JP3478918B2 - 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 - Google Patents
電解コンデンサ電極用アルミニウム箔Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電解コンデンサ
電極用アルミニウム箔に関する。
電極用アルミニウム箔に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム電解コンデンサ用電極材と
して一般に用いられるＡｌ箔には、その実効面積を拡大
して単位面積当たりの静電容量を増大するため、通常、
電気化学的あるいは化学的エッチング処理が施される。
して一般に用いられるＡｌ箔には、その実効面積を拡大
して単位面積当たりの静電容量を増大するため、通常、
電気化学的あるいは化学的エッチング処理が施される。
【０００３】しかし、箔を単にエッチング処理するのみ
では十分な静電容量が得られない。このため、一般的に
は箔圧延後の最終焼鈍工程において、立方体方位を多く
有する集合組織にして箔のエッチング特性を向上させる
べく、４５０℃程度以上の高温加熱処理が施されてい
る。また、箔の化学組成に関しては、微量元素を添加す
ることが行われている（特開昭５７−１１０６４６号
等）。
では十分な静電容量が得られない。このため、一般的に
は箔圧延後の最終焼鈍工程において、立方体方位を多く
有する集合組織にして箔のエッチング特性を向上させる
べく、４５０℃程度以上の高温加熱処理が施されてい
る。また、箔の化学組成に関しては、微量元素を添加す
ることが行われている（特開昭５７−１１０６４６号
等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の高温加
熱処理を施したアルミニウム箔、あるいは微量元素を添
加したアルミニウム箔は、昨今の電解コンデンサの高静
電容量化の要求に対して十分な満足を得るものではなか
った。
熱処理を施したアルミニウム箔、あるいは微量元素を添
加したアルミニウム箔は、昨今の電解コンデンサの高静
電容量化の要求に対して十分な満足を得るものではなか
った。
【０００５】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、静電容量を増大し得る電解コンデ
ンサ電極用アルミニウム箔の提供を目的とする。
されたものであって、静電容量を増大し得る電解コンデ
ンサ電極用アルミニウム箔の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明者は鋭意研究の結果、アルミニウム箔組成にＣ
ｕおよびＡｇを添加し、さらに各種微量元素を添加する
ことで、エッチングによる拡面率を増大させ、高静電容
量箔が得られることを見出した。
に、発明者は鋭意研究の結果、アルミニウム箔組成にＣ
ｕおよびＡｇを添加し、さらに各種微量元素を添加する
ことで、エッチングによる拡面率を増大させ、高静電容
量箔が得られることを見出した。
【０００７】この発明は、かかる知見に基いてなされた
ものであって、アルミニウム純度が９９．９％以上で、
かつＣｕを５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下およびＡｇを
１５ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下を含有するとともに、
５０ｐｐｍ≦３．７５×ＣCu＋ＣAg≦４５０ｐｐｍ
（但、ＣCuはＣｕ含有量、ＣAgはＡｇ含有量）なる関係
を満たすこと、あるいはさらにＺｎ：１〜５０ｐｐｍ、
Ｇａ：１〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：
５〜８０ｐｐｍのうちの１種以上を含有するを要旨とす
る。
ものであって、アルミニウム純度が９９．９％以上で、
かつＣｕを５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下およびＡｇを
１５ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下を含有するとともに、
５０ｐｐｍ≦３．７５×ＣCu＋ＣAg≦４５０ｐｐｍ
（但、ＣCuはＣｕ含有量、ＣAgはＡｇ含有量）なる関係
を満たすこと、あるいはさらにＺｎ：１〜５０ｐｐｍ、
Ｇａ：１〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：
