JPH0463262A - Electrode foil for electrolytic capacitor - Google Patents

Electrode foil for electrolytic capacitor

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JPH0463262A
JPH0463262A JP17351890A JP17351890A JPH0463262A JP H0463262 A JPH0463262 A JP H0463262A JP 17351890 A JP17351890 A JP 17351890A JP 17351890 A JP17351890 A JP 17351890A JP H0463262 A JPH0463262 A JP H0463262A
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JP
Japan
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substrate
metal
film
thin film
nitrogen
Prior art date
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Application number
JP17351890A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayoshi Akamatsu
孝義 赤松
Harunaka Nonaka
晴支 野中
Tetsuo Oka
哲雄 岡
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH0463262A publication Critical patent/JPH0463262A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce an electrode foil contributing to the miniaturization and increase in capacity of an electrolytic capacitor by forming a thin metallic film containing nitrogen on a substrate. CONSTITUTION:At the time of forming a thin film by vapor-depositing a metal onto a substrate by a vacuum deposition method, a nitrogen-containing gas is directed on the substrate at the prescribed angle of incidence to form a thin metallic film containing nitrogen. At this time, an Al or Co film is preferred as the thin metallic film, and it is preferable that nitrogen atoms are contained in the thin metallic film by 2-80% of the total number of metal atoms constituting the metallic foil film. Further, it is preferable that oxygen atoms in the surface layer of the thin metallic film are contained by 90-200% of the total number of metal atoms constituting the metallic foil film. By this method, the electrode foil material for electrolytic capacitor excellent in stability of characteristics and producing a marked effect of increasing electrostatic capacity can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は電解コンデンサ用電極箔に関するものであり、
更に詳しくは、電解コンデンサの小型大容量化に寄与す
る電極箔に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an electrode foil for an electrolytic capacitor,
More specifically, the present invention relates to an electrode foil that contributes to increasing the size and capacity of electrolytic capacitors.

[従来の技術] 電解コンデンサ用電極としては、一般にアルミニウム箔
にエツチングを施して表面積を拡大したものが用いられ
ている。電極の表面積を拡大することは、コンデンサの
静電容量を増加させるために必須であり、小型大容量化
への要求から更に電極の表面積を拡大することが求めら
れている。しかしエツチングによるアルミニウム箔の表
面積拡大は、アルミニウム箔の強度の低下などから限界
に近付いている。
[Prior Art] As electrodes for electrolytic capacitors, aluminum foil is generally etched to enlarge its surface area. Increasing the surface area of the electrode is essential for increasing the capacitance of a capacitor, and the demand for smaller size and larger capacity demands further expansion of the surface area of the electrode. However, increasing the surface area of aluminum foil by etching is approaching its limit due to factors such as a decrease in the strength of the aluminum foil.

これに対して特開昭56−29669号公報では、30
度以上、好ましくは80〜85度の入射角で基体にアル
ミニウムやタンタルなどの弁金属の蒸気を入射させて多
孔質金属膜を作成し、表面積が拡大した電解コンデンサ
電極箔を得ることが提案されている。また特開昭59−
167009号公報では、アルミニウム箔などの基体上
にアルミニウム、タンタル、チタン、ニオブ、ジルコニ
ウムなどの弁金属をアルゴンなどの不活性ガス中で蒸着
して多孔質膜を形成し、電極の表面積を拡大すると共に
誘電率を増加させることが提案されている。
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-29669, 30
It has been proposed to create an electrolytic capacitor electrode foil with an expanded surface area by creating a porous metal film by injecting the vapor of a valve metal such as aluminum or tantalum onto the substrate at an incident angle of 80 to 85 degrees or more, preferably 80 to 85 degrees. ing. Also, JP-A-59-
No. 167009 discloses that a valve metal such as aluminum, tantalum, titanium, niobium, or zirconium is deposited on a substrate such as aluminum foil in an inert gas such as argon to form a porous film and expand the surface area of the electrode. It has been proposed to increase the dielectric constant as well.

これらの技術は電解コンデンサの見掛けの単位面積当た
りの静電容量の増加に大きな効果がある。
These techniques have a great effect on increasing the apparent capacitance per unit area of electrolytic capacitors.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、これらの技術には未だ以下のような課題
があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, these techniques still have the following problems.

(1)充分な表面積拡大効果を得るためには該弁金属膜
の厚みを1〜20μmと太き(する必要かあり、生産性
の点で問題があったほか、アルミニウム以外の弁金属は
高融点材料であるため上記のような比較的厚い膜を形成
しようとすると、蒸着時に基体が熱ダメージを受けて平
坦性が損なわれやすい。
(1) In order to obtain a sufficient surface area expansion effect, it is necessary to increase the thickness of the valve metal film to 1 to 20 μm, which poses a problem in terms of productivity, and valve metals other than aluminum have high Since it is a melting point material, when attempting to form a relatively thick film as described above, the substrate is likely to be thermally damaged during vapor deposition, resulting in loss of flatness.

(2)弁金属を不活性ガス中で蒸着する方法では真空槽
内の圧力を高くしたほうが同じ膜厚でも大きな表面積す
なわち大きな静電容量が得られるか、一方、真空槽内の
圧力を高くすると膜付着速度が減少していく問題がある
。特に直進型電子ビームガンを使うような大型生産機に
おいては蒸発源と基体とをあまり近くできないので、真
空槽内の圧力上昇に伴う膜付着速度の減少は著しく、大
幅な生産性の低下をきたす。
(2) In the method of vapor depositing valve metal in an inert gas, is it possible to obtain a larger surface area, that is, a larger capacitance, with the same film thickness by increasing the pressure in the vacuum chamber?On the other hand, if the pressure in the vacuum chamber is increased, There is a problem that the film deposition rate decreases. Particularly in large production machines that use straight electron beam guns, the evaporation source and the substrate cannot be placed very close to each other, so the film deposition rate decreases significantly as the pressure inside the vacuum chamber increases, resulting in a significant drop in productivity.

(3)活性が高いチタンやジルコニウムなどの多孔質金
属膜は、電解液と反応して、水和物や酸化物を作りやす
く、コンデンサ特性の劣化の原因となりやすい。
(3) Highly active porous metal films such as titanium and zirconium react with electrolytes and easily form hydrates and oxides, which tend to cause deterioration of capacitor characteristics.

本発明は上記ごとき従来技術の諸欠点に鑑み創案された
もので、その目的とするところは、特性の安定性に優れ
、静電容量の増加に効果が大きくかつ製造時の熱ダメー
ジの恐れがなく生産性に優れた電解コンデンサ用電極箔
材料を提供することにある。
The present invention was devised in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and its objectives are to provide excellent stability of characteristics, a large effect in increasing capacitance, and to reduce the risk of heat damage during manufacturing. The object of the present invention is to provide an electrode foil material for electrolytic capacitors that has excellent productivity.

