JP3293081B2 - 電解コンデンサ陽極用アルミニウム箔及びその製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ陽極用アルミニウム箔及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い静電容量をもつ電
解コンデンサ用陽極に適した箔及びその製造方法に関す
る。
解コンデンサ用陽極に適した箔及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電解コンデンサ陽極用アルミニウム材料
の中で、化成電圧１００Ｖ以下の低圧用箔として、純度
９９．９８％以上の硬質箔及び硬質箔を焼鈍した軟質箔
が使用されている。たとえば、アルミニウムＤＣ鋳塊を
板厚２〜７ｍｍに熱間圧延し、次いで冷間圧延によって
厚み約０．５ｍｍの箔地材に製造される。得られた箔地
材は、最終箔圧延で厚み５０〜１１０μｍの箔に加工さ
れた後、エッチング，化成処理等の工程を経てコンデン
サ陽極となる。エッチング工程では、アルミニウム箔の
表面に微細な凹凸が形成され、実効的な表面積を増加さ
せる。そして、エッチング後のアルミニウム箔に陽極酸
化等の電解処理を施し、誘電体皮膜を形成する。
の中で、化成電圧１００Ｖ以下の低圧用箔として、純度
９９．９８％以上の硬質箔及び硬質箔を焼鈍した軟質箔
が使用されている。たとえば、アルミニウムＤＣ鋳塊を
板厚２〜７ｍｍに熱間圧延し、次いで冷間圧延によって
厚み約０．５ｍｍの箔地材に製造される。得られた箔地
材は、最終箔圧延で厚み５０〜１１０μｍの箔に加工さ
れた後、エッチング，化成処理等の工程を経てコンデン
サ陽極となる。エッチング工程では、アルミニウム箔の
表面に微細な凹凸が形成され、実効的な表面積を増加さ
せる。そして、エッチング後のアルミニウム箔に陽極酸
化等の電解処理を施し、誘電体皮膜を形成する。
【０００３】表面処理以前の工程でアルミニウム箔に多
量の不純物が析出していると、エッチング時の溶解減量
が多くなると共に、表面処理時に残存し、誘電体皮膜欠
陥が発生し易く、電解コンデンサの性能低下を来す。そ
こで、製造工程における不純物析出を制御する必要があ
る。そのため、熱延時間を短くする方法が採用されてい
る。また、熱延終了温度を高く設定することにより、マ
クロ組織を均一にし、エッチング後にスジ状ムラが発生
することを防止する方法も採用されている。
量の不純物が析出していると、エッチング時の溶解減量
が多くなると共に、表面処理時に残存し、誘電体皮膜欠
陥が発生し易く、電解コンデンサの性能低下を来す。そ
こで、製造工程における不純物析出を制御する必要があ
る。そのため、熱延時間を短くする方法が採用されてい
る。また、熱延終了温度を高く設定することにより、マ
クロ組織を均一にし、エッチング後にスジ状ムラが発生
することを防止する方法も採用されている。
【０００４】たとえば、特公昭５１−２７８５２号公報
では、純度９９．４５％以上のアルミニウム材料を５１
０℃以上の温度に加熱した後、圧下率８５％以上で冷間
圧延し硬質箔を製造している。また、本出願人等も、９
９．９％以上の純度において、静電容量を高める手段と
して、均質化処理及び熱間圧延の温度条件を規制するこ
とにより不純物を完全に固溶させる方法を特開昭５８−
２２１２６５で紹介した。
では、純度９９．４５％以上のアルミニウム材料を５１
０℃以上の温度に加熱した後、圧下率８５％以上で冷間
圧延し硬質箔を製造している。また、本出願人等も、９
９．９％以上の純度において、静電容量を高める手段と
して、均質化処理及び熱間圧延の温度条件を規制するこ
とにより不純物を完全に固溶させる方法を特開昭５８−
２２１２６５で紹介した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】静電容量の大きなコン
デンサ陽極を得るためには、アルミニウム箔の比表面積
を大きくすることが必要である。比表面積の増大は、エ
ッチング技術の進歩により可能となっているが、それに
伴ってアルミニウム箔の品質に関する要求が苛酷になっ
ている。特に溶解減量やスジ状ムラ等が問題とされ、従
来法で製造されたアルミニウム箔を超える品質が要求さ
れる。本発明は、このような要求に応えるべく案出され
たものであり、不純物の析出量を電気比抵抗で規定する
ことによって、静電容量が大きく商品価値の高い電解コ
ンデンサ陽極用箔を提供することを目的とする。
デンサ陽極を得るためには、アルミニウム箔の比表面積
を大きくすることが必要である。比表面積の増大は、エ
ッチング技術の進歩により可能となっているが、それに
伴ってアルミニウム箔の品質に関する要求が苛酷になっ
ている。特に溶解減量やスジ状ムラ等が問題とされ、従
来法で製造されたアルミニウム箔を超える品質が要求さ
れる。本発明は、このような要求に応えるべく案出され
たものであり、不純物の析出量を電気比抵抗で規定する
ことによって、静電容量が大きく商品価値の高い電解コ
ンデンサ陽極用箔を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電解コンデンサ
陽極用アルミニウム箔は、その目的を達成するため、Ｆ
ｅ：１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐｐｍ及びＣ
ｕ：１〜５０ｐｐｍに規制され、Ａｌ純度が９９．９７
