JP3332424B2 - 電解コンデンサ電極用アルミニウム材 - Google Patents
電解コンデンサ電極用アルミニウム材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサの電極
として使用されるアルミニウム材に関するものである。
として使用されるアルミニウム材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、電解コンデンサ電極に使用される
アルミニウム材は、拡面率を高めて静電容量を向上させ
るためにエッチング処理される。そして、エッチング処
理により形成されるエッチングピットの深さが深いほど
拡面率が高くなるため、エッチング適性を改善すべくエ
ッチング処理の前工程としてアルミニウム材に様々な処
理が行われている。例えば、（１００）結晶方位の調
整、アルミニウム材へのＰｂ、Ｂｉ等微量不純物の添加
による組成の調整、最終焼鈍前の脱脂洗浄、最終焼鈍前
の水和処理と最終焼鈍での結晶性酸化膜の形成処理、最
終焼鈍前の酸化処理等である（特公昭５８−３４９２５
号、特開平３−１２２２６０号他）。
アルミニウム材は、拡面率を高めて静電容量を向上させ
るためにエッチング処理される。そして、エッチング処
理により形成されるエッチングピットの深さが深いほど
拡面率が高くなるため、エッチング適性を改善すべくエ
ッチング処理の前工程としてアルミニウム材に様々な処
理が行われている。例えば、（１００）結晶方位の調
整、アルミニウム材へのＰｂ、Ｂｉ等微量不純物の添加
による組成の調整、最終焼鈍前の脱脂洗浄、最終焼鈍前
の水和処理と最終焼鈍での結晶性酸化膜の形成処理、最
終焼鈍前の酸化処理等である（特公昭５８−３４９２５
号、特開平３−１２２２６０号他）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に各
エッチングピットの深さを深くするだけでは電解コンデ
ンサ電極用アルミニウム材の拡面率の向上が十分ではな
く、さらに拡面率を向上させるためには局部エッチン
グ、未エッチング、表面溶解を少なくして、エッチング
ピットをエッチング面で均一に、かつ高密度に発生させ
る必要がある。前述されたような種々の方法は、均一に
エッチングピットを発生させるという点で十分ではな
い。
エッチングピットの深さを深くするだけでは電解コンデ
ンサ電極用アルミニウム材の拡面率の向上が十分ではな
く、さらに拡面率を向上させるためには局部エッチン
グ、未エッチング、表面溶解を少なくして、エッチング
ピットをエッチング面で均一に、かつ高密度に発生させ
る必要がある。前述されたような種々の方法は、均一に
エッチングピットを発生させるという点で十分ではな
い。
【０００４】本発明は、電解コンデンサの静電容量のさ
らなる増大を目的として、エッチングピットを均一に発
生させて拡面率を高めることができる電解コンデンサ電
極用アルミニウム材を提供しようとするものである。
らなる増大を目的として、エッチングピットを均一に発
生させて拡面率を高めることができる電解コンデンサ電
極用アルミニウム材を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明者らは、エッチング
ピットの発生状態と様々なエッチング条件との関連につ
いて研究を重ねた結果、電極用アルミニウム材の表面形
態がエッチングピットの発生状態に深く関与しており、
アルミニウム材表面の微細な形態をコントロールすれ
ば、エッチングピットの発生状態をより均一化すること
が可能であることを見出だし、この発明を完成した。
ピットの発生状態と様々なエッチング条件との関連につ
いて研究を重ねた結果、電極用アルミニウム材の表面形
態がエッチングピットの発生状態に深く関与しており、
アルミニウム材表面の微細な形態をコントロールすれ
ば、エッチングピットの発生状態をより均一化すること
が可能であることを見出だし、この発明を完成した。
【０００６】すなわち、本発明の電解コンデンサ電極用
アルミニウム材は、基材の表面に、直径（ｄ１）０．５
〜１０μｍで高さ（ｈ）０．５μｍ以上の円柱状突起
（１）、あるいは一辺の長さ（ｄ２）０．５〜１０μｍ
で高さ（ｈ）０．５μｍ以上の角柱状突起（２）が、１
５μｍ以下のピッチ（ｐ）で形成されていることを要旨
とするものである。
アルミニウム材は、基材の表面に、直径（ｄ１）０．５
〜１０μｍで高さ（ｈ）０．５μｍ以上の円柱状突起
（１）、あるいは一辺の長さ（ｄ２）０．５〜１０μｍ
で高さ（ｈ）０．５μｍ以上の角柱状突起（２）が、１
