JPH0748462B2 - 電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製造方法Info
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- JPH0748462B2 JPH0748462B2 JP61310059A JP31005986A JPH0748462B2 JP H0748462 B2 JPH0748462 B2 JP H0748462B2 JP 61310059 A JP61310059 A JP 61310059A JP 31005986 A JP31005986 A JP 31005986A JP H0748462 B2 JPH0748462 B2 JP H0748462B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製
造方法に関する。
造方法に関する。
なおこの明細書において、アルミニウムの語はアルミニ
ウム合金を含む意味において用いる。
ウム合金を含む意味において用いる。
従来の技術 一般に、電解コンデンサ用電極材料の静電容量を高める
ためには、材料表面の可及的増大を図ることが有効であ
る。
ためには、材料表面の可及的増大を図ることが有効であ
る。
従来、この電極材料の表面を拡大して静電容量を高める
ために、電極材料としてのアルミニウム箔にエッチング
処理を施すことが行われているが、エッチングが過度に
なると、アルミニウム箔表面の溶解が同時に進行して却
って拡面率の増大を妨げることなどから、エッチング技
術による電極材料の静電容量の増大化には限界があっ
た。
ために、電極材料としてのアルミニウム箔にエッチング
処理を施すことが行われているが、エッチングが過度に
なると、アルミニウム箔表面の溶解が同時に進行して却
って拡面率の増大を妨げることなどから、エッチング技
術による電極材料の静電容量の増大化には限界があっ
た。
この発明はこのような事情を背景になされたものであっ
て、従来のエッチング技術による限界を越えた大きな静
電容量を有する電解コンデンサ用アルミニウム電極材料
の製造方法を提供することを目的とするものである。
て、従来のエッチング技術による限界を越えた大きな静
電容量を有する電解コンデンサ用アルミニウム電極材料
の製造方法を提供することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この目的においてこの発明に係る電解コンデンサ用アル
ミニウム電極材料の製造方法は、エッチング処理により
アルミニウム箔の表面に海綿状組織層を形成したのち、 該アルミニウム箔の表面に、下記の（イ）（ロ）（ハ）
（ニ）の蒸着処理条件 （イ）アルミニウム箔の表面温度：常温〜300℃、 （ロ）雰囲気:1×10-4〜５×10-3の不活性ガス雰囲気、 （ハ）蒸発距離:150〜400mm、 （ニ）蒸着速度:4.5×10-3〜0.225mg/cm2sec、によりチ
タン蒸着処理を施し、 前記アルミニウム箔の表面に、鱗片状ないし略球状のチ
タン粒子であって、その表面に平均突出高さ１μｍ以下
の微細突起を有するチタン粒子の集積した厚さ0.2〜３
μｍのチタン蒸着皮膜を、前記チタン粒子が不均一に分
布されて多数のポア部を有する状態に形成することを特
徴とするものである。
ミニウム電極材料の製造方法は、エッチング処理により
アルミニウム箔の表面に海綿状組織層を形成したのち、 該アルミニウム箔の表面に、下記の（イ）（ロ）（ハ）
（ニ）の蒸着処理条件 （イ）アルミニウム箔の表面温度：常温〜300℃、 （ロ）雰囲気:1×10-4〜５×10-3の不活性ガス雰囲気、 （ハ）蒸発距離:150〜400mm、 （ニ）蒸着速度:4.5×10-3〜0.225mg/cm2sec、によりチ
タン蒸着処理を施し、 前記アルミニウム箔の表面に、鱗片状ないし略球状のチ
タン粒子であって、その表面に平均突出高さ１μｍ以下
の微細突起を有するチタン粒子の集積した厚さ0.2〜３
μｍのチタン蒸着皮膜を、前記チタン粒子が不均一に分
布されて多数のポア部を有する状態に形成することを特
徴とするものである。
上記アルミニウム箔のエッチング処理は、その表面上に
形成されるチタン皮膜を、本発明範囲内の形態を有する
ものとなすために必要なものであり、そのためにアルミ
ニウム箔の表面に海綿状組織層を有するものに粗面化す
ることを必要とするものである。ここで海綿状組織層に
ついて説明すると、海綿状組織層とは、第１図、第５図
に示すように、三次元方向においてほぼ連続気泡状態に
複雑に連通した空隙部（2a）を有する組織層（２）をい
う。もとより存在する空隙部のすべてが完全に連通して
いる必要はなく、非連通状態の独立した空隙部（2b）を
含んでいても良い。好ましい海綿状組織層（２）の組織
形態について述べると、空隙部は、平均0.01〜５μｍの
ピットが単独または集合したような形状を呈し、部分的