[課題を解決するための手段] かかる本発明の目的は、基体上に窒素を含む金属薄膜が
形成されてなることを特徴とする電解コンデンサ用電極
箔により達成される。
[Means for Solving the Problems] The object of the present invention is achieved by an electrode foil for an electrolytic capacitor, which is characterized in that a metal thin film containing nitrogen is formed on a base.

本発明において使用される金属薄膜としてはアルミニウ
ム、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブおよびハ
フニウム等のいわゆる弁金属の群から選ばれた少なくと
も1種の金属またはこれらの合金からなることが好まし
いが、コバルト、クロム、ニクロム、ニッケル、銀、銅
、鉄、亜鉛などの金属やこれらの合金も使用可能である
。しかしながら、本発明の効果を顕著に現出するには、
窒素と反応して窒化物を作りやすい金属材料を使用する
ことが好ましく、この点から弁金属やコバルトが好適で
ある。中でもアルミニウムおよびコバルトは融点が比較
的低いため製造時の基体の熱ダメージを避けやすく好ま
しい。チタンは、静電容量の増加に効果が大きく最も好
ましい。
The metal thin film used in the present invention is preferably made of at least one metal selected from the group of so-called valve metals such as aluminum, titanium, zirconium, tantalum, niobium, and hafnium, or an alloy thereof, but cobalt, Metals such as chromium, nichrome, nickel, silver, copper, iron, zinc, and alloys thereof can also be used. However, in order to bring out the effects of the present invention significantly,
It is preferable to use a metal material that easily reacts with nitrogen to form nitrides, and from this point of view, valve metal and cobalt are suitable. Among these, aluminum and cobalt are preferable because they have relatively low melting points and can easily avoid heat damage to the substrate during production. Titanium is most preferable because it has a large effect on increasing capacitance.

該金属薄膜は、真空蒸着法により金属を蒸発させて作成
されることが好ましい。金属酸化物や金属窒化物は、融
点が高いので、これらを蒸発させて金属薄膜を得ようと
すると、基体に著しい熱ダメージが生じることか多い。
Preferably, the metal thin film is created by evaporating metal using a vacuum evaporation method. Metal oxides and metal nitrides have high melting points, so when attempting to evaporate them to obtain a metal thin film, significant thermal damage often occurs to the substrate.

また、本発明において窒素を含む金属薄膜とは、該金属
薄膜を構成する金属原子の中に窒素原子が含まれている
ことを意味する。
Furthermore, in the present invention, a metal thin film containing nitrogen means that nitrogen atoms are included in the metal atoms constituting the metal thin film.

金属原子中に含まれる窒素原子の量については特に限定
されないが、本発明の目的を効果的に達成せしめるため
には、該金属薄膜を構成する全金属原子数の2%以上の
窒素原子が該金属薄膜中に含まれていることか好ましい
。より好ましくは4%以上、さらに好ましくは8%以上
含まれているのがよく、最も好ましくは該金属薄膜を構
成する全金属原子数の15%以上の窒素原子が該金属薄
膜中に含まれているのがよい。またこの窒素原子は、該
金属薄膜を構成する金属元素の窒化物として存在してい
ることが特性の安定性の点で好ましく、該金属薄膜を構
成する金属原子の内1%以上が、窒素原子と結合して窒
化物になっていることが望ましい。窒化物が多すぎると
、誘電率の低下や該金属薄膜の抵抗値の上昇に伴う誘電
損失の増加を引き起こすので、窒素原子と結合している
該金属薄膜を構成する原子は80%以下であることが望
ましく、70%以下であることかさらに望ましい。窒素
原子の含有率や金属原子と窒素原子の結合状態はX線光
電子分光法などによって知ることができる。
The amount of nitrogen atoms contained in the metal atoms is not particularly limited, but in order to effectively achieve the object of the present invention, the amount of nitrogen atoms contained in the metal thin film should be 2% or more of the total number of metal atoms constituting the metal thin film. Preferably, it is contained in the metal thin film. The metal thin film preferably contains nitrogen atoms in an amount of 4% or more, more preferably 8% or more, and most preferably 15% or more of the total number of metal atoms constituting the metal thin film. It's good to be there. Further, it is preferable that the nitrogen atoms exist as a nitride of the metal element constituting the metal thin film from the viewpoint of stability of properties, and 1% or more of the metal atoms constituting the metal thin film are nitrogen atoms. It is desirable that the material be combined with the nitride to form a nitride. If there is too much nitride, it causes a decrease in dielectric constant and an increase in dielectric loss due to an increase in the resistance value of the metal thin film, so the atoms constituting the metal thin film that are bonded to nitrogen atoms are 80% or less. It is desirable that it be 70% or less, and even more desirable that it be 70% or less. The nitrogen atom content and the bonding state between metal atoms and nitrogen atoms can be determined by X-ray photoelectron spectroscopy.

該金属薄膜表層において窒素原子に加えて、酸素原子が
該金属薄膜を構成する全金属原子個数の90〜200%
含まれていることか好ましい。酸素原子の個数が該金属
薄膜を構成する全金属原子個数の90%未満の場合は誘
電損失が大きくなるため好ましくなく、200%を越え
ると、過酸化状態となって窒素原子を含むことによる効
果が現れないため好ましくない。酸素原子の個数が該金
属薄膜を構成する全金属原子個数の100〜180%含
まれていることがさらに好ましく、11−0%から16
0%含まれていることが最も好ましい。
In addition to nitrogen atoms in the surface layer of the metal thin film, oxygen atoms account for 90 to 200% of the total number of metal atoms constituting the metal thin film.
It is preferable that it is included. If the number of oxygen atoms is less than 90% of the total number of metal atoms constituting the metal thin film, it is undesirable because the dielectric loss will increase, and if it exceeds 200%, it will become overoxidized and the effect of containing nitrogen atoms. This is not desirable because it does not appear. It is more preferable that the number of oxygen atoms is 100 to 180% of the total number of metal atoms constituting the metal thin film, and 11-0% to 16%.
Most preferably, the content is 0%.

酸素原子の含有率はX線光電子分光法などによって知る
ことができる。また本発明でいう金属薄膜表層とは、特
にエツチングすることなくX線光電子分光法などの表面
分析法で測定される深さを言い、表面から30〜60A
の深さまでの範囲である。
The content of oxygen atoms can be determined by X-ray photoelectron spectroscopy. In addition, the metal thin film surface layer in the present invention refers to the depth measured by a surface analysis method such as X-ray photoelectron spectroscopy without any particular etching, and is 30 to 60A from the surface.
The range is up to a depth of .

金属薄膜の膜厚としては、使用される基体の熱ダメージ
を抑制する点、低コスト化を図るため、および静電容量
の増大効果の点から0.005〜0.5μmの範囲で選
択することか好ましく、0゜01〜0.4μmの範囲で
選択することか更に好ましい。
The thickness of the metal thin film should be selected within the range of 0.005 to 0.5 μm in order to suppress thermal damage to the substrate used, to reduce costs, and to increase capacitance. The thickness is preferably selected within the range of 0.01 to 0.4 μm, and more preferably within the range of 0.01 to 0.4 μm.

