(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に円相当径の開口径（ｄ１）が０．１〜５μｍの一次凹み（１）が多数形成されたアルミニウム箔であって、
前記一次凹み（１）のうち、その最大内部径（ｄ２）が前記開口径（ｄ１）よりも大きく内部が膨らんだ形状で、開口径（ｄ１）／最大内部径（ｄ２）が０．９未満であるという条件を満たすものの数が２０％以上存在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。
【請求項２】
前記条件を満たす一次凹み（１）は、平均深さが０．２μｍ以上でありかつ７×１０４個／mm２以上の密度で存在する請求項１に記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔。
【請求項３】
表面に円相当径の開口径（ｄ１）が０．１〜５μｍの一次凹み（１）が多数形成されたアルミニウム箔であって、
前記一次凹み（１）のうち、その内部に開口する二次凹み（２）を１個以上有し、かつ前記二次凹み（２）の少なくとも１個の開口径（ｄ３）が前記一次凹み（１）の開口径（ｄ１）の１／２以下であるという条件を満たすものの数が２０％以上存在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。
【請求項４】
前記条件を満たす一次凹み（１）は、平均深さが０．２μｍ以上でありかつ７×１０４個／mm２以上の密度で存在する請求項３に記載の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔。
【請求項５】
表面に円相当径の開口径（ｄ１）が０．１〜５μｍの一次凹み（１）が多数形成されたアルミニウム箔であって、
前記一次凹み（１）のうち、その最大内部径（ｄ２）が前記開口径（ｄ１）よりも大きく内部が膨らんだ形状で、開口径（ｄ１）／最大内部径（ｄ２）が０．９未満であるという条件を満たすものと、その内部に開口する二次凹み（２）を１個以上有し、かつ前記二次凹み（２）の少なくとも１個の開口径（ｄ３）が前記一次凹み（１）の開口径（ｄ１）の１／２以下であるという条件を満たすものとが合計数で２０％以上存在し、
前記のいずれかの条件を満たす一次凹み（１）は、平均深さが０．２μｍ以上でありかつ７×１０４個／mm２以上の密度で存在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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサの電極として使用されるアルミニウム箔に関するものである。
【０００２】
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およびその合金の両者を含む意味で用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化に伴い、電子機器に組み込まれる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔についても静電容量の向上が要望されている。
【０００４】
通常、電解コンデンサ電極に使用されるアルミニウム材は、拡面率を高めて静電容量を向上させるためにエッチング処理される。そして、エッチング処理により形成されるエッチングピットの深さが深いほど拡面率が高くなるため、エッチング適性を改善すべくエッチング処理の前工程としてアルミニウム材に様々な処理が行われている。例えば、（１００）結晶方位の調整、アルミニウム材へのＰｂ、Ｂｉ等微量不純物の添加による組成の調整、最終焼鈍前の脱脂洗浄、最終焼鈍前の水和処理と最終焼鈍での結晶性酸化膜の形成処理、最終焼鈍前の酸化処理等である（特公昭５８−３４９２５号、特開平３−１２２２６０号他）。
【０００５】
また、単に各エッチングピットの深さを深くするだけではアルミニウム箔の拡面率の向上が十分ではなく、さらに拡面率を向上させるためには局部エッチング、未エッチング、表面溶解を少なくして、エッチングピットをエッチング面で均一に、かつ高密度に発生させる必要がある。前述されたような種々の方法は、均一にエッチングピットを発生させるという点で十分ではない。
【０００６】
そこで、本出願人は、特開平６−１４５９２２号において、箔表面にエッチピットの発生核となる微細な突起を設けてエッチングによる拡面率の向上を図る技術を提案した。また、特開平６−３１０３８４号においては、箔表面に凹みを付与してこれをエッチピットの発生核とする技術が提案されており、軽金属学会第８１回秋期大会（１９９１年１１月）概要集第７５頁では、アルミニウム箔表面の半球状、半立方体状の粗面化（凹み）とエッチング性との関係が述べられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、箔表面に突起や凹みを付与しただけでは、増大しつつある高静電容量化への要望に応えることができない。
【０００８】