５〜８０ｐｐｍのうちの１種以上を含有するを要旨とす
る。
【０００８】この発明に係るアルミニウム箔のアルミニ
ウム純度に９９．９％以上を必要とするのは、９９．９
％未満の純度では、エッチング時にエッチングピットの
成長が多くの不純物の存在によって阻害され、本発明範
囲のＣｕおよびＡｇの存在によってもなお均一な深いト
ンネル状のエッチングピットを形成できず、従って静電
容量の高いアルミニウム箔を得ることができないからで
ある。好ましくはアルミニウム純度を９９．９５％以上
とするのが良い。
ウム純度に９９．９％以上を必要とするのは、９９．９
％未満の純度では、エッチング時にエッチングピットの
成長が多くの不純物の存在によって阻害され、本発明範
囲のＣｕおよびＡｇの存在によってもなお均一な深いト
ンネル状のエッチングピットを形成できず、従って静電
容量の高いアルミニウム箔を得ることができないからで
ある。好ましくはアルミニウム純度を９９．９５％以上
とするのが良い。
【０００９】アルミニウム箔中のＡｇは、エッチング時
にピットを高密度かつ均一に分布させるために必要な元
素である。即ち、一般にエッチング初期には箔表面に存
在する表面の凹凸や油、ロールコーティングなどの付着
物、あるいはそれらが変質したものから発生する不均一
な局部溶解ピットが発生し、エッチングピット密度の不
均一性（疎・密）を生じ、著しい場合には表面がクレー
ター状に溶解する。この不均一性はエッチング終了後も
残り、静電容量低下の原因となっている。そこで、この
ような不具合点を防止するために、これら表面に存在す
るエッチングピットの不均一要因を制御する試みが行わ
れているが、発明者らは、この点について鋭意研究の結
果、Ａｇがエッチングピットの局部性をなくすととも
に、高密度に形成させる効果を有することを知見した。
Ａｇ含有量が１５ｐｐｍ未満ではこのような効果が乏し
いが、３００ｐｐｍを越えると最終焼鈍後の（１００）
結晶面の占有率が低下するため、高静電容量箔を得るこ
とができない。なお、（１００）結晶面の占有率が９５
％以上であるとき静電容量の増大を図ることができる
が、Ａｇ含有量が上記範囲内であれば９５％以上を達成
できる。そこで、Ａｇ含有量は、１５ｐｐｍ以上３００
ｐｐｍ以下とする必要がある。Ａｇ含有量の特に好まし
い下限値は２０ｐｐｍ、好ましい上限値は２００ｐｐｍ
である。
にピットを高密度かつ均一に分布させるために必要な元
素である。即ち、一般にエッチング初期には箔表面に存
在する表面の凹凸や油、ロールコーティングなどの付着
物、あるいはそれらが変質したものから発生する不均一
な局部溶解ピットが発生し、エッチングピット密度の不
均一性（疎・密）を生じ、著しい場合には表面がクレー
ター状に溶解する。この不均一性はエッチング終了後も
残り、静電容量低下の原因となっている。そこで、この
ような不具合点を防止するために、これら表面に存在す
るエッチングピットの不均一要因を制御する試みが行わ
れているが、発明者らは、この点について鋭意研究の結
果、Ａｇがエッチングピットの局部性をなくすととも
に、高密度に形成させる効果を有することを知見した。
Ａｇ含有量が１５ｐｐｍ未満ではこのような効果が乏し
いが、３００ｐｐｍを越えると最終焼鈍後の（１００）
結晶面の占有率が低下するため、高静電容量箔を得るこ
とができない。なお、（１００）結晶面の占有率が９５
％以上であるとき静電容量の増大を図ることができる
が、Ａｇ含有量が上記範囲内であれば９５％以上を達成
できる。そこで、Ａｇ含有量は、１５ｐｐｍ以上３００
ｐｐｍ以下とする必要がある。Ａｇ含有量の特に好まし
い下限値は２０ｐｐｍ、好ましい上限値は２００ｐｐｍ
である。
【００１０】また、Ｃｕは、Ａｌマトリックス中に固溶
することにより、箔の溶解性を増してエッチングピット
の成長を促進して深いエッチピットを形成し、静電容量
を増大させる。Ｃｕ含有量は５ｐｐｍ未満では前記効果
が乏しく、また１００ｐｐｍを越えると局部溶解性が強
まり、エッチピットの均一分布を妨げる。そのため、Ｃ
ｕ含有量は５〜１００ｐｐｍとする必要があり、好まし
い下限値は１５ｐｐｍ、特に好ましい下限値は２０ｐｐ
ｍ、好ましい上限値は６０ｐｐｍである。
することにより、箔の溶解性を増してエッチングピット
の成長を促進して深いエッチピットを形成し、静電容量
を増大させる。Ｃｕ含有量は５ｐｐｍ未満では前記効果
が乏しく、また１００ｐｐｍを越えると局部溶解性が強
まり、エッチピットの均一分布を妨げる。そのため、Ｃ
ｕ含有量は５〜１００ｐｐｍとする必要があり、好まし
い下限値は１５ｐｐｍ、特に好ましい下限値は２０ｐｐ
