(57)【要約】【目的】低純度のアルミニウム地金を用い、（１００）面の面積率が高く、エッチングによる拡面率の増大と高静電容量を得ることを可能とする電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を提供する。【構成】Ｆｅ：３０〜２００ｐｐｍ、Ｓｉ：３０〜２００ｐｐｍを含有するアルミニウム純度９９．９０％以上９９．９９％未満のアルミニウム箔であって、結晶粒の配向をEBSDで測定したとき、理想立方体配向に対して10°以内の方位を有する結晶粒の面積率が65％以上であることを特徴とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ：３０〜２００ｐｐｍ、Ｓｉ：３０〜２００ｐｐｍを含有するアルミニウム純度９９．９０％（質量％、以下同じ）以上９９．９９％未満のアルミニウム箔であって、結晶粒の配向をEBSD (Electron Back Scattering Diffraction、電子後方散乱回折)で測定したとき、理想立方体配向に対して10°以内の方位を有する結晶粒の面積率が65％以上であ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。
【請求項２】
前記アルミニウム箔中のＦｅ含有量とＳｉ含有量との関係が、［Ｆｅ］ｐｐｍ−１５ｐｐｍ≦［Ｓｉ］ｐｐｍ≦［Ｆｅ］ｐｐｍ＋１５ｐｐｍを満足することを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔。
【請求項３】
前記アルミニウム箔が、さらにＣｕ：３０〜８０ｐｐｍ、Ｐｂ：０．３〜１．５ｐｐｍを含有することを特徴とする請求項１または２記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造は、アルミニウム箔を塩素イオンを含む溶液中で電気化学的エッチング処理を施すことにより行われ、エッチピットと呼ばれる多数の孔を形成してエッチング面の表面積を拡大させ静電容量を増大させている。
【０００３】
エッチングによる表面積の拡大は、立方体方位を有するアルミニウム箔にエッチング処理が施された場合に得られ易く、立方体方位が低下すると、アルミニウム箔表面においてエッチピットが斜めに進行する領域が拡大し、表面が欠落して静電容量が低下するため、従来、電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、立方体方位占有率を高くするため、Ｆｅ、Ｓｉなど不純物の含有が少ない高純度アルミニウム箔が使用されてきた。
【０００４】
しかしながら、不純物の含有が少ない高純度アルミニウム箔はコスト高になるという問題があるため、アルミニウム純度９９．９％以上のアルミニウム鋳塊を使用し、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延、最終焼鈍からなる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造において、均質化処理を２５０〜５００℃で行い、熱間圧延前の加熱温度を４００〜５００℃とすることにより、立方体方位の占有率、すなわち（１００）面の面積率を高めて静電容量を増大させる方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−８２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、上記提案の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔をベースとして、含有不純物成分と（１００）面の面積率との関連について、さらに試験、検討を行った結果、とくに、Ｆｅ、Ｓｉを特定量含有させ、熱間圧延前のＦｅ、Ｓｉの固溶量を制御することにより、立方体方位の占有率が高められることを見出した。