％以上であり、且つ２０℃における電気比抵抗値が硬質
箔で２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃｍの範囲，軟質箔
で２．６６０〜２．６８０μΩ・ｃｍの範囲にあること
を特徴とする。圧延方向に延びる表面結晶粒の幅は、商
品価値に悪影響を与えるスジ状模様の発生を抑える上か
ら、０．５ｍｍ以下にすることが好ましい。
陽極用アルミニウム箔は、その目的を達成するため、Ｆ
ｅ：１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐｐｍ及びＣ
ｕ：１〜５０ｐｐｍに規制され、Ａｌ純度が９９．９７
％以上であり、且つ２０℃における電気比抵抗値が硬質
箔で２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃｍの範囲，軟質箔
で２．６６０〜２．６８０μΩ・ｃｍの範囲にあること
を特徴とする。圧延方向に延びる表面結晶粒の幅は、商
品価値に悪影響を与えるスジ状模様の発生を抑える上か
ら、０．５ｍｍ以下にすることが好ましい。
【０００７】本発明の箔は、４８０〜６００℃の温度範
囲に３〜４８時間加熱する均質化処理を施したアルミニ
ウム材料を熱間圧延，冷間圧延及び箔圧延することによ
り製造される。得られた硬質箔は、必要に応じ焼鈍する
ことにより軟質箔となる。このとき、熱間圧延は、圧延
開始温度を４８０〜５８０℃、熱間圧延中に再結晶を少
なくとも１回以上起こさせることにより再結晶粒を微細
化すると共に、圧延ロール通過後の板温が３００〜３７
０℃の温度範囲に入る熱延パス回数を２回以下、熱延終
了温度後のコイル巻上げ板温度を３００℃未満とする条
件下で行われる。また、均質化処理が施される鋳塊は、
Ｆｅ：１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐｐｍ及び
Ｃｕ：１〜５０ｐｐｍに規制され、Ａｌ純度が９９．９
７％以上である。
囲に３〜４８時間加熱する均質化処理を施したアルミニ
ウム材料を熱間圧延，冷間圧延及び箔圧延することによ
り製造される。得られた硬質箔は、必要に応じ焼鈍する
ことにより軟質箔となる。このとき、熱間圧延は、圧延
開始温度を４８０〜５８０℃、熱間圧延中に再結晶を少
なくとも１回以上起こさせることにより再結晶粒を微細
化すると共に、圧延ロール通過後の板温が３００〜３７
０℃の温度範囲に入る熱延パス回数を２回以下、熱延終
了温度後のコイル巻上げ板温度を３００℃未満とする条
件下で行われる。また、均質化処理が施される鋳塊は、
Ｆｅ：１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐｐｍ及び
Ｃｕ：１〜５０ｐｐｍに規制され、Ａｌ純度が９９．９
７％以上である。
【０００８】
【作 用】Ｆｅ，Ｓｉ，Ｃｕ等の不純物は、Ａｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系，Ａｌ−Ｆｅ系，Ａｌ−Ｃｕ系等の金属間化合
物となって析出し、エッチング開始点となる。エッチン
グ中の溶解減量を抑え、且つ高い静電容量を得るために
は、特開昭５８−２２１２６５号公報で紹介したように
箔に不純物を完全に固溶させる。しかし、本発明におい
ては、ある程度のコントロールされた量で分散析出して
いることが必要であることを解明した。しかし、電子顕
微鏡等を使用した目視検査で、不純物の析出量を定量的
に把握することは困難である。
−Ｓｉ系，Ａｌ−Ｆｅ系，Ａｌ−Ｃｕ系等の金属間化合
物となって析出し、エッチング開始点となる。エッチン
グ中の溶解減量を抑え、且つ高い静電容量を得るために
は、特開昭５８−２２１２６５号公報で紹介したように
箔に不純物を完全に固溶させる。しかし、本発明におい
ては、ある程度のコントロールされた量で分散析出して
いることが必要であることを解明した。しかし、電子顕
微鏡等を使用した目視検査で、不純物の析出量を定量的
に把握することは困難である。
【０００９】不純物の析出状態は、電気比抵抗に基づい
て定量的に把握することができる。すなわち、電気比抵
抗は、転位密度，格子の熱振動，不純物元素の存在状態
等によって同じ材料組成のアルミニウムであっても異な
った値を示す。測定温度等の条件を一定にして比較する
とき、転位密度及び格子の熱振動がほぼ一定であるた
め、電気比抵抗は、固溶度等の不純物の存在状態を正確
に表した指標となる。すなわち、同一組成の材料におい
て電気比抵抗が大きいと不純物析出量が少なく、電気比
抵抗が小さいと不純物析出量が多くなっていることを表
す。
て定量的に把握することができる。すなわち、電気比抵
抗は、転位密度，格子の熱振動，不純物元素の存在状態
等によって同じ材料組成のアルミニウムであっても異な
った値を示す。測定温度等の条件を一定にして比較する
とき、転位密度及び格子の熱振動がほぼ一定であるた
め、電気比抵抗は、固溶度等の不純物の存在状態を正確
に表した指標となる。すなわち、同一組成の材料におい
て電気比抵抗が大きいと不純物析出量が少なく、電気比
抵抗が小さいと不純物析出量が多くなっていることを表
す。
【００１０】本発明者等は、この不純物の析出状態を表
す硬質箔の電気比抵抗が２．６８０〜２．７３０μΩ・
ｃｍの範囲にあるとき、溶解減量を増加させることな
く、エッチングによって比表面積を高め、静電容量の大
