(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ−Ｎｂ系合金からなる薄板であって、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気での窒化処理により、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されていることを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項２】
前記表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の全体が窒化されている請求項１に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項３】
Ａｌ−Ｎｂ系合金からなる薄板であって、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気での窒化処理により、薄板のエッチング対象領域に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されていることを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項４】
前記薄板のエッチング対象領域に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の全体が窒化されている請求項３に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項５】
Ｎｂの含有率が薄板全体に対して３質量％以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項６】
Ｎｂの含有率が薄板全体に対して５〜９０質量％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項７】
Ｎｂの含有率が薄板全体に対して７〜８５質量％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項８】
薄板の厚さが２０〜５００μｍである請求項１〜７のいずれか１項に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項９】
薄板の厚さが５０〜２００μｍである請求項１〜７のいずれか１項に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項１０】
請求項１〜９に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板がエッチングされてなることを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項１１】
エッチング倍率が１０〜２００倍である請求項１０に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項１２】
エッチング倍率が５０〜１５０倍である請求項１０に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を化成処理して得られた窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項１４】
Ａｌ−Ｎｂ系合金からなる薄板であって、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子が、内核部Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物の周囲にＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化層を介してＡｌ−Ｎｂ−Ｏ系酸化皮膜層が形成された３層構造であり、前記窒化層が窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気での窒化処理により形成されたものであることを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項１５】
請求項１０、１１、１２、１４のいずれかに記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、陽極に用いて構成されたことを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項１６】
請求項１３に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を陽極に用いて構成された電解コンデンサであって、前記化成処理で形成された酸化皮膜の主成分が、Ａｌ2 Ｏ3 及びＮｂ2 Ｏ5 からなる群より選ばれる１種または２種の化合物であることを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項１７】
前記陰極として、電解液、有機半導体及び無機半導体からなる群より選ばれる１種または２種以上の物質が用いられている請求項１５または１６に記載の電解コンデンサ。
【請求項１８】
溶融金属を回転しているロールに吹き付けて急冷凝固させることによって金属の薄板を得る製造方法において、
前記溶融金属として溶融Ａｌ−Ｎｂ系合金を用いるものとし、かつ少なくとも溶融金属を急冷凝固させる雰囲気を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気とすることを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法。
【請求項１９】
前記雰囲気における窒素ガス含有率が４０ vol％以上である請求項１８に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法。
【請求項２０】
前記雰囲気における窒素ガス以外のガスとしてアルゴンまたはヘリウムを用いる請求項１８または１９に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法。
【請求項２１】
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の製造方法で得られた窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気中で５００〜６００℃の温度で加熱することを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法。