この発明は、このような技術背景に鑑みて、深いエッチングピットを均一に発生させて確実に拡面率を高め、静電容量のさらなる増大を図ることができる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明の第１の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、表面に円相当径の開口径（ｄ1）が０．１〜５μｍの一次凹み（１）が多数形成されたアルミニウム箔であって、前記一次凹み（１）のうち、その最大内部径（ｄ2）が前記開口径（ｄ1）よりも大きく内部が膨らんだ形状で、開口径（ｄ1）／最大内部径（ｄ2）が０．９未満であるという条件を満たすものの数が２０％以上存在することを基本要旨とする。
【００１０】
また、第２の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、表面に円相当径の開口径（ｄ1）が０．１〜５μｍの一次凹み（１）が多数形成されたアルミニウム箔であって、前記一次凹み（１）のうち、その内部に開口する二次凹み（２）を１個以上有し、かつ前記二次凹み（２）の少なくとも１個の開口径（ｄ3）が前記一次凹み（１）の開口径（ｄ1）の１／２以下であるという条件を満たすものの数が２０％以上存在することを基本要旨とする。
【００１１】
また、第３の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、表面に円相当径の開口径（ｄ1）が０．１〜５μｍの一次凹み（１）が多数形成されたアルミニウム箔であって、前記一次凹み（１）のうち、その最大内部径（ｄ2）が前記開口径（ｄ1）よりも大きく内部が膨らんだ形状で、開口径（ｄ1）／最大内部径（ｄ2）が０．９未満であるという条件を満たすものと、その内部に開口する二次凹み（２）を１個以上有し、かつ前記二次凹み（２）の少なくとも１個の開口径（ｄ3）が前記一次凹み（１）の開口径（ｄ1）の１／２以下であるという条件を満たすものとが合計数で２０％以上存在することを基本要旨とする。
【００１２】
図１〜図３に示すように、この発明の３種類の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、箔表面に開口してエッチピットの発生核となる一次凹み（１）が多数形成されている。そして、その開口径（ｄ1）を規定し、かつ詳細な形態を規定することにより、深いピットを均一かつ高密度に形成して確実に拡面率の向上を図ることができる。
【００１３】
この発明の３種類全ての箔において、一次凹み（１）の開口径（ｄ1）を円相当径で０．１〜５μｍに規定する。開口径（ｄ1）が０．１μｍよりも小さい場合はエッチピットの発生核となり難く、５μｍを超えるとピットが粗大化して却って拡面率が低下する。一次凹み（１）の開口径（ｄ1）の好ましい下限値は０．２μｍであり、上限値は３μｍである。
【００１４】
第１の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、一次凹み（１）の開口径（ｄ1）を前記範囲に規定した上で、前記一次凹み（１）のうち、その最大内部径（ｄ2）が前記開口径（ｄ1）よりも大きく内部が膨らんだ形状で、その開口径（ｄ1）／最大内部径（ｄ2）が０．９未満であるという条件を満たすもを全体数の２０％以上存在させることにより、一次凹み（１）内部の拡大して深いエッチピットの発生を促進する。開口径（ｄ1）／最大内部径（ｄ2）の好ましい上限値は０．８であり、前記条件を満たす一次凹み（１）数は４０％以上存在していることが好ましい
第２の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、図３に示すように、前記一次凹み（１）の内部に、該一次凹み（１）内部に開口する二次凹み（２）が１個以上形成されたものであり、一次凹み（１）内の表面積を拡大して深いエッチピットの均一高密度発生を促進する。少なくとも１個の二次凹み（２）の開口径（ｄ3）が前記一次凹み（１）の開口径（ｄ1）の１／２以下である二次凹み（２）を有する一次凹み（１）を全体数の２０％以上存在させることにより、一次凹み（１）内部の表面積の拡大を確かなものとする。前記二次凹み（２）の開口径（ｄ3）の好ましい上限値は一次凹み（１）の開口径（ｄ1）の１／３以下であり、このような二次凹み（２）を有する一次凹み（１）数は４０％以上存在していることが好ましい
第３の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、一次凹み（１）の開口径（ｄ1）を前記範囲に規定した上で、前記一次凹み（１）の開口径（ｄ1）／最大内部径（ｄ2）および前記二次凹み（２）の開口径（ｄ3）の両方の条件で規定したものであって、いずれかの一方の条件を満たす一次凹み（１）の合計数を２０％以上存在させることにより、深いエッチピットの均一高密度発生を促進する。
【００１５】