きな電解コンデンサ陽極用硬質アルミニウム箔が得られ
ることを見い出した。電気比抵抗は、組成，熱処理，熱
延条件等を制御することにより適正値に調整することが
できる。アルミニウム箔中の不純物析出状態は、スラブ
の不純物濃度，均質化処理条件，熱間圧延条件等によっ
て変わる。しかし、熱間圧延以降の冷間圧延工程及び箔
圧延工程においては、不純物の析出状態は変化しない。
そこで、電気比抵抗が２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃ
ｍとなる不純物析出量にコントロールするとき、好適な
硬質アルミニウム箔が得られる。
す硬質箔の電気比抵抗が２．６８０〜２．７３０μΩ・
ｃｍの範囲にあるとき、溶解減量を増加させることな
く、エッチングによって比表面積を高め、静電容量の大
きな電解コンデンサ陽極用硬質アルミニウム箔が得られ
ることを見い出した。電気比抵抗は、組成，熱処理，熱
延条件等を制御することにより適正値に調整することが
できる。アルミニウム箔中の不純物析出状態は、スラブ
の不純物濃度，均質化処理条件，熱間圧延条件等によっ
て変わる。しかし、熱間圧延以降の冷間圧延工程及び箔
圧延工程においては、不純物の析出状態は変化しない。
そこで、電気比抵抗が２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃ
ｍとなる不純物析出量にコントロールするとき、好適な
硬質アルミニウム箔が得られる。
【００１１】製造条件を管理することによって、同時に
スジ状模様を無くすことができ、箔の商品価値を高める
ことが可能となる。スジ状模様は、均質化処理工程で再
結晶粒が生成・成長することに起因するが、熱間圧延中
に押し潰して新たな再結晶を行わせることによってスジ
状模様の発生を抑えることができる。特に、熱間圧延中
で再結晶粒の幅を０．５ｍｍ以下にするとき、スジ状模
様の抑制効果が顕著になる。以下、各製造条件について
説明する。
スジ状模様を無くすことができ、箔の商品価値を高める
ことが可能となる。スジ状模様は、均質化処理工程で再
結晶粒が生成・成長することに起因するが、熱間圧延中
に押し潰して新たな再結晶を行わせることによってスジ
状模様の発生を抑えることができる。特に、熱間圧延中
で再結晶粒の幅を０．５ｍｍ以下にするとき、スジ状模
様の抑制効果が顕著になる。以下、各製造条件について
説明する。
【００１２】組成：本発明では、不純物としてＦｅ：１
０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐｐｍ及びＣｕ：１
〜５０ｐｐｍを含む鋳塊を熱間圧延する。Ｆｅ，Ｓｉ，
Ｃｕ等の不純物含有量が規定された量よりも少ないと、
不純物析出量が少なくなり、エッチング開始点が減少す
る。その結果、エッチングにより比表面積の増加に限度
があり、大きな静電容量をもった電解コンデンサ陽極箔
が得られない。逆に、Ｆｅ，Ｓｉ，Ｃｕ等の不純物含有
量がそれぞれの規定量を超えると、均質化処理以降の工
程を如何に工夫しても不純物の析出量が多くなりすぎ、
エッチング中に過溶解を起こす。しかも、多量の析出物
によって結晶粒界の移動を阻止する作用が大きくなり、
熱間圧延中における再結晶粒の生成及び成長が生じ難く
なる。したがって、硬質アルミニウム箔の電気比抵抗が
２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃｍの範囲に維持される
ように、Ｆｅ：１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐ
ｐｍ及びＣｕ：１〜５０ｐｐｍの範囲で不純物含有量を
調整する。
０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐｐｍ及びＣｕ：１
〜５０ｐｐｍを含む鋳塊を熱間圧延する。Ｆｅ，Ｓｉ，
Ｃｕ等の不純物含有量が規定された量よりも少ないと、
不純物析出量が少なくなり、エッチング開始点が減少す
る。その結果、エッチングにより比表面積の増加に限度
があり、大きな静電容量をもった電解コンデンサ陽極箔
が得られない。逆に、Ｆｅ，Ｓｉ，Ｃｕ等の不純物含有
量がそれぞれの規定量を超えると、均質化処理以降の工
程を如何に工夫しても不純物の析出量が多くなりすぎ、
エッチング中に過溶解を起こす。しかも、多量の析出物
によって結晶粒界の移動を阻止する作用が大きくなり、
熱間圧延中における再結晶粒の生成及び成長が生じ難く
なる。したがって、硬質アルミニウム箔の電気比抵抗が
２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃｍの範囲に維持される
ように、Ｆｅ：１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐ
ｐｍ及びＣｕ：１〜５０ｐｐｍの範囲で不純物含有量を
調整する。
【００１３】均質化処理条件：スラブの均質化処理条件
は、不純物の析出に大きな影響を与える要因である。一
般的には、電解コンデンサ陽極箔用材料の均質化処理と
して、６００℃を超える加熱が採用されている。しか
し、６００℃を超える温度で均質化処理を行うと不純物
の固溶が促進され、そのまま急冷し短時間タイプの熱間
圧延を施した場合、不純物の析出量が少なくなる。しか
も、鋳塊中の再結晶粒が粗大化する欠陥が顕著に表れ
