(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量比で、Ｓｉ：５〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜５０ｐｐｍ、Ｃｕ：５〜７０ｐｐｍ、Ｎｉ：２０〜３００ｐｐｍを含有し、残部が純度９９．９％以上のアルミニウムと不可避不純物よりなる組成を有し、最表面に円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３〜１０７個／ｃｍ２、且つ円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３個／ｃｍ２以下であることを特徴とする電解コンデンサ用アルミニウム箔。
【請求項２】
質量比で、Ｓｉ：５〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜５０ｐｐｍ、Ｃｕ：５〜７０ｐｐｍ、Ｎｉ：２０〜３００ｐｐｍを含有し、残部が純度９９．９％以上のアルミニウムと不可避不純物よりなる組成を有し、最表面に円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３〜１０７個／ｃｍ２、且つ円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３個／ｃｍ２以下である電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法であって、
前記組成のアルミニウムのスラブに、熱間圧延と冷間圧延を施して箔体とした後、
４５０〜６００℃で２〜２４時間保持する第１熱処理工程と、
前記第１熱処理工程からの冷却途中で前記第１熱処理工程の熱処理温度よりも１０℃以上低温であり、且つ４００〜５５０℃の温度範囲で２〜１２時間保持する第２熱処理工程と、を施し、
前記第２熱処理工程の後に、５０℃／ｈ以上、８０℃／ｈ以下の冷却速度で冷却することを特徴とする電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法。
【請求項３】
さらに、
無電解エッチングによりエッチングピット発生工程、並びにエッチングピット拡大工程を、順次行い表面の粗面化処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサの電極に用いられる電解コンデンサ用アルミニウム箔およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム電解コンデンサは、例えば、陽極酸化によりその表面に酸化アルミニウムの誘電体皮膜を形成した陽極用アルミニウム箔と、酸化処理を施していない陰極用アルミニウム箔とを、電解質を挟んで対向させた構成とされており、陽極用アルミニウム箔としては、純度９９．９９％程度の高純度アルミニウム箔が、また、陰極用アルミニウム箔としては、純度９９．２〜９９．８％程度の各種アルミニウム合金が使用されている。
このようなアルミニウム電解コンデンサでは、一般に、各アルミニウム箔の表面を粗面化（エッチング）して実効的な表面積を拡大することにより、小型・軽量化を図りながら、各アルミニウム箔に大きな静電容量をもたせるようにしている。すなわち、アルミニウム箔に酸溶液を用いてエッチング処理を行うと、アルミニウム箔の表面で、各立方晶の（１００）面に対して垂直方向にエッチングが進行し、キャピラリー状のピットが多数形成される。形成される各ピットの深さが深く、ピットの形成密度が高い程、アルミニウム箔は、実効的な表面積が拡大し、大きな静電容量を得ることができる。
【０００３】
ここで、通常、電解コンデンサに使用されるアルミニウム箔は高純度であるため、酸溶液中で不動態化が進行し、化学溶解性が低い。このため、アルミニウム箔の粗面化処理は、電解エッチングと化学エッチングを併用し、強酸溶液を用いる電解エッチングによってピットを発生させる第１工程と、酸溶液を用いる化学エッチングまたは電解エッチングによってピットを径方向に拡大する第２工程の２段階で行われている。従来、高純度アルミニウム箔に必要な数（密度）のピットを形成し、その表面積を拡大するには、電解エッチングにおいて４０〜６０Ｃ／ｃｍ２の大電気量を供給しなければならず、これによるコスト高が問題となっている。
【０００４】
そこで、微量成分や製造工程を規定し、表層部での化学溶解性を向上させたアルミニウム箔が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