窒素を含む金属薄膜は基体の少なくとも片面に形成され
るもので、基体上にこのような窒素を含む金属薄膜を形
成する方法としては、基体に金属蒸気を差し向けて薄膜
を形成する際に、該金属蒸気の基体への入射領域へ窒素
を含むガスを差し向ける方法が有効である。本発明で得
られる電極箔の効果を顕著にするために、該ガスには窒
素が10%以上含まれていることが好ましく、窒素が3
0%以上含まれることがさらに好ましい。窒素か50%
以上含まれることが最も好ましい。窒素に添加するガス
としては、アルゴン、ネオン、クリプトン、ヘリウムな
どの希ガスや水素が採用できる。静電容量の制御を容易
にするために窒素に希ガスを添加することか好ましい。
The nitrogen-containing metal thin film is formed on at least one side of the substrate, and the method for forming such a nitrogen-containing metal thin film on the substrate is as follows: An effective method is to direct a nitrogen-containing gas to the region of incidence of the metal vapor on the substrate. In order to make the effect of the electrode foil obtained by the present invention remarkable, it is preferable that the gas contains 10% or more of nitrogen;
It is more preferable that the content is 0% or more. Nitrogen or 50%
It is most preferable that the above is included. As the gas added to nitrogen, rare gases such as argon, neon, krypton, and helium, and hydrogen can be used. It is preferable to add a rare gas to the nitrogen to facilitate control of capacitance.

少量の酸素を添加することは、金属薄膜の微細構造の粒
径を細かくして、静電容量を増加させる効果があるので
好ましい。
Adding a small amount of oxygen is preferable because it has the effect of reducing the grain size of the fine structure of the metal thin film and increasing the capacitance.

金属薄膜が両面に形成された試料の表面積をBET法に
て測定したとき、試料片の(実際の表面積/見掛けの面
積)で表わされる比表面積が150〜600であること
が好ましい。
When the surface area of a sample with metal thin films formed on both sides is measured by the BET method, the specific surface area of the sample piece expressed as (actual surface area/apparent area) is preferably 150 to 600.

該窒素を含むガスは、窒素が金属薄膜中に取り込まれる
ため、希ガスなどに比べて多量に供給できる。したがっ
て該窒素を含むガスは、蒸気の基体への入射領域におい
て、粘性流の性質が強く、ガスの供給ムラ、ひいては金
属薄膜の幅方向および長さ方向の特性ムラを生じゃすい
ため、後述のごとく、窒素を含むガスを供給するに際し
ては、これらの障害が生じないように供給ノズルを配設
することが好ましい。
The nitrogen-containing gas can be supplied in a larger amount than a rare gas or the like because nitrogen is incorporated into the metal thin film. Therefore, the nitrogen-containing gas has a strong viscous flow property in the region where the vapor is incident on the substrate, causing uneven gas supply and eventually uneven properties of the metal thin film in the width and length directions. When supplying a gas containing nitrogen, it is preferable to arrange the supply nozzle so that these problems do not occur.

以下、添付図面を参照して本発明による電極箔の製造法
の概略を説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing an electrode foil according to the present invention will be outlined with reference to the accompanying drawings.

第1図は真空蒸着装置の1例を示す概略断面図で、図に
おいて、1は長尺基体を支持、冷却しなから走行させる
ための円筒状ドラム、2は蒸発源、3および4は蒸発源
からの蒸気流が所定の入射角で基体に入射するよう制限
するためのマスクであり、該マスク3とマスク4によっ
て制限された蒸発源からの蒸気流が基体へ入射するドラ
ム上の範囲が金属蒸気の基体への入射領域を意味する。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one example of a vacuum evaporation apparatus. In the figure, 1 is a cylindrical drum for supporting, cooling, and running a long substrate, 2 is an evaporation source, and 3 and 4 are evaporation sources. This is a mask for restricting the vapor flow from the evaporation source to be incident on the substrate at a predetermined angle of incidence, and the range on the drum where the vapor flow from the evaporation source is incident on the substrate is limited by the masks 3 and 4. Refers to the area where metal vapor enters the substrate.

マスク3および4とドラム1との距離は、蒸気流のマス
ク後方への回り込みによる初期入射角と最終入射角の不
明瞭化、基体と薄膜の接着性の低下および薄膜の表面構
造の不明瞭化を防ぐためには短いほうが良く、一方蒸気
の基体への入射領域に差し向ける不活性ガスを滞留させ
るためには長いほうが良く、これらの点から、マスク端
6および10とドラムの距離は5mmから100mmの
範囲であることが好ましく、10mmから60mmの範
囲であることが更に好ましい。
The distance between the masks 3 and 4 and the drum 1 is such that the vapor flow wraps around behind the mask, obscuring the initial and final incident angles, reducing the adhesion between the substrate and the thin film, and obscuring the surface structure of the thin film. A short length is better in order to prevent this, while a longer length is better in order to retain the inert gas directed to the region of incidence of the vapor onto the substrate.From these points, the distance between the mask ends 6 and 10 and the drum should be between 5 mm and 100 mm. The range is preferably from 10 mm to 60 mm, and more preferably from 10 mm to 60 mm.

静電容量を大きくするために、金属蒸気は特定の初期入
射角と最終入射角をもって基体に入射させることが好ま
しい。以下第1図を用いて蒸気の基体への入射角につい
て説明する。
To increase capacitance, the metal vapor is preferably incident on the substrate at specific initial and final angles of incidence. The angle of incidence of vapor onto the substrate will be explained below with reference to FIG.

蒸発源の中心5とマスク3の基体走行方向下流端10を
結ぶ直線11が円筒状ドラム(基体)に入射する点12
でドラム面に法線13を立てる。
A point 12 where a straight line 11 connecting the center 5 of the evaporation source and the downstream end 10 of the mask 3 in the substrate running direction enters the cylindrical drum (substrate)
Set the normal line 13 on the drum surface.

法線13と直線11がなす角βが初期入射角である。マ
スク3、ドラム1および蒸発源2の位置関係によって、
初期入射角はドラム面に立てた法線に対して基体走行方
向の上流側である場合と下流側である場合かある。入射
角の正負については、該法線13と該直線11がなす角
が、基体走行方向上流側にくる場合を負値とし、下流側
にくる場合を正値とする。蒸発源の中心5とマスク4の
基体走行方向上流端6を結ぶ直線7がドラムに入射する
点8でドラム面に法線9を立てる。法線8と直線7がな
す角αが最終入射角である。マスク4、ドラム1および
蒸発源2の位置関係によって、最終入射角も負値である
場合と正値である場合とがある。
The angle β between the normal 13 and the straight line 11 is the initial angle of incidence. Depending on the positional relationship of the mask 3, drum 1, and evaporation source 2,
The initial incident angle may be on the upstream side or downstream of the normal line to the drum surface in the direction of substrate travel. Regarding the sign of the incident angle, when the angle formed by the normal line 13 and the straight line 11 is on the upstream side in the base body running direction, it is taken as a negative value, and when it is on the downstream side, it is taken as a positive value. A normal line 9 is set to the drum surface at a point 8 where a straight line 7 connecting the center 5 of the evaporation source and the upstream end 6 of the mask 4 in the substrate running direction enters the drum. The angle α formed by the normal line 8 and the straight line 7 is the final angle of incidence. Depending on the positional relationship between the mask 4, the drum 1, and the evaporation source 2, the final incident angle may be a negative value or a positive value.