る。その結果、箔のエッチング時にエッチング開始点の
不足が生じ、却って静電容量の低下を招く。また、箔が
溶けにくくなり、内部に進行するピットが少なく、表面
部にピットが集中する。そのため、表面溶解等の欠陥が
発生する。したがって、最適な不純物析出量を得るた
め、均質化処理温度を６００℃以下、好ましくは５８０
℃以下にすることが必要である。
は、不純物の析出に大きな影響を与える要因である。一
般的には、電解コンデンサ陽極箔用材料の均質化処理と
して、６００℃を超える加熱が採用されている。しか
し、６００℃を超える温度で均質化処理を行うと不純物
の固溶が促進され、そのまま急冷し短時間タイプの熱間
圧延を施した場合、不純物の析出量が少なくなる。しか
も、鋳塊中の再結晶粒が粗大化する欠陥が顕著に表れ
る。その結果、箔のエッチング時にエッチング開始点の
不足が生じ、却って静電容量の低下を招く。また、箔が
溶けにくくなり、内部に進行するピットが少なく、表面
部にピットが集中する。そのため、表面溶解等の欠陥が
発生する。したがって、最適な不純物析出量を得るた
め、均質化処理温度を６００℃以下、好ましくは５８０
℃以下にすることが必要である。
【００１４】他方、均質化処理温度が４８０℃未満であ
ると、不純物の析出が最適量を超えて多くなる。過剰の
不純物析出は、エッチング時における過溶解の原因とな
り、熱間圧延以降の工程における条件制御によって解消
することができない。従って、均質化処理は、４８０℃
以上、好ましくは５００℃以上で行われる。均質化処理
時間は、温度が５００〜５８０℃である限り特に規定さ
れるものではない。最適な不純物析出量を得るために
は、３時間以上の均質化処理が望ましい。しかし、均質
化処理時間が長すぎると、鋳塊中に再結晶粒が生成し大
きく成長する。結晶粒の成長は、熱間圧延後の結晶幅を
大きくし、スジ状模様となる傾向を助長する。したがっ
て、均質化処理時間は、上限を４８時間とすることが好
ましい。
ると、不純物の析出が最適量を超えて多くなる。過剰の
不純物析出は、エッチング時における過溶解の原因とな
り、熱間圧延以降の工程における条件制御によって解消
することができない。従って、均質化処理は、４８０℃
以上、好ましくは５００℃以上で行われる。均質化処理
時間は、温度が５００〜５８０℃である限り特に規定さ
れるものではない。最適な不純物析出量を得るために
は、３時間以上の均質化処理が望ましい。しかし、均質
化処理時間が長すぎると、鋳塊中に再結晶粒が生成し大
きく成長する。結晶粒の成長は、熱間圧延後の結晶幅を
大きくし、スジ状模様となる傾向を助長する。したがっ
て、均質化処理時間は、上限を４８時間とすることが好
ましい。
【００１５】熱間圧延条件：均質化処理された鋳塊を熱
間圧延するとき、再結晶がダイナミックに進行し、結晶
粒の微細化が図られる。熱間圧延開始温度は、不純物の
析出を促進する上で４８０〜５８０℃、好ましくは５０
０〜５８０℃に設定する。均質化処理温度がこの範囲で
あれば、同じ温度又は若干低い温度で熱間圧延を開始す
る。エッチング後のスジ状模様を目立たなくするために
は、熱間圧延中に板表面の再結晶を少なくとも１回、好
ましくは２回以上起こさせることが必要である。再結晶
させる方法として、本発明を拘束するものではないが、
たとえば熱間圧延中の板温を４００℃以上に維持し、圧
延途中又は圧延ロール通過後に６０〜１２０秒保持する
方法が掲げられる。
間圧延するとき、再結晶がダイナミックに進行し、結晶
粒の微細化が図られる。熱間圧延開始温度は、不純物の
析出を促進する上で４８０〜５８０℃、好ましくは５０
０〜５８０℃に設定する。均質化処理温度がこの範囲で
あれば、同じ温度又は若干低い温度で熱間圧延を開始す
る。エッチング後のスジ状模様を目立たなくするために
は、熱間圧延中に板表面の再結晶を少なくとも１回、好
ましくは２回以上起こさせることが必要である。再結晶
させる方法として、本発明を拘束するものではないが、
たとえば熱間圧延中の板温を４００℃以上に維持し、圧
延途中又は圧延ロール通過後に６０〜１２０秒保持する
方法が掲げられる。
【００１６】エッチング時における過溶解の原因である
多量の不純物析出は、圧延ロール通過後の板温が３００
〜３７０℃となるパスを０〜２回とし、熱延終了後のコ
イル巻上げ板温度を３００℃未満にすることによって抑
制される。圧延ロール通過後の板温が３００〜３７０℃
となるパス回数が３回以上になると、不純物の析出が進
行し、過剰の不純物析出量となる。また、熱間圧延終了
後のコイル巻上げ板温度が３００℃以上になると、不純
物の析出量が多くなりすぎる。したがって、圧延ロール
通過後、巻上げ板温度が３００℃以上の場合は、クーラ
ント等で強制冷却することにより板温度を３００℃未満
にしてから巻き上げる。製造された熱延板に対し、中間
焼鈍を施すことなく厚さ０．３〜０．６ｍｍの箔地材に
冷間圧延する。冷延後、熱延条件の管理により、必要と
する量で不純物が析出した箔地材が得られる。箔地材
は、更に厚さ５０〜１１０μｍまで箔圧延され、硬質ア
ルミニウム箔となる。
多量の不純物析出は、圧延ロール通過後の板温が３００
〜３７０℃となるパスを０〜２回とし、熱延終了後のコ
イル巻上げ板温度を３００℃未満にすることによって抑
制される。圧延ロール通過後の板温が３００〜３７０℃
となるパス回数が３回以上になると、不純物の析出が進
