JP3180956B2 - 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法Info
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Description
本発明は、高強度で且つ高静電容量の電解コンデンサ
用陰極箔を作成するのに適したアルミニウム合金箔の製
造方法に関するものである。
用陰極箔を作成するのに適したアルミニウム合金箔の製
造方法に関するものである。
従来より、電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔
としては、アルミニウムに銅を添加したものが用いられ
ている。しかし、このアルミニウム合金箔を電解エッチ
ングして陰極箔とすると、次のような欠点があった。即
ち、電解エッチングが層状に進行し、陰極箔としたとき
にその表面層がくずれやすいということがあった。陰極
箔の表面層がくずれると、陰極箔の静電容量が低下する
という欠点を惹起する。また、陰極箔は陽極箔と重合さ
せて巻回し、その端末を接着テープで止着し、コンデン
サとして電気機器等に組み込んで使用することが多い。
この際、陰極箔の表面層がくずれやすいと、表面層のく
ずれに伴い、接着テープによる止着が解けるという欠点
があった。 このように、従来のアルミニウムに銅を添加したアル
ミニウム合金箔は、電解エッチング後の表面層のくずれ
に起因する種々の欠点があった。一般的に言えば、表面
層のくずれは、アルミニウム合金箔中の銅の添加量が多
ければ多いほど、また鉄等の不純物が多ければ多いほ
ど、顕著であった。 この欠点を回避するため、従来より銅の添加量を0.3
％程度に抑えたアルミニウム箔を使用することが提案さ
れている。更に、中間焼鈍後の冷間圧延による圧下率を
少なくすることも提案されている。これは、冷間圧延を
繰り返して圧下率を大きくすると、金属組織が層状にな
りやすく、したがって層状にエッチングされるのを防止
するためである。しかし、アルミニウム純度を上げた
り、或いは中間焼鈍後の圧下率を少なくすると、得られ
るアルミニウム合金箔の強度低下を招き、したがってこ
のアルミニウム合金箔をエッチングして得られる陰極箔
の強度も低下するという欠点があった。陰極箔の強度が
低下すると、箔厚を薄くすることが困難になり、結局電
解コンデンサの小型化が図れず、ひいては電気機器等の
小型化が図れないという新たな欠点を惹起するに至るの
である。
としては、アルミニウムに銅を添加したものが用いられ
ている。しかし、このアルミニウム合金箔を電解エッチ
ングして陰極箔とすると、次のような欠点があった。即
ち、電解エッチングが層状に進行し、陰極箔としたとき
にその表面層がくずれやすいということがあった。陰極
箔の表面層がくずれると、陰極箔の静電容量が低下する
という欠点を惹起する。また、陰極箔は陽極箔と重合さ
せて巻回し、その端末を接着テープで止着し、コンデン
サとして電気機器等に組み込んで使用することが多い。
この際、陰極箔の表面層がくずれやすいと、表面層のく
ずれに伴い、接着テープによる止着が解けるという欠点
があった。 このように、従来のアルミニウムに銅を添加したアル
ミニウム合金箔は、電解エッチング後の表面層のくずれ
に起因する種々の欠点があった。一般的に言えば、表面
層のくずれは、アルミニウム合金箔中の銅の添加量が多
ければ多いほど、また鉄等の不純物が多ければ多いほ
ど、顕著であった。 この欠点を回避するため、従来より銅の添加量を0.3
％程度に抑えたアルミニウム箔を使用することが提案さ
れている。更に、中間焼鈍後の冷間圧延による圧下率を
少なくすることも提案されている。これは、冷間圧延を
繰り返して圧下率を大きくすると、金属組織が層状にな
りやすく、したがって層状にエッチングされるのを防止
するためである。しかし、アルミニウム純度を上げた
り、或いは中間焼鈍後の圧下率を少なくすると、得られ
るアルミニウム合金箔の強度低下を招き、したがってこ
のアルミニウム合金箔をエッチングして得られる陰極箔
の強度も低下するという欠点があった。陰極箔の強度が
低下すると、箔厚を薄くすることが困難になり、結局電
解コンデンサの小型化が図れず、ひいては電気機器等の
小型化が図れないという新たな欠点を惹起するに至るの
である。
そこで、本発明は、銅及び鉄と共に亜鉛及びマグネシ
ウムを添加したアルミニウム板を使用して、特定の中間
焼鈍条件で及び特定の圧下率で冷間圧延してアルミニウ
ム合金箔を得、これを電解コンデンサ陰極用アルミニウ
ム合金箔とすることにより、陰極箔を作成する際の電解
エッチング時において、層状にエッチングが進行しない