に1.2〜40μｍの大きな集合状態を呈するものに形成さ
れているのが良い。また組織層表面にはアルミニウム部
分が平均0.01〜５μｍの大きさで突起状に存在している
のが良い、また海綿状組織層（２）において、空隙部全
体の占める体積率は30〜80％とするのが良い。ここで海
綿状組織層（２）は、アルミニウム箔の少なくとも片面
に形成されたものであれば良いが、一般的にはアルミニ
ウム箔（１）の両面に形成されたものとなされる。この
海綿状組織層（２）の厚さ（ｔ）はアルミニウム箔片面
で2.5〜25μｍ、従ってアルミニウム箔の両面合計で５
〜50μｍの範囲とするのが良く、両面合計で箔厚の30〜
85％の範囲を占めるものとするのが良い。海綿状組織層
（２）の厚さが2.5μｍ未満ではこの発明範囲内のチタ
ン皮膜の形成が困難となる虞れがあるからであり、逆に
25μｍを越えると、箔厚との関係で箔の強度弱化の問題
を派生する虞れがあるからである。海綿状組織層（２）
の特に好ましい厚さ範囲は、片面で最大５〜20μｍであ
る。
形成されるチタン皮膜を、本発明範囲内の形態を有する
ものとなすために必要なものであり、そのためにアルミ
ニウム箔の表面に海綿状組織層を有するものに粗面化す
ることを必要とするものである。ここで海綿状組織層に
ついて説明すると、海綿状組織層とは、第１図、第５図
に示すように、三次元方向においてほぼ連続気泡状態に
複雑に連通した空隙部（2a）を有する組織層（２）をい
う。もとより存在する空隙部のすべてが完全に連通して
いる必要はなく、非連通状態の独立した空隙部（2b）を
含んでいても良い。好ましい海綿状組織層（２）の組織
形態について述べると、空隙部は、平均0.01〜５μｍの
ピットが単独または集合したような形状を呈し、部分的
に1.2〜40μｍの大きな集合状態を呈するものに形成さ
れているのが良い。また組織層表面にはアルミニウム部
分が平均0.01〜５μｍの大きさで突起状に存在している
のが良い、また海綿状組織層（２）において、空隙部全
体の占める体積率は30〜80％とするのが良い。ここで海
綿状組織層（２）は、アルミニウム箔の少なくとも片面
に形成されたものであれば良いが、一般的にはアルミニ
ウム箔（１）の両面に形成されたものとなされる。この
海綿状組織層（２）の厚さ（ｔ）はアルミニウム箔片面
で2.5〜25μｍ、従ってアルミニウム箔の両面合計で５
〜50μｍの範囲とするのが良く、両面合計で箔厚の30〜
85％の範囲を占めるものとするのが良い。海綿状組織層
（２）の厚さが2.5μｍ未満ではこの発明範囲内のチタ
ン皮膜の形成が困難となる虞れがあるからであり、逆に
25μｍを越えると、箔厚との関係で箔の強度弱化の問題
を派生する虞れがあるからである。海綿状組織層（２）
の特に好ましい厚さ範囲は、片面で最大５〜20μｍであ
る。
かつ上記海綿状組織層（２）は、その外面及び層内空隙
部（2a）（2b）に向かって突出した平均高さ１μｍ以下
の多数の微細突起（３）を有するものであることが望ま
しい。微細突起の平均高さ（ｈ）が１μｍを越えて大き
くなると、本発明範囲内におけるチタン皮膜の形成を妨
げる虞れが生じるからである。特に平均高さ0.5μｍ以
下とするのが良く、最も好適には0.1〜0.3μｍの範囲と
するのが良い。
部（2a）（2b）に向かって突出した平均高さ１μｍ以下
の多数の微細突起（３）を有するものであることが望ま
しい。微細突起の平均高さ（ｈ）が１μｍを越えて大き
くなると、本発明範囲内におけるチタン皮膜の形成を妨
げる虞れが生じるからである。特に平均高さ0.5μｍ以
下とするのが良く、最も好適には0.1〜0.3μｍの範囲と
するのが良い。
上記のような微細突起（３）を有する海綿状組織層
（２）の形成は、各種のエッチング条件、例えば処理溶
液の組成、液温、処理時間等を適宜組合せたエッチング
処理をアルミニウム箔（１）に施すことにより行われ
る。ここで、海綿状組織層（２）の形成を可能とするエ
ッチング条件についてその一例を説明すると、エッチン
グ処理は電圧を印加しての電気化学的エッチング、電圧
印加のない化学的エッチングいずれでも良い。処理溶液
は、HCl、HNO3、H3PO4の混合溶液、HCl、HNO3、H2SO4の
混合溶液、HCl、HNO3、H3PO4、H2SO4の混合溶液、HCl、
HNO3、H3PO4、H2SO4、AlCl3の混合溶液、HClとH2C2O4の
混合溶液、HCl水溶液、等を挙げうる。液温は30〜85℃
程度とするのが望ましい。処理時間は他のエッチング条
件との関係で変わるが、一般的には１〜10分程度とする
のが良い、電解エッチングの場合、印加電圧は交流、直
流いずれでも良いが、望ましくは交流が良い。また電流
密度は３〜30A/dm2程度に設定するのが良い。さらには
また、エッチング処理形態は、１回の処理による１段エ
ッチングでも良く、あるいはエッチング条件を変えて順
次的に２回以上の処理を施した２段エッチングや３段エ
ッチング等でも良い。
