JPH06124855A - 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料 - Google Patents
電解コンデンサ電極用アルミニウム材料Info
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- JPH06124855A JPH06124855A JP4275992A JP27599292A JPH06124855A JP H06124855 A JPH06124855 A JP H06124855A JP 4275992 A JP4275992 A JP 4275992A JP 27599292 A JP27599292 A JP 27599292A JP H06124855 A JPH06124855 A JP H06124855A
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- capacitor electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】不純物特にＺｎを微量含む場合であっても、エ
ッチング適性に優れひいては高静電容量を得ることので
きる電解コンデンサ電極用アルミニウム材料を提供す
る。 【構成】不純物としてＺｎを５〜５０ｐｐｍ含有する純
度９９．９％以上の電解コンデンサ電極用アルミニウム
材料である。Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上
が、表面から深さ０．１μｍまでの表層部２に合計で１
００〜５０００ｐｐｍ存在し、かつ表層部２を除く内部
３に合計で１〜５ｐｐｍ含有されてなる。
ッチング適性に優れひいては高静電容量を得ることので
きる電解コンデンサ電極用アルミニウム材料を提供す
る。 【構成】不純物としてＺｎを５〜５０ｐｐｍ含有する純
度９９．９％以上の電解コンデンサ電極用アルミニウム
材料である。Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上
が、表面から深さ０．１μｍまでの表層部２に合計で１
００〜５０００ｐｐｍ存在し、かつ表層部２を除く内部
３に合計で１〜５ｐｐｍ含有されてなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電解コンデンサ電極
用アルミニウム材料に関し、特に陽極用として好適なア
ルミニウム材料に関する。
用アルミニウム材料に関し、特に陽極用として好適なア
ルミニウム材料に関する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム材料として用いられるアルミニウム箔やアルミニウ
ム板には、拡面率向上による静電容量の増大を目的とし
て、一般にエッチングが施される。
ウム材料として用いられるアルミニウム箔やアルミニウ
ム板には、拡面率向上による静電容量の増大を目的とし
て、一般にエッチングが施される。
【０００３】而して、電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム材料としては、陽極用の場合は特に、純度９９．９％
以上の高純度のものが用いられているが、材料中に含ま
れる微量元素によって材料のエッチング適性が強く影響
される。このため、特開昭５７−１９４５１６号にみら
れるように、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｂｉを表面から０．１μｍ以
内の表層部にのみ濃化集中させたり、特開平２−１４６
７１８号のように、極薄膜の酸化膜に着目してエッチン
グ適性を改善し、容量向上を図る試みがなされている。
ム材料としては、陽極用の場合は特に、純度９９．９％
以上の高純度のものが用いられているが、材料中に含ま
れる微量元素によって材料のエッチング適性が強く影響
される。このため、特開昭５７−１９４５１６号にみら
れるように、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｂｉを表面から０．１μｍ以
内の表層部にのみ濃化集中させたり、特開平２−１４６
７１８号のように、極薄膜の酸化膜に着目してエッチン
グ適性を改善し、容量向上を図る試みがなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来提案では、昨今使用されるアルミニウム材料に対
してエッチング適性の改善効果がなく、容量増大に限界
があることがわかってきた。
な従来提案では、昨今使用されるアルミニウム材料に対
してエッチング適性の改善効果がなく、容量増大に限界
があることがわかってきた。
【０００５】即ち、近時、コストダウン等の要求から、
微量不純物が含まれるＡｌ原料地金を使用する傾向が強
まっているが、不純物として特にＺｎを含む場合には、
エッチングピットが成長しにくく、表面が溶け易くなっ
てエッチングによる十分な各面効果を得ることができ
ず、ひいては静電容量を増大できなかった。
微量不純物が含まれるＡｌ原料地金を使用する傾向が強
まっているが、不純物として特にＺｎを含む場合には、