５μｍ以下のピッチ（ｐ）で形成されていることを要旨
とするものである。
【０００７】前記突起は、図１（ａ）（ｂ）に示されて
いるように円柱状突起（１）であっても良いし、図１
（ａ）（ｂ）に示されているように四角柱等の角柱状突
起（２）であっても良い。また、これらが混在していて
も良い。かかる突起（１）（２）の存在によりエッチン
グ時に、該突起（１）（２）部分が優先的に食刻される
ものと推測され、ひいてはエッチングピットが均一に発
生する。しかし、円柱状突起（１）の直径（ｄ１）が
０．５μｍ未満、角柱状突起（２）に一辺の長さ
（ｄ２）が０．５μｍ未満では、該突起（１）（２）部
分にエッチングピットを生じさせる効果に乏しい。逆
に、円柱状突起の直径（ｄ１）が１０μｍを超え、角柱
状突起（２）の一辺の長さ（ｄ２）が１０μｍを超える
場合には, 粗大なエッチングピットを生じてエッチング
ピットの数が少ないものとなり、いずれも十分な拡面率
を得ることができない。好ましくは円柱状突起（１）の
直径（ｄ１）、角柱状突起（２）の一辺の長さ（ｄ２）
は１〜３μｍとするのが良い。
いるように円柱状突起（１）であっても良いし、図１
（ａ）（ｂ）に示されているように四角柱等の角柱状突
起（２）であっても良い。また、これらが混在していて
も良い。かかる突起（１）（２）の存在によりエッチン
グ時に、該突起（１）（２）部分が優先的に食刻される
ものと推測され、ひいてはエッチングピットが均一に発
生する。しかし、円柱状突起（１）の直径（ｄ１）が
０．５μｍ未満、角柱状突起（２）に一辺の長さ
（ｄ２）が０．５μｍ未満では、該突起（１）（２）部
分にエッチングピットを生じさせる効果に乏しい。逆
に、円柱状突起の直径（ｄ１）が１０μｍを超え、角柱
状突起（２）の一辺の長さ（ｄ２）が１０μｍを超える
場合には, 粗大なエッチングピットを生じてエッチング
ピットの数が少ないものとなり、いずれも十分な拡面率
を得ることができない。好ましくは円柱状突起（１）の
直径（ｄ１）、角柱状突起（２）の一辺の長さ（ｄ２）
は１〜３μｍとするのが良い。
【０００８】また、前記突起（１）（２）の高さ（ｈ）
が０．５μｍ未満では、やはり該突起（１）（２）にエ
ッチングピットを生じさせる効果に乏しく、全面溶解や
不均一エッチングにつながる。好ましい突起（１）
（２）の高さ（ｈ）は１〜３μｍである。
が０．５μｍ未満では、やはり該突起（１）（２）にエ
ッチングピットを生じさせる効果に乏しく、全面溶解や
不均一エッチングにつながる。好ましい突起（１）
（２）の高さ（ｈ）は１〜３μｍである。
【０００９】さらに、前記突起（１）（２）のピッチ
（ｐ）が１５μｍを超えると、突起（１）（２）どうし
の間隔があきすぎてエッチングピットの数が不足するも
のとなり、やはり十分な拡面率が得られない。好ましい
ピッチ（ｐ）は２〜５μｍである。
（ｐ）が１５μｍを超えると、突起（１）（２）どうし
の間隔があきすぎてエッチングピットの数が不足するも
のとなり、やはり十分な拡面率が得られない。好ましい
ピッチ（ｐ）は２〜５μｍである。
【００１０】前記基材の表面に所定の突起（１）（２）
を形成する方法は特に限定されるものではなく、粗面化
したロールによる圧延処理法、機械的粗面化処理法、電
解エッチング処理法、ドライエッチング処理法等を適用
できる。さらに詳しく例を挙げて説明すると、圧延処理
法では化学エッチング、電解エッチング、レーザーダル
加工、ショットブラスト等によりロール表面を粗面化
し、このロールで基材を１パスまたは２パス以上圧延す
ることにより所定の突起を形成することができる。な
お、本発明の表面状態に制御し易くするため、この方法
を適用する前の基材の表面粗度は小さい方が好ましい。
また、機械的粗面化処理法としては、サンドブラスト
法、ワイヤブラシ法、液体ホーニング法、スチールウー
ル法を挙げ得る。また、電解エッチング法としては、塩
化物溶液または塩化物溶液に硫酸、硝酸、蓚酸のうちの
１種または２種を混合した溶液中にて、交流または直流
で電解エッチングする方法を挙げ得る。また、ドライエ
ッチング処理法としては、エキシマレーザー処理、ＤＣ
プラズマ処理、ＲＦプラズマ処理法を挙げ得る。
を形成する方法は特に限定されるものではなく、粗面化
したロールによる圧延処理法、機械的粗面化処理法、電
解エッチング処理法、ドライエッチング処理法等を適用
できる。さらに詳しく例を挙げて説明すると、圧延処理
法では化学エッチング、電解エッチング、レーザーダル
加工、ショットブラスト等によりロール表面を粗面化
し、このロールで基材を１パスまたは２パス以上圧延す