ようにして、陰極箔の表面層のくずれが生じにくいよう
にし、且つ陰極箔の強度を向上させようというものであ
る。
ウムを添加したアルミニウム板を使用して、特定の中間
焼鈍条件で及び特定の圧下率で冷間圧延してアルミニウ
ム合金箔を得、これを電解コンデンサ陰極用アルミニウ
ム合金箔とすることにより、陰極箔を作成する際の電解
エッチング時において、層状にエッチングが進行しない
ようにして、陰極箔の表面層のくずれが生じにくいよう
にし、且つ陰極箔の強度を向上させようというものであ
る。
即ち、本発明は、Cu0.1〜1.0％、Fe0.05〜0.20％、Zn
及びMg0.01〜0.15％、残部Alの組成よりなるアルミニウ
ム板を冷間圧延した後、350〜500℃で中間焼鈍し、次い
で圧下率90％以上となるようにして冷間圧延することを
特徴とする電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の
製造方法に関するものである。 本発明に使用するアルミニウム板の組成は、Cu0.1〜
1.0％、Fe0.05〜0.20％、Zn及びMg0.01〜0.15％、残部A
lよりなるものである。ここで、％は全て重量％を表し
ている。 アルミニウム板中におけるCuは、Al中に固溶してエッ
チング特性を向上させるものである。Cuが0.1％未満に
なると、得られるアルミニウム合金箔のエッチング特性
が向上しないため、好ましくない。また、Cuが1.0％を
超えると、飽和状態になってAl中に固溶しなくなり、ま
た得られるアルミニウム合金箔が層状にエッチングされ
やすくなるため、好ましくない。 アルミニウム板中におけるFeは、得られるアルミニウ
ム合金箔中の再結晶粒を微細化させて、箔の強度を向上
させるものである。Feが0.05％未満になると、箔の強度
が向上しないため、好ましくない。また、Feが0.20％を
超えると、アルミニウム合金箔が層状にエッチングされ
やすくなるため、好ましくない。 アルミニウム板中におけるZn及びMgは、得られるアル
ミニウム合金箔を電解エッチングする際、層状にエッチ
ングされるのを防止して、海綿状にエッチングされるよ
うにするものである。Zn及びMgが0.01％未満であると、
層状にエッチングが進行するのを防止しにくくなり、好
ましくない。また、Zn及びMgが0.15％を超えると、電解
エッチング時に粗大孔が生じやすくなって静電容量の低
下を招き、好ましくない。Zn及びMgは、各々を0.01〜0.
15％の範囲内で混合して使用する。混合して使用する
と、単独使用の場合に比べて、相乗効果により電解エッ
チング特性が更に向上する。 以上の如き組成を持つアルミニウム板は、鋳造時にC
u,Fe,Zn,Mgを所望量添加して鋳造して鋳塊を得、その後
均質化処理および熱間圧延して得ることができる。 このアルミニウム板を従来公知の方法によって、所望
の厚さになるまで冷間圧延する。そして、所望厚のアル
ミニウム板に中間焼鈍を施す。中間焼鈍は、350〜500℃
の温度で行われる。中間焼鈍を350℃未満で行うと、Cu
がAl中に十分固溶せずに析出し、電解エッチング時に粗
大孔を形成しやすくなり、好ましくない。また、中間焼
鈍を500℃を超える温度で行うと、再結晶粒が粗大化
し、得られるアルミニウム合金箔の強度を低下させるの
で、好ましくない。 なお、中間焼鈍の方法としては、バッチ焼鈍のみなら
ず連続焼鈍であってもよい。強度の点からは、一般的に
は連続焼鈍の方が高い値を得ることができるが、Cu量が
多くなるとバッチ焼鈍の方が高い値を得られる場合もあ
る。 中間焼鈍後のアルミニウム板には更に冷間圧延が施さ
れ、アルミニウム合金箔が得られる。この冷間圧延にお
いて、圧下率が90％以上となるようにする必要がある。
ここで、圧下率とは、〔（t0−t1）/t0〕×100（％）で
表されるものである。但し、t0は中間焼鈍後のアルミニ
ウム板の厚さを表し、t1は得られたアルミニウム合金箔
の厚さを表すものである。圧下率を90％未満にすると、
十分な加工硬化が発現せず、得られるアルミニウム合金
箔の強度が十分向上しにくいので、好ましくない。ま
た、最終焼鈍を施す場合に、圧下率を90％未満にしてお
くと、アルミニウム合金箔中の再結晶粒の微細化が不十
分となって、アルミニウム合金箔の強度が向上しにくい
ので、好ましくない。 以上のようにして得られたアルミニウム合金箔は、電
解コンデンサ陰極用として好適に使用しうるものであ
る。即ち、このアルミニウム合金箔に電解エッチングを
施して、箔表面に微細孔を形成させ、静電容量を高めて
電解コンデンサ用陰極箔とするのである。
及びMg0.01〜0.15％、残部Alの組成よりなるアルミニウ
ム板を冷間圧延した後、350〜500℃で中間焼鈍し、次い
