(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌの純度が９９．９６％（質量％、以下同じ）以上の電解コンデンサ用アルミニウム箔であって、ＦｅおよびＳｉをそれぞれ５〜１５０ppm 、Ｃｕを１０〜６０ppm 、Ｎｉを０．５〜１０ppm 、Ｉｎ、ＢｉおよびＳｎのうちの１種以上を、その合計量が３０ppm 以下となるよう含有すると共に、Ｎｉの含有量とＩｎ、ＢｉおよびＳｎの含有量の合計の比（Ｎｉ(ppm) ／（Ｉｎ(ppm) ＋Ｂｉ(ppm) ＋Ｓｎ(ppm) ））が０．０５〜１０であり、残部が不可避不純物からなることを特徴とする陽極電解コンデンサ用アルミニウム箔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサ用アルミニウム合金箔に係り、詳しくは電解エッチングにより、優れた静電容量が得られる陽極電解コンデンサ用アルミニウム箔に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解コンデンサ用アルミニウム箔は、その実効表面積を拡大して単位面積当たりの静電容量を増大させるために、エッチング処理が行われる。このエッチング処理は、通常塩酸や硫酸等の酸性溶液中で交流電解により行われる。
【０００３】
アルミニウム箔をエッチング処理することにより、アルミニウムを溶解してその表面積を拡大させるが、この溶解性はアルミニウム箔中に含まれる元素によって変化することが知られており、エッチング条件に応じた最大実効表面積を得ることを目的として、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｎｉ等を添加した電解コンデンサ用アルミニウム箔が開発されている。  しかしながら、電解コンデンサ用アルミニウム箔の静電容量は、溶解量だけで制御することは困難であり、アルミニウム箔表面の集中溶解を極力抑制しながら、その溶解性を向上させることが重要である。
【０００４】
上記の添加成分のうち、Ｃｕ、Ｎｉは、とくに、エッチング時における溶解性を向上させ、静電容量の増加に寄与することが知られているが、アルミニウム箔表面の溶解量が極端に増加すると、箔表面に集中溶解部が発生し、この集中溶解部が多くなると、ピットの短絡や欠落による無効溶解部が多くなって、溶解量に対応した表面積拡大効果を得ることが出来ないため、その分静電容量の増加が妨げられるという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、Ｎｉによる過剰な溶解量の増加を抑制する手段として、Ｎｉ含有量に対して１〜５０重量％のＰｂを添加し、溶解量の増加を適宜に制御しつつ、静電容量の向上と共に、箔強度を向上させた陽極用アルミニウム合金箔が提案されている（特開２０００−３８３６号公報）。
【０００６】
上記のアルミニウム合金箔においては、添加するＰｂをより効果的に作用させるためには、Ｎｉの含有量に対する添加割合を制御するのに加え、Ｐｂの含有量がアルミニウム合金箔の表面から０．１μｍまでの表層部分において４０〜２０００ppm であることが、その効果との関係において望まれている。
【０００７】
発明者らは、Ｎｉを含有する電解コンデンサ用アルミニウム箔において、Ｎｉの含有による過剰溶解を制御し得る元素との組合わせとエッチング性、静電容量との関係について、多角的な実験、検討を行った結果として、特定量のＩｎ、Ｂｉ、Ｓｎを、Ｎｉに対して特定の割合で添加することにより、Ｎｉの溶解性能が制御され、エッチング処理により効果的な拡面性が得られることを見出した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
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、エッチング処理により実効表面積が拡大し、優れた静電容量が得られるアルミニウム箔を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による陽極電解コンデンサ用アルミニウム箔は、Ａｌの純度が９９．９６％以上の電解コンデンサ用アルミニウム箔であって、ＦｅおよびＳｉをそれぞれ５〜１５０ppm 、Ｃｕを１０〜６０ppm 、Ｎｉを０．５〜１０ppm 、Ｉｎ、ＢｉおよびＳｎのうちの１種以上を、その合計量が３０ppm 以下となるよう含有すると共に、Ｎｉの含有量とＩｎ、ＢｉおよびＳｎの含有量の合計の比（Ｎｉ(ppm) ／（Ｉｎ(ppm) ＋Ｂｉ(ppm) ＋Ｓｎ(ppm) ））が０．０５〜１０であり、残部が不可避不純物からなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の陽極電解コンデンサ用アルミニウム箔の、各元素の含有量と、特定添加元素の相互の比率およびそれらの作用について説明する。
【００１１】
（１）ＦｅおよびＳｉ
ＦｅおよびＳｉの含有量は、５〜１５０ppm 、好ましくは１０〜１００ppm の範囲とする。ＦｅおよびＳｉの含有量がそれぞれ５ppm 未満の場合には、異常成長した結晶粒が形成されやすく、エッチング後の外観不良が生じると共に、箔強度のバラツキが生じ易くなる。また、その含有量がそれぞれ１５０ppm を越えると、金属間化合物が増加し、前記の無効溶解部が多くなるため、静電容量の低下を招く原因となる。なお、アルミニウムの純度は９９．９６％以上とするのが好ましい。