エッチングピットが成長しにくく、表面が溶け易くなっ
てエッチングによる十分な各面効果を得ることができ
ず、ひいては静電容量を増大できなかった。
【０００６】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、不純物特にＺｎを微量含む場合で
あっても、エッチング適性に優れひいては高静電容量を
得ることのできる電解コンデンサ電極用アルミニウム材
料の提供を目的とする。
されたものであって、不純物特にＺｎを微量含む場合で
あっても、エッチング適性に優れひいては高静電容量を
得ることのできる電解コンデンサ電極用アルミニウム材
料の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム
材料は、図１の符号を参照して示すと、不純物としてＺ
ｎを５〜５０ｐｐｍ含有する純度９９．９％以上の電解
コンデンサ電極用アルミニウム材料（１）において、Ｐ
ｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上が、表面から深さ
０．１μｍまでの表層部（２）に合計で１００〜５００
０ｐｐｍ存在するとともに、前記表層部（２）を除く内
部（３）に合計で１〜５ｐｐｍ含有されてなることを特
徴とするものである。
に、この発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム
材料は、図１の符号を参照して示すと、不純物としてＺ
ｎを５〜５０ｐｐｍ含有する純度９９．９％以上の電解
コンデンサ電極用アルミニウム材料（１）において、Ｐ
ｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上が、表面から深さ
０．１μｍまでの表層部（２）に合計で１００〜５００
０ｐｐｍ存在するとともに、前記表層部（２）を除く内
部（３）に合計で１〜５ｐｐｍ含有されてなることを特
徴とするものである。
【０００８】アルミニウム材料（１）としては、アルミ
ニウム箔でも良く、アルミニウム薄板等でも良く、その
態様は特に限定されない。
ニウム箔でも良く、アルミニウム薄板等でも良く、その
態様は特に限定されない。
【０００９】本発明に係るアルミニウム材料（１）は、
Ａｌ純度が９９．９％以上（Ｆｅ＋Ｓｉ＋Ｃｕが０．１
％未満）であるが、微量不純物として、Ｚｎ５〜５０ｐ
ｐｍの含有が許容される。Ｚｎが５ｐｐｍ未満では、前
述した従来技術によって内部まで十分にエッチングピッ
トを成長させ得るから、この発明の適用意義がない。一
方、５０ｐｐｍを越えるとこの発明によってもエッチン
グピットの成長を促進できず、静電容量の増大効果を期
待できない。
Ａｌ純度が９９．９％以上（Ｆｅ＋Ｓｉ＋Ｃｕが０．１
％未満）であるが、微量不純物として、Ｚｎ５〜５０ｐ
ｐｍの含有が許容される。Ｚｎが５ｐｐｍ未満では、前
述した従来技術によって内部まで十分にエッチングピッ
トを成長させ得るから、この発明の適用意義がない。一
方、５０ｐｐｍを越えるとこの発明によってもエッチン
グピットの成長を促進できず、静電容量の増大効果を期
待できない。
【００１０】アルミニウム材料（１）の表面から深さ
ｄ：０．１μｍまでの表層部（２）において、Ｐｂ
（鉛）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）はエッチン
グピットの開始点としての役割を果たすものである。か
かる作用効果の点でＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎは相互に均等物と
して評価されるべきものであり、少なくともその１種が
存在していれば足りる。しかし、上記表層部（２）にお
けるＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上の合計量が
１００ｐｐｍ未満では、エッチング開始点が少なすぎる
ことになり、多数のエッチングピットを形成できず、ひ
いては静電容量の増大効果が得られない。一方、合計量
が５０００ｐｐｍを越えて存在するとエッチング開始点
が多すぎるものとなり、表面の全面溶解につながって結
果的に大きな拡面率が得られない。従って、表層部
（２）には，Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上を
合計で１００〜５０００ｐｐｍ存在させる必要がある。
好ましくは、１５０〜２０００ｐｐｍ存在させるのが良
い。
ｄ：０．１μｍまでの表層部（２）において、Ｐｂ
（鉛）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）はエッチン
グピットの開始点としての役割を果たすものである。か
かる作用効果の点でＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎは相互に均等物と
して評価されるべきものであり、少なくともその１種が
存在していれば足りる。しかし、上記表層部（２）にお
けるＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上の合計量が
１００ｐｐｍ未満では、エッチング開始点が少なすぎる