（２）の形成は、各種のエッチング条件、例えば処理溶
液の組成、液温、処理時間等を適宜組合せたエッチング
処理をアルミニウム箔（１）に施すことにより行われ
る。ここで、海綿状組織層（２）の形成を可能とするエ
ッチング条件についてその一例を説明すると、エッチン
グ処理は電圧を印加しての電気化学的エッチング、電圧
印加のない化学的エッチングいずれでも良い。処理溶液
は、HCl、HNO3、H3PO4の混合溶液、HCl、HNO3、H2SO4の
混合溶液、HCl、HNO3、H3PO4、H2SO4の混合溶液、HCl、
HNO3、H3PO4、H2SO4、AlCl3の混合溶液、HClとH2C2O4の
混合溶液、HCl水溶液、等を挙げうる。液温は30〜85℃
程度とするのが望ましい。処理時間は他のエッチング条
件との関係で変わるが、一般的には１〜10分程度とする
のが良い、電解エッチングの場合、印加電圧は交流、直
流いずれでも良いが、望ましくは交流が良い。また電流
密度は３〜30A/dm2程度に設定するのが良い。さらには
また、エッチング処理形態は、１回の処理による１段エ
ッチングでも良く、あるいはエッチング条件を変えて順
次的に２回以上の処理を施した２段エッチングや３段エ
ッチング等でも良い。
なおアルミニウム箔（１）の組成は特に限定されるもの
ではないが、上記のような海綿状組織層（２）の形成を
可能なものとするためには、A1100合金以上の純度のも
のが望ましい。またアルミニウム箔の厚さは１〜70μｍ
程度とするのが好ましい。
ではないが、上記のような海綿状組織層（２）の形成を
可能なものとするためには、A1100合金以上の純度のも
のが望ましい。またアルミニウム箔の厚さは１〜70μｍ
程度とするのが好ましい。
海綿状組織層（２）の表面に形成される皮膜の材料が特
にチタンに限定されるのは、他の導電性金属、例えば鉄
や銅に較べて耐久性に優れたものとなしうるからであ
り、ひいてはコンデンサの一層の長寿命化、高信頼性を
実現しうるからである。而して上記チタン蒸着皮膜
（４）は、チタン粒子の集積によって形成されたもので
あり、該チタン粒子（５）は第２図に示すような鱗片状
ないしは第３図及び第４図に示すような略球状を呈する
ものである。かつこのチタン粒子（５）は、その表面に
平均突出高さ（Ｈ）が１μｍ以下の微細突起（６）を有
するものでなければならない。微細突起（６）の平均突
出高さが１μｍを超える場合には、皮膜表面の充分な拡
大効果が得られない。微細突起（６）の好ましい平均突
出高さは0.1〜0.6μｍである。またチタン粒子（５）が
略球状を呈するものである場合、平均粒子径（ｒ）は表
面積拡大効果の観点から0.5〜３μｍとするのが良い。
にチタンに限定されるのは、他の導電性金属、例えば鉄
や銅に較べて耐久性に優れたものとなしうるからであ
り、ひいてはコンデンサの一層の長寿命化、高信頼性を
実現しうるからである。而して上記チタン蒸着皮膜
（４）は、チタン粒子の集積によって形成されたもので
あり、該チタン粒子（５）は第２図に示すような鱗片状
ないしは第３図及び第４図に示すような略球状を呈する
ものである。かつこのチタン粒子（５）は、その表面に
平均突出高さ（Ｈ）が１μｍ以下の微細突起（６）を有
するものでなければならない。微細突起（６）の平均突
出高さが１μｍを超える場合には、皮膜表面の充分な拡
大効果が得られない。微細突起（６）の好ましい平均突
出高さは0.1〜0.6μｍである。またチタン粒子（５）が
略球状を呈するものである場合、平均粒子径（ｒ）は表
面積拡大効果の観点から0.5〜３μｍとするのが良い。
さらにまた、チタン皮膜（４）は、前記チタン粒子
（５）がアルミニウム箔表面の凹凸に沿って不均一に分
布され、平均20μｍ以下程度の深さの多数のポア部
（７）を有する状態に形成されたものでなければならな
い。該ポア部（７）の存在が前記チタン粒子表面の微細
突起（６）と相俟ってチタン皮膜表面の拡大効果に寄与
するものとなり、ひいては大きな静電容量が得られるも
のとなる。ここでチタン皮膜（４）は可能であればポア
部（７）の深部内面にまで及んで被覆形成される方が、
静電容量の更なる増大を図り得る点で好ましいが、ポア
部（７）の内面にアルミニウム地肌の露出部分が存在す
る状態に被覆形成されたものであっても良い。
（５）がアルミニウム箔表面の凹凸に沿って不均一に分
布され、平均20μｍ以下程度の深さの多数のポア部
（７）を有する状態に形成されたものでなければならな
い。該ポア部（７）の存在が前記チタン粒子表面の微細
突起（６）と相俟ってチタン皮膜表面の拡大効果に寄与
するものとなり、ひいては大きな静電容量が得られるも
のとなる。ここでチタン皮膜（４）は可能であればポア
部（７）の深部内面にまで及んで被覆形成される方が、
静電容量の更なる増大を図り得る点で好ましいが、ポア
部（７）の内面にアルミニウム地肌の露出部分が存在す
る状態に被覆形成されたものであっても良い。
なおチタン粒子（５）は、１つの電極材料についてその
