JP3423557B2 - Aluminum foil for electrode of electrolytic capacitor - Google Patents
Aluminum foil for electrode of electrolytic capacitorInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサ電
極用アルミニウム箔(アルミニウム合金箔を含む。以下
同じ)に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aluminum foil for an electrolytic capacitor electrode (including an aluminum alloy foil; the same applies hereinafter).
【0002】[0002]
【従来の技術】電子部品の小型化に伴い、電子部品に組
み込まれる電解コンデンサの電極用アルミニウム箔につ
いても静電容量の向上が要望され、そのために、電解コ
ンデンサ電極用アルミニウム箔をエッチング処理した後
の表面積を拡大させるための多くの試みがなされてい
る。2. Description of the Related Art With the miniaturization of electronic parts, it is required to improve the electrostatic capacity of aluminum foil for electrodes of electrolytic capacitors incorporated in electronic parts. Therefore, after etching the aluminum foil for electrolytic capacitor electrodes, Many attempts have been made to increase the surface area of the.
【0003】電解コンデンサ電極用アルミニウム箔のエ
ッチングは、通常、塩素イオンを含む溶液中で、電気化
学的あるいは化学的な処理を施すことにより行われてお
り、拡面率の増大に対しては、とくに連続した〈10
0〉方向のトンネル状のエッチピットが望ましい。The etching of the aluminum foil for electrolytic capacitor electrodes is usually carried out by electrochemically or chemically treating it in a solution containing chlorine ions. Especially continuous <10
A tunnel-like etch pit in the 0> direction is desirable.
【0004】これまで、アルミニウム箔表面の形態を制
御して、エッチングにより形成されるエッチピットの分
布状態を均一且つ高密度にしようとするいくつかの提案
がなされている。例えば、アルミニウム箔基材の表面に
特定形状の円柱状突起を特定間隔で形成し(特開平6-14
5922号公報) 、あるいはアルミニウム箔の表面に形成さ
れるロールマークの転写筋の凹凸状態を制御することに
より(特開平6-314637号公報) 、拡面率を増大させるこ
とが提案されている。Several proposals have been made so far to control the morphology of the surface of an aluminum foil to make the distribution of etch pits formed by etching uniform and high density. For example, cylindrical projections of a specific shape are formed on the surface of an aluminum foil substrate at specific intervals (see Japanese Patent Laid-Open No. 6-14
5922), or by controlling the unevenness of the transfer marks of the roll mark formed on the surface of the aluminum foil (Japanese Patent Laid-Open No. 6-314637), it has been proposed to increase the surface expansion rate.
【0005】しかしながら、上記の方式では、アルミニ
ウム箔表面の凹部あるいは凸部の同一直線または同一曲
線上にエッチピットが集中して生じ易く、ピット同士が
合体して表面が機械的に脱落するため、凹部や凸部がエ
ッチピットの発生点として有効に作用しないという問題
点がある。However, in the above method, the etch pits are likely to be concentrated on the same straight line or the same curve of the concave portion or the convex portion of the aluminum foil surface, and the pits are united with each other to mechanically drop the surface. There is a problem that the concave portions and the convex portions do not act effectively as the generation points of the etch pits.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電解コンデ
ンサ電極用アルミニウム箔における従来の上記問題点を
解消するために、アルミニウム箔表面の隆起部と凹部の
形状および分布状態と、エッチング処理により形成され
るエッチピットの形態および分布との関連について種々
の実験、検討を重ねた結果としてなされたものであり、
その目的は、エッチング後の表面積の拡大を可能とし、
静電容量の増大を図ることができる電解コンデンサ電極
用アルミニウム箔を提供することにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the above problems of the conventional aluminum foil for electrolytic capacitor electrodes, the present invention is formed by the shape and distribution state of the ridges and recesses on the surface of the aluminum foil and the etching treatment. It was made as a result of various experiments and studies on the relationship between the shape and distribution of the etch pits,
Its purpose is to allow for increased surface area after etching,
An object of the present invention is to provide an aluminum foil for electrolytic capacitor electrodes, which can increase the electrostatic capacity.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の請求項1による電解コンデンサ電極用アル
ミニウム箔は、表面に高さ(H)が0.05〜10μm
の角錐状の隆起部が千鳥状に配設され、該隆起部間の間
隔(λ)が0.1〜20μmであることを特徴とする。The aluminum foil for an electrolytic capacitor electrode according to claim 1 of the present invention for achieving the above object has a height (H) on the surface of 0.05 to 10 μm.
The pyramidal protrusions are arranged in a zigzag pattern, and the interval (λ) between the protrusions is 0.1 to 20 μm.