【請求項２２】
Ａｌ−Ｎｂ系合金薄板を製造する工程と、
得られたＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気中で５００〜６００℃の温度で加熱することにより、前記薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化する工程とを包含することを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法。
【請求項２３】
Ａｌ−Ｎｂ系合金薄板を製造する工程と、
得られたＡｌ−Ｎｂ系合金薄板をエッチングする工程と、
前記エッチング後のＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気中で５００〜６００℃の温度で加熱することにより、前記薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化する工程とを包含することを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法。
【請求項２４】
請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板であって、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されていることを特徴とする窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項２５】
Ｎｂの含有率が薄板全体に対して３質量％以上である請求項２４に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【請求項２６】
薄板の厚さが２０〜５００μｍである請求項２４または２５に記載の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電解コンデンサ用電極材料として好適に用いられる窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板及びその製造方法並びに該薄板を用いた電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気機器のデジタル化が進むのに伴い、例えば携帯電話やパーソナルコンピューター等の電子機器に使用されるコンデンサとしては小型で大容量のものが望まれている。このようなコンデンサの中でアルミニウム型電解コンデンサの電極箔としては、従来のアルミニウム材料からＡｌ−Ｚｒ系合金、Ａｌ−Ｎｂ系合金等に代替することが特開平１−１２４２１２号公報で提案されている。具体的には、例えばＡｌ−Ｎｂ系合金は、Ａｌ−Ｎｂ固溶相の中にＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子が析出した構成であり、これがエッチング処理・化成処理されるとこのＡｌ−Ｎｂ金属間化合物（３）の表面に酸化皮膜層（Ａｌ−Ｎｂ−Ｏ系）（５）が形成されたものとなる（図６参照）。これらＺｒやＮｂの酸化皮膜の誘電率は、アルミニウムの酸化皮膜の誘電率よりも相当に大きく、これによりコンデンサとして大きな静電容量を確保できるものとなることが期待される。中でも、Ｎｂの酸化皮膜の誘電率は特に大きいことから、Ａｌ−Ｎｂ系合金からなる電極箔は、小型でかつ大容量（静電容量）のコンデンサを構成できるものとして、かなり注目されていた時期があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記Ａｌ−Ｎｂ系合金からなる電極箔を用いて構成された電解コンデンサは、漏れ電流が大きく生じるという致命的な問題を抱えていた。従って、業界においても従来のアルミニウム型電解コンデンサ、Ａｌ−Ｚｒ系合金型電解コンデンサと比較しても性能的に相当に劣るという評価が一般的となっていた。このような背景から、これまでにＡｌ−Ｎｂ系合金からなる電極箔を用いた小型で大容量の電解コンデンサは実用化されるに至っていないのが現状であった。
【０００４】
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、漏れ電流を顕著に低減することができて小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供を可能ならしめるＡｌ−Ｎｂ系合金薄板及びその製造方法を提供すると共に、漏れ電流が少なく小型で大容量の電解コンデンサを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は鋭意研究の結果、Ａｌ−Ｎｂ系合金薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化した構成とすることにより、漏れ電流を顕著に低減できることを見出すに至り、この発明を完成したものである。
【０００６】
この発明に係る窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板は、Ａｌ−Ｎｂ系合金からなる薄板であって、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されていることを特徴とするものである。この薄板を化成処理して形成される酸化皮膜（Ａｌ−Ｎｂ−Ｏ系）は誘電率が非常に大きいので、大きな静電容量を確保できる。また、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されているので、漏れ電流の発生を効果的に防止することができる。これにより小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【０００７】
上記表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の全体が窒化されているのが好ましく、これにより漏れ電流量をさらに低減できる。従って、より大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【０００８】