形状が一定である必要はなく、鱗片状や略球状のものが
混在状態に存在していても良い。この場合鱗片状チタン
粒子が集積している部分は、略球状の粒子が集積してい
る部分に較べて平坦状を呈するが、もとよりその表面に
は平均突出高さ１μｍ以下の微細突起（６）が形成され
ているものである。
形状が一定である必要はなく、鱗片状や略球状のものが
混在状態に存在していても良い。この場合鱗片状チタン
粒子が集積している部分は、略球状の粒子が集積してい
る部分に較べて平坦状を呈するが、もとよりその表面に
は平均突出高さ１μｍ以下の微細突起（６）が形成され
ているものである。
上記のようなチタン皮膜（４）をアルミニウム箔（１）
の表面へ形成するための蒸着処理法は、この発明による
特定の処理条件を除いて従来行われている方法を任意に
採用しうるが、好ましい処理法として連続的巻き取り蒸
着法を挙げうる。即ちこの方法は、第６図に示すよう
に、図示しない処理層内において、コイル状アルミニウ
ム箔（１）を、回転する冷却ロール（８）の下部周面に
沿わせて搬送しつつ巻き取る一方で、冷却ロール（８）
の下方に電子ビーム蒸発源（９）を配設し、冷却ロール
（８）に沿って移動中のアルミニウム箔（１）に前記蒸
発源（９）からチタンを蒸発せしめて付着させ、チタン
皮膜（４）を形成するものである。なお第６図におい
て、（10）はガイドロール、（11）はアルミニウム箔
（１）への蒸着範囲を規制する規制板である。
の表面へ形成するための蒸着処理法は、この発明による
特定の処理条件を除いて従来行われている方法を任意に
採用しうるが、好ましい処理法として連続的巻き取り蒸
着法を挙げうる。即ちこの方法は、第６図に示すよう
に、図示しない処理層内において、コイル状アルミニウ
ム箔（１）を、回転する冷却ロール（８）の下部周面に
沿わせて搬送しつつ巻き取る一方で、冷却ロール（８）
の下方に電子ビーム蒸発源（９）を配設し、冷却ロール
（８）に沿って移動中のアルミニウム箔（１）に前記蒸
発源（９）からチタンを蒸発せしめて付着させ、チタン
皮膜（４）を形成するものである。なお第６図におい
て、（10）はガイドロール、（11）はアルミニウム箔
（１）への蒸着範囲を規制する規制板である。
かかるチタン蒸着処理における蒸着処理条件は、前記の
ような特定構造のチタン蒸着皮膜、即ち平均突出高さ１
μｍ以下の微細突起を表面に有する鱗片状ないし略球状
のチタン粒子の集積による、多数のポア部を有するチタ
ン蒸着皮膜を形成するための蒸着処理条件として、特に
次のような条件のもとに実施することを必要とするもの
である。
ような特定構造のチタン蒸着皮膜、即ち平均突出高さ１
μｍ以下の微細突起を表面に有する鱗片状ないし略球状
のチタン粒子の集積による、多数のポア部を有するチタ
ン蒸着皮膜を形成するための蒸着処理条件として、特に
次のような条件のもとに実施することを必要とするもの
である。
まず、チタン蒸着処理工程中におけるアルミニウム箔
（１）の表面温度は、これを300℃以下に保持して蒸着
を行うことが必要である。チタン蒸着処理工程とは、例
えば前述の第６図に示すような連続的巻き取り蒸着法に
おいては、蒸発されたチタンが最初に付着する入口部
（12）から最後に付着する出口部（13）までの工程をい
い、この間においてアルミニウム箔（１）の表面温度を
300℃以下に保持するものとする。300℃を超える温度に
保持すると、アルミニウム箔表面に付着したチタン粒子
が互いに融合しあって皮膜表面が平滑化され、チタン粒
子表面の微細突起（６）を形成できなくなる虞れがある
からである。一方アルミニウム箔表面の保持温度が低過
ぎると、チタン皮膜（４）とアルミニウム箔（１）との
密着性に劣るものとなるという新たな欠点を派生するこ
とから、好適には常温〜200℃の温度に保持するのが良
い。
（１）の表面温度は、これを300℃以下に保持して蒸着
を行うことが必要である。チタン蒸着処理工程とは、例
えば前述の第６図に示すような連続的巻き取り蒸着法に
おいては、蒸発されたチタンが最初に付着する入口部
（12）から最後に付着する出口部（13）までの工程をい
い、この間においてアルミニウム箔（１）の表面温度を
300℃以下に保持するものとする。300℃を超える温度に
保持すると、アルミニウム箔表面に付着したチタン粒子
が互いに融合しあって皮膜表面が平滑化され、チタン粒
子表面の微細突起（６）を形成できなくなる虞れがある
からである。一方アルミニウム箔表面の保持温度が低過
ぎると、チタン皮膜（４）とアルミニウム箔（１）との
密着性に劣るものとなるという新たな欠点を派生するこ
とから、好適には常温〜200℃の温度に保持するのが良
い。
次に、蒸着雰囲気は１×10-4〜５×10-3Torr程度の不活
性ガス雰囲気中で実施すべきである。１×10-4Torr未満
では皮膜の微細粗面化効果が減少して静電容量の小さい
ものとなる虞れがあるからであり、逆に５×10-3を超え