【0008】また、請求項2および3による電解コンデ
ンサ電極用アルミニウム箔は、請求項1において、隆起
部間に深さ(D)が0.05〜10μmの凹部が形成さ
れていること、および請求項2において、凹部の形状が
逆角錐状であることを特徴とする。The aluminum foil for electrolytic capacitor electrodes according to claims 2 and 3 is characterized in that, in claim 1, recesses having a depth (D) of 0.05 to 10 μm are formed between the ridges. Item 2 is characterized in that the shape of the recess is an inverted pyramid.
【0009】本発明においては、図1、図2に示すよう
に、アルミニウム箔1の表面に高さ(H)が0.05〜
10μmの隆起部2が、0.1〜20μmの間隔(λ)
で、交互に千鳥状に配設されている。電解コンデンサ電
極用アルミニウム箔をエッチング処理した場合、エッチ
ングの初期にピットの核が形成されるが、本発明のアル
ミニウム箔においては、核形成個所が隆起部となる。In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the height (H) on the surface of the aluminum foil 1 is from 0.05 to 0.05.
The ridges 2 of 10 μm are spaced apart by 0.1 to 20 μm (λ)
And, they are alternately arranged in a staggered pattern. When the aluminum foil for electrolytic capacitor electrodes is subjected to etching treatment, nuclei of pits are formed at the initial stage of etching, but in the aluminum foil of the present invention, the nucleation site becomes a raised portion.
【0010】隆起部2の高さ(H)が0.05μm未満
では隆起部の周辺部にもピットが生じる。10μmを越
えると、エッチング時に隆起部が脱落したり、隆起部に
複数のピットが生じるため、表面溶解の原因となる。If the height (H) of the raised portion 2 is less than 0.05 μm, pits are also formed in the peripheral portion of the raised portion. If it exceeds 10 μm, the ridges may fall off during etching or a plurality of pits may be formed in the ridges, which may cause surface dissolution.
【0011】隆起部2間の間隔(λ)が0.1μm未満
では、エッチング後の化成処理においてピット同士の合
体が生じ易くなり、静電容量が低下する。間隔(λ)が
20μmを越えると、高電圧化成を行ってもピットの合
体は生じないが、ピット発生数が少な過ぎるため、静電
容量の増大が得られない。隆起部2を、図1に示すよう
に、交互に千鳥状に配設することにより、ピット密度が
最も高くなり、静電容量を増大させるのに有効である。When the interval (λ) between the raised portions 2 is less than 0.1 μm, coalescence of pits is likely to occur in the chemical conversion treatment after etching, and the capacitance is lowered. When the distance (λ) exceeds 20 μm, pits do not coalesce even when high-voltage formation is performed, but the number of pits generated is too small to increase the capacitance. By alternately arranging the raised portions 2 in a zigzag manner as shown in FIG. 1, the pit density is maximized, which is effective in increasing the capacitance.
【0012】隆起部の形状は、図3、図4に示すよう
に、角錐状の隆起部3を形成するのが好ましい。角錐状
の隆起部は、突起が鋭いために、1個の隆起部に対して
複数のピットが発生する頻度が低くなり、高い静電容量
が得られる。As for the shape of the raised portion, it is preferable to form a pyramidal shaped raised portion 3 as shown in FIGS. Since the protrusions of the pyramidal ridges are sharp, the frequency of occurrence of a plurality of pits per one ridge is low, and high capacitance can be obtained.
【0013】図1および図3に示す隆起部の3つの頂点
で囲まれた凹部4は、図5に示すように、エッチング
時、水平方向の〈100〉方向への溶解を抑制するため
に、垂直方向の〈100〉方向のみにピットを成長させ
る効果がある。凹部の形状としては、図6、図7に示す
ように、逆角錐状の凹部5が望ましく、確実に水平方向
の〈100〉方向への溶解を抑えることができる。図1
および図3に示す凹部は、隆起部3の間に形成されてい
るもので、凹部の底面はアルミニウム箔の表面と同一で
あるから、この場合は、凹部の深さ(D)はゼロとす
る。As shown in FIG. 5, the recess 4 surrounded by the three vertices of the raised portion shown in FIGS. 1 and 3 is for suppressing dissolution in the horizontal <100> direction during etching. It has the effect of growing pits only in the <100> direction, which is the vertical direction. As shown in FIGS. 6 and 7, the shape of the recess is preferably an inverted pyramid-shaped recess 5, which can surely suppress dissolution in the horizontal <100> direction. Figure 1
And the recess shown in FIG. 3 is formed between the raised portions 3, and the bottom surface of the recess is the same as the surface of the aluminum foil. In this case, the depth (D) of the recess is zero. .