で圧下率90％以上となるようにして冷間圧延することを
特徴とする電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の
製造方法に関するものである。 本発明に使用するアルミニウム板の組成は、Cu0.1〜
1.0％、Fe0.05〜0.20％、Zn及びMg0.01〜0.15％、残部A
lよりなるものである。ここで、％は全て重量％を表し
ている。 アルミニウム板中におけるCuは、Al中に固溶してエッ
チング特性を向上させるものである。Cuが0.1％未満に
なると、得られるアルミニウム合金箔のエッチング特性
が向上しないため、好ましくない。また、Cuが1.0％を
超えると、飽和状態になってAl中に固溶しなくなり、ま
た得られるアルミニウム合金箔が層状にエッチングされ
やすくなるため、好ましくない。 アルミニウム板中におけるFeは、得られるアルミニウ
ム合金箔中の再結晶粒を微細化させて、箔の強度を向上
させるものである。Feが0.05％未満になると、箔の強度
が向上しないため、好ましくない。また、Feが0.20％を
超えると、アルミニウム合金箔が層状にエッチングされ
やすくなるため、好ましくない。 アルミニウム板中におけるZn及びMgは、得られるアル
ミニウム合金箔を電解エッチングする際、層状にエッチ
ングされるのを防止して、海綿状にエッチングされるよ
うにするものである。Zn及びMgが0.01％未満であると、
層状にエッチングが進行するのを防止しにくくなり、好
ましくない。また、Zn及びMgが0.15％を超えると、電解
エッチング時に粗大孔が生じやすくなって静電容量の低
下を招き、好ましくない。Zn及びMgは、各々を0.01〜0.
15％の範囲内で混合して使用する。混合して使用する
と、単独使用の場合に比べて、相乗効果により電解エッ
チング特性が更に向上する。 以上の如き組成を持つアルミニウム板は、鋳造時にC
u,Fe,Zn,Mgを所望量添加して鋳造して鋳塊を得、その後
均質化処理および熱間圧延して得ることができる。 このアルミニウム板を従来公知の方法によって、所望
の厚さになるまで冷間圧延する。そして、所望厚のアル
ミニウム板に中間焼鈍を施す。中間焼鈍は、350〜500℃
の温度で行われる。中間焼鈍を350℃未満で行うと、Cu
がAl中に十分固溶せずに析出し、電解エッチング時に粗
大孔を形成しやすくなり、好ましくない。また、中間焼
鈍を500℃を超える温度で行うと、再結晶粒が粗大化
し、得られるアルミニウム合金箔の強度を低下させるの
で、好ましくない。 なお、中間焼鈍の方法としては、バッチ焼鈍のみなら
ず連続焼鈍であってもよい。強度の点からは、一般的に
は連続焼鈍の方が高い値を得ることができるが、Cu量が
多くなるとバッチ焼鈍の方が高い値を得られる場合もあ
る。 中間焼鈍後のアルミニウム板には更に冷間圧延が施さ
れ、アルミニウム合金箔が得られる。この冷間圧延にお
いて、圧下率が90％以上となるようにする必要がある。
ここで、圧下率とは、〔（t0−t1）/t0〕×100（％）で
表されるものである。但し、t0は中間焼鈍後のアルミニ
ウム板の厚さを表し、t1は得られたアルミニウム合金箔
の厚さを表すものである。圧下率を90％未満にすると、
十分な加工硬化が発現せず、得られるアルミニウム合金
箔の強度が十分向上しにくいので、好ましくない。ま
た、最終焼鈍を施す場合に、圧下率を90％未満にしてお
くと、アルミニウム合金箔中の再結晶粒の微細化が不十
分となって、アルミニウム合金箔の強度が向上しにくい
ので、好ましくない。 以上のようにして得られたアルミニウム合金箔は、電
解コンデンサ陰極用として好適に使用しうるものであ
る。即ち、このアルミニウム合金箔に電解エッチングを
施して、箔表面に微細孔を形成させ、静電容量を高めて
電解コンデンサ用陰極箔とするのである。
純度99.9％のアルミニウム地金に、Cu,Fe,Zn,Mgを第
１表に示す割合で添加して、所定の大きさのインゴット
を鋳造した。このインゴットを、温度600℃で10時間の
条件下てソーキング（均質化処理）を行い、その後熱間
圧延して3mm厚のアルミニウム板を得た。このアルミニ
ウム板を所望の厚さになるまで冷間圧延し、第２表に示
した条件で中間焼鈍を行った。また、中間焼鈍後に、第
２表に示した条件の圧下率で冷間圧延し、最終的に0.06
mm厚のアルミニウム合金箔（硬質材）を得た。 得られたアルミニウム合金箔（硬質材）に、次の条件
で電解エッチングを施して陰極箔を得た。即ち、60℃に
保持した2.5％塩酸＋1.3％蓚酸の溶液中で、40A/dm2の
直流電流を用いて、80秒間電解エッチングを行った。こ
のようにして得られた陰極箔の静電容量を、８％硼酸ア