さらに、これら３種類の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、各条件を満たす一次凹み（１）の平均深さ０．２μｍ以上とするとともに、存在密度を７×１０4個／mm2以上とすることにより、一次凹み（１）内部の表面積の拡大を確実にし、ひいてはエッチングによる拡面率の増大、静電容量の増大を確かなものとしている。一次凹み（１）の好ましい平均深さは０．５μｍ以上であり、好ましい存在密度は８×１０4個／mm2以上である。
【００１６】
上述した形状の一次凹み（１）および二次凹み（２）は、アルミニウム鋳塊の面削、熱間圧延、中間焼鈍を含む冷間圧延、箔圧延、最終焼鈍という通常の箔製造過程において、箔圧延後最終焼鈍前に凹みを付与する処理を施すことによって形成される。凹み付与処理は、ブラスト処理後に電解エッチング処理する方法、微細な突起を有する２本のロールに箔を挟み、凹みを転写させた後、ケミカル処理にて粗面化する方法等を例示できる。
【００１７】
また、箔材料となるアルミニウムは、純度９９．９９％以上の高純度のものが好ましいが、これに限定されるものではなく、電解コンデンサ電極材料として使用されるものであれば良い。
【００１８】
【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。
【００１９】
箔の製造に際しては、表１の全ての箔について純度９９．９９％の高純度アルミニウム鋳塊を面削後、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍を経て厚さ１００μｍ箔圧延したものを供試材とした。そして、比較例２２を除く箔に対して、後述の凹み付与処理を行い、その後５５０℃×２時間の最終焼鈍を行った。比較例２２は最終焼鈍のみを行った。
【００２０】
前記凹み付与処理は、凹みの形態を変えるために、＃１００〜＃２０００の粒子を用い条件を変えてブラスト処理を行った後、６０℃の８％塩酸＋０．５％硫酸の混合浴中で、周波数１０〜３００Ｈｚ、電流密度１Ａ／ｃｍ２、エッチング電気量：５クーロン／ｃｍ２以下の範囲で条件を変えて交流電解エッチングを行うことにより行った。
【００２１】
最終焼鈍後の箔について、表面からの直接観察とレプリカ法による裏面観察とにより、それぞれ５０００倍に拡大して凹みの形態を観察した。箔表面の一次凹みおよび一次凹み内部の二次凹みの形態について観察結果を表１に示す。
【００２２】
次に、各箔に対し、５％塩酸＋１０％硫酸の混合浴を用いて、７５℃、０．２Ａ／ｃｍ2で１００秒間電解エッチングした後、同液中で１０分間ケミカルエッチングを施した。次いで、５％ホウ酸浴中で３５０Ｖで化成処理を行った後静電容量を測定した。凹み付与処理を行わなかった No.２２の静電容量を１００％として、各箔の相対的な静電容量を表１に併せて示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１の結果から、箔表面にの所定の一次凹み、あるいはさらに二次凹みを形成することにより、拡面率を増大させて高い静電容量が得られることを確認できた。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の各電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、表面に円相当径の開口径（ｄ1）が０．１〜５μｍの一次凹みが多数形成されている。そして、前記一次凹みのうち、開口径（ｄ1）／最大内部径（ｄ2）が０．９未満であるという条件を満たすものの数、あるいはその内部に開口する二次凹みを１個以上有し、かつ前記二次凹みの少なくとも１個の開口径（ｄ3）が前記一次凹みの開口径（ｄ1）の１／２以下であるという条件を満たすもの数、あるいはさらにどちらか一方の条件を満たすものの合計数がそれぞれ２０％以上存在するものであるから、エッチングにおいて深いエッチピットの均一高密度発生が促進されて、拡面率が増大して静電容量の増大を図ることができる。
【００２６】
また、各条件を満たす一次凹みの平均深さが０．２μｍ以上であるとともに、存在密度が７×１０4個／mm2以上である箔においては、前記効果が顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の一例を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大である。
【図３】この発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の他の例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１…一次凹み
２…二次凹み
ｄ1…一次凹みの開口径
ｄ2…一次凹みの最大内部径
ｄ3…二次凹みの開口径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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