このアルミニウム箔は、表層および内層におけるＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物のサイズと密度を規定することにより、大電流を用いることなく、低コストでピットを効率よく形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９２０３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたアルミニウム箔は、化学溶解性が高いことにより、大電流を用いずともピット形成できる反面、同時に表面溶解（無効溶解）も進行し易い。このため、電解エッチングの電流が無効に消費されてピットの成長に有効に寄与しなかったり、ピット以外の領域で表面が後退することによって、ピットの深さが相対的に浅くなる等、アルミニウム箔を十分に粗面化することができないという問題があった。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、表面の無効溶解が少なく、十分な深さのピット（トンネルピット）を形成することができ、静電容量の高い電解コンデンサ用アルミニウム箔およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム箔の表面の無効溶解はＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物のサイズとの関係が大きく、所定のサイズ以下の微細なＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物は、深さ方向へのピット形成に十分なカソード電流が確保できず、面方向の溶解、または小径且つ短いピット（微小ピット）が形成され、表面の無効溶解を引き起こすことを確認した。そこで、アルミニウム箔の最表面において、表面の無効溶解の原因となる微細なＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度を所定量以下に規定することにより、表面の無効溶解を効果的に抑制することができ、十分な深さを有するピットを高密度に形成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔は、質量比で、Ｓｉ：５〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜５０ｐｐｍ、Ｃｕ：５〜７０ｐｐｍ、Ｎｉ：２０〜３００ｐｐｍを含有し、残部が純度９９．９％以上のアルミニウムと不可避不純物よりなる組成を有し、最表面に円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３〜１０７個／ｃｍ２、且つ円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３個／ｃｍ２以下であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法は、質量比で、Ｓｉ：５〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜５０ｐｐｍ、Ｃｕ：５〜７０ｐｐｍ、Ｎｉ：２０〜３００ｐｐｍを含有し、残部が純度９９．９％以上のアルミニウムと不可避不純物よりなる組成を有し、最表面に円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３〜１０７個／ｃｍ２、且つ円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３個／ｃｍ２以下である電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法であって、前記組成のアルミニウムのスラブに、熱間圧延と冷間圧延を施して箔体とした後、４５０〜６００℃で２〜２４時間保持する第１熱処理工程と、前記第１熱処理工程からの冷却途中で前記第１熱処理工程の熱処理温度よりも１０℃以上低温であり、且つ４００〜５５０℃の温度範囲で２〜１２時間保持する第２熱処理工程と、を施し、前記第２熱処理工程の後に、５０℃／ｈ以上、８０℃／ｈ以下の冷却速度で冷却することを特徴とする。
本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法において、さらに、無電解エッチングによりエッチングピット発生工程、並びにエッチングピット拡大工程を、順次行い表面の粗面化処理を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔は、各元素が所定量で含有されるとともに、その最表面における円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度が規定されていることにより、当該アルミニウム箔のエッチング性を高めて、十分な深さを有するピットを高密度に形成することができる効果に加えて、最表面における円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度が規定されていることにより、その表面の無効溶解を効果的に抑制することができ、十分な深さを有するピットを高密度に形成することができる。従って、本発明によれば、静電容量の高い電解コンデンサ用アルミニウム箔を提供することができる。