本発明の電解コンデンサ用電極箔の静電容量を大きくす
るためおよび生産性を上げるために、該初期入射角と該
最終入射角は特定の範囲の組み合わせに設定することが
望ましい。初期入射角が30〜30度でありかつ最終入
射角か一90〜45度の組み合わせと、初期入射角か4
5〜90度でありかつ最終入射角か一30〜30度の組
み合わせにおいて選択することが好ましい。初期入射角
が一30〜30度でありかつ最終入射角か85〜−50
度の組み合わせと、初期入射角か50〜85度でありか
つ最終入射角が一30〜30度の組み合わせとがさらに
好ましい。
In order to increase the capacitance of the electrode foil for an electrolytic capacitor of the present invention and to increase productivity, it is desirable that the initial angle of incidence and the final angle of incidence be set in a combination within a specific range. A combination of an initial incidence angle of 30 to 30 degrees and a final incidence angle of 190 to 45 degrees, and an initial incidence angle of 4
It is preferable to select a combination between 5 and 90 degrees and the final incident angle between 30 and 30 degrees. The initial angle of incidence is 130 to 30 degrees and the final angle of incidence is 85 to -50 degrees.
Even more preferred are combinations in which the initial angle of incidence is between 50 and 85 degrees and the final angle of incidence is between 130 and 30 degrees.

蒸気の基体への入射領域は、差し向けられる該窒素を含
むガスを有効に滞留させるために、マスク3の基体走行
方向下流端10とマスク4の基体走行方向上流端6の間
の開口部を除いて略密閉構造とすることが好ましい。す
なわち蒸気の基体への入射領域は、マスク3および4で
下方が遮断され、ドラム1で上方が遮断され、更に第1
図には示されていないマスクとドラムの間を塞ぐ隔壁で
側面が遮断されていることが好ましい。該窒素を含むガ
スは該略密閉構造部分へノズルで基体走行方向上流側ま
たは下流側から、あるいは上流側と下流側の両方から蒸
気の基体への入射領域に向けて供給される。
In order to effectively retain the directed nitrogen-containing gas, the region where the vapor enters the substrate is formed by an opening between the downstream end 10 of the mask 3 in the substrate traveling direction and the upstream end 6 of the mask 4 in the substrate traveling direction. It is preferable to have a substantially closed structure except for the following. That is, the region where the vapor enters the substrate is blocked from below by masks 3 and 4, from above by drum 1, and further by the first
Preferably, the sides are blocked off by a partition wall (not shown) that closes the space between the mask and the drum. The nitrogen-containing gas is supplied to the substantially sealed structure portion from the upstream side or the downstream side in the traveling direction of the substrate, or from both the upstream side and the downstream side toward the region where vapor enters the substrate through a nozzle.

窒素を含むガスは、金属蒸気の基体への初期入射角と最
終入射角の組み合わせに対応して、特定の方向から供給
することが、静電容量を大きくすること、誘電損失を小
さくすることおよび静電容量の経時変化を小さくするこ
となどの点で好ましい。初期入射角か一30〜30度で
ありかつ最終入射角が−90〜−45度の組み合わせの
とき、金属蒸気の基体への入射領域へ基体走行方向上流
側または下流側から、あるいは基体走行方向上流側と下
流側の両者から窒素を含むガスを差し向けることが好ま
しい。生産性向上や熱ダメージを回避するなどの目的で
金属薄膜の膜厚を例えば0゜2μm未満に薄く制限した
上でなるべく大きな静電容量を得るためには、蒸気の基
体への入射領域へ基体走行方向下流側から窒素を含むガ
スを差し向けるか、もしくは基体走行方向上流側および
下流側から窒素を含むガスを差し向けることが好ましい
。初期入射角か45〜90度でありかつ最終入射角か一
30〜30度の組み合わせのとき、金属蒸気の基体への
入射領域へ基体走行方向下流側から窒素を含むガスを差
し向けることか好ましい。
Supplying the nitrogen-containing gas from a specific direction corresponding to the combination of the initial and final incident angles of the metal vapor onto the substrate increases capacitance, reduces dielectric loss, and This is preferable in terms of reducing changes in capacitance over time. When the initial incident angle is -30 to 30 degrees and the final incident angle is -90 to -45 degrees, the metal vapor enters the incident region of the substrate from the upstream or downstream side in the direction of movement of the substrate, or from the direction of movement of the substrate. Preferably, the nitrogen-containing gas is directed from both the upstream and downstream sides. In order to obtain as large a capacitance as possible while limiting the thickness of the metal thin film to, for example, less than 0.2 μm for the purpose of improving productivity and avoiding heat damage, it is necessary to It is preferable to direct the nitrogen-containing gas from the downstream side in the running direction, or to direct the nitrogen-containing gas from the upstream and downstream sides in the substrate running direction. When the initial incident angle is 45 to 90 degrees and the final incident angle is 130 to 30 degrees, it is preferable to direct the nitrogen-containing gas to the region of incidence of metal vapor on the substrate from the downstream side in the direction of movement of the substrate. .

ガス供給用ノズルの形状としては特に限定されないか、
噴出するガスに適度の方向性を持たせ、蒸気の基体への
入射領域に差し向けるために、ノズル長さがノズル径の
3倍以上であることが好ましい。また該ノズルはドラム
幅方向に複数個設けられることが形成される薄膜の幅方
向の均一性を向上させるために好ましい。
There are no particular restrictions on the shape of the gas supply nozzle.
The nozzle length is preferably three times or more the nozzle diameter in order to give appropriate directionality to the ejected gas and direct it to the region where the vapor is incident on the substrate. Further, it is preferable that a plurality of nozzles be provided in the width direction of the drum in order to improve the uniformity of the formed thin film in the width direction.

なお、本発明で使用される基体としては、アルミニウム
箔の他、アルミニウム合金箔やアルミニウム以外の金属
箔、プラスチックフィルム、紙なども用いることができ
るが、漏れ電流が小さい点や機械的強度が高い点から、
アルミニウム箔、アルミニウム合金箔またはプラスチッ
クフィルムの採用が好ましい。これらの金属箔には、表
面積を増やす点ではエツチングやサンドブラストなどに
より粗面化処理が施されつるが、工程を省略して生産性
を上げることかできる点では該金属箔は実質上平坦であ
ることが好ましい。ここで実質上平坦であるとは化学エ
ツチングなどによるエツチング孔がないこきおよび圧延
条痕などによる過度の凹凸がないことを意味する。隣接
する突起と谷の高低差の平均値であるRMSで表面粗さ
を表わしたとき、0.03μm以下であることが好まし
い。
As the substrate used in the present invention, in addition to aluminum foil, aluminum alloy foil, metal foil other than aluminum, plastic film, paper, etc. can also be used, but the substrate has low leakage current and high mechanical strength. From the point
Preferably, aluminum foil, aluminum alloy foil or plastic film is used. These metal foils are subjected to roughening treatments such as etching or sandblasting to increase the surface area, but the metal foils are substantially flat in that they can omit processes and increase productivity. It is preferable. Here, the term "substantially flat" means that there are no etched holes caused by chemical etching or the like, and there are no excessive irregularities caused by roughening or rolling scratches. When surface roughness is expressed in RMS, which is the average value of height differences between adjacent protrusions and valleys, it is preferably 0.03 μm or less.