また、この発明の別の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板は、Ａｌ−Ｎｂ系合金からなる薄板であって、薄板のエッチング対象領域に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されていることを特徴とするものである。この薄板を化成処理して形成される酸化皮膜（Ａｌ−Ｎｂ−Ｏ系）は誘電率が非常に大きいので、大きな静電容量を確保できる。また、薄板のエッチング対象領域に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されているので、漏れ電流の発生を効果的に防止することができる。更に、薄板の表層部のみならず、薄板のエッチング対象領域においてもＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されているので、漏れ電流の発生が確実に防止され得る。これにより小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【０００９】
上記薄板のエッチング対象領域に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の全体が窒化されているのが好ましく、これにより漏れ電流量をさらに低減できる。従って、より大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００１０】
上記いずれの構成においても、Ｎｂの含有率は、薄板全体に対して３質量％以上であるのが好ましく、この場合には静電容量をさらに大きくすることができる利点がある。
【００１１】
また、Ｎ（窒素）の含有率は、前記窒化されたＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子全体に対して２０〜１０００００質量ｐｐｍとするのが好ましい。このような範囲とすることで、漏れ電流量を一層低減できるので、一層大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００１２】
また、薄板の厚さは２０〜５００μｍとするのが好ましく、これにより小型で大容量の電解コンデンサとしてより軽量化されたものを提供できる。
【００１３】
また、この発明の別の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板は、上記いずれかの構成に係る窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板がエッチングされてなることを特徴とするものである。エッチングにより表面積が大きく拡大されるので、漏れ電流の発生が効果的に防止された小型大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００１４】
上記エッチング倍率は１０〜２００倍であるのが好ましく、この場合には静電容量をさらに一層大きくすることができる利点がある。
【００１５】
また、この発明の別の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板は、上記エッチングされたＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を化成処理して得られたものである。化成処理によって誘電率の大きい酸化皮膜が形成されるので、漏れ電流の発生が効果的に防止された小型大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００１６】
また、この発明の別の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板は、Ａｌ−Ｎｂ系合金からなる薄板であって、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子が、内核部Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物の周囲にＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化層を介してＡｌ−Ｎｂ−Ｏ系酸化皮膜層が形成された３層構造であることを特徴とする。Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子において、内核部Ａｌ−ＮｂとＡｌ−Ｎｂ−Ｏ系酸化皮膜層との間にＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化層が介在された構成であり、この窒化層の存在によって漏れ電流の発生が効果的に防止されるものとなる。これにより、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００１７】
この発明に係る電解コンデンサは、上記いずれかの窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、陽極及び／又は陰極に用いて構成されたことを特徴とするものである。これにより、漏れ電流の発生が効果的に防止された小型でかつ大容量の電解コンデンサとなる。
【００１８】
上記電解コンデンサにおいて、化成処理で形成された酸化皮膜の主成分は、Ａｌ2 Ｏ3 及びＮｂ2 Ｏ5 からなる群より選ばれる１種または２種の化合物であるのが好ましい。これにより酸化皮膜の誘電率が一層大きくなるので、電解コンデンサの静電容量をさらに向上させることができる。なお、「主成分」の語は、上記特定化合物（２種の場合は併せて）が５０質量％以上を占める状態を意味するものとする。
【００１９】
また、上記電解コンデンサにおいて、陰極としては、電解液、有機半導体及び無機半導体からなる群より選ばれる１種または２種以上の物質が用いられているのが好ましい。
【００２０】
この発明に係る窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法（第１製造方法）は、溶融金属を回転しているロールに吹き付けて急冷凝固させることによって金属の薄板を得る製造方法において、前記溶融金属として溶融Ａｌ−Ｎｂ系合金を用いるものとし、かつ少なくとも溶融金属を急冷凝固させる雰囲気を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気とすることを特徴とする。少なくとも溶融金属を急冷凝固させる雰囲気を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気としているので、得られる薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化することができる。従って、得られた薄板を用いれば漏れ電流の発生を効果的に防止することができるので、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。また、薄板の製造と窒化処理を同時に行うことができるので、生産性に非常に優れている。