ンモニウム液中にてLCRメーターを用いて測定し、その
結果を第２表に示した。なお、静電容量の単位はμF/cm
2である。 また、陰極箔のエッチング面の剥離性を判断するため
に、エッチング面にセロテープを貼着し、その後このセ
ロテープを引き剥がす時に、エッチング面がセロテープ
と共に引き剥がされるか否かをテストした（表面剥離テ
スト）。この結果、エッチング面が引き剥がされない場
合を○とし、微小に引き剥がされる場合を△とし、多量
に引き剥がされる場合を×とし、第２表に示した。 また、上記の陰極箔の引張強さを測定し、その結果を
第２表に示した。更に、前記の硬質材に最終焼鈍を施し
て軟質材とし、この軟質材を用いて陰極箔を作成し、こ
の引張強さも測定し、その結果を第２表に示した。な
お、引張強さの単位は、kg f/mm2である。 注）１）第２表中の条件Ａは、バッチ焼鈍であることを
表す。バッチ焼鈍の条件は、加熱速度50℃/hr、保持時
間５時間、冷却速度50℃/hrである。また、条件Ｂは連
続焼鈍であることを表す。連続焼鈍の条件は、急速加熱
で保持時間１分であり、急速冷却である。 以上の結果から明らかなように、実施例に係る方法で
得られた陰極箔は、比較例のものに比べて静電容量が高
く、またエッチング面の剥離も少なく、更に引張強度も
優れている。即ち、実施例に係る方法で得られた陰極箔
は、比較例のものに比べて、前記三つの特性がバランス
よく向上しているのである。
１表に示す割合で添加して、所定の大きさのインゴット
を鋳造した。このインゴットを、温度600℃で10時間の
条件下てソーキング（均質化処理）を行い、その後熱間
圧延して3mm厚のアルミニウム板を得た。このアルミニ
ウム板を所望の厚さになるまで冷間圧延し、第２表に示
した条件で中間焼鈍を行った。また、中間焼鈍後に、第
２表に示した条件の圧下率で冷間圧延し、最終的に0.06
mm厚のアルミニウム合金箔（硬質材）を得た。 得られたアルミニウム合金箔（硬質材）に、次の条件
で電解エッチングを施して陰極箔を得た。即ち、60℃に
保持した2.5％塩酸＋1.3％蓚酸の溶液中で、40A/dm2の
直流電流を用いて、80秒間電解エッチングを行った。こ
のようにして得られた陰極箔の静電容量を、８％硼酸ア
ンモニウム液中にてLCRメーターを用いて測定し、その
結果を第２表に示した。なお、静電容量の単位はμF/cm
2である。 また、陰極箔のエッチング面の剥離性を判断するため
に、エッチング面にセロテープを貼着し、その後このセ
ロテープを引き剥がす時に、エッチング面がセロテープ
と共に引き剥がされるか否かをテストした（表面剥離テ
スト）。この結果、エッチング面が引き剥がされない場
合を○とし、微小に引き剥がされる場合を△とし、多量
に引き剥がされる場合を×とし、第２表に示した。 また、上記の陰極箔の引張強さを測定し、その結果を
第２表に示した。更に、前記の硬質材に最終焼鈍を施し
て軟質材とし、この軟質材を用いて陰極箔を作成し、こ
の引張強さも測定し、その結果を第２表に示した。な
お、引張強さの単位は、kg f/mm2である。 注）１）第２表中の条件Ａは、バッチ焼鈍であることを
表す。バッチ焼鈍の条件は、加熱速度50℃/hr、保持時
間５時間、冷却速度50℃/hrである。また、条件Ｂは連
続焼鈍であることを表す。連続焼鈍の条件は、急速加熱
で保持時間１分であり、急速冷却である。 以上の結果から明らかなように、実施例に係る方法で
得られた陰極箔は、比較例のものに比べて静電容量が高
く、またエッチング面の剥離も少なく、更に引張強度も
優れている。即ち、実施例に係る方法で得られた陰極箔
は、比較例のものに比べて、前記三つの特性がバランス
よく向上しているのである。
【発明の効果】 以上説明したように、本発明に係る方法で得られた電
解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、ある特定の
組成を持ち、且つある特定の条件で製造されたものであ
るため、電解エッチング時において層状にエッチングさ
れずに海綿状にエッチングされる。従って、得られた陰
極箔はその表面がくずれにくく、高静電容量である。更
に、電気機器等に陰極箔を巻回し端末を粘着テープで止
着して組み込んだ場合、表面くずれに起因して粘着テー
プが剥がれ、陰極箔の巻回が解けることが防止しうる。
また、本発明に係る方法は、中間焼鈍後の冷間圧延によ
る圧下率を高くすることができるので、得られるアルミ
ニウム合金箔の強度が高く、よって得られる陰極箔の強
度も高くなる。従って、陰極箔の厚さを薄くすることが
でき、得られる電解コンデンサを小型化することがで
き、小型の電気機器に組み込むことが可能になる。 以上のように、本発明に係る方法で得られた電解コン