ｍ、好ましい上限値は６０ｐｐｍである。
【００１１】さらに、Ｃｕ含有量とＡｇ含有量との間に
は、エッチピット密度と深さとの適正化を図り最も高い
静電容量を得るための相関関係がある。そこで、この発
明においては、これら２元素の含有量の範囲をそれぞれ
単独で定めるとともに、下記式を満たす範囲に限定して
いる。
は、エッチピット密度と深さとの適正化を図り最も高い
静電容量を得るための相関関係がある。そこで、この発
明においては、これら２元素の含有量の範囲をそれぞれ
単独で定めるとともに、下記式を満たす範囲に限定して
いる。
【００１２】
５０ｐｐｍ≦３．７５×ＣCu＋ＣAg≦４５０ｐｐｍ
但、ＣCuはＣｕ含有量、ＣAgはＡｇ含有量
従って、この発明におけるＣｕ、Ａｇの含有量は図１に
示す範囲となる。
示す範囲となる。
【００１３】また、請求項２の電解コンデンサ電極用ア
ルミニウム箔において、微量元素Ｚｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｓ
ｉは、下記に詳述するようにそれぞれに箔のエッチング
特性の向上に寄与する。これらの元素は１種以上の存在
により、上述のＭｇとともに相乗的に静電容量の増大を
図ることができる。なお、これらの微量元素はそれぞれ
単独で添加しても良いし、また任意の２種以上を添加し
ても良く、それぞれの作用に応じた相乗的効果が得られ
る。
ルミニウム箔において、微量元素Ｚｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｓ
ｉは、下記に詳述するようにそれぞれに箔のエッチング
特性の向上に寄与する。これらの元素は１種以上の存在
により、上述のＭｇとともに相乗的に静電容量の増大を
図ることができる。なお、これらの微量元素はそれぞれ
単独で添加しても良いし、また任意の２種以上を添加し
ても良く、それぞれの作用に応じた相乗的効果が得られ
る。
【００１４】Ｚｎは、Ａｌマトリックス中に固溶するこ
とにより、箔の溶解性を増してエッチングピットの成長
を促進し、静電容量を増大させる。Ｚｎ含有量は１ｐｐ
ｍ未満では前記効果が乏しく、一方５０ｐｐｍを越える
と局部溶解性が強まって、エッチピットの均一分布を妨
げる。そのため、Ｚｎ含有量は、１〜５０ｐｐｍが好ま
しく、特に好ましい下限値は８ｐｐｍ、特に好ましい上
限値は２０ｐｐｍである。
とにより、箔の溶解性を増してエッチングピットの成長
を促進し、静電容量を増大させる。Ｚｎ含有量は１ｐｐ
ｍ未満では前記効果が乏しく、一方５０ｐｐｍを越える
と局部溶解性が強まって、エッチピットの均一分布を妨
げる。そのため、Ｚｎ含有量は、１〜５０ｐｐｍが好ま
しく、特に好ましい下限値は８ｐｐｍ、特に好ましい上
限値は２０ｐｐｍである。
【００１５】Ｇａは、結晶粒界または亜粒界に偏析しや
すく、単独ではエッチピットの不均一分布をもたらす元
素であるが、Ａｇが亜粒界のサイズを細かくするため、
Ａｇ存在下ではエッチピットの均一分散性を高める効果
がある。Ｇａ含有量は、１ｐｐｍ未満では前記効果に乏
しく、一方５０ｐｐｍを越えると局部溶解性が強まり、
エッチピットの均一分布を妨げる。そのため、Ｇａ含有
量は１〜５０ｐｐｍが好ましく、特に好ましい下限値は
８ｐｐｍ、特に好ましい上限値は２０ｐｐｍである。
すく、単独ではエッチピットの不均一分布をもたらす元
素であるが、Ａｇが亜粒界のサイズを細かくするため、
Ａｇ存在下ではエッチピットの均一分散性を高める効果
がある。Ｇａ含有量は、１ｐｐｍ未満では前記効果に乏
しく、一方５０ｐｐｍを越えると局部溶解性が強まり、
エッチピットの均一分布を妨げる。そのため、Ｇａ含有
量は１〜５０ｐｐｍが好ましく、特に好ましい下限値は
８ｐｐｍ、特に好ましい上限値は２０ｐｐｍである。
【００１６】Ｆｅ、Ｓｉは、マトリックス中でＡｌとの
化合物を形成しやすく、これらの元素の分散状態を制御
することにより、Ａｇの濃度分布を均一にすることがで
き、ひいてはエッチピット分布を均一にすることができ
る。このような効果においてＦｅ、Ｓｉは均等物であ
り、少なくとも１種を含有すれば良い。しかし、含有量
が多いとエッチング時の過溶解の原因となり静電容量が
低下する。そのため、Ｆｅ含有量は５〜６０ｐｐｍが好
ましく、特に好ましい下限値は１０ｐｐｍ、特に好まし
い上限値は３０ｐｐｍである。また、Ｓｉ含有量は５〜
８０ｐｐｍが好ましく、特に好ましい下限値は１５ｐｐ
ｍ、特に好ましい上限値は４０ｐｐｍである。
化合物を形成しやすく、これらの元素の分散状態を制御
することにより、Ａｇの濃度分布を均一にすることがで