【００２１】
上記製造方法において、雰囲気における窒素ガス含有率は４０ vol％（体積％）以上であるのが好ましい。この場合には、得られる薄板において窒化物の生成量を増大できるので、漏れ電流量が一層低減され、ひいては一層大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００２２】
上記製造方法において、雰囲気における窒素ガス以外のガスとしてアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いる場合には、酸化等の反応を生じさせることなく窒化反応を確実に行わしめることができる。
【００２３】
さらに、上記いずれかの製造方法で得られた窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気中で高温加熱するのが好ましい。これによって、窒化物の生成量をさらに増やすことができ、漏れ電流の発生が一層効果的に防止される薄板を製造できる。
【００２４】
この発明に係る別の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法（第２製造方法）は、Ａｌ−Ｎｂ系合金薄板を製造する工程と、得られたＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気中で高温加熱することにより、前記薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化する工程とを包含することを特徴とする。上記窒化工程において、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化することができる。従って、得られた薄板を用いれば漏れ電流の発生を効果的に防止することができるので、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００２５】
また、この発明に係る別の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の製造方法（第３製造方法）は、Ａｌ−Ｎｂ系合金薄板を製造する工程と、得られたＡｌ−Ｎｂ系合金薄板をエッチングする工程と、前記エッチング後のＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気中で高温加熱することにより、前記薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化する工程とを包含することを特徴とする。上記窒化工程において、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化することができる。従って、得られた薄板を用いれば漏れ電流の発生を効果的に防止することができるので、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。また、この第３製造方法では、薄板のエッチングを行ってから窒化処理を行うものである。エッチングの際にはアルミのマトリックスの方がＡｌ−Ｎｂ金属間化合物よりも溶解されやすいので、エッチング後に窒化処理を行った方が、外に露出したＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化物が多くなり、これにより漏れ電流の発生を一層効果的に防止できる利点がある。なお、前記高温加熱の温度は５００〜６００℃の範囲に設定するのが好ましい。
【００２６】
また、この発明の別の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板は、上記いずれかの製造方法で製造された窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板であって、薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部が窒化されていることを特徴とするものであり、窒化物の存在により漏れ電流の発生が効果的に防止されるので、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。本構成の薄板において、Ｎｂの含有率が薄板全体に対して３質量％以上である場合には、静電容量をさらに大きくできる利点がある。また、Ｎの含有率が、窒化されたＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子全体に対して２０〜１０００００質量ｐｐｍである場合には、漏れ電流量が一層低減されるので一層の大容量化を図ることができる。更に、薄板の厚さが２０〜５００μｍである場合には、さらなる軽量化を図ることができる利点がある。
【００２７】
【発明の実施の形態】
この発明の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板の一実施形態を図１、２に示す。このＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（１）は、該薄板の表層部（２０）に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（析出物、デンドライト）（６）の表面の少なくとも一部が窒化された構成を備えている。即ち、図２に示すように、薄板の表層部（２０）に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）は、Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物（３）を核部として、その周囲の少なくとも一部にＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化物（４）が形成された構成であり、特に本実施形態では、Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物（３）からなる核部の周囲全体にＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化層（４）が形成されている。