また、本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法は、各元素が所定量で含有されるアルミニウムの箔体に、所定の処理温度および処理時間にて第１熱処理工程および第２熱処理工程を施すことにより、アルミニウム箔表面の無効溶解の原因となる円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出を抑制することができる。従って、本発明によれば、表面の無効溶解が少なく、静電容量の高い電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。
＜アルミニウム箔＞
本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔（以下、「アルミニウム箔」と略称することがある。）は、エッチング処理によって粗面化された後、電解コンデンサ用電極に供されるものである。
本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔は、質量比で、Ｓｉ：５〜５０ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜５０ｐｐｍ、Ｃｕ：５〜７０ｐｐｍ、Ｎｉ：２０〜３００ｐｐｍを含有し、残部が純度９９．９％以上のアルミニウムと不可避不純物よりなる組成を有し、最表面に円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３〜１０７個／ｃｍ２、且つ円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が１０３個／ｃｍ２以下とされている。ここで、本明細書および特許請求の範囲において、電解コンデンサ用アルミニウム箔の「最表面」とは、アルミニウム箔表面から深さ２μｍまでの範囲の領域を意味する。
以下、これら元素の含有量、最表面における円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度、及び最表面における円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度を規定した理由について詳述する。
【００１２】
Ｓｉ：５〜５０ｐｐｍ
Ｓｉは、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物の析出を促進する。これにより、Ｓｉを含まない場合に比べてＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物が効率よく析出し、この金属間化合物による効果、すなわち、アルミニウム箔の立方晶率を高める効果と局部電池反応による溶解促進効果を大きく得ることができる。その結果、アルミニウム箔の粗面化処理において、エッチング性を高めることができ、より高い密度で効率よくピットを形成することができる。
Ｓｉの含有量が５ｐｐｍ未満の場合には、Ｓｉの効果が十分に得られない。また、アルミニウム箔のＳｉ含有量を５ｐｐｍ未満に抑えるためには、高度な精製技術が必要となり、アルミニウム箔の製造コストの増大に繋がる。
Ｓｉの含有量が５０ｐｐｍを超えると、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物の析出量が過剰となり、析出が進行しすぎて過溶解となる不都合が生じ、エッチング形態が不均一となり、静電容量が低下する。なお、Ｓｉの含有量のより望ましい範囲は７〜３０ｐｐｍである。
【００１３】
Ｆｅ：５〜５０ｐｐｍ
Ｆｅは、Ａｌと結合してＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物を生成する。このＡｌ−Ｆｅ系金属間化合物の析出により、アルミニウム素材の作製工程や加工工程において、再結晶粒の粗大化が抑制されるとともに立方晶粒の優先成長が促進される。このため、アルミニウム箔の立方晶率を高めることができ、粗面化処理を行った時に、各立方晶の（１００）面に対して略垂直方向に成長した腐食孔（ピット）が高密度に形成される。また、この時、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物がカソードサイトとなって、Ａｌマトリックスと局部電池反応を生じる。これにより、Ａｌマトリックスの溶解が助長され、ピットの形成が促進される。
Ｆｅの含有量が５ｐｐｍ未満の場合には、上述したＦｅの効果が得られない。また、アルミニウム箔のＦｅ含有量を５ｐｐｍ未満に抑えるためには、高度な精製技術が必要となり、アルミニウム箔の製造コストの増大に繋がる。
Ｆｅの含有量が５０ｐｐｍを超えると、Ａｌ−Ｆｅ系金属間化合物の析出が過剰となり、立方晶粒の優先成長が逆に抑制されてしまう。これにより、アルミニウム箔は立方晶率が低いものとなり、粗面化処理で形成されるピットの密度が低くなる。また、粗面化処理において、Ｆｅが関与する局部電池反応の作用が大きくなり過ぎてしまい、アルミニウム箔の過溶解状態となる。その結果、各ピットが径方向に拡がり過ぎて結合したり、表面の無効溶解が進行することによってピットが浅くなったりし、アルミニウム箔の実効的な表面積を十分に拡大することができず、静電容量が低下する。なお、Ｆｅ含有量のより望ましい範囲は７〜３０ｐｐｍである。