ことになり、多数のエッチングピットを形成できず、ひ
いては静電容量の増大効果が得られない。一方、合計量
が５０００ｐｐｍを越えて存在するとエッチング開始点
が多すぎるものとなり、表面の全面溶解につながって結
果的に大きな拡面率が得られない。従って、表層部
（２）には，Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上を
合計で１００〜５０００ｐｐｍ存在させる必要がある。
好ましくは、１５０〜２０００ｐｐｍ存在させるのが良
い。
【００１１】一方、アルミニウム材料（１）の表層部
（２）を除く内部（３）において、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ
は、エッチングピットの成長を促進する役割を果たす。
しかし、内部（３）におけるＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種ま
たは２種以上の存在量が１ｐｐｍ未満では、表層部のエ
ッチング開始点は適度に存在していても、Ｚｎの作用に
よりエッチングピットが内部まで成長せず、静電容量に
乏しいものとなってしまう。一方、５ｐｐｍを越えると
内部（３）が溶け易くなり、エッチングピットが却って
成長せず、拡面率が低下する。従って、内部（３）にお
いてはＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上を合計で
１〜５ｐｐｍ含有させる必要がある。好ましい含有量は
１．５〜３．５ｐｐｍである。
（２）を除く内部（３）において、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ
は、エッチングピットの成長を促進する役割を果たす。
しかし、内部（３）におけるＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種ま
たは２種以上の存在量が１ｐｐｍ未満では、表層部のエ
ッチング開始点は適度に存在していても、Ｚｎの作用に
よりエッチングピットが内部まで成長せず、静電容量に
乏しいものとなってしまう。一方、５ｐｐｍを越えると
内部（３）が溶け易くなり、エッチングピットが却って
成長せず、拡面率が低下する。従って、内部（３）にお
いてはＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上を合計で
１〜５ｐｐｍ含有させる必要がある。好ましい含有量は
１．５〜３．５ｐｐｍである。
【００１２】Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上を
上記濃度に存在させるための方法は特に限定されること
はないが、一例として次のような方法を挙げ得る。
上記濃度に存在させるための方法は特に限定されること
はないが、一例として次のような方法を挙げ得る。
【００１３】即ち、まずアルミニウム材料（１）の内部
（３）の濃度調整は、溶解鋳造時にＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの
含有量を調整することにより行えば良い。また、表層部
（２）の濃度調整は、Ａｌ−Ｐｂ、Ａｌ−Ｉｎ、Ａｌ−
Ｓｎ合金をアルミニウム材料の表面にスパッタリングす
ることにより行えば良い。また、望ましくは、スパッタ
リング後加熱するのが良く、加熱すると、スパッタ層が
アルミニウム材料中に拡散してＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの濃度
分布が連続的になり、より好ましい状態となる。ただ
し、これらの方法に限定されるものではない。
（３）の濃度調整は、溶解鋳造時にＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの
含有量を調整することにより行えば良い。また、表層部
（２）の濃度調整は、Ａｌ−Ｐｂ、Ａｌ−Ｉｎ、Ａｌ−
Ｓｎ合金をアルミニウム材料の表面にスパッタリングす
ることにより行えば良い。また、望ましくは、スパッタ
リング後加熱するのが良く、加熱すると、スパッタ層が
アルミニウム材料中に拡散してＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの濃度
分布が連続的になり、より好ましい状態となる。ただ
し、これらの方法に限定されるものではない。
【００１４】なお、表層部（２）におけるＰｂ、Ｉｎ、
Ｓｎの量の測定は、例えばＮａ０Ｈ液でアルミニウム材
料を溶解し、ＨＮＯ3 液で表面に付着したスマットを除
去して、溶液中の量を分析することにより行えば良い。
Ｓｎの量の測定は、例えばＮａ０Ｈ液でアルミニウム材
料を溶解し、ＨＮＯ3 液で表面に付着したスマットを除
去して、溶液中の量を分析することにより行えば良い。
【００１５】また、この発明に係る電解コンデンサ用ア
ルミニウム材料は、陽極、陰極いずれに用いても良い
が、Ａｌ純度が９９．９％以上であることから、一般に
高純度が要請される陽極用に用いるのが好適である。
ルミニウム材料は、陽極、陰極いずれに用いても良い
が、Ａｌ純度が９９．９％以上であることから、一般に