る圧力に設定すると、チタンが蒸発しにくくなるうえ、
アルミニウム箔との密着性が悪くなる虞れがあるからで
ある。量産性を考えた場合、好適には１×10-3Torr程度
の圧力に設定するのが良い。
性ガス雰囲気中で実施すべきである。１×10-4Torr未満
では皮膜の微細粗面化効果が減少して静電容量の小さい
ものとなる虞れがあるからであり、逆に５×10-3を超え
る圧力に設定すると、チタンが蒸発しにくくなるうえ、
アルミニウム箔との密着性が悪くなる虞れがあるからで
ある。量産性を考えた場合、好適には１×10-3Torr程度
の圧力に設定するのが良い。
また、蒸発距離は150〜400mmとすべきである、400mmを
超えるとチタンの付着効率（チタン皮膜の形成量／チタ
ンの蒸発量）が悪くなる虞れがあるからであり、逆に15
0mm未満では、付着効率は良くなるが蒸発源からの輻射
熱でアルミニウム箔表面の温度上昇をきたすとともに、
ガス圧の影響が少なくなり静電容量が低下する虞れがあ
るからである。
超えるとチタンの付着効率（チタン皮膜の形成量／チタ
ンの蒸発量）が悪くなる虞れがあるからであり、逆に15
0mm未満では、付着効率は良くなるが蒸発源からの輻射
熱でアルミニウム箔表面の温度上昇をきたすとともに、
ガス圧の影響が少なくなり静電容量が低下する虞れがあ
るからである。
蒸着速度は4.5×10-3〜0.225mg/cm2secとすべきであ
る。0.225mg/cm2secを超える蒸着速度ではガス圧の影響
が少なくなり静電容量が低下するなどの欠点を派生する
虞れがあるからであり、逆に4.5×10-3mg/cm2sec未満の
蒸着速度では生産性が悪く処理コストが高くつくからで
ある。
る。0.225mg/cm2secを超える蒸着速度ではガス圧の影響
が少なくなり静電容量が低下するなどの欠点を派生する
虞れがあるからであり、逆に4.5×10-3mg/cm2sec未満の
蒸着速度では生産性が悪く処理コストが高くつくからで
ある。
またチタン皮膜（４）の厚さは0.2〜３μｍとすべきで
ある。0.2μｍ未満では皮膜表面が平滑なものとなり、
ひいては静電容量が小さいものとなってしまう虞れがあ
るからであり、逆に３μｍを超えても使用チタン材料の
増大、コスト上昇にみあうだけの効果が得られない虞れ
があるからである。なおチタン皮膜の厚さを皮膜量に換
算すると、0.2〜３μｍは0.09〜1.35mg/cm2となる。
ある。0.2μｍ未満では皮膜表面が平滑なものとなり、
ひいては静電容量が小さいものとなってしまう虞れがあ
るからであり、逆に３μｍを超えても使用チタン材料の
増大、コスト上昇にみあうだけの効果が得られない虞れ
があるからである。なおチタン皮膜の厚さを皮膜量に換
算すると、0.2〜３μｍは0.09〜1.35mg/cm2となる。
チタン蒸着皮膜（４）を被覆形成されたアルミニウム箔
（１）は、これをそのまま電解コンデンサ用陰極材料と
して使用しても良く、あるいはその後硼酸、硼酸アンモ
ニウム、酒石酸、酒石酸アンモニウム等の溶液中で陽極
酸化処理し、酸化皮膜を形成して陽極材料として使用し
ても良い。なお陽極材料として使用する場合において、
ポア部内面にアルミニウム地肌の露出部分が存在した状
態にチタン蒸着皮膜（４）が形成されている場合には、
アルミニウム露出部にも完全な酸化皮膜を形成するため
にアルミニウム箔材質としてA1100合金以上の純度のア
ルミニウム材料を用いるのが良い。
（１）は、これをそのまま電解コンデンサ用陰極材料と
して使用しても良く、あるいはその後硼酸、硼酸アンモ
ニウム、酒石酸、酒石酸アンモニウム等の溶液中で陽極
酸化処理し、酸化皮膜を形成して陽極材料として使用し
ても良い。なお陽極材料として使用する場合において、
ポア部内面にアルミニウム地肌の露出部分が存在した状
態にチタン蒸着皮膜（４）が形成されている場合には、
アルミニウム露出部にも完全な酸化皮膜を形成するため
にアルミニウム箔材質としてA1100合金以上の純度のア
ルミニウム材料を用いるのが良い。
発明の効果 この発明に係る電解コンデンサ用アルミニウム電極材料
の製造方法によれば、上述の次第で、海綿状組織に粗面
化されたアルミニウム箔の表面に、鱗片状ないし略球状
のチタン粒子であって、その表面に平均突出高さ１μｍ
以下の微細突起を有するチタン粒子の集積したチタン蒸
着皮膜が、前記チタン粒子を不均一に分布されて多数の
ポア部を有する状態に形成された電極材料を得ることが
できる。従って箔表面の海綿状組織に加えて、チタン粒
子表面の微細突起とポア部の存在により、チタン皮膜表
面を著しく粗な状態となしうる結果、チタン皮膜の拡面
率を著しく向上しえ、ひいては静電容量の増大化を図り
うる。しかもチタン皮膜表面のポア部の存在によって、
電解コンデンサを構成する際に用いられる電解液を確実
かつ充分に保持せしめることができ、、長期に亘って容
量劣化のない高品質のコンデンサの提供が可能となると
いうような効果もある。
の製造方法によれば、上述の次第で、海綿状組織に粗面