【００１４】
Ｃｕ：５〜７０ｐｐｍ
Ｃｕは、Ａｌマトリックスのエッチング処理に対する溶解性を高めるとともに、その溶解が均一に進行するように作用する。これにより、粗面化処理において、ピットの形成が促進され、また、形成されるピットの分布および形状を均一なものとすることができる。
Ｃｕの含有量が５ｐｐｍ未満の場合には、その作用効果が十分に得られない。また、Ｃｕが７０ｐｐｍを超えると、Ａｌマトリックスのエッチング性が高くなり過ぎ、粗面化処理において、アルミニウム箔が過溶解状態となる。その結果、各ピットが径方向に広がり過ぎて結合したり、表面の無効溶解が進行することによってピットが浅くなったりし、アルミニウム箔の実効的な表面積を十分に拡大することができず、静電容量の低下に繋がる。なお、Ｃｕ含有量のより望ましい範囲は７〜３０ｐｐｍである。
【００１５】
Ｎｉ：２０〜３００ｐｐｍ
Ｎｉは、Ａｌと結合してＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物を生成する。このＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出粒は、粗面化処理を行ったとき、カソードサイトとなってＡｌマトリックスと局部電池反応を生じる。これにより、Ａｌマトリックスの溶解が助長され、ピットの形成が促進される。
Ｎｉの含有量が２０ｐｐｍ未満の場合には、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出量が少なくなり、その分散が不均一となる。粗面化処理を行ったとき、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出粒の周囲でのみ局所的にＡｌマトリックスの溶解性が高くなるため、分散が不均一になり、形成されるピットの分布および形状が不均一になる。また、Ｎｉの含有量が３００ｐｐｍを超えると、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の量が過剰となり、Ｎｉが関与する局部電池反応の作用が大きくなり過ぎてしまう。その結果、アルミニウム箔が過溶解状態となり、各ピットが径方向に広がり過ぎて結合したり、表面の無効溶解が進行することによってピットが浅くなったりし、アルミニウム箔の実効的な表面積を十分に拡大することができない。なお、Ｎｉ含有量のより望ましい範囲は３０〜１５０ｐｐｍである。
【００１６】
本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔において、最表面における円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度は１０３〜１０７個／ｃｍ２、且つ、最表面における円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度は１０３個／ｃｍ２以下とされている。
Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出粒は、粗面化処理を行った時、Ａｌマトリックスと局部電池反応を起こし、カソードサイトとして作用してエッチング性を高め、ピット形成が促進される。
【００１７】
Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の円相当径が０．５μｍ未満であると、アルミニウム箔表面の深さ方向へのピット形成に十分なカソード電流が確保できず、アルミニウム箔表面の面方向の溶解、または小径且つ短いピット（微細ピット）が形成され、アルミニウム箔表面の無効溶解を引き起こし、静電容量の低下を招く。円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度を１０３個／ｃｍ２以下とすることにより、アルミニウム箔表面の無効溶解を効果的に抑制することができ、静電容量の低下を抑止することができる。
また、粗面化処理の際に、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の周囲のＡｌマトリックスの溶解性は高くなるが、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物そのものにはピットは発生しないため、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の円相当径が５μｍを超えると、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物自体は未エッチング領域となり、実効的な表面積を十分に拡大することができず、静電容量の低下に繋がる。円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度を１０３〜１０７個／ｃｍ２とすることにより、十分な深さを有するピットを高密度に形成することができ、静電容量を高めることができる。