【０００６】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その目的は、偏析グレードが低い、低純度のアルミニウム地金を用い、（１００）面の面積率が高く、エッチングによる拡面率の増大と高静電容量を得ることを可能とする電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１による電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔は、Ｆｅ：３０〜２００ｐｐｍ、Ｓｉ：３０〜２００ｐｐｍを含有するアルミニウム純度９９．９０％以上９９．９９％未満のアルミニウム箔であって、結晶粒の配向をEBSD (Electron Back Scattering Diffraction、電子後方散乱回折)で測定したとき、理想立方体配向に対して10°以内の方位を有する結晶粒の面積率が65％以上であ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。
【０００８】
請求項２による電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、請求項１において、前記アルミニウム箔中のＦｅ含有量とＳｉ含有量との関係が、［Ｆｅ］ｐｐｍ−１５ｐｐｍ≦［Ｓｉ］ｐｐｍ≦［Ｆｅ］ｐｐｍ＋１５ｐｐｍを満足することを特徴とする。
【０００９】
請求項３による電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、請求項１または２において、前記アルミニウム箔が、さらにＣｕ：３０〜８０ｐｐｍ、Ｐｂ：０．３〜１．５ｐｐｍを含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低純度のアルミニウム地金を用い、（１００）面の面積率が高く、エッチングによる拡面率の増大と高静電容量を得ることを可能とする電解コンデンサ電極用アルミニウム箔が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による電解コンデンサ電極用アルミニウム合金箔において、アルミニウム純度は９９．９０％以上９９．９９％未満、さらに好ましくは９９．９８％以上９９．９９％未満の範囲である。
【００１２】
Ｆｅは、不純物として不可避的に含まれる元素であり、３０〜２００ｐｐｍ、好ましくは３０〜１００ｐｐｍの範囲とする。Ｆｅは、均質化処理時にＡｌ−Ｆｅ化合物として析出し、固溶量が減少してマトリックスの純度を高め、熱間圧延において（１００）方位を有する再結晶粒を多く形成させる。
【００１３】
Ｓｉは、Ｆｅとともに不純物として不可避的に含まれる元素であり、３０〜２００ｐｐｍ、好ましくは３０〜１００ｐｐｍの範囲とする。Ｓｉの含有により、均質化処理時において、ＦｅはＡｌ−Ｆｅ化合物とともに、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ化合物としても析出し、Ｆｅの固溶量がさらに減少してマトリックスの純度をさらに高めることができ、熱間圧延における（１００）方位を有する再結晶粒の生成が助長される。
【００１４】
しかしながら、Ｆｅ含有量に対して過剰のＳｉを含有する場合、鋳造時または均質化処理時にＡｌ-Ｆｅ-Ｓｉ化合物として析出したＳｉ以外はそのほとんどが固溶状態で存在するため、Ｆｅと同様に熱間圧延前の固溶Ｓｉ量が多くなると、熱間圧延時における（１００）方位を有する再結晶粒の生成の妨げるという問題があり、Ｆｅ固溶量とＳｉ固溶量をバランスさせて、立方体方位を増加させるためには、ＦｅとＳｉとの量的関係を、［Ｆｅ］ｐｐｍ−１５ｐｐｍ≦［Ｓｉ］ｐｐｍ≦［Ｆｅ］ｐｐｍ＋１５ｐｐｍを満足するよう含有させることが望ましい。
【００１５】
本発明による電解コンデンサ電極用アルミニウム箔においては、Ｃｕを３０〜８０ｐｐｍの範囲に制御することが望ましい。Ｃｕが３０ｐｐｍ未満では、結晶粒界移動の抑制力が小さく、結晶粒が粗大化し易くなり、８０ｐｐｍを超えて含有されると、Ｃｕのほとんどが固溶状態で存在するため、熱間圧延時の再結晶が阻害され立方体方位の生成が妨げられる。
【００１６】
また、Ｐｂは、表層部に濃縮して、電解エッチング処理時のトンネルピットの起点として作用し、エッチング特性を改善する。Ｐｂの好ましい含有量は０．３〜１．５ｐｐｍの範囲であり、０．３ｐｐｍ未満ではその効果が十分でなく、１．５ｐｐｍを超えて含有されると、トンネルピットの起点が過剰となり、方位溶解が形成する電位に達しなくなるため、トンネルピットが形成し難くなる。
【００１７】