【００１２】
（２）Ｃｕ
Ｃｕは、主にエッチング時の溶解減量を増加させ、静電容量を向上させる機能する。Ｃｕの好ましい含有量は、１０〜６０ppm 、更に好ましくは２０〜５０ppm の範囲である。Ｃｕの含有量が１０ppm 未満ではその効果が十分でなく、６０ppm を越えて含有すると、過剰な溶解による無効溶解部が増加するため静電容量が低下する。
【００１３】
（３）Ｎｉ
Ｎｉは、ＡｌおよびＦｅと反応して微細なＡｌ−Ｆｅ―Ｎｉ系の金属間化合物を形成し、これが腐食開始点となるため、静電容量を増加させる。Ｎｉの好ましい含有量は、０．５〜１０ppm 、更に好ましくは１〜５ppm の範囲である。Ｎｉの含有量が０．５ppm 未満では、形成されるＡｌ−Ｆｅ−Ｎｉ系の金属間化合物量が少ないため、十分な効果が期待できず、１０ppm を越えると、過剰溶解による無効溶解部が増加し、静電容量の低下を招く。
【００１４】
（４）Ｉｎ、Ｂｉ、Ｓｎ
Ｉｎ、ＢｉおよびＳｎは、主に、添加したＮｉの溶解性能を制御するよう機能する。Ｎｉを添加することにより、溶解量を高めることはできるが、箔表面の集中溶解によってピットの短絡や欠落による無効溶解部が形成され易くなる。Ｉｎ、Ｂｉ、ＳｎをＮｉの含有量に応じて特定比率で添加することにより、Ｎｉの溶解性能が適宜に制御され、箔表面の集中溶解が分散して無効溶解部が減少し、溶解量に応じた静電容量が得られる。
【００１５】
本発明においては、Ｉｎ、ＢｉおよびＳｎを、これらの元素うちのいずれか１種以上を、その合計量が３０ppm 以下となるよう含有させる。また、これらの元素を、Ｎｉの含有量とＩｎ、Ｂｉおよび／またはＳｎの添加量の合計の比（Ｎｉ(ppm) ／（Ｉｎ(ppm) ＋Ｂｉ(ppm) ＋Ｓｎ(ppm) ））が０．０５〜１０の割合で添加することにより所期の目的が達成し得る。
【００１６】
この際、Ｉｎ、ＢｉおよびＳｎの合計の添加量が３０ppm を越えると、箔表面が過剰に溶解し、ピットの欠落が生じる。Ｎｉ(ppm) ／（Ｉｎ(ppm) ＋Ｂｉ(ppm) ＋Ｓｎ(ppm) ）の値が０．０５未満では、添加元素の効果が不十分となって箔表面における全面溶解が生じ易く静電容量が低下する。一方、その値が１０を越えると、Ｎｉによる無効溶解量が多くなり静電容量が低下する。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して示し、本発明の特徴をより明確にすると共に、その効果を実証する。なお、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内において適宜に変更することが可能である。
【００１８】
実施例１、比較例１
純度が９９．９６重量％以上の高純度アルミニウムに、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、ＮｉおよびＩｎ、Ｂｉ、Ｓｎの各成分を、表１に示す合金組成となるよう添加、調整したスラブ製造した。各スラブを、常法に従って均質化処理、熱間圧延、冷間圧延し、厚さ１００μｍのアルミニウム箔とした後、不活性雰囲気中で焼鈍処理を行った。
【００１９】
得られたアルミニウム箔を試験材とし、各試験材を、１モル塩酸＋０．０１モル硫酸を含む液温３０℃の混合水溶液中において、電流密度０．２５A ／cm2 、正弦波２０Ｈｚで交流エッチングを行った。エッチング処理後の質量差により溶解減量を求めた後、ＥＩＡＪ法に基づき６０Vfの電圧を印可して化成処理を行い、ＬＣＲメーターで静電容量を測定した。静電容量及び溶解減量は比較例の試験材Ｎｏ．１の値を基準値として１００％と表記し、各試験材の値を算出した。その結果を表２に示す。
【００２０】
【表１】
0004429520.tif 000002
【００２１】
【表２】
0004429520.tif 000003
【００２２】
表２にみられるように、本発明に従う実施例の試験材はいずれも、エッチング時の溶解減量に応じた優れた静電容量をそなえている。これに対して、本発明の条件を外れた比較例の試験材は、十分な静電容量が得られていない。
【００２３】
すなわち、試験材Ｎｏ．１１および試験材Ｎｏ．１２は、Ｎｉ(ppm) ／（Ｉｎ(ppm) ＋Ｂｉ(ppm) ＋Ｓｎ(ppm) ）の比が大きいためエッチング処理時に無効溶解量が多くなり、静電容量が低くなる。試験材Ｎｏ．１３は、ＮｉとＩｎ比が小さいため、Ｉｎの効果が十分でなく無効溶解部が多くなり、静電容量が低くなる。試験材Ｎｏ．１４は、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｓｎの合計量が多いためエッチング時に過剰溶解が生じ、静電容量が低くなる。試験材Ｎｏ．１５は、ＦｅおよびＳｉの含有量が多いため、金属間化合物量が増加してエッチング時に無効溶解部が多くなり、静電容量が低くなる。試験材Ｎｏ．１６はＣｕ量が多いため、また試験材Ｎｏ．１７はＮｉ量が多いため、いずれもエッチング時に過剰溶解による無効溶解部が多くなり、静電容量が低くなる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、エッチング処理時の拡面効果に優れ、改善された静電容量をそなえた電解コンデンサ用アルミニウム箔が提供される。当該アルミニウム箔は陽極電解コンデンサ用に好適に使用される。