高純度が要請される陽極用に用いるのが好適である。
【００１６】
【作用】Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上が、ア
ルミニウム材料（１）の表層部（２）に合計で１００〜
５０００ｐｐｍ存在していることにより、適当な量のエ
ッチング開始点が存在することになり、エッチング時に
表面の過溶解やエッチング開始点の不足を生じることが
ない。また、内部（３）におけるＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１
種または２種以上の含有量が１〜５ｐｐｍであることに
より、Ｚｎを５〜５０ｐｐｍ含有するものであっても、
エッチングピットの成長が促進され、多数のエッチング
ピットが均一に形成され、拡面率が増大する。
ルミニウム材料（１）の表層部（２）に合計で１００〜
５０００ｐｐｍ存在していることにより、適当な量のエ
ッチング開始点が存在することになり、エッチング時に
表面の過溶解やエッチング開始点の不足を生じることが
ない。また、内部（３）におけるＰｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１
種または２種以上の含有量が１〜５ｐｐｍであることに
より、Ｚｎを５〜５０ｐｐｍ含有するものであっても、
エッチングピットの成長が促進され、多数のエッチング
ピットが均一に形成され、拡面率が増大する。
【００１７】
【実施例】次にこの発明の実施例を示す。
【００１８】Ｆｅ：３０ｐｐｍ、Ｓｉ：４０ｐｐｍ、Ｃ
ｕ：２０ｐｐｍ、Ｇａ：１５ｐｐｍ、Ｂ：５ｐｐｍおよ
び表１に示す量のＺｎを含む純度９９．９％以上のアル
ミニウム箔（厚さ１００μｍ）を用い、このアルミニウ
ム箔の表面に、Ａｌ−Ｐｂ、Ａｌ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ合
金の１種または２種以上をスパッタリングした。そし
て、スパッタさせる材料と蒸着厚さを変えることによ
り、表面から深さ０．１μｍまでの表層部の濃度を表１
のように調整した。
ｕ：２０ｐｐｍ、Ｇａ：１５ｐｐｍ、Ｂ：５ｐｐｍおよ
び表１に示す量のＺｎを含む純度９９．９％以上のアル
ミニウム箔（厚さ１００μｍ）を用い、このアルミニウ
ム箔の表面に、Ａｌ−Ｐｂ、Ａｌ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｓｎ合
金の１種または２種以上をスパッタリングした。そし
て、スパッタさせる材料と蒸着厚さを変えることによ
り、表面から深さ０．１μｍまでの表層部の濃度を表１
のように調整した。
【００１９】また、各材料の表層部を除く内部における
Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上の含有量は表１
のとおりとした。なお、内部含有量の調整は、鋳造時に
Ｐｂ等を添加することにより行った。
Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種または２種以上の含有量は表１
のとおりとした。なお、内部含有量の調整は、鋳造時に
Ｐｂ等を添加することにより行った。
【００２０】次に、各アルミニウム材料に対し、エッチ
ングを行った。エッチングは以下に示す条件の２段エッ
チングにより行った。
ングを行った。エッチングは以下に示す条件の２段エッ
チングにより行った。
【００２１】＜第１段＞ エッチング液：３wt％塩酸＋４０wt％硫酸の混液、液
温：７０℃、電流密度：０．２Ａ／ｃｍ2 、時間：１０
０秒 ＜第２段＞ エッチング液：５wt％塩酸＋０．１wt％しゅう酸の混
液、液温：８５℃、電流密度：０．０５Ａ／ｃｍ2 、時
間：１０分 上記エッチング後、硼酸溶液中で３８０Ｖに化成した
後、静電容量を測定した。その結果を、比較例Ｎｏ９の
静電容量を１００％としたときの相対比較にて示す。
温：７０℃、電流密度：０．２Ａ／ｃｍ2 、時間：１０
０秒 ＜第２段＞ エッチング液：５wt％塩酸＋０．１wt％しゅう酸の混
液、液温：８５℃、電流密度：０．０５Ａ／ｃｍ2 、時
間：１０分 上記エッチング後、硼酸溶液中で３８０Ｖに化成した
後、静電容量を測定した。その結果を、比較例Ｎｏ９の
静電容量を１００％としたときの相対比較にて示す。
【００２２】
【表１】 表１の結果からわかるとおり、本発明によれば、Ｚｎを
５〜５０ｐｐｍ含有するアルミニウム材料の静電容量を
増大し得ることを確認し得た。
５〜５０ｐｐｍ含有するアルミニウム材料の静電容量を
増大し得ることを確認し得た。
【００２３】
【発明の効果】この発明は上述の次第であるから、Ｚｎ
を５〜５０ｐｐｍ含有するものであっても、表面溶解を
抑えつつエッチングをアルミニウム材料の内部まで進行
させることができ、多数のエッチングピットを効果的に
形成することができる。その結果、Ｚｎ量の多いコスト
の比較的安価なアルミニウム材料を用いるものでありな
がら、拡面率を増大できひいては静電容量の増大化を図
ることができる。
を５〜５０ｐｐｍ含有するものであっても、表面溶解を
抑えつつエッチングをアルミニウム材料の内部まで進行
させることができ、多数のエッチングピットを効果的に