上記の組成をそなえたアルミニウム箔を、常法により均質化処理、熱間圧延、冷間圧延および最終焼鈍の工程を経て製造することにより、結晶粒の配向をEBSDで測定したとき、理想立方体配向に対して10°以内の方位を有する結晶粒の面積率が65％以上である、すなわち立方体方位の占有率の高い電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を得ることが可能であるが、以下の工程を採るのがさらに好ましく、結晶粒の配向をEBSDで測定したとき、理想立方体配向に対して10°以内の方位を有する結晶粒の面積率が65％以上のアルミニウム箔を確実に得ることができる。
【００１８】
すなわち、前記組成を有するアルミニウムを、常法に従って溶解、鋳造し、得られた鋳塊を均質化処理する。均質化処理温度は４００〜５００℃、好ましくは４００〜４５０℃で３〜５０時間行われる。均質化処理により、鋳造時に強制固溶されたＦｅをＡｌ−Ｆｅ化合物、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ化合物として析出させ、Ｆｅの固溶量を減少させる。
【００１９】
ついで、４００〜５００℃、好ましくは４３０〜４８０℃の温度で熱間圧延を行う。熱間圧延は、均質化処理により析出したＦｅが再固溶する温度より低く、且つ再結晶を起こす温度域で行われ、Ｆｅの析出状態を維持しながら立方体方位を含む再結晶粒を多く生成させる。
【００２０】
熱間圧延後、冷間圧延を行い、２００〜３００℃の温度で中間焼鈍を施し、冷間加工度１３〜２０％、好ましくは１５〜１８％のスキンパスを行った後、アルゴンガス雰囲気中、例えば５６０℃で６時間の最終焼鈍処理を行い電解コンデンサ電極用アルミニウム箔とする。
【実施例】
【００２１】
表１に示す組成を含有するアルミニウム合金溶湯を、半連続鋳造により造塊し、得られたスラブを、表２に示す条件で均質化処理、熱間圧延し、その後、冷間圧延、２７０℃の温度での中間焼鈍、低加工度（加工度：１６％）の冷間圧延（スキンパス）を行って０．１５ｍｍ厚さのアルミニウム箔を得、さらにアルゴンガス雰囲気中、５６０℃で６時間の最終焼鈍処理を行い電解コンデンサ電極用アルミニウム箔とした。
【００２２】
【表１】
2006063422.tif 000002
【００２３】
【表２】
2006063422.tif 000003
【００２４】
得られた電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を試験材として、以下の方法により、立方体方位の占有率（理想立方体方位に対して１０°以内の方位を有する結晶粒の面積率）を測定した。
立方体方位の占有率（理想立方体方位に対して１０°以内の方位を有する結晶粒の面積率）の測定方法：
電解コンデンサ電極用箔の立方体方位占有率はEBSD (Electron Back Scattering Diffraction、電子後方散乱回折)で測定する。結晶粒が理想立方体方位を示すのは結晶面(100)が箔面に対して平行で、結晶方向[100]が箔の圧延方向に対して平行なときである。従来の光学的手法を用いた立方体方位集積率はこの理想方位から10〜20°ずれている結晶粒(結晶面および結晶方向がそれぞれ箔面および圧延方向に対して平行でない)も立方体方位としてカウントしていることが多い。本発明における立方体方位結晶粒の定義は、理想立方体方位に対する各結晶粒の回転角度をEBSDを用いて個々に測定し、その角度が１０°以内である結晶粒を立方体方位結晶粒と定義した。さらに立方体方位結晶粒の面積率を計算し、立方体方位集積率とした。
立方体方位集積率を決定するための結晶粒の配向測定は数多くの結晶粒に対して行ったほうが好ましい。従ってＥＢＳＤの測定は無作為に抽出した1mm2程度のエリア測定を１０視野以上行い、立方体方位結晶粒の面積率を平均する。
【００２５】
測定結果を表２に示す。表２にみられるように、本発明に従う試験材Ｎｏ．１〜８はいずれも、結晶粒の配向をEBSDで測定したとき、理想立方体配向に対して10°以内の方位を有する結晶粒の面積率が65％を越えており、高い立方体方位占有率を示したが、このうち、試験材Ｎｏ．８は表１に示すように、ＦｅとＳｉとの量的関係が［Ｆｅ］ｐｐｍ−１５ｐｐｍ≦［Ｓｉ］ｐｐｍ≦［Ｆｅ］ｐｐｍ＋１５ｐｐｍを満足しないため、理想立方体配向に対して10°以内の方位を有する結晶粒の面積率が65％を越えてはいるが、熱間圧延において（１００）方位を有する再結晶粒の生成が試験材Ｎｏ．１〜７より少なくなっている。