円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度が１０３個／ｃｍ２未満の場合、粗面化処理を行ったときに、カソードサイトが不足し、形成されるピット密度が不十分となり、静電容量が低下する虞がある。また、円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度が１０７個／ｃｍ２を超えると、粗面化処理を行ったときに、カソードサイトが過剰となり、形成されるピット同士の合体が生じ、実効的な表面積を十分に拡大することができず、静電容量が低下する虞がある。
【００１８】
本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔のＡｌの純度は、９９．９％以上とされている。Ａｌの純度が９９．９％未満の場合には、立方晶率が低くなり、その結晶方位が不均一になる可能性がある。その結果、粗面化処理によって形成されるピットの密度が低くなるとともに、ピットの分布や成長方向が不均一になる虞がある。
【００１９】
以上のように、本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔は、各元素が所定量で含有されるとともに、その最表面における円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度が規定されていることにより、当該アルミニウム箔のエッチング性を高めて、十分な深さを有するピットを高密度に形成することができる効果に加えて、最表面における円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度が規定されていることにより、その表面の無効溶解を効果的に抑制することができ、十分な深さを有するピットを高密度に形成することができる。従って、本発明によれば、静電容量の高い電解コンデンサ用アルミニウム箔を提供することができる。
【００２０】
＜アルミニウム箔の製造方法＞
次に、本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法の一例について説明する。
まず、アルミニウム箔素材を熱間圧延により作製する（熱間圧延工程）。アルミニウム箔素材は、所定の組成範囲に調整された数ｍｍ〜１０ｍｍ厚の板材であり、例えば、半連続鋳造によって得たスラブを熱間圧延した板材である。ここで、スラブには、５５０〜５９０℃の均質化処理を２〜２４時間程度行ってもよい。
次いで、このアルミニウム箔素材に冷間圧延を行うことにより、厚さ数１０μｍから１２０μｍ程度のアルミニウムの箔体を得る（冷間圧延工程）。
なお、冷間圧延の途中あるいは終了後に適宜脱脂を行ってもよく、また、冷間圧延の途中で適宜中間焼鈍を行っても差し支えない。
【００２１】
次に、得られたアルミニウムの箔体に４５０〜６００℃で２〜２４時間保持する熱処理を行う（第１熱処理工程）。
この第１熱処理工程により、Ａｌの立方晶が成長するとともに、各種添加元素が表層部に移行して濃縮される。
第１熱処理工程において、熱処理の温度が４５０℃未満であると、立方晶粒の形成および各種添加元素の表面への濃縮が不十分となる虞がある。また、第１熱処理工程における熱処理の温度が６００℃を超えると、アルミニウム箔の表面付近の酸化皮膜の成長が顕著になり、頑固なバリヤー皮膜が形成され、当該アルミニウム箔のエッチング性が阻害される虞がある。
第１熱処理工程において、熱処理時間が２時間未満であると、立方晶粒の形成および各種添加元素の表面への濃縮が不十分となる虞がある。また、第１熱処理工程における熱処理時間が２４時間を越えると、アルミニウム箔の表面付近の酸化皮膜の成長が顕著になり、頑固なバリヤー皮膜が形成され、当該アルミニウム箔のエッチング性が阻害される虞がある。
なお、第１熱処理工程における処理雰囲気は、Ｈ２等の還元性ガス雰囲気、Ａｒ、Ｎ２等の不活性ガス雰囲気、還元ガスと不活性ガスとの混合ガスを主体とし、微量の酸素を含有する混合ガス雰囲気等が挙げられ、このうち微量の酸素を含有する混合雰囲気で焼鈍熱処理を行うと、アルミニウム箔の表面付近に酸化皮膜を形成することができる。
【００２２】
次に、第１熱処理工程を施したアルミニウム箔（箔体）に、４００〜５５０℃の温度範囲で２〜１２時間保持する熱処理工程を行う（第２熱処理工程）。この第２熱処理工程の温度は、第１熱処理工程の熱処理温度よりも低い温度で実施する。なお、第２熱処理工程は、第１熱処理工程からの冷却途中で４００〜５５０℃の温度範囲に保持する工程であるが、この第２熱処理工程においては、前記した所定の温度範囲内の一定温度にて所定時間の熱処理を行っても良いし、４００〜５５０℃の温度範囲を２〜１２時間の時間をかけて通過させるように熱処理を行っても良い。
この第２熱処理工程により、第１熱処理工程により表面に濃縮したＮｉがＡｌ−Ｎｉ系
金属間化合物として最表面に析出する。
【００２３】