形成することができる。その結果、Ｚｎ量の多いコスト
の比較的安価なアルミニウム材料を用いるものでありな
がら、拡面率を増大できひいては静電容量の増大化を図
ることができる。
【図１】この発明に係るアルミニウム材料の拡大断面図
である。
である。
１…アルミニウム材料 ２…表層部 ３…内部
フロントページの続き (72)発明者 藤平 忠雄 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 不純物としてＺｎを５〜５０ｐｐｍ含有
する純度９９．９％以上の電解コンデンサ電極用アルミ
ニウム材料（１）において、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎの１種ま
たは２種以上が、表面から深さ０．１μｍまでの表層部
（２）に合計で１００〜５０００ｐｐｍ存在するととも
に、前記表層部（２）を除く内部（３）に合計で１〜５
ｐｐｍ含有されてな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料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27599292A JP3340476B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27599292A JP3340476B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124855A true JPH06124855A (ja) | 1994-05-06 |
| JP3340476B2 JP3340476B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=17563266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27599292A Expired - Lifetime JP3340476B2 (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340476B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002161322A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-04 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
| JP2009270140A (ja) * | 2008-05-01 | 2009-11-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | 電解コンデンサ用アルミニウム箔 |
| US9048027B2 (en) | 2009-12-24 | 2015-06-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Aluminum foil for aluminum electrolytic capacitor electrode and method for manufacturing the same |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP27599292A patent/JP3340476B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002161322A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-04 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
| JP4576001B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2010-11-04 | 日本製箔株式会社 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
| JP2009270140A (ja) * | 2008-05-01 | 2009-11-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | 電解コンデンサ用アルミニウム箔 |
| US9048027B2 (en) | 2009-12-24 | 2015-06-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Aluminum foil for aluminum electrolytic capacitor electrode and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3340476B2 (ja) | 2002-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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