ることにより所定の突起を形成することができる。な
お、本発明の表面状態に制御し易くするため、この方法
を適用する前の基材の表面粗度は小さい方が好ましい。
また、機械的粗面化処理法としては、サンドブラスト
法、ワイヤブラシ法、液体ホーニング法、スチールウー
ル法を挙げ得る。また、電解エッチング法としては、塩
化物溶液または塩化物溶液に硫酸、硝酸、蓚酸のうちの
１種または２種を混合した溶液中にて、交流または直流
で電解エッチングする方法を挙げ得る。また、ドライエ
ッチング処理法としては、エキシマレーザー処理、ＤＣ
プラズマ処理、ＲＦプラズマ処理法を挙げ得る。
【００１１】また、電解コンデンサ電極用アルミニウム
材には、エッチング前に所定雰囲気にアルミニウム材を
保持する滞留や最終焼鈍が実施されることが多いが、前
述されたような微細粗面化処理は、滞留および最終焼鈍
の前後どちらに行っても良く、エッチング処理により同
様のエッチングピットの発生状態を得られる。しかし、
アルミニウム材の表面により制御された酸化膜を形成し
得る点で滞留および最終焼鈍の前に行うことが好まし
い。この場合、アルミニウム材のコイル幅方向における
酸化膜厚さの均一化およびアルミニウム材間の密着防止
を目的として、滞留、最終焼鈍をコイルを巻き解きなが
らの連続的処理（ＣＡＬ）により行うのが望ましい。な
お、滞留および最終焼鈍は通常の処理条件で良い。
材には、エッチング前に所定雰囲気にアルミニウム材を
保持する滞留や最終焼鈍が実施されることが多いが、前
述されたような微細粗面化処理は、滞留および最終焼鈍
の前後どちらに行っても良く、エッチング処理により同
様のエッチングピットの発生状態を得られる。しかし、
アルミニウム材の表面により制御された酸化膜を形成し
得る点で滞留および最終焼鈍の前に行うことが好まし
い。この場合、アルミニウム材のコイル幅方向における
酸化膜厚さの均一化およびアルミニウム材間の密着防止
を目的として、滞留、最終焼鈍をコイルを巻き解きなが
らの連続的処理（ＣＡＬ）により行うのが望ましい。な
お、滞留および最終焼鈍は通常の処理条件で良い。
【００１２】なお、アルミニウム材はアルミニウム箔で
もアルミニウム薄板でも良く、その態様は問わない。ま
た、アルミニウム材は純度９９．９％以上の高純度のも
のが望ましいが、これに限定されるこはなく、電解コン
デンサ電極用として用いられるものであれば良い。ま
た、Ｐｂ、Ｂｉ等の微量不純物を添加したものでも良
い。
もアルミニウム薄板でも良く、その態様は問わない。ま
た、アルミニウム材は純度９９．９％以上の高純度のも
のが望ましいが、これに限定されるこはなく、電解コン
デンサ電極用として用いられるものであれば良い。ま
た、Ｐｂ、Ｂｉ等の微量不純物を添加したものでも良
い。
【００１３】
【作用】本発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム材
は、表面に直径（ｄ１）０．５〜１０μｍで高さ（ｈ）
０．５μｍ以上の微細な円柱状突起（１）、あるいは一
辺の長さ（ｄ２）０．５〜１０μｍで高さ（ｈ）０．５
μｍ以上の微細な角柱状突起（２）が、１５μｍ以下の
ピッチ（ｐ）で多数形成されて、均一かつ微細に粗面化
されたものである。このようなアルミニウム材をエッチ
ング処理すると、前記突起（１）（２）部分から優先的
に食刻されるため、エッチングピットが局部的に発生し
たり、エッチングされない部分が生じたり、またエッチ
ングピットの表面が溶解することがなくなり、エッチン
グピットはエッチング面で均一に、かつ高密度で発生し
て拡面率が高くなる。
は、表面に直径（ｄ１）０．５〜１０μｍで高さ（ｈ）
０．５μｍ以上の微細な円柱状突起（１）、あるいは一
辺の長さ（ｄ２）０．５〜１０μｍで高さ（ｈ）０．５
μｍ以上の微細な角柱状突起（２）が、１５μｍ以下の
ピッチ（ｐ）で多数形成されて、均一かつ微細に粗面化
されたものである。このようなアルミニウム材をエッチ
ング処理すると、前記突起（１）（２）部分から優先的
に食刻されるため、エッチングピットが局部的に発生し
たり、エッチングされない部分が生じたり、またエッチ
ングピットの表面が溶解することがなくなり、エッチン
グピットはエッチング面で均一に、かつ高密度で発生し
て拡面率が高くなる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。
る。
【００１５】各実施例および比較例において、供試材と
して純度９９．９９％のアルミニウム箔を使用した。
して純度９９．９９％のアルミニウム箔を使用した。
【００１６】（実施例１）先ず、クロム鋼製圧延ロール