第２熱処理工程において、熱処理の温度が４００℃未満であると、アルミニウム箔の最表面に円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が形成されやすくなり、表面の無効溶解を引き起こす虞がある。また、第２熱処理工程における熱処理の温度が５５０℃を超えると、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出が不十分となり、エッチング性が低下し、静電容量が低下してしまう虞がある。
第２熱処理工程において、熱処理時間が２時間未満であると、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出が不十分となり、エッチング性が低下し、静電容量が低下してしまう虞がある。また、第２熱処理工程における熱処理時間が１２時間を越えると、Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物が成長し過ぎてしまい、静電容量の低下を引き起こす虞がある。
なお、第２熱処理工程における処理雰囲気は、第１熱処理工程の処理雰囲気と同様とすることができる。
【００２４】
以上のようにして、本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔が得られるが、第２熱処理工程後に冷却する際に、冷却速度を５０℃／ｈ（℃／時間）以上として冷却することが好ましい。
第２熱処理工程後の冷却速度を５０℃／ｈ以上とすることにより、冷却時に析出する円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物を極力抑制することができる。冷却速度が５０℃／ｈ未満であると、冷却途中に円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物が析出しやすくなる虞がある。
【００２５】
本発明の電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法は、各元素が所定量で含有されるアルミニウム箔素材を熱間圧延工程および冷間圧延工程の後に、所定の処理温度および処理時間にて第１熱処理工程および第２熱処理工程を施すことにより、アルミニウム箔表面の無効溶解の原因となる円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出を抑制することができる。従って、本発明によれば、表面の無効溶解が少なく、静電容量の高い電解コンデンサ用アルミニウム箔の製造方法を提供することができる。
【００２６】
＜アルミニウム箔の粗面化処理＞
次に、アルミニウム箔の粗面化処理の一例について説明する。
アルミニウム箔の粗面化処理は、前処理工程、エッチングピット発生工程、エッチングピット孔拡大工程とによって行うことができる。
前処理工程では、アルミニウム箔を５％水酸化ナトリウム溶液（温度４０℃）に６０秒程度浸漬する。
次に、エッチングピット発生工程を行う。この工程では、アルミニウム箔を３Ｍ硫酸と１Ｍ塩酸との混合溶液（温度７５℃）に６０秒程度浸漬する（１段目のエッチング）。これにより、アルミニウム箔の表面に、各立方晶の（１００）面に対して略垂直方向に伸びる腐食孔（ピット）が発生する。
【００２７】
このとき、アルミニウム箔は立方晶率が高く、また、適度な化学溶解性を有していることにより、ピットが高密度且つ均一に効率よく形成される。さらに、表面の酸化皮膜バリヤー性が抑制されていることにより、表面の無効溶解が効果的に抑えられ、ピットの深さが効率よく深くなる。
【００２８】
次に、エッチングピット孔拡大工程を行う。この工程では、アルミニウム箔を２Ｍ塩酸（温度８０℃）に１８０秒程度浸漬する（２段目のエッチング）。これにより、アルミニウム箔に形成されたピットの孔径が拡大する。
この工程でも、前工程と同様に、アルミニウム箔が適度な化学溶解性を有していることにより、ピットの孔径が均一に効率よく拡大する。さらに、表面の酸化皮膜のバリヤー性が抑制されていることにより、表面の無効溶解が効果的に抑えられ、ピットの深さが効率よく深くなる。
以上の工程により、アルミニウム箔の表面に、十分な深さを有するピットが高密度且つ均一に形成され、アルミニウム箔の実効的な表面積が拡大する。
ここで、この粗面化処理は、いずれの工程も無電解エッチングであるため、電力消費量の問題が無く、低いコストで行うことができる。
【００２９】
このように粗面化処理が施されたアルミニウム箔（エッチング箔）は、電解コンデンサの電極として用いられる。
電解コンデンサとしては、低圧用コンデンサ、中圧用コンデンサ、高圧用コンデンサのいずれでもよく、また、このエッチング箔は、陽極および陰極のいずれとして用いても差し支えないが、中高圧電解コンデンサの陽極として使用するのが好適である。これにより、容量の大きな中高圧電解コンデンサを低コストで提供することができる。
なお、アルミニウム箔を陽極として用いる場合、アルミニウム箔は、粗面化処理の後、その表面に酸化層（誘電体層）を形成する化成処理が施される。