【0014】図6、図7の態様においては、凹部5の底
部はアルミニウム箔の表面より下方に位置する。この場
合は、水平面から凹部の底部までの距離を凹部の深さ
(D)とする。水平方向の〈100〉方向への溶解を抑
制するために、凹部の深さ(D)は、0.05〜10μ
mが好ましい。0.05μm未満では、エッチング時に
水平方向への溶解が進行し、静電容量の向上が達成でき
ない。凹部の深さ(D)が10μmを越えると、隆起部
のみでなく凹部にも多くのピットが発生するため、ピッ
トが合体して表面溶解が生じ、静電容量の増大が得られ
ない。In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the bottom of the recess 5 is located below the surface of the aluminum foil. In this case, the distance from the horizontal surface to the bottom of the recess is the depth (D) of the recess. In order to suppress dissolution in the <100> direction in the horizontal direction, the depth (D) of the recess is 0.05 to 10 μm.
m is preferred. If the thickness is less than 0.05 μm, dissolution in the horizontal direction progresses during etching, and improvement in capacitance cannot be achieved. When the depth (D) of the concave portion exceeds 10 μm, many pits are generated not only in the raised portion but also in the concave portion, so that the pits are united with each other to cause surface dissolution and an increase in capacitance cannot be obtained.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明においては、アルミニウム
箔基材として、99.90%以上の材料が好適である。
隆起部の形成は、アルミニウム箔を圧延する場合の圧延
ロールの研磨筋の転写による方法を適用するのが最も簡
便且つ効率的であり、コスト面でも有利である。アルミ
ニウム箔を電解エッチングする方法、ドライエッチング
する方法を適用することもできる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, 99.90% or more of a material is suitable as an aluminum foil base material.
The method of transferring the polishing streaks of the rolling roll when the aluminum foil is rolled is the simplest and most efficient method for forming the raised portion, and is also advantageous in terms of cost. A method of electrolytically etching an aluminum foil or a method of dry etching can also be applied.
【0016】圧延ロールの転写による場合は、アルミニ
ウム箔の仕上げ圧延前あるいは後、または仕上げ焼鈍前
あるいは後のうちのいずれの工程で行ってもよい。圧延
ロールの転写によりアルミニウム箔表面に隆起部を形成
する場合、隆起部の配列は、圧延方向に対して何度傾い
ていてもよい。形成される隆起部は、エッチングによる
ピット形成に対してはその高さが重要であり、隆起部の
幅はとくに限定されない。In the case of transferring by a rolling roll, it may be carried out in any step before or after finish rolling of the aluminum foil, or before or after finish annealing. When forming the raised portions on the surface of the aluminum foil by the transfer of the rolling roll, the arrangement of the raised portions may be tilted any number of times with respect to the rolling direction. The height of the formed ridge is important for forming pits by etching, and the width of the ridge is not particularly limited.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
実施例1
アルミニウム純度99.98wt%のアルミニウム箔
(厚さ100μm)の表面に、圧延ロールの転写によ
り、表1に示す形態の隆起部を形成した。これらのアル
ミニウム箔を、塩酸1mol/lと硫酸3mol/lの
混酸溶液を用いて、温度85℃、電流密度25A/dm
2 の条件で8分間エッチング処理し、その後330Vで
化成し、静電容量を測定した。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Example 1 A ridge having the form shown in Table 1 was formed on the surface of an aluminum foil (thickness: 100 μm) having an aluminum purity of 99.98 wt% by transferring a rolling roll. These aluminum foils were mixed with a mixed acid solution of hydrochloric acid 1 mol / l and sulfuric acid 3 mol / l at a temperature of 85 ° C. and a current density of 25 A / dm.
An etching treatment was performed for 8 minutes under the condition of 2 , and thereafter, chemical conversion was performed at 330 V, and the capacitance was measured.
【0018】静電容量の測定結果を表1に示す。なお、
静電容量は、通常の圧延アルミニウム箔(平均粗さR
a:0.4μm)について上記のエッチング処理および
化成処理を行った試験材の静電容量を100%として相
対比較した。また、隆起部の高さ(H)、凹部の深さ
(D)は原子間力顕微鏡を用いて観察した。試験材No.
8、10、12および18には角錐状の隆起部が形成され、試
験材No.10 、13および20には逆角錐状の凹部が形成され
ていた。表1にみられるように、本発明に従う試験材
は、いずれも100%を越える優れた静電容量を示して
いる。Table 1 shows the measurement results of the capacitance. In addition,
Capacitance is the same as standard rolled aluminum foil (average roughness R
a: 0.4 μm), the electrostatic capacity of the test material subjected to the above-mentioned etching treatment and chemical conversion treatment was set to 100% for relative comparison. Further, the height (H) of the raised portion and the depth (D) of the recessed portion were observed using an atomic force microscope. Test material No.