該金属箔の厚さは、機械的強度と占有体積の関係から5
〜100μmの範囲が好ましい。
The thickness of the metal foil is determined from the relationship between mechanical strength and occupied volume.
A range of ~100 μm is preferred.

該プラスチックフィルムの材料としてはポリエチレンテ
レフタレート、ポリカーボネートなどのポリエステル類
、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリフェニ
レンスルフィドなどのポリアリレンスルフィド類、ポリ
アミド類、芳香族ポリアミド類、ポリエーテルケトン類
およびポリイミド類などが挙げられるが、電気的特性や
価格の点でポリエチレンテレフタレートまたはポリプロ
ピレンが好ましい。機械的安定性や強度の点で、これら
のプラスチックは二軸延伸されてフィルム化されている
ことか好ましい。該プラスチックフィルムの厚さは、機
械的強度と占有体積の関係から1〜50μmの範囲か好
ましい。
Examples of materials for the plastic film include polyesters such as polyethylene terephthalate and polycarbonate, polyolefins such as polypropylene, polyarylene sulfides such as polyphenylene sulfide, polyamides, aromatic polyamides, polyether ketones, and polyimides. However, polyethylene terephthalate or polypropylene is preferred in terms of electrical properties and cost. In terms of mechanical stability and strength, these plastics are preferably biaxially stretched to form a film. The thickness of the plastic film is preferably in the range of 1 to 50 μm in view of the relationship between mechanical strength and occupied volume.

本発明の金属薄膜が、プラスチックフィルムなどの非導
電性基体の片面にだけ形成される場合は、これらの膜か
形成される方とは反対の面が金属化されている必要かあ
る。プラスチックフィルムの金属化は蒸着やスパッタに
よる金属膜の形成でなされる。該金属膜は導電性か高い
はど誘電損失か小さくなり好ましいので、アルミニウム
膜または亜鉛膜であることが好ましい。また該金属膜の
厚さは、厚いほど導電性が良好になり一方薄いほどセル
フヒーリングしやすいので、0.03〜0゜15μmの
範囲が好ましい。該非導電性基体は金属化に先立ち、易
接着化処理などの前処理が行われても良い。チタン、ジ
ルコニウム、タンタル、ニオブ、ハフニウムなどは導電
性が高くないので、これらの金属または合金膜が非導電
性基体上に形成される場合は、それに先立って該非導電
性基体が金属化されていることか誘電損失を小さくでき
る点で好ましい。
When the metal thin film of the present invention is formed on only one side of a non-conductive substrate such as a plastic film, it is necessary that the opposite side of the film be metallized. Metallization of plastic films is performed by forming a metal film by vapor deposition or sputtering. The metal film is preferably an aluminum film or a zinc film because the higher the conductivity, the lower the dielectric loss. The thickness of the metal film is preferably in the range of 0.03 to 0.15 μm, since the thicker the metal film, the better the conductivity, and the thinner the metal film, the easier it is to self-heal. The non-conductive substrate may be subjected to pre-treatment such as adhesion-facilitating treatment prior to metallization. Since titanium, zirconium, tantalum, niobium, hafnium, etc. are not highly conductive, if a film of these metals or alloys is to be formed on a non-conductive substrate, the non-conductive substrate must be metallized beforehand. This is preferable in that dielectric loss can be reduced.

つぎに、本発明の電解コンデンサ用電極箔の製造方法の
一例を第2図に示す真空蒸着装置を用いてより具体的に
説明するが、勿論これに限定されるものではない。
Next, an example of the method for manufacturing an electrode foil for an electrolytic capacitor according to the present invention will be explained in more detail using a vacuum evaporation apparatus shown in FIG. 2, but of course the method is not limited thereto.

すなわち、第2図は長尺基体走行系を備えた真空蒸着装
置の概略断面図であり、真空槽14内に巻出し軸15、
円筒状の冷却ドラム16、巻取り軸17から成る長尺基
体走行系が設置されている。
That is, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a vacuum evaporation apparatus equipped with a long substrate traveling system, in which an unwinding shaft 15, an unwinding shaft 15,
A long substrate traveling system consisting of a cylindrical cooling drum 16 and a winding shaft 17 is installed.

18は所定厚みのアルミニウム箔基体である。真空槽1
4は、巻出し軸、巻取り軸が収められた上槽19と蒸発
源21が収められた下槽20とに隔壁22.23および
マスク24.25で分離されており、排気口26および
27よりそれぞれ真空排気される。基体走行方向上流側
のマスク24は、蒸発源からの蒸気の基体への初期入射
角が、好ましくは一30〜30度の範囲の所定の角度に
なるように設置される。基体走行方向下流側のマスク2
5は蒸発源からの蒸気の基体への最終入射角が好ましく
は−90〜−45度の範囲の所定の角度になるよう設置
される。29.32は窒素を含むガスを金属蒸気の基体
への入射領域に供給するためのノズルで、その先端は、
図示のごとく、マスク24.25とドラム16の間にあ
って、好ましくはマスク開口端より50mm以上、さら
には70mm以上離れた位置からカス噴出されるように
設けるのがよく、これにより窒素を含むガスの供給ムラ
に起因する金属薄膜の幅方向および長さ方向の特性ムラ
を効果的に抑制できるようになされている。28.31
はバルブである。
18 is an aluminum foil base of a predetermined thickness. Vacuum chamber 1
4 is separated by a partition 22.23 and a mask 24.25 into an upper tank 19 containing an unwinding shaft and a winding shaft and a lower tank 20 containing an evaporation source 21, and exhaust ports 26 and 27. They are each evacuated. The mask 24 on the upstream side in the substrate running direction is installed so that the initial angle of incidence of vapor from the evaporation source onto the substrate is preferably a predetermined angle in the range of -30 to 30 degrees. Mask 2 on the downstream side in the base body running direction
5 is installed so that the final angle of incidence of vapor from the evaporation source onto the substrate is preferably a predetermined angle in the range of -90 to -45 degrees. 29.32 is a nozzle for supplying nitrogen-containing gas to the area where metal vapor enters the substrate, and its tip is:
As shown in the figure, it is preferably provided between the mask 24, 25 and the drum 16, so that the residue is ejected from a position that is preferably 50 mm or more, more preferably 70 mm or more away from the opening end of the mask. It is possible to effectively suppress characteristic unevenness in the width direction and length direction of the metal thin film due to uneven supply. 28.31
is a valve.