【００２８】
このように表層部（２０）に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）の表面の少なくとも一部が窒化されることによって、漏れ電流の発生が効果的に防止されるものとなる。中でも、本実施形態のように、表層部（２０）に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）の表面の全体が窒化されている場合には、漏れ電流量をさらに低減できるので、より大容量（静電容量）の電解コンデンサを提供できる。
【００２９】
前記Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）は、Ａｌ−Ｎｂ固溶相の中に析出（晶出）して形成されたものである。
【００３０】
なお、Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）は、通常は薄板（１）の全体に分散して存在しており、そのうち少なくとも表層部（２０）に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）の表面の少なくとも一部が窒化されていれば、漏れ電流発生防止効果が得られるものとなる。
【００３１】
上記実施形態では、薄板（１）の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）に対してのみ、その表面の少なくとも一部が窒化された構成が採用されているが、特に好ましいのは、更に厚さ方向に深く入った領域、即ち薄板（１）のエッチング対象領域に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）に対して、その表面の少なくとも一部が窒化された構成を採用するのが好ましい。この場合には、図３、４に示すように、エッチング処理及び化成処理を経ることによって表面に露出したＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（７）は、Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物（３）とＡｌ−Ｎｂ−Ｏ系酸化皮膜層（５）との間に、Ａｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化物または窒化層（４）が介在した構成を備えたものとなるので、漏れ電流の発生を確実に防止することができる。勿論、薄板（１）の全体にわたってＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）の表面の少なくとも一部が窒化された構成を採用しても良い。
【００３２】
この発明において、Ｎｂの含有率は薄板（１）全体に対して３質量％以上とするのが好ましい。３質量％未満では、Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物の含有量（生成量）が十分でなく、十分に大きい静電容量を確保するのが困難となるので、好ましくない。３質量％以上であれば、どのような組成比率であっても、ＮｂＡｌ3 、Ｎｂ2 Ａｌ、Ｎｂ3 Ａｌのいずれかの金属間化合物を生成し得て、十分に大きい静電容量を確保できる。中でも、５〜９０質量％に設定されるのが好ましく、特に好ましいのは７〜８５質量％の範囲である。
【００３３】
また、Ｎの含有率は、窒化されたＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子全体に対して２０〜１０００００質量ｐｐｍであるのが好ましい。２０質量ｐｐｍ未満では、漏れ電流発生の防止効果が十分に得られなくなるので好ましくないし、一方１０００００質量ｐｐｍを超えるような窒化物の形成は困難である。中でも、５０〜５００００質量ｐｐｍに設定されるのが好ましく、特に好ましいのは５００〜２００００質量ｐｐｍである。Ｎの含有率は、ＬＥＣＯ社製の酸素窒素分析器にて窒素を分析して求めることができる。
【００３４】
また、薄板（１）の厚さは２０〜５００μｍの範囲とするのが好ましい。２０μｍ未満では、得られた薄板において所々に孔が発生することが多いので、好ましくない。一方、５００μｍを超えると、重量が増大して電解コンデンサとして十分な軽量性を確保できなくなるので、好ましくない。中でも、薄板（１）の厚さは５０〜２００μｍの範囲とするのがより好ましい。
【００３５】
この発明に係る窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（１）を、電解コンデンサ用の電極箔として用いる場合には、通常、該Ａｌ−Ｎｂ系合金薄板（１）をエッチング処理して、望ましくは更に化成処理を施して用いる。
【００３６】
このようなエッチング処理、化成処理を経たＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（２）を図３、図４に示す。このＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（２）では、薄板（２）のエッチング対象領域（２１）に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（７）が、内核部Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物（３）の周囲にＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化層（４）を介してＡｌ−Ｎｂ−Ｏ系酸化皮膜層（５）が形成された３層構造を有している。このようなＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化層（４）が介在されているので、漏れ電流の発生を確実に防止することができる。なお、本実施形態では、窒化物の層（４）が形成されているが、特にこのような層状のものに限定されるものではなく、内核部Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物（３）とＡｌ−Ｎｂ−Ｏ系酸化皮膜層（５）の間の一部に窒化物が存在する態様であっても、漏れ電流発生防止効果は得られる。
【００３７】