き、ひいてはエッチピット分布を均一にすることができ
る。このような効果においてＦｅ、Ｓｉは均等物であ
り、少なくとも１種を含有すれば良い。しかし、含有量
が多いとエッチング時の過溶解の原因となり静電容量が
低下する。そのため、Ｆｅ含有量は５〜６０ｐｐｍが好
ましく、特に好ましい下限値は１０ｐｐｍ、特に好まし
い上限値は３０ｐｐｍである。また、Ｓｉ含有量は５〜
８０ｐｐｍが好ましく、特に好ましい下限値は１５ｐｐ
ｍ、特に好ましい上限値は４０ｐｐｍである。
【００１７】
【実施例】次に、この発明の電解コンデンサ電極用アル
ミニウム箔の具体的実施例について説明する。
ミニウム箔の具体的実施例について説明する。
【００１８】まず、表１に示す各種組成のアルミニウム
鋳塊を面削した後、熱間圧延、冷間圧延（中間焼鈍を含
む）を施し、さらに最終焼鈍を行い、最終的に厚さが１
００μｍのアルミニウム箔を作製した。
鋳塊を面削した後、熱間圧延、冷間圧延（中間焼鈍を含
む）を施し、さらに最終焼鈍を行い、最終的に厚さが１
００μｍのアルミニウム箔を作製した。
【００１９】次に、各アルミニウム箔について、以下の
条件でエッチングを実施したのち、得られたアルミニウ
ム箔を５％ホウ酸液中で２５０Ｖに化成したときの静電
容量を測定した。その結果を、比較例１３の静電容量を
１００％としたときの相対比較にて表１に示す。
条件でエッチングを実施したのち、得られたアルミニウ
ム箔を５％ホウ酸液中で２５０Ｖに化成したときの静電
容量を測定した。その結果を、比較例１３の静電容量を
１００％としたときの相対比較にて表１に示す。
【００２０】
［エッチング条件］
前処理 液組成：０．０１％ＮａＯＨ，液温：４０℃，
時間：５０秒
一次エッチング 液組成：５％ＨＣｌ＋１０％Ｈ2 ＳＯ4 、液温：７０℃
電流密度：直流２０Ａ／ｄｍ2 、時間：１００秒
二次エッチング 液組成：５％ＨＣｌ、液温：８０℃、
電流密度：直流５Ａ／ｄｍ2 、時間：８分
【表１】
【００２１】表１の結果から、表面に本発明範囲のＣｕ
およびＡｇを含有する本発明実施品は、本発明範囲を逸
脱する比較品に較べて静電容量を増大し得ることを確認
し得た。また、Ｚｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｓｉを所定範囲で添
加することにより、相乗的に静電容量の増大しうること
も確認し得た。
およびＡｇを含有する本発明実施品は、本発明範囲を逸
脱する比較品に較べて静電容量を増大し得ることを確認
し得た。また、Ｚｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｓｉを所定範囲で添
加することにより、相乗的に静電容量の増大しうること
も確認し得た。
【００２２】
【発明の効果】この発明に係る電解コンデンサ電極用ア
ルミニウム箔は、基本的に、アルミニウム純度が９９．
９％以上で、かつＣｕを５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下
およびＡｇを１５ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下を含有す
るとともに、５０ｐｐｍ≦３．７５×ＣCu＋ＣAg≦４５
０ｐｐｍ（但、ＣCuはＣｕ含有量、ＣAgはＡｇ含有量）
なる関係を満たすことを特徴とするものであるから、エ
ッチピットの密度を高めるととも深さを大きくし、かつ
均一に分散させ、エッチング処理により極めて大きな拡
面率を得ることができる。従って、大きな静電容量を有
し電気的特性に優れた電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム箔となしうる。
ルミニウム箔は、基本的に、アルミニウム純度が９９．
９％以上で、かつＣｕを５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下
およびＡｇを１５ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下を含有す
るとともに、５０ｐｐｍ≦３．７５×ＣCu＋ＣAg≦４５
０ｐｐｍ（但、ＣCuはＣｕ含有量、ＣAgはＡｇ含有量）
なる関係を満たすことを特徴とするものであるから、エ
ッチピットの密度を高めるととも深さを大きくし、かつ
均一に分散させ、エッチング処理により極めて大きな拡
面率を得ることができる。従って、大きな静電容量を有
し電気的特性に優れた電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム箔となしうる。