今、このような装置において、下槽内を5×1O−5T
orr以下に排気し、一方のバルブ28を開きノズル2
9を通して隔壁22.23、マスク24.25および冷
却ドラム16に囲まれた蒸気入射領域へ基体走行方向下
流側から窒素を含むガスを差し向け、下槽内圧力をlX
l0−’〜1×IQ−2Torrの範囲の所定の圧力に
調整する。蒸発源は電子ビーム加熱器で、チタンのイン
ゴット30が充填されている。
Now, in such a device, the inside of the lower tank is 5×1O-5T.
exhaust to below orr, open one valve 28 and nozzle 2
A gas containing nitrogen is directed from the downstream side in the substrate running direction to the steam injection area surrounded by the partition wall 22.23, mask 24.25, and cooling drum 16 through 9, and the pressure inside the lower tank is increased to 1X.
The pressure is adjusted to a predetermined pressure in the range of 10-' to 1×IQ-2 Torr. The evaporation source is an electron beam heater filled with titanium ingots 30.

基体を走行させつつ、チタンのインゴットを溶融蒸発さ
せて、基体上に所定の付着速度で所定の厚さのチタン薄
膜を付着させる。同様にして基体のもう一方の面にもチ
タン薄膜を付着させる。かくして電解コンデンサ用電極
箔を得る。
While the base is running, a titanium ingot is melted and evaporated to deposit a titanium thin film of a predetermined thickness onto the base at a predetermined deposition rate. Similarly, a titanium thin film is deposited on the other side of the substrate. In this way, an electrode foil for an electrolytic capacitor is obtained.

金属の蒸発源としては誘導加熱器、抵抗加熱器、レーサ
ー加熱器なども採用できるが、高速に高融点金属を蒸発
させるために電子ビーム加熱器を採用することか好まし
い。これらの蒸発源と基体の間に高周波電力を放射する
などしてイオンブレーティングを行うことは適宜許され
る。またこれらの蒸発源はドラムの真下にある必要はな
く、材料使用効率などの点から好適な位置を適宜選んで
良い。さらに、基体は金属薄膜の形成に先立ち接着力の
改善などの目的で既知の方法により適宜前処理されても
よい。
Although induction heaters, resistance heaters, racer heaters, and the like can be used as the metal evaporation source, it is preferable to use an electron beam heater in order to evaporate high-melting point metals at high speed. It is permissible to perform ion blating by emitting high frequency power between these evaporation sources and the substrate as appropriate. Further, these evaporation sources do not need to be located directly below the drum, and may be appropriately selected from the viewpoint of material usage efficiency. Further, the substrate may be appropriately pretreated by a known method for purposes such as improving adhesive strength prior to forming the metal thin film.

[発明の効果] 本発明は、窒素を含む金属薄膜を電解コンデンサ用電極
箔としたので、従来の電極箔に比べて非常に大きな静電
容量が得られたものである。このことにより、静電容量
の低下を必然的に伴う加熱処理や高温高湿下での長時間
保存を行ってもなおかつ所望の大きさの静電容量を保つ
ことができるものである。特に素子化前の陰極箔の加熱
処理は静電容量の安定化に効果か大きく、本発明の意義
は大きい。さらに該金属薄膜か窒素を含むため、本発明
は耐蝕性の向上と静電容量の顕著な低下抑制効果を有す
るものであり、コンデンサ特性の安定化に大きく寄与す
るものである。
[Effects of the Invention] Since the present invention uses a metal thin film containing nitrogen as an electrode foil for an electrolytic capacitor, a much larger capacitance can be obtained compared to conventional electrode foils. This makes it possible to maintain a desired level of capacitance even after heat treatment or long-term storage at high temperature and high humidity, which inevitably causes a decrease in capacitance. In particular, heat treatment of the cathode foil before device formation is highly effective in stabilizing capacitance, and the present invention is of great significance. Furthermore, since the metal thin film contains nitrogen, the present invention has the effect of improving corrosion resistance and suppressing a significant decrease in capacitance, and greatly contributes to stabilizing capacitor characteristics.

また本発明は、基体上に金属薄膜を形成した静電容量の
大きな電解コンデンサ用電極箔であって、金属薄膜の比
表面積を増大させて所定の静電容量を得るために、該金
属の蒸着中に供給するガスとして窒素を含むガスを用い
ることにより、アルゴンガスなどの希ガスを使用した場
合に比べて槽内圧力を低く維持しつつより多量のガスを
供給できるために、同一膜厚の金属薄膜でより大きな静
電容量が得られたものである。さらには槽内圧力の上昇
に伴う膜付着速度の低下を小さく押さえることができた
ものである。これらによって本発明は生産性の向上や基
体の熱ダメージ防止に著しい効果を奏するものである。
The present invention also provides an electrode foil for an electrolytic capacitor having a large capacitance in which a metal thin film is formed on a substrate, and in order to increase the specific surface area of the metal thin film and obtain a predetermined capacitance, the metal is deposited by vapor deposition. By using a gas containing nitrogen as the gas supplied into the tank, it is possible to maintain a lower internal pressure and supply a larger amount of gas than when using a rare gas such as argon gas. A larger capacitance was obtained using a metal thin film. Furthermore, it was possible to suppress the decrease in the film deposition rate due to the increase in the pressure inside the tank to a small extent. Due to these, the present invention has a remarkable effect on improving productivity and preventing heat damage to the substrate.

[発明の作用コ 本発明の作用の詳細は明らかでないか次のように推測さ
れる。
[Operation of the Invention] The details of the operation of the present invention are not clear or are speculated as follows.

窒素原子か金属薄膜内に取り込まれると、いわゆるピン
効果によって原子の移動が妨げられて、耐蝕性の向上や
静電容量の低下抑制効果があったものと考えられる。
When nitrogen atoms are incorporated into the metal thin film, the so-called pin effect prevents the atoms from moving, which is thought to have the effect of improving corrosion resistance and suppressing a decrease in capacitance.

金属薄膜の比表面積を増大させて所定の静電容量を得る
ために、該金属の蒸着中に供給するガスとして窒素を含
むガスを用いると、窒素は該金属原子と反応して窒化物
を形成するので、該金属蒸気が入射する基体表面および
槽内構造物の表面で金属薄膜内へ取り込まれ、消費され
る。この消費によって、蒸発源、電子ビーム照射経路、
蒸発粒子の飛来経路および真空排気系へ流れていくガス
量は大幅に軽減され、従来より大量のガスを導入しても
膜付着速度の低下や電子ビームの散乱を起こしにくくな
ったものと思われる。
In order to increase the specific surface area of the metal thin film and obtain a predetermined capacitance, when a gas containing nitrogen is used as the gas supplied during the vapor deposition of the metal, the nitrogen reacts with the metal atoms to form nitrides. Therefore, the metal vapor is taken into the metal thin film on the surface of the substrate and the surface of the structure inside the tank where it is incident, and is consumed. This consumption causes the evaporation source, electron beam irradiation path,
The flying path of evaporated particles and the amount of gas flowing into the vacuum exhaust system have been significantly reduced, and it seems that even if a large amount of gas is introduced than before, it is less likely to cause a decrease in the film deposition rate or scattering of the electron beam. .