化されたアルミニウム箔の表面に、鱗片状ないし略球状
のチタン粒子であって、その表面に平均突出高さ１μｍ
以下の微細突起を有するチタン粒子の集積したチタン蒸
着皮膜が、前記チタン粒子を不均一に分布されて多数の
ポア部を有する状態に形成された電極材料を得ることが
できる。従って箔表面の海綿状組織に加えて、チタン粒
子表面の微細突起とポア部の存在により、チタン皮膜表
面を著しく粗な状態となしうる結果、チタン皮膜の拡面
率を著しく向上しえ、ひいては静電容量の増大化を図り
うる。しかもチタン皮膜表面のポア部の存在によって、
電解コンデンサを構成する際に用いられる電解液を確実
かつ充分に保持せしめることができ、、長期に亘って容
量劣化のない高品質のコンデンサの提供が可能となると
いうような効果もある。
実施例 次にこの発明の実施例について説明する。
［実施例１］ 厚さ50μｍ、純度99.8％のアルミニウム箔を、HCl:300m
l/lを含む溶液中に浸漬し、20A/dm2の電流密度で２分間
交流電解エッチングを行った。このエッチング処理によ
り、アルミニウム箔には片面における厚さが最大で16μ
ｍの海綿状組織層が形成されていた。
l/lを含む溶液中に浸漬し、20A/dm2の電流密度で２分間
交流電解エッチングを行った。このエッチング処理によ
り、アルミニウム箔には片面における厚さが最大で16μ
ｍの海綿状組織層が形成されていた。
次いで、上記アルミニウム箔に、箔表面の温度を100℃
に保持した１×10-3TorrAr雰囲気中にて、蒸発距離250m
m、蒸発速度５×10-3mg/cm2secの条件でチタン蒸着処理
を行い、アルミニウム箔の表面に平均0.5mg/cm2のチタ
ン皮膜を形成した。このチタン皮膜は第７図の顕微鏡写
真で示すように、粒径１〜３μｍの略球状チタン粒子が
集積したものであった。また、各粒子の表面には、第８
図の拡大写真で示すように、平均突出高さ0.3μｍの微
細突起が形成されていた。しかもこのチタン皮膜には、
深さ16μｍ以下の多数のポア部が形成されていた。なお
いくつかのポア部においては、その深部内面にチタン皮
膜の存在しないアルミニウム地肌の露出した部分が認め
られるものであった。
に保持した１×10-3TorrAr雰囲気中にて、蒸発距離250m
m、蒸発速度５×10-3mg/cm2secの条件でチタン蒸着処理
を行い、アルミニウム箔の表面に平均0.5mg/cm2のチタ
ン皮膜を形成した。このチタン皮膜は第７図の顕微鏡写
真で示すように、粒径１〜３μｍの略球状チタン粒子が
集積したものであった。また、各粒子の表面には、第８
図の拡大写真で示すように、平均突出高さ0.3μｍの微
細突起が形成されていた。しかもこのチタン皮膜には、
深さ16μｍ以下の多数のポア部が形成されていた。なお
いくつかのポア部においては、その深部内面にチタン皮
膜の存在しないアルミニウム地肌の露出した部分が認め
られるものであった。
［実施例２］ 厚さ40μｍ、純度99.0％のアルミニウム箔を、HCl:300m
l/lを含む溶液中に浸漬し、30A/dm2の電流密度で２分間
交流電解エッチングを行った。このエッチング処理によ
り、アルミニウム箔には、片面における厚さが最大で20
μｍの海綿状組織層が形成されていた。
l/lを含む溶液中に浸漬し、30A/dm2の電流密度で２分間
交流電解エッチングを行った。このエッチング処理によ
り、アルミニウム箔には、片面における厚さが最大で20
μｍの海綿状組織層が形成されていた。
次いで、上記アルミニウム箔に、箔表面の温度を50℃に
保持した１×10-4TorrAr雰囲気中にて、蒸発距離300m
m、蒸発速度0.05mg/cm2secの条件でチタン蒸着処理を行
い、アルミニウム箔の表面に平均0.5mg/cm2のチタン皮
膜を形成した。このチタン皮膜は第９図の顕微鏡写真で
示すように、鱗片状粒子の集積からなる見かけ上平坦な
部分に、粒径１〜３μｍの略球状チタン粒子が部分的に
付着した状態を呈していた。また各粒子の表面には、第
10図の拡大写真で示すように、平均突出高さ0.3μｍの
微細突起が形成されていた。しかもこのチタン皮膜に
は、深さ20μｍ以下の多数のポア部が形成されていた。
なおいくつかのポア部においては、その深部内面にチタ
ン皮膜の存在しないアルミニウム地肌の露出した部分が
認められるものであった。
保持した１×10-4TorrAr雰囲気中にて、蒸発距離300m
m、蒸発速度0.05mg/cm2secの条件でチタン蒸着処理を行
い、アルミニウム箔の表面に平均0.5mg/cm2のチタン皮
膜を形成した。このチタン皮膜は第９図の顕微鏡写真で
示すように、鱗片状粒子の集積からなる見かけ上平坦な
部分に、粒径１〜３μｍの略球状チタン粒子が部分的に
付着した状態を呈していた。また各粒子の表面には、第
10図の拡大写真で示すように、平均突出高さ0.3μｍの
微細突起が形成されていた。しかもこのチタン皮膜に
は、深さ20μｍ以下の多数のポア部が形成されていた。