【００２３】また、上記のＣｕおよびＡｇの他に、Ｚ
ｎ：１〜５０ｐｐｍ、Ｇａ：１〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５
〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：５〜８０ｐｐｍのうちの１種以上
の含有によって、さらにエッチング特性が向上し、相乗
的に大きな静電容量を有し電気的特性に優れた電解コン
デンサ電極用アルミニウム箔となしうる。
ｎ：１〜５０ｐｐｍ、Ｇａ：１〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５
〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：５〜８０ｐｐｍのうちの１種以上
の含有によって、さらにエッチング特性が向上し、相乗
的に大きな静電容量を有し電気的特性に優れた電解コン
デンサ電極用アルミニウム箔となしうる。
【図１】この発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム
箔組成におけるＣｕおよびＡｇの含有量を示すグラフで
ある。
箔組成におけるＣｕおよびＡｇの含有量を示すグラフで
ある。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山ノ井 智明
堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニ
ウム株式会社内
(72)発明者 粟屋 庫太
堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニ
ウム株式会社内
(56)参考文献 特開 昭57−110646（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−162322（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−214108（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−124806（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01G 9/045
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム純度が９９．９％以上で、
かつＣｕを５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下およびＡｇを
１５ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下を含有するとともに、
５０ｐｐｍ≦３．７５×ＣCu＋ＣAg≦４５０ｐｐｍ
（但、ＣCuはＣｕ含有量、ＣAgはＡｇ含有量）なる関係
を満たす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。 - 【請求項２】 アルミニウム純度が９９．９％以上で、
かつＣｕを５ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下およびＡｇを
１５ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下を含有するとともに、
５０ｐｐｍ≦３．７５×ＣCu＋ＣAg≦４５０ｐｐｍ
（但、ＣCuはＣｕ含有量、ＣAgはＡｇ含有量）なる関係
を満たし、さらにＺｎ：１〜５０ｐｐｍ、Ｇａ：１〜５
０ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：５〜８０ｐｐ
ｍのうちの１種以上を含有す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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33712595A JP3478918B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33712595A JP3478918B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
Publications (2)
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