上記エッチング処理の際のエッチング倍率は１０〜２００倍とするのが好ましい。１０倍未満では十分な静電容量が得られなくなるので好ましくない。また、２００倍を超えるエッチング倍率でのエッチングを施すのは困難である。中でも、エッチング処理の際のエッチング倍率は５０〜１５０倍とするのが一層好ましい。なお、エッチング処理の条件は特に限定されない。エッチング倍率は、Ｎ2 を吸着させてその吸着量により表面積を算出する方法（ベット法）で求める。
【００３８】
上記化成処理としては、特に限定されるものではないが、例えばホウ酸浴あるいはアジピン酸浴中での化成処理等が挙げられる。この化成処理の条件も特に限定されない。
【００３９】
この発明に係る電解コンデンサは、上記窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（１）（２）を、陽極及び／又は陰極に用いて構成されたものである。この発明の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を電極に用いているので、漏れ電流の発生が効果的に防止されて、小型でかつ大容量の電解コンデンサとなる。
【００４０】
上記電解コンデンサにおいて、酸化皮膜（５）の主成分は、Ａｌ2 Ｏ3 及びＮｂ2 Ｏ5 からなる群より選ばれる１種または２種の化合物であるのが好ましい。これにより、酸化皮膜（５）の誘電率が一層大きくなるので、電解コンデンサとしての静電容量をさらに向上させることができる。
【００４１】
上記電解コンデンサにおいて、陰極としては、電解液、有機半導体及び無機半導体からなる群より選ばれる１種または２種以上の物質が用いられているのが好ましい。
【００４２】
この発明に係る窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（１）は、例えば次のような製造方法で製造できる。
【００４３】
まず、第１の製造方法について説明する。図５に示すように、チャンバー（３０）内において、るつぼ容器（３１）内の溶融Ａｌ−Ｎｂ系合金（３４）を、ノズル（３２）を介して、回転しているロール（３３）に吹き付けて、合金（３４）を急冷凝固させることによって薄板（１）を得る。この際、少なくとも溶融金属を急冷凝固させる雰囲気（３５）を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気とすることが必要であり、このような条件下で急冷凝固させることで、得られる薄板（１）の表層部（２０）に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）の表面の少なくとも一部を窒化することができる、即ちこの発明の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（１）を製造することができる。また、本第１製造方法によれば、薄板の製造と窒化処理を同時に行うことができるので、生産性に非常に優れるという利点がある。前記窒素ガス含有率が２０ vol％未満の場合には、窒化物の生成量が少なくなり、漏れ電流発生防止効果が十分に得られなくなる。
【００４４】
前記ロール（３３）としては、水冷式等の冷却ロールを用いるのが好ましい。
【００４５】
なお、本実施形態では、チャンバー（３０）内の全体の雰囲気を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気としている。
【００４６】
上記第１製造方法において、少なくとも溶融金属を急冷凝固させる雰囲気（３５）を、窒素ガス含有率が４０ vol％以上である雰囲気とするのが、好ましい。このような条件で製造する場合には、得られる薄板（１）において窒化物の生成量を増大できるので、漏れ電流量を一層低減することができ、ひいては一層大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００４７】
前記雰囲気として、窒素ガス以外のガスを用いる場合には、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いるのが好ましく、これにより酸化等の反応を生じさせることなく目的とする窒化反応を確実に行わしめることができる。
【００４８】
上記第１製造方法で得られた窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（１）は、更に窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気中で高温加熱するのが好ましい。このような追加処理を行うことで、窒化物の生成量をさらに増やすことができるので、漏れ電流の発生を一層効果的に防止できる薄板（１）を製造できる。なお、前記高温加熱の温度は５００〜６００℃の範囲に設定するのが好ましい。
【００４９】
次に、第２の製造方法について説明する。まず、Ａｌ−Ｎｂ系合金薄板を製造する。この製造方法は、特に限定されず、例えば圧延により薄板を製造しても良いし、或いはアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気中において、溶融Ａｌ−Ｎｂ系合金（３４）を、回転しているロール（３３）に吹き付けて、合金（３４）を急冷凝固させることによって薄板（窒化物の形成なし）を製造しても良い。
【００５０】
次いで、得られたＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を、窒素ガス含有率が２０ vol％以上である雰囲気中で高温加熱することにより、薄板（１）の表層部（２０）に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（６）の表面の少なくとも一部を窒化する。これにより、この発明の窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板（１）を製造できる。なお、前記高温加熱の温度は５００〜６００℃の範囲に設定するのが好ましい。
【００５１】
【実施例】
次に、この発明の具体的実施例について説明する。
【００５２】
＜実施例１＞
Ｎｂ含有率が９５質量％のＡｌ−Ｎｂ系合金（Ａｌ：５質量％、Ｎｂ：９５質量％）をるつぼ容器（３１）内で溶かし、チャンバー（３０）内の雰囲気をアルゴン４０ vol％／窒素６０ vol％の雰囲気に設定した状態で、このＡｌ−Ｎｂ系合金溶湯（３４）を、ロール周速２０ｍ／秒で回転する銅製水冷式単ロール（３３）の周面に吹き付けて急冷凝固させることによって、窒素含有率１００００質量ｐｐｍ、厚さ１００μｍの薄板（６）を作成した。この薄板（６）を５％塩酸溶液で直流３０クーロン／ｃｍ2 でエッチング（エッチング倍率１００倍）した後、アジピン酸アンモニウム水溶液によって２５Ｖの化成を行って、電極用箔を作製した。この箔を用いて後述する構成の電解コンデンサを作製した。