を、７０℃の１０％硝酸浴中にて１０分間ケミカルエッ
チング処理して粗面化した。次いで、このロールで前記
供試材を厚さ１７０μｍから１００μｍに圧延し、表面
を微細に粗面化した。
を、７０℃の１０％硝酸浴中にて１０分間ケミカルエッ
チング処理して粗面化した。次いで、このロールで前記
供試材を厚さ１７０μｍから１００μｍに圧延し、表面
を微細に粗面化した。
【００１７】（実施例２）粒径０．４５μｍのアルミナ
研削粒を用いて、角度４５°で前記供試材をブラスト処
理し、表面を微細に粗面化した。
研削粒を用いて、角度４５°で前記供試材をブラスト処
理し、表面を微細に粗面化した。
【００１８】（実施例３）５０℃の１０％塩酸＋０．５
％硫酸の混酸浴中にて、前記供試材を交流６０Hz、０．
３Ａ／ｄcm2 により１分間電解エッチングを行い、表面
を微細に粗面化した。
％硫酸の混酸浴中にて、前記供試材を交流６０Hz、０．
３Ａ／ｄcm2 により１分間電解エッチングを行い、表面
を微細に粗面化した。
【００１９】（実施例４）電圧１ｋＶ、Ａｒ圧力１０-1
Ｔｏｒｒの条件で、ＤＣグロー放電により前記供試材を
ドライエッチングし、表面を微細に粗面化した。
Ｔｏｒｒの条件で、ＤＣグロー放電により前記供試材を
ドライエッチングし、表面を微細に粗面化した。
【００２０】（比較例）粗度＃８０の通常の圧延ロール
により前記供試材を厚さ１７０μｍから１００μｍに圧
延した。
により前記供試材を厚さ１７０μｍから１００μｍに圧
延した。
【００２１】上記の方法で得たアルミニウム箔を１０-4
Ｔｏｒｒ真空中で５２０℃×１時間焼鈍したのち、表面
状態について観察した結果を表１に示す。さらに、各ア
ルミニウム箔を、８５℃の３％塩酸浴中にて電流密度１
０Ａ／ｄｍ2 （直流）により３分間電解エッチング処理
した後、同液で１０分間ケミカルエッチング処理を行っ
た。次いで、５％ホウ酸浴中で３５０Ｖで化成処理を行
った後、静電容量を測定した。これらの測定結果を表１
に併せて示す。
Ｔｏｒｒ真空中で５２０℃×１時間焼鈍したのち、表面
状態について観察した結果を表１に示す。さらに、各ア
ルミニウム箔を、８５℃の３％塩酸浴中にて電流密度１
０Ａ／ｄｍ2 （直流）により３分間電解エッチング処理
した後、同液で１０分間ケミカルエッチング処理を行っ
た。次いで、５％ホウ酸浴中で３５０Ｖで化成処理を行
った後、静電容量を測定した。これらの測定結果を表１
に併せて示す。
【００２２】
【表１】 表１の結果から明らかなように、アルミニウム箔の表面
を均一かつ微細に粗面化した実施例１〜４は、表面状態
が本発明範囲を逸脱する比較例よりもエッチングピット
が均一かつ高密度に発生して静電容量が増大することが
確認できた。
を均一かつ微細に粗面化した実施例１〜４は、表面状態
が本発明範囲を逸脱する比較例よりもエッチングピット
が均一かつ高密度に発生して静電容量が増大することが
確認できた。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電解コン
デンサ電極用アルミニウム材は、表面に、直径０．５〜
１０μｍで高さ０．５μｍ以上の円柱状突起、あるいは
一辺の長さ０．５〜１０μｍで高さ０．５μｍ以上の角
柱状突起が、１５μｍ以下のピッチで形成され、均一か
つ微細に粗面化されたものであるから、エッチング処理
によって形成されるエッチングピットをエッチング面に
おいて均一に、かつ高密度で発生させることができ、拡
面率を向上できる。そのため、このようなアルミニウム
材を電極として使用される電解コンデンサの静電容量を
大幅に増大させることができる。
デンサ電極用アルミニウム材は、表面に、直径０．５〜
１０μｍで高さ０．５μｍ以上の円柱状突起、あるいは
一辺の長さ０．５〜１０μｍで高さ０．５μｍ以上の角
柱状突起が、１５μｍ以下のピッチで形成され、均一か
つ微細に粗面化されたものであるから、エッチング処理
によって形成されるエッチングピットをエッチング面に
おいて均一に、かつ高密度で発生させることができ、拡
面率を向上できる。そのため、このようなアルミニウム
材を電極として使用される電解コンデンサの静電容量を
大幅に増大させることができる。
【図１】本発明にかかる電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム材の円柱状突起の模式的拡大図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は縦断面図である。