[特性の測定方法、評価方法] (1)静電容量の測定方法 基体の両面に金属薄膜か形成された試料を切り出し、2
0mmX20mmの開口部をもつボルダ−2枚で試料を
挟み込み固定する。すなわち、試料の表裏で20mm角
か露出された状態となる。
[Methods for measuring and evaluating characteristics] (1) Method for measuring capacitance Cut out a sample with metal thin films formed on both sides of the substrate, and
The sample is sandwiched and fixed between two boulders with openings of 0 mm x 20 mm. That is, a 20 mm square area is exposed on both sides of the sample.

このようにホルダーに固定された2枚の試料を用意し、
10重量%ホウ酸アンモニウム水溶液の電解液中で上記
試料か平行になるように固定する。
Prepare two samples fixed in the holder in this way,
The sample was fixed in parallel in an electrolytic solution of 10% by weight ammonium borate aqueous solution.

2枚の試料を電極として、LCRメーター(安藤電気(
株)製AG−4311) にて100Hz(7)ときの
静電容量を測定した。測定された値の2分の1を単位面
積当たりの静電容量とした。
Using two samples as electrodes, use an LCR meter (Ando Electric)
The capacitance at 100 Hz (7) was measured using AG-4311 (manufactured by Co., Ltd.). One half of the measured value was taken as the capacitance per unit area.

(2)金属薄膜の窒素の測定 金属薄膜の最表層の数十人は自然酸化膜が生成するので
、イオンエツチングで約250人のエツチングを行ない
、自然酸化膜を取り除いた後、X線光電子分光(SSX
−100−206(SSI社製))にて、組成分析およ
び窒化物の検出を行った。金属薄膜を構成する全金属原
子に対して、何%の窒素原子が取込まれているかを測定
した。
(2) Measurement of nitrogen in metal thin films Since a natural oxide film is formed on the outermost layer of a metal thin film, about 250 people were etched using ion etching to remove the natural oxide film, and then X-ray photoelectron spectroscopy was performed. (SSX
-100-206 (manufactured by SSI)), composition analysis and nitride detection were performed. The percentage of nitrogen atoms incorporated into the total metal atoms constituting the metal thin film was measured.

(3)金属薄膜表層の酸素の測定 金属薄膜をエツチングすることなく表面からX線光電子
分光器(SSK−100−206(SSI社製))にて
、組成分析した。金属薄膜を構成する全金属原子に対し
て、何%の酸素原子が取り込まれているかを測定した。
(3) Measurement of oxygen in the surface layer of the metal thin film The composition of the metal thin film was analyzed from the surface using an X-ray photoelectron spectrometer (SSK-100-206 (manufactured by SSI)) without etching. The percentage of oxygen atoms incorporated into the total metal atoms constituting the metal thin film was measured.

(4)表面粗さの測定 万能表面形状測定器(■小坂研究所製ET−10)で基
体の表面粗さを測定した。該表面粗さは隣接する突起と
谷の高低差の平均値であるRMSで表わす。金属箔は通
常圧延方向に条痕があることが多く、表面粗さにも方向
性がある。このときは、基体の長さ方向と幅方向の両方
について測定を行い、粗い方の測定値を採用した。基体
の表面粗さを金属薄膜の上から測定しても基体を直接測
定してもほとんど測定値は変わらないので、表面粗さの
測定は、金属箔膜の形成前でも後でもよい。
(4) Measurement of surface roughness The surface roughness of the substrate was measured using a universal surface profile measuring instrument (ET-10 manufactured by Kosaka Institute). The surface roughness is expressed in RMS, which is the average value of height differences between adjacent protrusions and valleys. Metal foil usually has streaks in the rolling direction, and its surface roughness also has directionality. At this time, measurements were taken in both the length direction and the width direction of the substrate, and the coarser measured value was adopted. Since there is almost no difference in the measured value whether the surface roughness of the substrate is measured from above the metal thin film or directly from the substrate, the surface roughness may be measured before or after the formation of the metal foil film.

[実施例] 以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。
[Examples] The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 第2図の長尺基体走行系を備えた真空蒸着装置に厚さ2
2μm1表面粗さ0.02μmの実質的に平坦な長尺の
アルミニウム箔基体を装着した。
Example 1 A vacuum evaporation apparatus equipped with a long substrate transport system shown in FIG.
A substantially flat elongated aluminum foil substrate with a surface roughness of 2 μm and 0.02 μm was mounted.

マスク24および25を調節して、初期入射角が0度、
最終入射角か一52度になるようにした。
Adjust the masks 24 and 25 so that the initial angle of incidence is 0 degrees,
The final angle of incidence was set to 152 degrees.

またマスク開口部端部とドラムの距離は30mmとした
。電子ビーム加熱器21にチタンのインゴット30を充
填した後、真空槽14内を排気口26および27より真
空排気して隔壁22.23、マスク24.25および冷
却ドラム16でしきられた下槽20内圧力を5X10−
5Torr以下にした。次にバルブ31およびノズル3
2を通して蒸気の基体への入射領域に向けて窒素ガスを
0゜31/分供給し、下槽内圧力を3X10−’Tor
rに調整した。基体を走行させながらチタンのインゴッ
トを溶融蒸発させてアルミニウム箔上に2゜5μm/分
の蒸着速度で厚さ0. 1μmのチタン薄膜を形成した
。チタン薄膜を形成する際、冷却ドラム16は一20℃
に冷却した。同様にして該アルミニウム箔基体の他の一
方の面にもチタン薄膜を形成した。
Further, the distance between the end of the mask opening and the drum was 30 mm. After filling the electron beam heater 21 with titanium ingots 30, the inside of the vacuum chamber 14 is evacuated through the exhaust ports 26 and 27, and the lower chamber 20 is separated by a partition wall 22, 23, a mask 24, 25, and a cooling drum 16. Internal pressure 5X10-
The pressure was set to 5 Torr or less. Next, valve 31 and nozzle 3
Nitrogen gas is supplied at 0°31/min through 2 toward the region where the vapor enters the substrate, and the pressure inside the lower tank is set to 3X10-'Tor.
Adjusted to r. While the substrate is running, a titanium ingot is melted and evaporated onto an aluminum foil to a thickness of 0.5 μm at a deposition rate of 2.5 μm/min. A titanium thin film of 1 μm was formed. When forming a titanium thin film, the cooling drum 16 is heated to -20°C.
It was cooled to Similarly, a titanium thin film was formed on the other side of the aluminum foil substrate.