【００５３】
＜実施例２〜６、２３＞
Ａｌ−Ｎｂ系合金としてＮｂ含有率が表１に示す割合であるものを用いた以外は、実施例１と同様にして、薄板を経て電極用箔を作製し、前記と同様にして電解コンデンサを作製した。
【００５４】
＜実施例７〜１２、２４＞
Ｎｂ含有率が１２質量％のＡｌ−Ｎｂ系合金（Ａｌ：８８質量％、Ｎｂ：１２質量％）をるつぼ容器（３１）内で溶かし、チャンバー（３０）内の雰囲気をアルゴン４０ vol％／窒素６０ vol％の雰囲気に設定した状態で、このＡｌ−Ｎｂ系合金溶湯（３４）を、回転する銅製水冷式単ロール（３３）の周面に吹き付けて急冷凝固させることによって、厚さ１００μｍの薄板（６）を作成した。この時、溶湯温度、ロール周速を調整することによって、表１に示す窒素含有率（質量ｐｐｍ）を備えた薄板を得た。この薄板（６）を５％塩酸溶液で直流３０クーロン／ｃｍ2 でエッチング（エッチング倍率１００倍）した後、アジピン酸アンモニウム水溶液によって２５Ｖの化成を行って、電極用箔を作製した。この箔を用いて後述する構成の電解コンデンサを作製した。
【００５５】
＜実施例１３〜１６、２５＞
Ｎｂ含有率が１２質量％のＡｌ−Ｎｂ系合金をるつぼ容器（３１）内で溶かし、チャンバー（３０）内の雰囲気をアルゴン４０ vol％／窒素６０ vol％の雰囲気に設定した状態で、このＡｌ−Ｎｂ系合金溶湯（３４）を、ロール周速２０ｍ／秒で回転する銅製水冷式単ロール（３３）の周面に吹き付けて急冷凝固させることによって、窒素含有率１００００質量ｐｐｍの薄板（６）を作成した。この時、ノズル（３２）から滴下する溶湯量及びノズルとロールの間隔を調整することによって、表１に示す厚さの薄板を得た。この薄板（６）を５％塩酸溶液で直流３０クーロン／ｃｍ2 でエッチング（エッチング倍率１００倍）した後、アジピン酸アンモニウム水溶液によって２５Ｖの化成を行って、電極用箔を作製した。この箔を用いて後述する構成で電解コンデンサを作製した。
【００５６】
＜実施例１７〜２０、２６＞
Ｎｂ含有率が１２質量％のＡｌ−Ｎｂ系合金をるつぼ容器（３１）内で溶かし、チャンバー（３０）内の雰囲気をアルゴン４０ vol％／窒素６０ vol％の雰囲気に設定した状態で、このＡｌ−Ｎｂ系合金溶湯（３４）を、ロール周速２０ｍ／秒で回転する銅製水冷式単ロール（３３）の周面に吹き付けて急冷凝固させることによって、窒素含有率１００００質量ｐｐｍ、厚さ１００μｍの薄板（６）を作成した。次に、この薄板（６）を５％塩酸溶液によって表１に示す各エッチング倍率でエッチングした後、アジピン酸アンモニウム水溶液によって２５Ｖの化成を行って、電極用箔を作製した。この箔を用いて後述する構成の電解コンデンサを作製した。
【００５７】
＜実施例２１、２２、比較例１＞
Ｎｂ含有率が１２質量％のＡｌ−Ｎｂ系合金をるつぼ容器（３１）内で溶かし、チャンバー（３０）内の雰囲気を表１に示す雰囲気（窒素ガス含有率が所定比率）に設定した状態で、このＡｌ−Ｎｂ系合金溶湯（３４）を、ロール周速２０ｍ／秒で回転する銅製水冷式単ロール（３３）の周面に吹き付けて急冷凝固させることによって、窒素含有率１００００質量ｐｐｍ、厚さ１００μｍの薄板（６）を作成した。この薄板（６）を５％塩酸溶液で直流３０クーロン／ｃｍ2 でエッチング（エッチング倍率１００倍）した後、アジピン酸アンモニウム水溶液によって２５Ｖの化成を行って、電極用箔を作製した。この箔を用いて後述する構成の電解コンデンサを作製した。
【００５８】
＜実施例２７＞
Ｎｂ含有率が１２質量％のＡｌ−Ｎｂ系合金をるつぼ容器（３１）内で溶かし、チャンバー（３０）内の雰囲気をアルゴン９５ vol％以上の雰囲気に設定した状態で、このＡｌ−Ｎｂ系合金溶湯（３４）を、ロール周速２０ｍ／秒で回転する銅製水冷式単ロール（３３）の周面に吹き付けて急冷凝固させることによって、厚さ１００μｍの薄板を作成した。次に、この薄板を５％塩酸溶液によってエッチング倍率が１００倍になるようにエッチングした。次に、このエッチング後の薄板をアルゴン４０ vol％／窒素６０ vol％の雰囲気中で５５０℃に加熱した。その後、アジピン酸アンモニウム水溶液によって２５Ｖの化成を行って、電極用箔を作製した。この箔を用いて後述する構成の電解コンデンサを作製した。
【００５９】
＜コンデンサの作製方法（コンデンサの構成）＞
エッチング・化成処理後の電極用箔から５×３．５ｍｍの小片を切り出し、この小片における長さ方向の端部位置から１ｍｍ中に入り込んだ位置から２ｍｍ中に入り込んだ位置にかけて幅１ｍｍ×長さ３．５ｍｍで、その表裏面のいずれにもポリメチルメタクリレート樹脂で分割部を作製した。この分割部で区画された２つの区画のうち大きい面積の区画部（３ｍｍ×３．５ｍｍ）を再度アジピン酸アンモニウム水溶液によって化成した後、ポリピロール（酸化剤を過硫酸アンモニウム、ドーパントをアンソラキノンスルフォン酸ナトリウムとし、ドーパントの存在下、ピロールと酸化剤との反応を繰り返した）を陰極としてエッチング細孔に充填すると共に、その表面にも析出させた。更に、カーボンペースト、銀ペーストを順に積層した後、別途準備したリードフレームの所定箇所に接続し、エポキシ樹脂で封止することによって、作動電圧１０Ｖのチップ状電解コンデンサを作製した。
【００６０】
上記のようにして得られた各電解コンデンサに対して下記評価を行った。
【００６１】
＜評価＞
各コンデンサのＣＶ積（μＦＶ／ｃｍ2 ）およびＬＣ値（漏れ電流量）を測定した。これらの結果を表１に示す。なお、測定値は、いずれもコンデンサ３０個の測定値の平均値である。
【００６２】
【表１】
0003897634.tif 000002
【００６３】
＜結果＞
表１から明らかなように、この発明に係る実施例１〜２７の電解コンデンサは、漏れ電流が非常に少なく、小型で大容量のものとなることを確認した。これに対して、比較例１の電解コンデンサは漏れ電流が大きいものであった。
【００６４】
なお、Ｎｂの含有率が好適範囲（３質量％以上）にある実施例１〜６の電解コンデンサは、該好適範囲を逸脱する実施例２３の電解コンデンサよりも一段と大きい容量を有していた。
【００６５】
また、Ｎの含有率が好適範囲（２０〜１０００００質量ｐｐｍ）にある実施例３、７〜１２の電解コンデンサは、該好適範囲を逸脱する実施例２４の電解コンデンサよりも漏れ電流が一層小さいものとなっていた。