行し、過剰の不純物析出量となる。また、熱間圧延終了
後のコイル巻上げ板温度が３００℃以上になると、不純
物の析出量が多くなりすぎる。したがって、圧延ロール
通過後、巻上げ板温度が３００℃以上の場合は、クーラ
ント等で強制冷却することにより板温度を３００℃未満
にしてから巻き上げる。製造された熱延板に対し、中間
焼鈍を施すことなく厚さ０．３〜０．６ｍｍの箔地材に
冷間圧延する。冷延後、熱延条件の管理により、必要と
する量で不純物が析出した箔地材が得られる。箔地材
は、更に厚さ５０〜１１０μｍまで箔圧延され、硬質ア
ルミニウム箔となる。
【００１７】得られた硬質アルミニウム箔の電気比抵抗
は、２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃｍであり、圧延方
向に延びたそれぞれの表面結晶粒の幅が０．５ｍｍ以下
である。通常のエッチング処理を施すとき、少ない溶解
減量で３０μＦ／ｃｍ2 以上の高い静電容量をもった電
解コンデンサ陽極箔が得られる。また、エッチング後に
スジ状模様も目立たず、商品価値の高いものになる。な
お、硬質アルミニウム箔の電気比抵抗は、箔地材の電気
比抵抗に比較して若干大きくなる傾向にあるが、計測さ
れた数値からみるとき箔地材とほぼ同じ電気比抵抗値を
示す。硬質アルミニウム箔に焼鈍を施し、通常のエッチ
ングを行うとき、陽極用軟質箔となる。このときの最終
焼鈍は、温度２５０〜４５０℃に３〜４８時間保持する
ことによって行われる。焼鈍温度が２５０〜３００℃の
範囲にあるとＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の析出物が、３００℃
以上の焼鈍温度ではＡｌ−Ｆｅ系の析出物が主に析出す
る。これら析出物は電位的に卑であるので、適当量を分
散させることにより、エッチング時において深さ方向に
エッチピットが進行することを促進する。その結果、静
電容量が増加する。また、選択的なエッチピットの進行
によって過度の表面溶解が抑制され、溶解減量も減少す
る。この点、２５０℃未満或いは４５０℃を超える焼鈍
温度では、不純物析出量に不足を生じ、エッチングが深
さ方向に進行せず、箔の表面溶解が発生し易くなる。
は、２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃｍであり、圧延方
向に延びたそれぞれの表面結晶粒の幅が０．５ｍｍ以下
である。通常のエッチング処理を施すとき、少ない溶解
減量で３０μＦ／ｃｍ2 以上の高い静電容量をもった電
解コンデンサ陽極箔が得られる。また、エッチング後に
スジ状模様も目立たず、商品価値の高いものになる。な
お、硬質アルミニウム箔の電気比抵抗は、箔地材の電気
比抵抗に比較して若干大きくなる傾向にあるが、計測さ
れた数値からみるとき箔地材とほぼ同じ電気比抵抗値を
示す。硬質アルミニウム箔に焼鈍を施し、通常のエッチ
ングを行うとき、陽極用軟質箔となる。このときの最終
焼鈍は、温度２５０〜４５０℃に３〜４８時間保持する
ことによって行われる。焼鈍温度が２５０〜３００℃の
範囲にあるとＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の析出物が、３００℃
以上の焼鈍温度ではＡｌ−Ｆｅ系の析出物が主に析出す
る。これら析出物は電位的に卑であるので、適当量を分
散させることにより、エッチング時において深さ方向に
エッチピットが進行することを促進する。その結果、静
電容量が増加する。また、選択的なエッチピットの進行
によって過度の表面溶解が抑制され、溶解減量も減少す
る。この点、２５０℃未満或いは４５０℃を超える焼鈍
温度では、不純物析出量に不足を生じ、エッチングが深
さ方向に進行せず、箔の表面溶解が発生し易くなる。
【００１８】軟質箔を得る最終焼鈍の雰囲気は特に規定
されるものではないが、圧延油の焼付きに起因したエッ
チド箔表面不良を避けるために、不活性ガス又は圧力１
０-3トール以下の真空雰囲気とすることが好ましい。最
終焼鈍後の軟質箔は、電気比抵抗が２．６６０〜２．６
８０μΩ・ｃｍとなり、静電容量２１μＦ／ｃｍ2 以上
の陽極用箔となる。電解コンデンサの要求性能に応じ
て、硬質箔及び軟質箔を使い分ける。硬質箔及び軟質箔
は、エッチング及び化成処理が施された後、電解コンデ
ンサに組み立てられる。
されるものではないが、圧延油の焼付きに起因したエッ
チド箔表面不良を避けるために、不活性ガス又は圧力１
０-3トール以下の真空雰囲気とすることが好ましい。最
終焼鈍後の軟質箔は、電気比抵抗が２．６６０〜２．６
８０μΩ・ｃｍとなり、静電容量２１μＦ／ｃｍ2 以上
の陽極用箔となる。電解コンデンサの要求性能に応じ
て、硬質箔及び軟質箔を使い分ける。硬質箔及び軟質箔
は、エッチング及び化成処理が施された後、電解コンデ
ンサに組み立てられる。
【００１９】
実施例１：Ａｌ純度９９．９７％以上でＦｅ，Ｓｉ，Ｃ
ｕ等の不純物含有量を変化させたスラブを、通常の鋳造
条件で製造した。均質化処理及び熱間圧延の条件水準を
変えて熱延板を製造し、中間焼鈍をすることなく厚さ
０．３５ｍｍの箔地材に冷間圧延し、更に厚さ９０μｍ
まで箔圧延することにより、１５種類の硬質箔を作製し
た。組成及び処理条件を表１に示す。なお、圧延パス回
数は、圧延ロール通過後の板温が３００〜３７０℃の温
度範囲となる圧延を行ったときのパス回数を示す。
