て、曲率半径1.0mm、荷重250g、折曲げ角度135゜で行っ
た。
て、曲率半径1.0mm、荷重250g、折曲げ角度135゜で行っ
た。
電解液 :4％塩酸水溶液 液 温:70℃ 電流密度:17A/dm2 時 間:6分間 〔化成条件〕 化成液 ：ホウ酸20g/＋ホウ酸アンモニウム20g/ 液 温:20±５℃ 電流密度:1200mA/dm2 化成電圧:350V 上記第１表に示されるように、本発明の製造方法によ
り得られた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、純
度99.99％の高純度アルミニウムによる単層品（比較例
１）に相当する高い静電容量を実現しながら、機械的強
度に一段と優れたものであることを確認し得た。
り得られた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、純
度99.99％の高純度アルミニウムによる単層品（比較例
１）に相当する高い静電容量を実現しながら、機械的強
度に一段と優れたものであることを確認し得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷尾 真 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 西崎 武 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 上林 修一 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 (56)参考文献 特開 昭55−77986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−65424（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−120234（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22F 1/04 - 1/057 H01G 9/055 B23K 20/00 - 20/04 B32B 15/01 C22C 21/00 - 21/18
Claims (1)
- 【請求項１】Al純度が99.9％以上でかつミラー指数（10
0）面結晶占有率が80％以上である２つのアルミニウム
外層間に、非（100）面結晶占有率が40％以上であるア
ルミニウム芯層を介在して接合一体化してなる電解コン
デンサ電極用アルミニウム箔の製造方法であって、 Al純度99.9％以上のアルミニウムスラブを均質化処理し
たのち熱間圧延して外層材とする一方、上記均質化処理
を行うことなく熱間圧延したアルミニウム材をもって芯
層材とし、 上記芯層材の両面に外層材を重ねて圧着したのち、圧下
率80％以上に冷間圧延し、次いで250〜350℃で中間焼鈍
を行い、更に圧下率５〜25％に冷間圧延して製箔した
後、450〜580℃で最終焼鈍を行うことを特徴とする電解
コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2240448A JP3051436B2 (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2240448A JP3051436B2 (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04120235A JPH04120235A (ja) | 1992-04-21 |
| JP3051436B2 true JP3051436B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=17059653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2240448A Expired - Lifetime JP3051436B2 (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051436B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001043150A1 (fr) * | 1999-12-08 | 2001-06-14 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Feuille a gainage en alliage d'aluminium pour anode moyenne et haute tension de condensateur electrolytique |
| JP4465521B2 (ja) * | 2004-05-25 | 2010-05-19 | 日本軽金属株式会社 | 電解コンデンサ用アルミニウム合金薄板の製造方法 |
| US7916551B2 (en) | 2007-11-06 | 2011-03-29 | Macronix International Co., Ltd. | Method of programming cell in memory and memory apparatus utilizing the method |
| US20100089873A1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-15 | Fridy Joseph M | Enhanced metal wicking surface |
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1990
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