デンサ陰極用アルミニウム合金箔を使用して、陰極箔を
作成すると、高静電容量で且つ強度に優れ、更にこの陰
極箔を巻回して使用した場合にも巻回が解けにくいとい
う効果を奏するものである。
解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔は、ある特定の
組成を持ち、且つある特定の条件で製造されたものであ
るため、電解エッチング時において層状にエッチングさ
れずに海綿状にエッチングされる。従って、得られた陰
極箔はその表面がくずれにくく、高静電容量である。更
に、電気機器等に陰極箔を巻回し端末を粘着テープで止
着して組み込んだ場合、表面くずれに起因して粘着テー
プが剥がれ、陰極箔の巻回が解けることが防止しうる。
また、本発明に係る方法は、中間焼鈍後の冷間圧延によ
る圧下率を高くすることができるので、得られるアルミ
ニウム合金箔の強度が高く、よって得られる陰極箔の強
度も高くなる。従って、陰極箔の厚さを薄くすることが
でき、得られる電解コンデンサを小型化することがで
き、小型の電気機器に組み込むことが可能になる。 以上のように、本発明に係る方法で得られた電解コン
デンサ陰極用アルミニウム合金箔を使用して、陰極箔を
作成すると、高静電容量で且つ強度に優れ、更にこの陰
極箔を巻回して使用した場合にも巻回が解けにくいとい
う効果を奏するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６６１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８５Ｚ ６８５ ６８６Ａ ６８６ ６９１Ｂ ６９１ ６９４Ａ ６９４ Ｈ０１Ｇ 9/04 ３３１ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22F 1/04 - 1/057 C22C 21/00 - 21/18 H01G 9/04 H01G 9/042
Claims (1)
- 【請求項１】Cu0.1〜1.0％、Fe0.05〜0.20％、Zn及びMg
0.01〜0.15％、残部Alの組成よりなるアルミニウム板を
冷間圧延した後、350〜500℃で中間焼鈍し、次いで圧下
率90％以上となるようにして冷間圧延することを特徴と
する電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20176390A JP3180956B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20176390A JP3180956B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488155A JPH0488155A (ja) | 1992-03-23 |
| JP3180956B2 true JP3180956B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=16446531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20176390A Expired - Fee Related JP3180956B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180956B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3258249B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2002-02-18 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用アルミニウム電極箔 |
| JP4703066B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2011-06-15 | 東洋アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金軟質箔の製造方法 |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP20176390A patent/JP3180956B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0488155A (ja) | 1992-03-23 |
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