JP3393607B2 - 電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔 - Google Patents
電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔Info
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Description
サ用陽極箔を製造する際に用いる、電解コンデンサ電極
用アルミニウム合金箔に関し、特に高静電容量の電解コ
ンデンサ用陽極箔を得るのに適した電解コンデンサ電極
用アルミニウム合金箔に関するものである。
容量を増大させるため、アルミニウム箔にエッチング処
理を施し、エッチングピットを形成して箔の表面積を増
大することが行なわれている。そして、このエッチング
ピットを高密度にすればするほど、またエッチングピッ
トの深さをアルミニウム箔の厚み方向に深くすればする
ほど、箔の表面積は増大し、高静電容量の電解コンデン
サ陽極箔が得られるのである。このようなエッチングピ
ットを形成するためには、立方体方位を有する結晶粒を
多く含んでいるアルミニウム箔、即ち高純度のアルミニ
ウム箔を用いる必要があった。即ち、FeやSi等の不純物
を多く含有しているアルミニウム箔は、一般的に立方体
方位を有する結晶粒が少なくなる傾向があり、エッチン
グ時に箔表面の過溶解が生じて、箔の表面積を増大させ
にくいということがあったのである。しかしながら、ア
ルミニウム箔として高純度のものを使用して、電解コン
デンサ陽極箔を得ると、高純度アルミニウム箔自体が非
常に高価であり、したがって陽極箔も非常に高価になる
という欠点があった。
るアルミニウム箔であっても、Fe析出量又はSi析出量を
一定の範囲に規制することによって、エッチング処理し
た際、箔表面の過溶解を防止して、箔の表面積を増大さ
せる方法が提案されている(特公平3-61333号公報)。
しかしながら、Fe析出量又はSi析出量を一定の範囲に規
制しても、必ずしも箔の表面積を十分に増大させうると
は限らず、高静電容量の電解コンデンサ陽極箔が得られ
ないという憾みがあった。
種々研究した結果、Fe析出量又はSi析出量を一定の範囲
に規制しても、立方体方位を有する結晶粒が必ずしも多
くならないことを見出した。前述したとおり、立方体方
位を有する結晶粒が少ないと、箔の厚み方向にエッチン
グピットが進行せず、箔表面における過溶解が生じ、そ
の結果箔の表面積の増大が図れないのである。本発明者
等は、立方体方位を有する結晶粒を多く形成させるに
は、どのような手段があるかについて、更に研究を重ね
た。その結果、Feの固溶量によって、立方体方位を有す
る結晶粒が増減することを見出し、本発明に到達したの
である。
ニウム純度が99.9重量%以上であって、Fe0.0
005〜0.012重量%、Si0.0005〜0.0
15重量%、Cu0.001〜0.01重量%、及び不
可避不純物を含有し、Feの固溶量が0.0002〜
0.0010重量%であ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合金箔に関するものである。但
し、本発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム合
金箔のうち、以下の組成のものは除かれている。即ち、
(i)アルミニウム純度が99.98重量%であって、
Fe0.006重量%、Si0.009重量%、Cu
0.002重量%を含有する電解コンデンサ電極用アル
ミニウム合金箔、(ii)アルミニウム純度が99.98
重量%であって、Fe0.008重量%、Si0.00
9重量%、Cu0.002重量%を含有する電解コンデ
ンサ電極用アルミニウム合金箔のいずれをも含まないも
のである。
ニウム合金箔のアルミニウム純度は、99.9重量%以上で
ある。アルミニウム純度が99.9重量%未満であると、不
純物の量が相対的に多くなって、アルミニウム合金箔を
エッチングした場合、微細なエッチングピットが生じに
くく又は箔表面が過溶解しやすく、十分な表面積の拡大
を図れないため、好ましくない。
が0.0005〜0.012重量%含有されている。Feを0.0005重
量%未満にすると、相対的にアルミニウム純度が高くな
り、アルミニウム箔自体が高価になるため、好ましくな
い。逆に、Feが0.012重量%を超えると、Fe析出物の量
が多くなりすぎて、エッチングの際、箔表面が過溶解し
やすくなって、箔の表面積の増大が図れないため、好ま
しくない。
は、Siが0.0005〜0.015重量%含有されている。Siの含
有量がこの範囲になっている理由は、Feの場合と同様で
ある。即ち、Siを0.0005重量%未満にすると、相対的に
アルミニウム純度が高くなり、アルミニウム箔自体が高
価になるため、好ましくない。逆に、Siが0.015重量%
を超えると、Si析出物の量が多くなりすぎて、エッチン
グの際、箔表面が過溶解しやすくなって、箔の表面積の
増大がはかれないため、好ましくない。
量が0.0002〜0.0010重量%の範囲に規制さ
れていることである。Feの固溶量が0.0010重量
%を超えると、立方体方位を有する結晶粒が形成されに
くくなり、エッチングを施すと、エッチングピットが箔
表面に垂直に、また、厚み方向にも深く進行せず、エッ
チングピットを高密度に形成させることができなくな
り、箔の表面積の増大を図れなくなるため、好ましくな
い。逆に、Feの固溶量が0.0002重量%未満にな
ると、中間焼鈍後の結晶粒が大きくなり、立方体方位以
外の方位の結晶粒も大きくなるため、最終焼鈍時に立方