ｕ等の不純物含有量を変化させたスラブを、通常の鋳造
条件で製造した。均質化処理及び熱間圧延の条件水準を
変えて熱延板を製造し、中間焼鈍をすることなく厚さ
０．３５ｍｍの箔地材に冷間圧延し、更に厚さ９０μｍ
まで箔圧延することにより、１５種類の硬質箔を作製し
た。組成及び処理条件を表１に示す。なお、圧延パス回
数は、圧延ロール通過後の板温が３００〜３７０℃の温
度範囲となる圧延を行ったときのパス回数を示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】個々の硬質箔に対し、次の条件で電解エッ
チングを施した。電解エッチングの条件 浴組成：８重量％塩酸＋１重量％硫酸 浴温 ：２５℃ 電流波形：周波数２０Ｈｚの正弦波交流 電流密度：１６０ｍＡ／ｃｍ2 電解時間：３００秒
チングを施した。電解エッチングの条件 浴組成：８重量％塩酸＋１重量％硫酸 浴温 ：２５℃ 電流波形：周波数２０Ｈｚの正弦波交流 電流密度：１６０ｍＡ／ｃｍ2 電解時間：３００秒
【００２２】エッチングされた箔の溶解減量を測定した
後、常法に従って２０Ｖの化成処理を施し、それらの静
電容量を測定した。溶解減量及び静電容量の測定結果
を、２０℃において直流４端子法で測定した箔地材及び
硬質アルミニウム箔の電気比抵抗及び最大結晶幅と熱延
途中の再結晶回数と共に表２に示す。表２から明らかな
ように、硬質アルミニウム箔の電気比抵抗を２．６８０
〜２．７３０μΩ・ｃｍの範囲に維持するとき、不純物
析出量が適正にコントロールされ、少ない溶解減量で静
電容量の大きな陽極箔が得られていることが判る。
後、常法に従って２０Ｖの化成処理を施し、それらの静
電容量を測定した。溶解減量及び静電容量の測定結果
を、２０℃において直流４端子法で測定した箔地材及び
硬質アルミニウム箔の電気比抵抗及び最大結晶幅と熱延
途中の再結晶回数と共に表２に示す。表２から明らかな
ように、硬質アルミニウム箔の電気比抵抗を２．６８０
〜２．７３０μΩ・ｃｍの範囲に維持するとき、不純物
析出量が適正にコントロールされ、少ない溶解減量で静
電容量の大きな陽極箔が得られていることが判る。
【００２３】
【表２】
【００２４】実施例２：試験番号１１，１２，１４のア
ルミニウム材料について、実施例１と同様な工程を経て
厚さ９０μｍの硬質箔を製造した後、圧力１０-5トール
の真空雰囲気中で２００〜５００℃に２４時間加熱する
焼鈍を施した。２０℃における電気比抵抗を直流４端子
法で測定した後、実施例１と同じ条件でエッチングし
た。エッチングされた箔を常法に従ってアジピン酸系水
溶液中で２０Ｖの化成処理を施し、それらの静電容量を
測定した。
ルミニウム材料について、実施例１と同様な工程を経て
厚さ９０μｍの硬質箔を製造した後、圧力１０-5トール
の真空雰囲気中で２００〜５００℃に２４時間加熱する
焼鈍を施した。２０℃における電気比抵抗を直流４端子
法で測定した後、実施例１と同じ条件でエッチングし
た。エッチングされた箔を常法に従ってアジピン酸系水
溶液中で２０Ｖの化成処理を施し、それらの静電容量を
測定した。
【００２５】焼鈍された軟質箔の電気比抵抗は、焼鈍温
度に応じて図１に示すように変化した。図１から明らか
なように、保持時間を２４時間とする条件下では、焼鈍
温度３００℃付近で電気比抵抗の低下がみられ、焼鈍温
度が低い或いは高い場合の何れにおいても電気比抵抗の
増加する傾向がみられた。しかし、焼鈍材としての電気
比抵抗を２．６６０〜２．６８０μΩ・ｃｍの範囲に維
持する限り、図２に示すように２６μＦ／ｃｍ2 以上の
大きな静電容量をもつ軟質陽極箔が得られた。また、試
験番号１１及び１２の軟質箔は、最大結晶粒幅が０．５
ｍｍ以下であった。
度に応じて図１に示すように変化した。図１から明らか
なように、保持時間を２４時間とする条件下では、焼鈍
温度３００℃付近で電気比抵抗の低下がみられ、焼鈍温
度が低い或いは高い場合の何れにおいても電気比抵抗の
増加する傾向がみられた。しかし、焼鈍材としての電気
比抵抗を２．６６０〜２．６８０μΩ・ｃｍの範囲に維
持する限り、図２に示すように２６μＦ／ｃｍ2 以上の
大きな静電容量をもつ軟質陽極箔が得られた。また、試
験番号１１及び１２の軟質箔は、最大結晶粒幅が０．５
ｍｍ以下であった。
【００２６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の電解コ
ンデンサ陽極用箔は、不純物析出量を電気比抵抗で定量
的に把握し、電気比抵抗が硬質箔で２．６８０〜２．７
３０μΩ・ｃｍ，軟質箔で２．６６０〜２．６８０μΩ
・ｃｍとなるように不純物を析出させている。析出不純
物は、エッチング時にエッチング開始点として働き、深
さ方向へのエッチピットの進行を促進させる。これによ
って、静電容量の大きな電解コンデンサ用陽極が得られ
る。また、エッチング後にスジ状模様の発生も抑制され
るため、商品価値の高い製品となる。
ンデンサ陽極用箔は、不純物析出量を電気比抵抗で定量
的に把握し、電気比抵抗が硬質箔で２．６８０〜２．７
３０μΩ・ｃｍ，軟質箔で２．６６０〜２．６８０μΩ
・ｃｍとなるように不純物を析出させている。析出不純
物は、エッチング時にエッチング開始点として働き、深
さ方向へのエッチピットの進行を促進させる。これによ
って、静電容量の大きな電解コンデンサ用陽極が得られ
る。また、エッチング後にスジ状模様の発生も抑制され
るため、商品価値の高い製品となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 硬質箔を焼鈍したときの焼鈍温度と電気比抵
抗の関係を表したグラフ
抗の関係を表したグラフ
【図２】 硬質箔を焼鈍したときの焼鈍温度と静電容量
との関係を表したグラフ
との関係を表したグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小菅 張弓 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 株式会社日軽技研内 (72)発明者 石井 秀彦 愛知県稲沢市小池１丁目11番１号 日本 軽金属株式会社名古屋工場内 (72)発明者 山岸 智秀 愛知県稲沢市小池１丁目11番１号 日本 軽金属株式会社名古屋工場内 (72)発明者 清水 遵 大阪市中央区久太郎町三丁目６番８号 東洋アルミニウム株式会社内 (72)発明者 松岡 洋 大阪市中央区久太郎町三丁目６番８号 東洋アルミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−183749（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−265416（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−51211（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−224661（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−88155（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−66204（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/04 H01G 9/042
Claims (8)
- 【請求項１】 Ｆｅ：１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜
７０ｐｐｍ及びＣｕ：１〜５０ｐｐｍに規制され、Ａｌ
純度が９９．９７％以上であり、且つ２０℃における電
気比抵抗値が２．６８０〜２．７３０μΩ・ｃｍの範囲
にあることを特徴とする電解コンデンサ陽極用硬質アル
ミニウム箔。 - 【請求項２】 圧延方向に延びる表面結晶粒の幅が０．
５ｍｍ以下である請求項１記載の電解コンデンサ陽極用
硬質アルミニウム箔。 - 【請求項３】 ４８０〜６００℃の温度範囲に３〜４８
時間加熱する均質化処理したアルミニウム材料を、圧延
開始温度４８０〜５８０℃，熱間圧延中に再結晶を少な
くとも１回以上起こさせることにより再結晶粒を微細化
すると共に圧延ロール通過後の板温が３００〜３７０℃
の温度範囲に入る熱延パス回数を２回以下，熱延終了後
のコイル巻上げ板温度を３００℃未満とする条件下で熱
間圧延し、次いで冷間圧延及び箔圧延を行うことを特徴
とする電解コンデンサ陽極用アルミニウム硬質箔の製造
方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の方法で製造され、Ｆｅ：
１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐｐｍ及びＣｕ：
１〜５０ｐｐｍに規制され、Ａｌ純度が９９．９７％以
上であり、且つ２０℃における電気比抵抗値が２．６８
０〜２．７３０μΩ・ｃｍの範囲にあることを特徴とす
る電解コンデンサ陽極用硬質アルミニウム箔。 - 【請求項５】 圧延方向に延びる表面結晶粒の幅が０．
５ｍｍ以下である請求項４記載の電解コンデンサ陽極用
硬質アルミニウム箔。 - 【請求項６】 請求項３記載の方法で製造された硬質ア
ルミニウム箔を２５０〜４５０℃に３〜４８時間保持す
る焼鈍を施すことを特徴とする電解コンデンサ陽極用軟
質アルミニウム箔の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の方法で製造され、Ｆｅ：
１０〜７０ｐｐｍ，Ｓｉ：１０〜７０ｐｐｍ及びＣｕ：
１〜５０ｐｐｍに規制され、Ａｌ純度が９９．９７％以
上であり、且つ２０℃における電気比抵抗値が２．６６
０〜２．６８０μΩ・ｃｍの範囲にあることを特徴とす
る電解コンデンサ陽極用軟質アルミニウム箔。 - 【請求項８】 圧延方向に延びる表面結晶粒の幅が０．
５ｍｍ以下である請求項７記載の電解コンデンサ陽極用
軟質アルミニウム箔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25422592A JP3293081B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 電解コンデンサ陽極用アルミニウム箔及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25422592A JP3293081B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 電解コンデンサ陽極用アルミニウム箔及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181146A JPH06181146A (ja) | 1994-06-28 |
| JP3293081B2 true JP3293081B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=17262005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25422592A Expired - Lifetime JP3293081B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 電解コンデンサ陽極用アルミニウム箔及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293081B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH08209275A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-13 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
| JPH0931578A (ja) * | 1995-07-17 | 1997-02-04 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 電解コンデンサ低圧電極用アルミニウム硬質箔 |
| JPH0931579A (ja) * | 1995-07-17 | 1997-02-04 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 電解コンデンサ高圧電極用アルミニウム箔 |
| JP3865817B2 (ja) * | 1996-03-22 | 2007-01-10 | 三菱アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 |
| JP3899479B2 (ja) * | 1997-07-25 | 2007-03-28 | 古河スカイ株式会社 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
| JP2000129383A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-09 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔材 |
| JP3959106B2 (ja) * | 1998-12-28 | 2007-08-15 | 日本製箔株式会社 | 電解コンデンサ電極用硬質アルミニウム箔 |
| JP2000269092A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Kobe Steel Ltd | エッチング性に優れた電解コンデンサー電極用アルミニウム箔地およびその製法 |
| JP2001073054A (ja) * | 1999-09-06 | 2001-03-21 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 電解コンデンサ陽極低圧用アルミニウム圧延箔及びその製造方法 |
| JP3787695B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2006-06-21 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金箔地及びその製造方法 |
| JP4145706B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2008-09-03 | 昭和電工株式会社 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材およびその製造方法並びに電解コンデンサ |
| JP4816640B2 (ja) | 2005-03-23 | 2011-11-16 | 日本軽金属株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ、およびアルミニウム電解コンデンサの製造方法 |
| JP5289705B2 (ja) * | 2006-12-25 | 2013-09-11 | 京セラ株式会社 | 光電変換素子用導電性ペースト、光電変換素子、および光電変換素子の作製方法 |
| JP6802161B2 (ja) * | 2015-07-30 | 2020-12-16 | 昭和電工株式会社 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材の製造方法、アルミニウム電解コンデンサ用電極材の製造方法、およびアルミニウム電解コンデンサの製造方法 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP25422592A patent/JP3293081B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06181146A (ja) | 1994-06-28 |
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