得られた電解コンデンサ用電極箔には、熱による変形は
ほとんどなく平坦性は良好であった。静電容量は178
7μF/cm2と非常に大きな値が得られた。基体のア
ルミニウム箔のみの場合、静電容量は5.3μF / 
c m 2であった。窒素原子はチタン原子の47%取
込まれていた。該チタン蒸着膜からは窒化チタンが検出
された。金属薄膜表層では酸素原子がチタン原子の13
0%取り込まれていた。
The obtained electrode foil for an electrolytic capacitor had almost no deformation due to heat and had good flatness. The capacitance is 178
A very large value of 7 μF/cm2 was obtained. In the case of only aluminum foil as the base, the capacitance is 5.3μF/
cm2. Nitrogen atoms were incorporated at 47% of titanium atoms. Titanium nitride was detected from the titanium vapor deposited film. In the surface layer of the metal thin film, oxygen atoms are 13 atoms of titanium atoms.
0% was taken in.

実施例2 窒素ガスを0.51/分供給し、下槽内圧力を5X10
−’Torrに調整したこと以外は実施例1と同様にし
て電解コンデンサ用電極箔を作成した。
Example 2 Nitrogen gas is supplied at 0.51/min, and the pressure inside the lower tank is set to 5×10
An electrode foil for an electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature was adjusted to -'Torr.

得られた電解コンデンサ用電極箔には、熱による変形は
ほとんどなく平坦性は良好であった。静電容量は298
8μF/cm2と非常に大きな値が得られた。窒素原子
はチタン原子の63%取込まれていた。該チタン蒸着膜
からは窒化チタンが検出された。金属薄膜表層では酸素
原子かチタン原子の123%取り込まれていた。
The obtained electrode foil for an electrolytic capacitor had almost no deformation due to heat and had good flatness. The capacitance is 298
A very large value of 8 μF/cm2 was obtained. Nitrogen atoms were incorporated at 63% of titanium atoms. Titanium nitride was detected from the titanium vapor deposited film. In the surface layer of the metal thin film, 123% of oxygen atoms or titanium atoms were incorporated.

実施例3 窒素ガスを0.21/分供給し、下槽内圧力を7X10
’Torrに調整したこと、チタンインゴットの代わり
にアルミニウムインゴットを電子ビーム加熱器に充填し
て厚さ0.3μmのアルミニウム薄膜を形成したこと以
外は実施例1と同様にして電解コンデンサ用電極箔を作
成した。
Example 3 Nitrogen gas is supplied at 0.21/min, and the pressure inside the lower tank is set to 7×10
Electrode foil for an electrolytic capacitor was prepared in the same manner as in Example 1, except that the electron beam heater was filled with aluminum ingots instead of titanium ingots to form an aluminum thin film with a thickness of 0.3 μm. Created.

得られた電解コンデンサ用電極箔には、熱による変形は
ほとんどなく平坦性は良好であった。静電容量は105
μF/cm2と後述の比較例3に比べて大きくなった。
The obtained electrode foil for an electrolytic capacitor had almost no deformation due to heat and had good flatness. The capacitance is 105
μF/cm2, which is larger than that of Comparative Example 3, which will be described later.

比較例1 窒素に替えてアルゴンガスを0.17!/分供給して、
下槽内圧力をlXl0−3Torrに調整したこと以外
は実施例1と同様にして電解コンデンサ用電極箔を作成
した。
Comparative Example 1 0.17 argon gas instead of nitrogen! /minute supply,
An electrode foil for an electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure inside the lower tank was adjusted to 1X10-3 Torr.

得られた電解コンデンサ用電極箔には、熱による変形は
ほとんどなく平坦性は良好であったか、静電容量は22
2μF/Cm2であった。
The obtained electrode foil for electrolytic capacitors had almost no deformation due to heat, had good flatness, and had a capacitance of 22
It was 2μF/Cm2.

比較例2 アルゴンガスを0.211分供給したこと以外は比較例
1と同様にして電解コンデンサ用電極箔を作成しようと
したが、下槽内圧力の上昇により、膜付着速度が極端に
低下してチタン蒸着膜が得られなかった。
Comparative Example 2 An attempt was made to create an electrode foil for an electrolytic capacitor in the same manner as Comparative Example 1 except that argon gas was supplied for 0.211 minutes, but due to the rise in pressure inside the lower tank, the film deposition rate was extremely reduced. However, no titanium-deposited film was obtained.

比較例3 窒素ガスに代えてアルゴンガスを0.14’/分供給し
て、下槽内圧力をlXl0−3Torrに調整したこと
以外は実施例3と同様にして電解コンデンサ用電極箔を
作成した。
Comparative Example 3 An electrode foil for an electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 3, except that argon gas was supplied at 0.14'/min instead of nitrogen gas and the pressure inside the lower tank was adjusted to lXl0-3 Torr. .

得られた電解コンデンサ用電極箔には、熱による変形は
ほとんどなく平坦性は良好であったが、静電容量は27
μF/cm2と小さかった。
The obtained electrode foil for electrolytic capacitors showed almost no deformation due to heat and had good flatness, but the capacitance was 27.
It was as small as μF/cm2.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図はそれぞれ本発明の電解コンデンサ
用電極箔を製造するための真空蒸着装置の1例を示す概
略断面図である。 αは最終入射角、βは初期入射角、2は蒸発源、3.4
はマスク、18は基体、21は蒸発源、28.31はガ
ス供給用バルブ、29.32はノズルである。
FIGS. 1 and 2 are schematic cross-sectional views each showing an example of a vacuum evaporation apparatus for manufacturing an electrode foil for an electrolytic capacitor according to the present invention. α is the final incidence angle, β is the initial incidence angle, 2 is the evaporation source, 3.4
18 is a mask, 21 is an evaporation source, 28.31 is a gas supply valve, and 29.32 is a nozzle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基体上に窒素を含む金属薄膜が形成されてなること
を特徴とする電解コンデンサ用電極箔。 2 上記金属薄膜に窒素原子が該金属箔膜を構成する全
金属原子個数の2〜80%含ま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用電極箔。 3 上記金属薄膜表層において酸素原子が該金属箔膜を
構成する全金属原子個数の90〜200%含まれている
ことを特徴とする請求項2記載の電解コンデンサ用電極
箔。 4 上記基体が実質上平坦であることを特徴とする請求
項1記載の電解コンデンサ用電極箔。 5 上記金属薄膜を構成する金属原子がアルミニウムま
たはコバルトから主としてなることを特徴とする請求項
1記載の電解コンデンサ用電極箔。
[Claims] 1. An electrode foil for an electrolytic capacitor, comprising a thin metal film containing nitrogen formed on a substrate. 2. The electrode foil for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal thin film contains nitrogen atoms in an amount of 2 to 80% of the total number of metal atoms constituting the metal foil film. 3. The electrode foil for an electrolytic capacitor according to claim 2, wherein the surface layer of the metal thin film contains oxygen atoms in an amount of 90 to 200% of the total number of metal atoms constituting the metal foil film. 4. The electrode foil for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the substrate is substantially flat. 5. The electrode foil for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal atoms constituting the metal thin film are mainly composed of aluminum or cobalt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05339704A (en) * 1992-06-05 1993-12-21 Toray Ind Inc Production of transparent gas barrier film

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