体方位の結晶粒の成長が妨げられ、その結果立方体方位
を有する結晶粒が少なくなって、エッチングピットの密
度が低下し、箔の表面積の増大が図れないため、好まし
くない。
前記した所定量含有させると共に、Cuを0.001〜
0.01重量%含有させておく。Cuは、エッチング性
を均一にすると共に良好にするという効果があるが、F
eよりもアルミニウム中に固溶しやすいものである。従
って、Cuを含有させた場合、Feの固溶量を0.00
01〜0.0010重量%とする。
Fe析出物の量的割合及び一定の大きさのSi析出物の
量的割合を、一定の範囲にしておくのが好ましい。これ
は、一定の大きさのエッチングピットを形成させ、エッ
チングピットの密度を高めて、箔の表面積の増大を図る
ためである。具体的には、0.1〜2.0μmの大きさ
のFe析出物が、析出物の全数に対して21〜34%の
割合で存在するようにするのが、好ましい。更に、Si
析出物については、2.0μm以下の大きさのSi析出
物が、析出物の全数に対して3〜18%の割合で存在す
るようにするのが、好ましい。
アルミニウム合金箔は、立方体方位比率(立方体方位を
有する結晶粒の、全結晶粒に対する割合)が80%以上で
あるのが好ましい。立方体方位比率が80%未満になる
と、箔の厚み方向に平行なエッチングピットが形成され
る割合が低下し、箔の表面積の増大が図れなくなる傾向
が生じる。
サ電極用アルミニウム合金箔を得るには、所定の元素組
成の鋳塊を準備し、均質化処理条件、熱間圧延条件、冷
間圧延条件、中間焼鈍条件、或いは最終焼鈍条件等を適
宜調整して行なうことができる。本発明に係る電解コン
デンサ電極用アルミニウム合金箔は、エッチング処理さ
れ、その後化成処理されて、高圧用の電解コンデンサ陽
極箔として好適に使用されるものである。なお、以上主
として、本発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム合金箔が陽極箔として使用される場合を説明したが、
化成処理を施さずに陰極箔としても使用される場合もあ
る。
比較例1〜4 まず、表1に示す元素組成の鋳塊(厚さ400mm)を
準備した。そして、表2に示す条件で均質化処理を施
し、更に表2に示す条件で熱間圧延を施して、厚さ6m
mのアルミニウム板を得た。その後、冷間圧延を施して
厚さ0.13mmのアルミニウム薄板とし、そして表2
に示す条件で中間焼鈍を施し、更にその後冷間圧延を施
して厚さ0.1mmのアルミニウム箔を得た。このアル
ミニウム箔を、アルカリ洗浄剤を用いて洗浄し、最終焼
鈍を、真空度10-3Paの条件で、且つ温度530℃で
時間10時間の条件で施して、電解コンデンサ電極用ア
ルミニウム合金箔を得た。
電極用アルミニウム合金箔について、Fe固溶量、Fe
析出物の大きさ、0.2〜2.0μmのFe析出物の全
析出物に対する割合、Si析出物の大きさ、2.0μm
以下のSi析出物の全析出物に対する割合、立方体方位
比率、及び静電容量を測定し、表4に示した。
のとおりである。 [Fe固溶量];電解コンデンサ電極用アルミニウム合
金箔をフェノールで溶出して、Fe析出物及びSi析出
物を瀘別し、残りの溶出液を原子吸光分析して、Fe量
を測定し、これをFe固溶量(重量%)とした。 [Fe析出物の割合];電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム合金箔を、硝酸:メタノール=1:2の溶液中で電
解研磨した後、透過型電子顕微鏡を用い、10000倍
で10視野(4.8×10-4mm2に相当)検鏡し、全
析出物数に対する、0.1〜2.0μmの大きさのFe
析出物の数を測定し、その割合を%で表わした。 [Si析出物の割合];電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム合金箔を、Fe析出物の割合を測定したのと同様の
方法で検鏡して、全析出物数に対する、2.0μm以下
の大きさのSi析出物の数を測定し、その割合を%で表
わした。 [立方体方位比率];塩酸:硝酸:弗酸=50:47:
3の容積比で混合した溶液を準備し、この溶液中に電解
コンデンサ電極用アルミニウム合金箔を浸漬して、マク
ロエッチした。そして、マクロエッチした箔を画像解析
装置にて、視野に占める全結晶粒に対する立方体方位結
晶粒の割合を面積比により求めた。なお、面積比は%で
表わした。 [静電容量];5.1重量%HCl+6.4重量%Al
Cl3・6H2O+6.8重量%H2SO4の水溶液(液温
75℃)に電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔を
浸漬して、DC0.16A/cm2の電流を8分間与え
て、電解エッチングを施した。そして、5重量%H3B
O3水溶液(液温85℃)中に、エッチングした箔を浸
漬して、375Vの電圧を30分間負荷して化成処理を
行なった。以上のようにして得られた1cm×2cmの
箔を、4.5重量%H3BO3水溶液中に2枚浸漬し、L
CRメータを用いて直列等価回路で120Hzの条件で
静電容量を測定した。なお、静電容量の単位は、nF/
cm2である。
量が0.0010重量%以下である実施例に係る電解コ
ンデンサ電極用アルミニウム合金箔は、立方体方位比率
が高く、その結果、エッチングを施すことにより、箔の
厚み方向に平行なエッチングピットが多数形成されて、
箔の表面積の増大が図れることが分かる。従って、実施
例に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔を使
用すると、高静電容量の陽極箔が得られるのである。一