なおいくつかのポア部においては、その深部内面にチタ
ン皮膜の存在しないアルミニウム地肌の露出した部分が
認められるものであった。
［実施例３］ 上記実施例１と同じアルミニウム箔を用い、実施例１と
同一条件でエッチング処理、チタン蒸着処理を実施した
材料に、さらに硼酸アンモニウム溶液中で陽極酸化処理
を行った。該処理により、チタン皮膜の表面及びチタン
の蒸着されていないポア部深部のアルミニウム露出面を
含む全表面に厚さ120 以下の酸化皮膜が形成されていた。
同一条件でエッチング処理、チタン蒸着処理を実施した
材料に、さらに硼酸アンモニウム溶液中で陽極酸化処理
を行った。該処理により、チタン皮膜の表面及びチタン
の蒸着されていないポア部深部のアルミニウム露出面を
含む全表面に厚さ120 以下の酸化皮膜が形成されていた。
上記により得た電解コンデンサ用アルミニウム陰極材料
（実施例１及び２）、同陽極材料 （実施例３）の各々について、その静電容量を液温30
℃、10％硼酸アンモニウム溶液中で測定した。その結果
を下記第１表に示す。
（実施例１及び２）、同陽極材料 （実施例３）の各々について、その静電容量を液温30
℃、10％硼酸アンモニウム溶液中で測定した。その結果
を下記第１表に示す。
上記結果から明らかなように、この発明に係る電解コン
デンサ用アルミニウム電極材料は、大きな静電容量を有
するものであることを確認しえた。
デンサ用アルミニウム電極材料は、大きな静電容量を有
するものであることを確認しえた。
第１図はこの発明に係る電極材料の一例を示す模式的拡
大断面図、第２図は鱗片状チタン粒子の集積状態を模式
的に示す拡大断面図、第３図は略球状チタン粒子の集積
状態を模式的に示す拡大平面図、第４図は同じく拡大断
面図、第５図は海綿状組織層を有するものに粗面化され
たアルミニウム箔の模式的拡大断面図、第６図はチタン
皮膜を形成するための蒸着処理法の一例としての連続的
巻き取り蒸着法の構成を示す説明的断面図、第７図は実
施例１におけるチタン皮膜表面の顕微鏡写真、第８図は
第７図の拡大写真、第９図は実施例２におけるチタン皮
膜表面の顕微鏡写真、第10図は第９図の拡大写真であ
る。 （１）アルミニウム箔、（２）…海綿状組織層、（３）
…微細突起、（４）…チタン蒸着皮膜、（５）…チタン
粒子、（６）…微細突起、（７）…ポア部。
大断面図、第２図は鱗片状チタン粒子の集積状態を模式
的に示す拡大断面図、第３図は略球状チタン粒子の集積
状態を模式的に示す拡大平面図、第４図は同じく拡大断
面図、第５図は海綿状組織層を有するものに粗面化され
たアルミニウム箔の模式的拡大断面図、第６図はチタン
皮膜を形成するための蒸着処理法の一例としての連続的
巻き取り蒸着法の構成を示す説明的断面図、第７図は実
施例１におけるチタン皮膜表面の顕微鏡写真、第８図は
第７図の拡大写真、第９図は実施例２におけるチタン皮
膜表面の顕微鏡写真、第10図は第９図の拡大写真であ
る。 （１）アルミニウム箔、（２）…海綿状組織層、（３）
…微細突起、（４）…チタン蒸着皮膜、（５）…チタン
粒子、（６）…微細突起、（７）…ポア部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西崎 武 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 (56)参考文献 特開 昭61−214420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−1046（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】エッチング処理によりアルミニウム箔の表
面に海綿状組織層を形成したのち、 該アルミニウム箔の表面に、下記の（イ）（ロ）（ハ）
（ニ）の蒸着処理条件 （イ）アルミニウム箔の表面温度：常温〜300℃、 （ロ）雰囲気:1×10-4〜５×10-3の不活性ガス雰囲気、 （ハ）蒸発距離:150〜400mm、 （ニ）蒸着速度:4.5×10-3〜0.225mg/cm2sec、 によりチタン蒸着処理を施し、 前記アルミニウム箔の表面に、鱗片状ないし略球状のチ
タン粒子であって、その表面に平均突出高さ１μｍ以下
の微細突起を有するチタン粒子の集積した厚さ0.2〜３
μｍのチタン蒸着皮膜を、前記チタン粒子が不均一に分
布されて多数のポア部を有する状態に形成することを特
徴とする電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製造
方法。 - 【請求項２】アルミニウム箔の表面の海綿状組織層は、
その外面及び層内空隙部に向かって突出した平均高さ１
μｍ以下の多数の微細突起を有するものに形成する特許
請求の範囲第１項記載の電解コンデンサ用アルミニウム
