JPH09213585A - 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

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JPH09213585A
JPH09213585A JP2004496A JP2004496A JPH09213585A JP H09213585 A JPH09213585 A JP H09213585A JP 2004496 A JP2004496 A JP 2004496A JP 2004496 A JP2004496 A JP 2004496A JP H09213585 A JPH09213585 A JP H09213585A
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aluminum
foil
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市三 佃
Tadao Fujihira
忠雄 藤平
Kiyoshi Tada
清志 多田
Tomoaki Yamanoi
智明 山ノ井
Yutaka Kato
豊 加藤
Kenji Goshiyona
健司 御所名
Shigeru Endo
茂 遠藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔
は、アルミニウム純度が99.9%以上で、Mg:10
〜100ppmおよびPb:0.1〜5ppmを含有す
る。あるいはMgおよびPbに加えて、さらにZn:1
〜50ppm、Ga:1〜50ppm、Fe:5〜60
ppm、Si:5〜80ppm、Cu:5〜80ppm
のうちの1種以上を含有する

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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を施したり、あ
るいはさらにエッチピットを均一かつ高密度に分布させ
るべく、箔の合金組成の面からも種々の微量元素の添加
が提案されている。
【0004】後者の微量元素を添加したアルミニウム箔
の一例としては、特開平7−150279号に記載され
たものがある。このアルミニウム箔は、Pb:0.1〜
5ppmおよびMg:0.1〜5ppmを添加すること
により、エッチング特性の向上を図ろうというものであ
る。
【0005】
【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。特に、後者の微量元素の添加量に改善の余地があ
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、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。
【0007】
【課題を解決するための手段】前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お
いてMg含有量を特開平7−150279号に記載され
たよりも増やすことによってはるかにエッチングによる
拡面率を増大させ得ることを見出だし、さらに各種微量
元素の添加により相乗的に高静電容量のアルミニウム箔
が得られることを見出した。
【0008】この発明は、かかる知見に基いてなされた
ものであって、第1の電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム箔は、アルミニウム純度が99.9%以上で、Mg:
10〜100ppmおよびPb:0.1〜5ppmを含
有することを特徴とする。また、第2の電解コンデンサ
電極用アルミニウム箔は、アルミニウム純度が99.9
%以上で、Mg:10〜100ppmおよびPb:0.
1〜5ppmを含有し、さらにZn:1〜50ppm、
Ga:1〜50ppm、Fe:5〜60ppm、Si:
5〜80ppm、Cu:5〜80ppmのうちの1種以
上を含有することを特徴とする。
【0009】この発明に係る2種類の電解コンデンサ電
極用アルミニウム箔において、アルミニウム純度に9
9.9%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Mgおよびそ
の他の微量元素の存在によってもなお均一な深いトンネ
ル状のエッチ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99.98%以上とするの
が良い。
【0010】アルミニウム箔中のMg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、M
gがエッチ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。Mg含有量が
前述の特開平7−150279号のように10ppm未
満ではこのような効果が乏しい。一方、100ppm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、Mg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、Mg含
有量は、10〜100ppmとする必要がある。Mg含
有量の好ましい下限値は20ppmであり、好ましい上
限値は50ppmである。
【0011】また、Pbはエッチング初期の局部溶解性
を抑止して、エッチピットの均一分布に寄与する。Pb
含有量は0.1ppmでは前記効果に乏しく、5ppm
を越えると表面溶解が生じるおそれがある。そのため、
Pb含有量は0.1〜5ppmとする必要があり、好ま
しい下限値は0.3ppm、好ましい上限値は2.5p
pmである。また、エッチング初期に効果を発揮する元
素であるから、箔の表層部に高濃度に存在していること
が好ましい。
【0012】さらに、箔組成に含有される微量元素Z
n、Ga、Fe、Si、Cu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し、これら
のうちの1種以上の存在により、上述のMgおよびPb
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。
【0013】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1ppm未
満では前記効果が乏しく、また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、Zn含有量は1〜50ppmとする必要があ
り、好ましい下限値は8ppm、好ましい上限値は20
ppmである。
【0014】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、Mgが亜粒界のサイズを細くするため、M
g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、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とする必要があり、好ましい下限値は8p
pm、好ましい上限値は20ppmである。
【0015】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、Mg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
が多すぎると、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5〜60pp
mとする必要があり、好ましい下限値は10ppm、好
ましい上限値は30ppmである。また、Si含有量は
5〜80ppmとする必要があり、好ましい下限値は1
5ppm、好ましい上限値は40ppmである。
【0016】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80ppm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、Cu含有量
は5〜80ppmとする必要があり、好ましい下限値は
15ppm、好ましい上限値は60ppm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。
【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。
【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19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 なし 一次エッチング 液組成:5%HCl+10%H2 SO4 、液温:75℃ 電流密度:直流20A/dm2 、時間:80秒 二次エッチング 液組成:5%HCl、液温:75℃、 電流密度:直流5A/dm2 、時間:10分
【表1】
【0021】表1の結果から、本発明範囲のMgおよび
Pb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。さらに、MgおよびPbに加えて1種以上の微量元
素を含有するものは、相乗的にエッチング特性が向上
し、なお一層静電容量を増大し得ることも確認できた。
【0022】
【発明の効果】この発明に係る第1の電解コンデンサ電
極用アルミニウム箔は、アルミニウム純度が99.9%
以上で、Mg:10〜100ppmおよびPb:0.1
〜5ppmを含有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、第2の電解コンデンサ電極用アルミ
ニウム箔は、アルミニウム純度が99.9%以上で、M
g:10〜100ppmおよびPb:0.1〜5ppm
を含有し、さらにZn:1〜50ppm、Ga:1〜5
0ppm、Fe:5〜60ppm、Si:5〜80pp
m、Cu:5〜80ppmのうちの1種以上を含有する
ものであるから、相乗的にエッチング特性が向上し、第
1のアルミニウム箔よりもなお一層静電容量の大きい電
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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 加藤 豊 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 御所名 健司 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 遠藤 茂 堺市海山町6丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム純度が99.9%以上で、
    Mg:10〜100ppmおよびPb:0.1〜5pp
    m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。
  2. 【請求項2】 アルミニウム純度が99.9%以上で、
    Mg:10〜100ppmおよびPb:0.1〜5pp
    mを含有し、さらにZn:1〜50ppm、Ga:1〜
    50ppm、Fe:5〜60ppm、Si:5〜80p
    pm、Cu:5〜80ppm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。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007146269A (ja) * 2004-12-21 2007-06-14 Showa Denko Kk 電解コンデンサ電極用アルミニウム材、電解コンデンサ用電極材の製造方法、アルミニウム電解コンデンサ用陽極材及びアルミニウム電解コンデンサ
KR100755081B1 (ko) * 2000-05-15 2007-09-06 아레스 트레이딩 에스.아. 적어도 하나의 피하주사용 바늘을 위한 보관 용기
JP2012144809A (ja) * 2005-05-31 2012-08-02 Showa Denko Kk 電解コンデンサ電極用アルミニウム材、電解コンデンサ用電極材の製造方法、アルミニウム電解コンデンサ用陽極材及びアルミニウム電解コンデンサ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100755081B1 (ko) * 2000-05-15 2007-09-06 아레스 트레이딩 에스.아. 적어도 하나의 피하주사용 바늘을 위한 보관 용기
JP2007146269A (ja) * 2004-12-21 2007-06-14 Showa Denko Kk 電解コンデンサ電極用アルミニウム材、電解コンデンサ用電極材の製造方法、アルミニウム電解コンデンサ用陽極材及びアルミニウム電解コンデンサ
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