方、Fe固溶量が0.0010重量%を超える比較例に
係るアルミニウム合金箔は、立方体方位比率が低く、し
たがって高静電容量の陽極箔が得られにくいことが分か
る。なお、実施例に係る電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム合金箔をエッチング及び化成処理した後、2.5重
量%アジピン酸アンモニウム水溶液中で陽極酸化処理し
て酸化皮膜を形成させた後、この箔の漏洩電流を測定し
たところ、実用上問題の生じない範囲のものであった。
コンデンサ電極用アルミニウム合金箔は、Fe固溶量を一
定の範囲としたので、アルミニウム合金箔の製造時にお
いて、立方体方位を有する結晶粒の生成が妨害されるこ
とが少なく、且つ結晶粒が粗大化するのを防止できる。
従って、この電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔
を、エッチング処理すれば、立方体方位を有する結晶粒
が比較的多数形成されているので、箔の厚み方向と平行
なエッチングピットが多数形成でき、箔の表面積を増大
させることができる。依って、高静電容量の電極箔を得
ることができるという効果を奏する。
Claims (3)
- 【請求項1】 アルミニウム純度が99.9重量%以上
であって、Fe0.0005〜0.012重量%、Si
0.0005〜0.015重量%、Cu0.001〜
0.01重量%、及び不可避不純物を含有し、Feの固
溶量が0.0002〜0.0010重量%であることを
特徴とする電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔。
(但し、(i)アルミニウム純度が99.98重量%で
あって、Fe0.006重量%、Si0.009重量
%、Cu0.002重量%を含有する電解コンデンサ電
極用アルミニウム合金箔、及び、(ii)アルミニウム純
度が99.98重量%であって、Fe0.008重量
%、Si0.009重量%、Cu0.002重量%を含
有する電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔を除
く。) - 【請求項2】 0.1〜2.0μmの大きさのFe析出
物が、析出物の全数に対して21〜34%の割合で存在
する請求項1記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム
合金箔。 - 【請求項3】 0.1〜2.0μmの大きさのFe析出
物が、析出物の全数に対して21〜34%の割合で存在
し、且つ2.0μm以下の大きさのSi析出物が、析出
物の全数に対して3〜18%の割合で存在する請求項1
記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24572692A JP3393607B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24572692A JP3393607B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0665665A JPH0665665A (ja) | 1994-03-08 |
JP3393607B2 true JP3393607B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=17137894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24572692A Expired - Fee Related JP3393607B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3393607B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7612986B2 (en) | 2005-03-23 | 2009-11-03 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Aluminum plate for aluminum electrolytic capacitor electrode, aluminum electrolytic capacitor, and method for manufacturing aluminum electrolytic capacitor |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP24572692A patent/JP3393607B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7612986B2 (en) | 2005-03-23 | 2009-11-03 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Aluminum plate for aluminum electrolytic capacitor electrode, aluminum electrolytic capacitor, and method for manufacturing aluminum electrolytic capacitor |
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JPH0665665A (ja) | 1994-03-08 |
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