Pyramidal protrusions were formed on 8, 10, 12 and 18, and inverted pyramidal recesses were formed on test materials Nos. 10, 13 and 20. As can be seen from Table 1, all the test materials according to the present invention show excellent capacitance exceeding 100%.
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】比較例1
実施例1と同じく、アルミニウム純度が99.98wt
%のアルミニウム箔(厚さ100μm)の表面に、圧延
ロールの転写により隆起部を形成した後、実施例1と同
一の条件で電解エッチングおよび化成を行い、静電容量
を測定した。隆起部の寸法、静電容量を表2に示す。表
2に示すように、隆起部の高さ(H)および/または隆
起部間の間隔(λ)が本発明の条件を外れる試験材は、
いずれも静電容量の向上が達成できない。なお、表2に
おいて、本発明の条件を外れたものには下線を付した。Comparative Example 1 Similar to Example 1, the aluminum purity was 99.98 wt.
% Of the aluminum foil (thickness: 100 μm), a ridge was formed by transfer of a rolling roll, followed by electrolytic etching and chemical conversion under the same conditions as in Example 1 to measure the capacitance. Table 2 shows the dimensions and capacitance of the raised portions. As shown in Table 2, the test materials in which the height (H) of the ridges and / or the interval (λ) between the ridges are outside the conditions of the present invention,
In any case, the improvement in capacitance cannot be achieved. In Table 2, those that do not satisfy the conditions of the present invention are underlined.
【0021】[0021]
【表2】 [Table 2]
【0022】[0022]
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、アルミ
ニウム箔基材の表面に特定寸法の隆起部を特定の分布形
態で形成することにより、高静電容量を確実に得ること
ができる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔が提供さ
れる。As described above, according to the present invention, by forming the ridges of specific dimensions in the specific distribution form on the surface of the aluminum foil base material, it is possible to surely obtain a high capacitance. An aluminum foil for a capacitor electrode is provided.
【図1】本発明におけるアルミニウム箔表面の隆起部の
分布形態を示す一部平面図である。FIG. 1 is a partial plan view showing a distribution form of raised portions on a surface of an aluminum foil according to the present invention.
【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】本発明におけるアルミニウム箔表面の好ましい
隆起部の分布形態を示す一部平面図である。FIG. 3 is a partial plan view showing a preferable distribution pattern of raised portions on the surface of the aluminum foil in the present invention.
【図4】図3のB−B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図5】エッチング時におけるアルミニウム箔表面の隆
起部の溶解態様を示す一部断面FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a dissolution state of a raised portion on the surface of an aluminum foil during etching.
【図6】本発明におけるアルミニウム箔表面のさらに好
ましい隆起部および凹部の分布形態を示す一部断面図で
ある。FIG. 6 is a partial sectional view showing a more preferable distribution form of raised portions and concave portions on the surface of the aluminum foil in the present invention.
【図7】図6のC−C断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line CC of FIG.
1 アルミニウム箔 2 隆起部 3 角錐状隆起部 4 凹部 5 逆角錐状凹部 1 aluminum foil 2 ridge 3 Pyramidal protrusion 4 recess 5 Inverse pyramidal recess
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−314638(JP,A) 特開 平6−145922(JP,A) 特開 平6−310384(JP,A) 実公 昭35−28652(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/055 H01G 9/04 304 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-314638 (JP, A) JP-A-6-145922 (JP, A) JP-A-6-310384 (JP, A) Jitsuko Sho-35-28652 (JP , Y1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01G 9/055 H01G 9/04 304
Claims (3)
の角錐状の隆起部が千鳥状に配設され、該隆起部間の間
隔(λ)が0.1〜20μm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箔。1. The surface has a height (H) of 0.05 to 10 μm.
The pyramidal protrusions are arranged in a zigzag manner, and the interval (λ) between the protrusions is 0.1 to 20 μm.
μmの凹部が形成されていることを特徴とする請求項1
記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔。2. The depth (D) between the raised portions is 0.05 to 10.
A recess having a size of μm is formed.
Aluminum foil for the electrolytic capacitor electrode described.
とする請求項2記載の電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム箔。3. The aluminum foil for electrolytic capacitor electrodes according to claim 2, wherein the shape of the recess is an inverted pyramid.
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JP01197297A JP3423557B2 (en) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | Aluminum foil for electrode of electrolytic capacitor |
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JPH10199766A JPH10199766A (en) | 1998-07-31 |
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