電極材料。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310059A JPH0748462B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製造方法 |
| DE8787311346T DE3773870D1 (de) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Eine aluminium-kondensatorelektrode fuer elektrolytische kondensatoren und verfahren zu ihrer herstellung. |
| US07/137,416 US4763229A (en) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | Aluminum capacitor plate for electrolytic capacitor and process for making the same |
| EP87311346A EP0272926B1 (en) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | An aluminum capacitor plate for electrolytic capacitors and process for making same |
| KR1019870014776A KR910005753B1 (ko) | 1986-12-24 | 1987-12-23 | 전해 콘덴서용 알루미늄 전극재료 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310059A JPH0748462B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63160323A JPS63160323A (ja) | 1988-07-04 |
| JPH0748462B2 true JPH0748462B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=18000670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61310059A Expired - Lifetime JPH0748462B2 (ja) | 1986-12-24 | 1986-12-24 | 電解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748462B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006013812A1 (ja) * | 2004-08-05 | 2008-05-01 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサ用アルミニウム電極箔の製造方法およびエッチング用アルミニウム箔 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011029449A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Sanyo Electric Co Ltd | コンデンサ用電極体およびその製造方法、ならびにコンデンサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS581046A (ja) * | 1981-06-04 | 1983-01-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 電解コンデンサ用アルミニウム合金箔およびその製造法 |
| JPS61214420A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | 昭和アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ用陰極材料 |
-
1986
- 1986-12-24 JP JP61310059A patent/JPH0748462B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006013812A1 (ja) * | 2004-08-05 | 2008-05-01 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサ用アルミニウム電極箔の製造方法およびエッチング用アルミニウム箔 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63160323A (ja) | 1988-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |