JPH0566007B2 - - Google Patents
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- JPH0566007B2 JPH0566007B2 JP14860788A JP14860788A JPH0566007B2 JP H0566007 B2 JPH0566007 B2 JP H0566007B2 JP 14860788 A JP14860788 A JP 14860788A JP 14860788 A JP14860788 A JP 14860788A JP H0566007 B2 JPH0566007 B2 JP H0566007B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- particles
- foil
- aluminum foil
- etching
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
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
ム材料及びその製造方法に関する。 従来の技術 電解コンデンサ用アルミニウム電極材として用
いられるアルミニウム箔は、可及的大きな表面積
を有して単位面積当りの静電容量の大きいもので
あることが要請される。このため、一般的に電気
化学的あるいは化学的なエツチング処理を施して
アルミニウム箔の実効面積を拡大することが行わ
れており、さらにこの拡面率の可及的増大を目的
として、エツチング孔をより多く、深く、太くす
ることに関して材料組成や金属組織の改善、エツ
チング方法の改善、箔の製造工程に関する研究等
種々の研究がなされている。 発明が解決しようとする課題 ところが、実際上、従来既知のエツチング技術
においては、概してエツチング孔形成の基礎とな
るエツチング核の発生部位が不均一であり、また
エツチングピツトどうしが連通して粗大孔となる
などして結果において十分に期待されるような拡
面率の増大効果を得ることが難しいという問題が
あつた。このため、エツチングピツトの発生部位
を予め意図的に決定して多数の深いエツチングピ
ツトを均一に形成し、拡面率に優れたものとなし
得る電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製
造方法として、フオトレジスト技術を用いた方法
も提案されているが（例えば特開昭59−161808
号）、コスト高であり実用的ではなかつた。 この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされた
もので、多数の深いエツチングを均一かつ高密度
に形成することを可能として、拡面率すなわち静
電容量に優れたものとなし得るエツチング特性に
優れた電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の
提供を意図してなされたものである。 課題を解決するための手段 上記目的の為に、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、図面の符号を参照
して示せば、エツチング前のアルミニウム箔１の
表面に、該アルミニウムよりも酸化されにくい平
均粒子径0.1〜2μmの難酸化物粒子２が70000〜
400000個／mm2の割合で定着状態に存在すると共
に、これら難酸化物粒子の存在部分を除いてアル
ミニウム箔１の表面に厚さ70〜5000Åの酸化皮膜
３が形成されてなることを特徴とするものであ
る。あるいはまた、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の製造方法は、電気化
学的または化学的エツチング処理を施す前に、ア
ルミニウム箔１の表面に、アルミニウムよりも酸
化されにくい平均粒子径0.1〜2μmの難酸化物粒
子２を70000〜400000個／mm2の割合で定着状態に
存在させる工程と、アルミニウム箔１の表面に厚
さ70〜5000Åの酸化皮膜３を形成する工程とを順
次的に実施することを特徴とするものである。 上記アルミニウム箔１は、純度99.9％以上の高
純度のものが好ましいが、これに限定されること
はなく、電解コンデンサに使用される範囲内のも
のであれば良い。 上記アルミニウムより酸化されにくい難酸化物
粒子２としては、Ti、Au等の金属粒子あるいは
SiO2、MgO等の非金属粒子を挙げ得るが、これ
らに限定されることはなくアルミニウムよりも酸
化されにくい粒子状の物質であれば何でも良い。
係る難酸化物粒子２はアルミニウム箔１の表面に
定着状態に存在せられて、後に行われるエツチン
グ時にアルミニウム箔１と該難酸化物粒子２との
界面部分が優先的に腐食されることにより、難酸
化物粒子２の存在部分にエツチング孔４を形成さ
せる核としての役割を果たす。難酸化物粒子２は
箔１の片面に存在させても良いが、好ましくは両
面に存在させるのが良い。而して、難酸化物粒子
２の平均粒子径が0.1μm未満ではエツチングの際
にエツチング孔４が形成されない部位を多数生じ
て表面積の拡大による静電容量の増大効果を十分
発揮し得ず、逆に2μmを超えるとエツチング孔４
が大きくなり過ぎ、エツチング後の箔１の強度低
下を来たす。好ましい平均粒子径は0.2〜0.5μmで
ある。また、難酸化物粒子２の数が１mm2当り
70000個未満でも同じくエツチング後の表面積拡
大効果が少なく、逆に400000個／mm2を超えるとや
はりエツチング後の箔の強度が低下する。好まし
くは１mm2当り150000〜250000個存在させるのが良
い。 アルミニウム箔１表面に難酸化物粒子２を定着
状態に存在させる方法の１つとしては、該粒子を
箔表面に埋め込む方法がある。埋め込みは例えば
該難酸化物粒子を分散状態に添加した圧延油を用
いて圧延することにより行い得る。また他の方法
として、蒸着やスパツタリング法により箔表面に
難酸化物粒子を付着させたり、化学的方法により
箔表面に吸着させる方法等を挙げ得る。 難酸化物粒子の存在部分を除いてアルミニウム
箔の表面に被覆形成された酸化皮膜３は、該皮膜
部分におけるアルミニウム箔表面の溶解を阻止す
る役割を果たす。しかし酸化皮膜３の厚さが70Å
未満ではその効果に乏しく皮膜形成部分の表面溶
解を生じて結果的に表面積が小さくなる。逆に
5000Åを超える厚さでは難酸化物粒子の存在部分
であつてもエツチング孔を生じない部位が発生
し、同じく表面積の増大を図れない結果を招く。
また可撓性にも劣るものとなる。従つて、難酸化
物粒子の存在部分を除いてアルミニウム箔表面に
被覆形成される酸化皮膜３の厚さは70〜5000Åの
範囲でなければならない。好ましくは100〜2000
Åとするのが良い。係る酸化皮膜の形成は、例え
ば、アルミニウム箔表面に難酸化物粒子を存在さ
せた後、酸素雰囲気中で高温加熱処理する方法と
か硼酸系電解液を用いて陽極酸化処理する方法を
挙げ得る。係る処理の遂行により、第２図に示す
ように、難酸化物粒子２を避けてアルミニウム箔
１表面に酸化皮膜３が成長する。いずれの方法に
よる場合にも、酸化皮膜３の膜厚が70〜5000Åに
形成されることをもつて要件を満足するものであ
り、その為の処理条件は特に限定されない。 上記により酸化皮膜３を形成したアルミニウム
箔１は、その後これを電気化学的あるいは化学的
エツチング処理した後電解コンデンサ電極箔とし
て使用する。上記エツチング処理においては、難
酸化物粒子とアルミニウム箔との界面部分から優
先的に腐食が進行する一方、酸化皮膜の被覆部分
は表面溶解が防止される。その結果、第３図に示
すように、難酸化物粒子２の存在部分のみにエツ
チング孔４が形成される。 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
ウム材料は、上述の次第で、これをエツチングし
た場合に難酸化物粒子の存在部分のみにおいてア
ルミニウム箔にエツチング孔を形成することがで
き、他の部分は酸化皮膜により表面溶解を防止で
きる。そしてこのような難酸化物粒子を所定の大
きさ、数量をもつて存在せしめたものであるか
ら、ひいてはエツチング孔を均一高密度に分布形
成せしめることができると共に、エツチング孔ど
うしの連通を防止し得てその１つ１つを太くて深
いものに形成できる。その結果、電極箔の拡面率
を増大でき、ひいては静電容量の増大を実現でき
る。 またこの発明の製造方法はフオトエツチング法
を使用するものではないから、上記のようなエツ
チング特性に優れたアルミニウム材料を安価に提
供できる。 実施例 実施例 １ 純度99.99％の高純度アルミニウム材を用い、
該アルミニウム材を常法により熱間圧延した後、
厚さ0.3mmに冷間圧延した。次いで、50℃、５％
の苛性ソーダによつて30秒間アルミニウム材の表
面除去処理を行つた。そしてその後箔圧延に際
し、Ti粒子を分散した圧延油を用いることによ
り、該圧延油を介して前記粒子をアルミニウム材
表面へ付着保持せしめた後、圧延を施してTi粒
子を埋め込んだ厚さ0.1mmの箔を複数枚製作した。
ここに、Ti粒子の粒径と該粒子の圧延油への分
散数量を適宜変えることにより、各箔の表面に埋
め込んだTi粒子の平均粒子径と存在個数を第１
表のように設定した。 次に上記各箔を、5wt％の硼酸液中で陽極酸化
処理し、その表面に厚さ約150Åの酸化皮膜を形
成した。なお、酸化皮膜はTi粒子の埋め込み部
分には形成されていなかつた。 上記により得た各アルミニウム材料を、３％塩
酸水溶液（85℃）中で電流密度を直流10A／ｄm2
とし、３分間電解エツチング処理した後、さらに
液を取り替えることなく10分間化学エツチング処
理した。 エツチング後得られたアルミニウム電極箔の拡
面倍率及び強度を調べたところ、第１表に示すと
おりであつた。
ム材料及びその製造方法に関する。 従来の技術 電解コンデンサ用アルミニウム電極材として用
いられるアルミニウム箔は、可及的大きな表面積
を有して単位面積当りの静電容量の大きいもので
あることが要請される。このため、一般的に電気
化学的あるいは化学的なエツチング処理を施して
アルミニウム箔の実効面積を拡大することが行わ
れており、さらにこの拡面率の可及的増大を目的
として、エツチング孔をより多く、深く、太くす
ることに関して材料組成や金属組織の改善、エツ
チング方法の改善、箔の製造工程に関する研究等
種々の研究がなされている。 発明が解決しようとする課題 ところが、実際上、従来既知のエツチング技術
においては、概してエツチング孔形成の基礎とな
るエツチング核の発生部位が不均一であり、また
エツチングピツトどうしが連通して粗大孔となる
などして結果において十分に期待されるような拡
面率の増大効果を得ることが難しいという問題が
あつた。このため、エツチングピツトの発生部位
を予め意図的に決定して多数の深いエツチングピ
ツトを均一に形成し、拡面率に優れたものとなし
得る電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製
造方法として、フオトレジスト技術を用いた方法
も提案されているが（例えば特開昭59−161808
号）、コスト高であり実用的ではなかつた。 この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされた
もので、多数の深いエツチングを均一かつ高密度
に形成することを可能として、拡面率すなわち静
電容量に優れたものとなし得るエツチング特性に
優れた電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の
提供を意図してなされたものである。 課題を解決するための手段 上記目的の為に、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、図面の符号を参照
して示せば、エツチング前のアルミニウム箔１の
表面に、該アルミニウムよりも酸化されにくい平
均粒子径0.1〜2μmの難酸化物粒子２が70000〜
400000個／mm2の割合で定着状態に存在すると共
に、これら難酸化物粒子の存在部分を除いてアル
ミニウム箔１の表面に厚さ70〜5000Åの酸化皮膜
３が形成されてなることを特徴とするものであ
る。あるいはまた、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の製造方法は、電気化
学的または化学的エツチング処理を施す前に、ア
ルミニウム箔１の表面に、アルミニウムよりも酸
化されにくい平均粒子径0.1〜2μmの難酸化物粒
子２を70000〜400000個／mm2の割合で定着状態に
存在させる工程と、アルミニウム箔１の表面に厚
さ70〜5000Åの酸化皮膜３を形成する工程とを順
次的に実施することを特徴とするものである。 上記アルミニウム箔１は、純度99.9％以上の高
純度のものが好ましいが、これに限定されること
はなく、電解コンデンサに使用される範囲内のも
のであれば良い。 上記アルミニウムより酸化されにくい難酸化物
粒子２としては、Ti、Au等の金属粒子あるいは
SiO2、MgO等の非金属粒子を挙げ得るが、これ
らに限定されることはなくアルミニウムよりも酸
化されにくい粒子状の物質であれば何でも良い。
係る難酸化物粒子２はアルミニウム箔１の表面に
定着状態に存在せられて、後に行われるエツチン
グ時にアルミニウム箔１と該難酸化物粒子２との
界面部分が優先的に腐食されることにより、難酸
化物粒子２の存在部分にエツチング孔４を形成さ
せる核としての役割を果たす。難酸化物粒子２は
箔１の片面に存在させても良いが、好ましくは両
面に存在させるのが良い。而して、難酸化物粒子
２の平均粒子径が0.1μm未満ではエツチングの際
にエツチング孔４が形成されない部位を多数生じ
て表面積の拡大による静電容量の増大効果を十分
発揮し得ず、逆に2μmを超えるとエツチング孔４
が大きくなり過ぎ、エツチング後の箔１の強度低
下を来たす。好ましい平均粒子径は0.2〜0.5μmで
ある。また、難酸化物粒子２の数が１mm2当り
70000個未満でも同じくエツチング後の表面積拡
大効果が少なく、逆に400000個／mm2を超えるとや
はりエツチング後の箔の強度が低下する。好まし
くは１mm2当り150000〜250000個存在させるのが良
い。 アルミニウム箔１表面に難酸化物粒子２を定着
状態に存在させる方法の１つとしては、該粒子を
箔表面に埋め込む方法がある。埋め込みは例えば
該難酸化物粒子を分散状態に添加した圧延油を用
いて圧延することにより行い得る。また他の方法
として、蒸着やスパツタリング法により箔表面に
難酸化物粒子を付着させたり、化学的方法により
箔表面に吸着させる方法等を挙げ得る。 難酸化物粒子の存在部分を除いてアルミニウム
箔の表面に被覆形成された酸化皮膜３は、該皮膜
部分におけるアルミニウム箔表面の溶解を阻止す
る役割を果たす。しかし酸化皮膜３の厚さが70Å
未満ではその効果に乏しく皮膜形成部分の表面溶
解を生じて結果的に表面積が小さくなる。逆に
5000Åを超える厚さでは難酸化物粒子の存在部分
であつてもエツチング孔を生じない部位が発生
し、同じく表面積の増大を図れない結果を招く。
また可撓性にも劣るものとなる。従つて、難酸化
物粒子の存在部分を除いてアルミニウム箔表面に
被覆形成される酸化皮膜３の厚さは70〜5000Åの
範囲でなければならない。好ましくは100〜2000
Åとするのが良い。係る酸化皮膜の形成は、例え
ば、アルミニウム箔表面に難酸化物粒子を存在さ
せた後、酸素雰囲気中で高温加熱処理する方法と
か硼酸系電解液を用いて陽極酸化処理する方法を
挙げ得る。係る処理の遂行により、第２図に示す
ように、難酸化物粒子２を避けてアルミニウム箔
１表面に酸化皮膜３が成長する。いずれの方法に
よる場合にも、酸化皮膜３の膜厚が70〜5000Åに
形成されることをもつて要件を満足するものであ
り、その為の処理条件は特に限定されない。 上記により酸化皮膜３を形成したアルミニウム
箔１は、その後これを電気化学的あるいは化学的
エツチング処理した後電解コンデンサ電極箔とし
て使用する。上記エツチング処理においては、難
酸化物粒子とアルミニウム箔との界面部分から優
先的に腐食が進行する一方、酸化皮膜の被覆部分
は表面溶解が防止される。その結果、第３図に示
すように、難酸化物粒子２の存在部分のみにエツ
チング孔４が形成される。 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
ウム材料は、上述の次第で、これをエツチングし
た場合に難酸化物粒子の存在部分のみにおいてア
ルミニウム箔にエツチング孔を形成することがで
き、他の部分は酸化皮膜により表面溶解を防止で
きる。そしてこのような難酸化物粒子を所定の大
きさ、数量をもつて存在せしめたものであるか
ら、ひいてはエツチング孔を均一高密度に分布形
成せしめることができると共に、エツチング孔ど
うしの連通を防止し得てその１つ１つを太くて深
いものに形成できる。その結果、電極箔の拡面率
を増大でき、ひいては静電容量の増大を実現でき
る。 またこの発明の製造方法はフオトエツチング法
を使用するものではないから、上記のようなエツ
チング特性に優れたアルミニウム材料を安価に提
供できる。 実施例 実施例 １ 純度99.99％の高純度アルミニウム材を用い、
該アルミニウム材を常法により熱間圧延した後、
厚さ0.3mmに冷間圧延した。次いで、50℃、５％
の苛性ソーダによつて30秒間アルミニウム材の表
面除去処理を行つた。そしてその後箔圧延に際
し、Ti粒子を分散した圧延油を用いることによ
り、該圧延油を介して前記粒子をアルミニウム材
表面へ付着保持せしめた後、圧延を施してTi粒
子を埋め込んだ厚さ0.1mmの箔を複数枚製作した。
ここに、Ti粒子の粒径と該粒子の圧延油への分
散数量を適宜変えることにより、各箔の表面に埋
め込んだTi粒子の平均粒子径と存在個数を第１
表のように設定した。 次に上記各箔を、5wt％の硼酸液中で陽極酸化
処理し、その表面に厚さ約150Åの酸化皮膜を形
成した。なお、酸化皮膜はTi粒子の埋め込み部
分には形成されていなかつた。 上記により得た各アルミニウム材料を、３％塩
酸水溶液（85℃）中で電流密度を直流10A／ｄm2
とし、３分間電解エツチング処理した後、さらに
液を取り替えることなく10分間化学エツチング処
理した。 エツチング後得られたアルミニウム電極箔の拡
面倍率及び強度を調べたところ、第１表に示すと
おりであつた。
【表】
【表】
実施例 ２
実施例１と同じアルミニウム材料を用いると共
に、同じ方法により表面にTi粒子が埋め込み状
態に存在する厚さ0.1mmの複数枚のアルミニウム
箔を製作した。ここに、Ti粒子は全て平均粒子
径0.25μmのものを用いると共に、箔表面のTi粒
子の分布個数も全て約250000個／mm2とした。 次に各アルミニウム箔を、上記実施例１と同じ
硼酸電解液を用いて陽極酸化処理すると共に、処
理時間を適宜変えてTi粒子の存在部分を除く箔
表面に第２表に示すような種々の厚さの酸化皮膜
を形成した。 そして、上記により得た各アルミニウム材料
を、実施例１と同じ条件でエツチング処理した
後、得られた電極箔の拡面倍率、強度を測定した
ところ、第２表のとおりであつた。
に、同じ方法により表面にTi粒子が埋め込み状
態に存在する厚さ0.1mmの複数枚のアルミニウム
箔を製作した。ここに、Ti粒子は全て平均粒子
径0.25μmのものを用いると共に、箔表面のTi粒
子の分布個数も全て約250000個／mm2とした。 次に各アルミニウム箔を、上記実施例１と同じ
硼酸電解液を用いて陽極酸化処理すると共に、処
理時間を適宜変えてTi粒子の存在部分を除く箔
表面に第２表に示すような種々の厚さの酸化皮膜
を形成した。 そして、上記により得た各アルミニウム材料
を、実施例１と同じ条件でエツチング処理した
後、得られた電極箔の拡面倍率、強度を測定した
ところ、第２表のとおりであつた。
【表】
以上の結果から、この発明に係るアルミニウム
材料は、エツチング後の拡面倍率が大きく、従つ
て大きな静電容量が得られることを当然に予想し
得るものであつた。またエツチング後の箔の強度
低下も生じないことがわかる。
材料は、エツチング後の拡面倍率が大きく、従つ
て大きな静電容量が得られることを当然に予想し
得るものであつた。またエツチング後の箔の強度
低下も生じないことがわかる。
第１図はアルミニウム箔表面に難酸化物粒子を
定着状態に存在させた状態を模式的に示す斜視
図、第２図は難酸化物粒子を埋め込んだアルミニ
ウム箔表面に酸化皮膜を形成した状態を示す模式
的断面図、第３図はエツチング後のアルミニウム
箔表面の模式的断面図である。 １…アルミニウム箔、２…難酸化物粒子、３…
酸化皮膜、４…エツチング孔。
定着状態に存在させた状態を模式的に示す斜視
図、第２図は難酸化物粒子を埋め込んだアルミニ
ウム箔表面に酸化皮膜を形成した状態を示す模式
的断面図、第３図はエツチング後のアルミニウム
箔表面の模式的断面図である。 １…アルミニウム箔、２…難酸化物粒子、３…
酸化皮膜、４…エツチング孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エツチング前のアルミニウム箔の表面に、該
アルミニウムよりも酸化されにくい平均粒子径
0.1〜2μmの難酸化物粒子が70000〜400000個／mm2
の割合で定着状態に存在すると共に、これら難酸
化物粒子の存在部分を除いてアルミニウム箔の表
面に厚さ70〜5000Åの酸化皮膜が形成されてなる
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。 ２ 電気化学的または化学的エツチング処理を施
す前に、アルミニウム箔の表面に、アルミニウム
よりも酸化されにくい平均粒子径0.1〜2μmの難
酸化物粒子を70000〜400000個／mm2の割合で定着
状態に存在させる工程と、アルミニウム箔の表面
に厚さ70〜5000Åの酸化皮膜を形成する工程とを
順次的に実施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材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14860788A JPH01316924A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14860788A JPH01316924A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01316924A JPH01316924A (ja) | 1989-12-21 |
| JPH0566007B2 true JPH0566007B2 (ja) | 1993-09-20 |
Family
ID=15456555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14860788A Granted JPH01316924A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01316924A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60143492D1 (de) * | 2001-07-18 | 2010-12-30 | Showa Denko Kk | Aluminiumfolie für einen elektrolytkondensator |
| JP4763363B2 (ja) * | 2005-07-05 | 2011-08-31 | 幸子 小野 | エッチング特性に優れた電解コンデンサ電極用アルミニウム材及びその製造方法、アルミニウム電解コンデンサ用電極材ならびにアルミニウム電解コンデンサ |
| JP2008166602A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Sachiko Ono | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材及びその製造方法、アルミニウム電解コンデンサ用電極材ならびにアルミニウム電解コンデンサ |
| JP5373745B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2013-12-18 | 幸子 小野 | エッチング特性に優れた電解コンデンサ電極用アルミニウム材の製造方法、アルミニウム電解コンデンサ用電極材ならびにアルミニウム電解コンデンサ |
| JP5329686B2 (ja) * | 2012-02-03 | 2013-10-30 | 幸子 小野 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材及びその製造方法、アルミニウム電解コンデンサ用電極材ならびにアルミニウム電解コンデンサ |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP14860788A patent/JPH01316924A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01316924A (ja) | 1989-12-21 |
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