ウム材の円柱状突起の模式的拡大図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２】本発明にかかる電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム材の角柱状突起の模式的拡大図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は縦断面図である。
ウム材の角柱状突起の模式的拡大図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は縦断面図である。
１…円柱状突起 ２…角柱状突起 ｄ１…直径 ｄ２…一辺の長さ ｈ…高さ ｐ…ピッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 大澤 孝次 (56)参考文献 特開 平２−61039（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−62822（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−122260（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−34925（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/055 H01G 9/04 304
Claims (1)
- 【請求項１】 基材の表面に、直径（ｄ１）０．５〜１
０μｍで高さ（ｈ）０．５μｍ以上の円柱状突起
（１）、あるいは一辺の長さ（ｄ２）０．５〜１０μｍ
で高さ（ｈ）０．５μｍ以上の角柱状突起（２）が、１
５μｍ以下のピッチ（ｐ）で形成されていることを特徴
とする電解コンデンサ電極用アルミニウム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29851992A JP3332424B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29851992A JP3332424B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145922A JPH06145922A (ja) | 1994-05-27 |
| JP3332424B2 true JP3332424B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=17860779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29851992A Expired - Lifetime JP3332424B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3332424B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4749079B2 (ja) * | 2005-08-02 | 2011-08-17 | 日立エーアイシー株式会社 | 電解コンデンサ用電極箔の作製方法 |
| JP4911620B2 (ja) * | 2007-09-13 | 2012-04-04 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP4705181B2 (ja) * | 2009-04-21 | 2011-06-22 | 昭和電工株式会社 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 |
| DE102014118222A1 (de) | 2014-12-09 | 2016-06-23 | Epcos Ag | Verfahren zur Herstellung von Elektrodenfolien für Kondensatoren, Elektrodenfolien und Kondensatoren mit den Elektrodenfolien |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP29851992A patent/JP3332424B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06145922A (ja) | 1994-05-27 |
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