【００３０】
以上、本発明に係る電解コンデンサ用アルミニウム箔の実施形態について説明したが、前記電解コンデンサ用アルミニウム箔を構成する各部、製造方法および粗面化処理の各工程および各条件は一例であって、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
【実施例】
【００３１】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜アルミニウム箔の製造＞
（実施例１）
半連続鋳造法により、各元素を表１に示す含有量（残部は純度９９．９％以上のＡｌ及び不可避不純物）で含むスラブを作製した。次に、このスラブに５９０℃の均質化処理を６時間行った後、加工率９８％の熱間圧延を行い、厚さ１０ｍｍのアルミニウム板材を得た。続いて、加工率９９％の冷間圧延を行い、箔厚１１５μｍのアルミニウムの箔体を得た。
得られたアルミニウムの箔体を、水素ガス雰囲気中にて、５６０℃で４時間保持する第１熱処理工程を行った後、５００℃で４時間保持する第２熱処理工程を行い、その後、８０℃／ｈの冷却速度で室温まで冷却することによりアルミニウム箔を作製した。
【００３２】
（実施例２〜１７、比較例１〜１７）
スラブに含まれる各元素の含有量を表１に示すように変更し、第１熱処理工程および第２熱処理工程を行う際の条件、並びに、第２熱処理工程後の冷却速度を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にしてアルミニウム箔を作製した。
【００３３】
＜アルミニウム箔の粗面化処理＞
各実施例および各比較例で作製したアルミニウム箔に、粗面化処理を行った。
粗面化処理は、５％水酸化ナトリウム溶液（温度４０℃）に６０秒浸漬する前処理工程と、３Ｍ硫酸と１Ｍ塩酸との混合溶液（温度７５℃）に６０秒浸漬するエッチングピット発生工程、２Ｍ塩酸（温度８０℃）に１８０秒間浸漬するエッチングピット孔径拡大工程とによって行った。
【００３４】
＜Ａｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度の測定＞
粗面化処理を施した実施例１〜１７および比較例１〜１７の各アルミニウム箔（各エッチング箔）について、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した組成像を用いて、画像解析ソフトから計測を行うことにより、各アルミニウム箔の最表面における、円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度、および、円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度を測定した。結果を表１に併記した。
【００３５】
＜静電容量の評価＞
粗面化処理を施した実施例１〜１７および比較例１〜１７の各電解コンデンサ用アルミニウム箔（各エッチング箔）をホウ酸溶液中で４００Ｖの化成処理を施し、ＥＩＡＪ法に準拠して静電容量を測定した。各エッチング箔の静電容量を、実施例１７のエッチング箔の静電容量を１００としたときの相対値として評価した。その結果を表２に併記した。
【００３６】
【表１】
0005681397.tif 000002
【００３７】
【表２】
0005681397.tif 000003
【００３８】
表２に示すように、実施例１〜１７のアルミニウム箔は、最表面における円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の析出が抑制されており、各アルミニウム箔を用いた電解コンデンサ用電極は高い静電容量を有していた。
これに対し、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉのいずれかの含有量が所定範囲より少ないアルミニウム箔（比較例１、３、５、７）は、粗面化の程度が小さく、その表面積が十分に拡大されておらず、これらのアルミニウム箔を用いた電解コンデンサ用電極の静電容量は、実施例１〜１７に比較して小さくなっていた。また、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉのいずれかの含有量が所定範囲より多いアルミニウム箔（比較例２、４、６、８）は、粗面化処理において過溶解状態となり、これらのアルミニウム箔を用いた電解コンデンサ用電極の静電容量は、実施例１〜１７に比較して小さくなっていた。さらに、最表面における円相当径が０．５〜５μｍのＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度、および、円相当径が０．５μｍ未満のＡｌ−Ｎｉ系金属間化合物の数密度が所定範囲を外れるアルミニウム箔（比較例７〜１７）では、粗面化処理において、アルミニウム箔表面の無効溶解が起こり、実効的な表面積の拡大が不十分となってしまい、これらのアルミニウム箔を用いた電解コンデンサ用電極の静電容量は、実施例１〜１７に比較して小さくなっていた。