【００６６】
また、薄板厚さが好適範囲（２０〜５００μｍ）にある実施例３、１３〜１６の電解コンデンサは、該好適範囲を逸脱する実施例２５の電解コンデンサよりも軽量性に優れていた。
【００６７】
また、エッチング倍率が好適範囲（１０〜２００倍）にある実施例３、１７〜２０の電解コンデンサは、該好適範囲を逸脱する実施例２６の電解コンデンサよりも一段と大きい容量を有していた。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、漏れ電流の発生を効果的に防止できるので、この薄板を用いて電解コンデンサを構成すれば、小型でかつ大容量のものを提供できる。
【００６９】
請求項２に係る発明によれば、漏れ電流をさらに低減できて、これにより一層大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００７０】
請求項３に係る発明によれば、漏れ電流の発生を一層効果的に防止できるので、この薄板を用いて電解コンデンサを構成すれば、小型でかつより大容量のものを提供できる。
【００７１】
請求項４に係る発明によれば、漏れ電流をさらに低減できて、これにより一層大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００７２】
請求項５、６、７に係る発明によれば、静電容量をさらに大きくすることができる利点がある。
【００７３】
請求項８、９に係る発明によれば、これを用いて電解コンデンサを構成すれば、小型大容量であり、しかもより軽量化されたものの提供が可能となる。
【００７４】
請求項１０に係る発明によれば、エッチングにより表面積が大きく拡大されるので、漏れ電流の発生が効果的に防止された小型大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００７５】
請求項１１、１２に係る発明によれば、静電容量をさらに一層大きくできる利点がある。
【００７６】
請求項１３に係る発明によれば、化成処理によって誘電率の大きい酸化皮膜が形成されるので、漏れ電流の発生が効果的に防止された小型大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００７７】
請求項１４に係る発明によれば、核部Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物と酸化皮膜層との間に窒化層が介在されているので、漏れ電流の発生が効果的に防止された小型大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００７８】
請求項１５に係る発明によれば、漏れ電流の発生が効果的に防止された小型大容量の電解コンデンサとなる。
【００７９】
請求項１６に係る発明によれば、電解コンデンサとしてその静電容量をさらに向上させることができる。
【００８０】
請求項１７に係る発明によれば、漏れ電流の発生が効果的に防止された小型大容量の電解コンデンサとなる。
【００８１】
請求項１８に係る製造方法によれば、得られる薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化することができる。従って、得られた薄板を用いれば漏れ電流の発生を効果的に防止することができるので、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。また、この製造方法は、薄板の製造と窒化処理を同時に行うことができるので、生産性に非常に優れている。
【００８２】
請求項１９に係る製造方法によれば、得られる薄板において窒化物の生成量を増大できる。従って、漏れ電流量が一層低減されるので、一層大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００８３】
請求項２０に係る製造方法によれば、酸化等の反応を生じさせることなく窒化反応を確実に行わしめることができる。
【００８４】
請求項２１に係る製造方法によれば、窒化物の生成量をさらに増やすことができ、漏れ電流の発生が一層効果的に防止される薄板を製造できる。
【００８５】
請求項２２に係る製造方法によれば、得られる薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化することができる。従って、得られた薄板を用いれば漏れ電流の発生を効果的に防止することができるので、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００８６】
請求項２３に係る発明によれば、得られる薄板の表層部に存在するＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の表面の少なくとも一部を窒化することができる。従って、得られた薄板を用いれば漏れ電流の発生を効果的に防止することができるので、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。また、エッチング後に窒化処理を行うので、露出したＡｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化物が多くなり、これにより漏れ電流の発生を一層効果的に防止できる。
【００８７】
請求項２４に係る発明によれば、窒化物の存在により漏れ電流の発生が効果的に防止されるので、小型でかつ大容量の電解コンデンサの提供が可能となる。
【００８８】
請求項２５に係る発明によれば、静電容量をさらに大きくすることができる利点がある。
【００８９】
請求項２６に係る発明によれば、これを用いて電解コンデンサを構成すれば、小型大容量でありつつ、より軽量化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態に係る窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を示す拡大側面図である。
【図２】  図１におけるＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の模式的断面図である。
【図３】  エッチング処理、化成処理を経たＡｌ−Ｎｂ系合金薄板を示す拡大側面図である。
【図４】  図３におけるＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子の模式的断面図である。
【図５】  この発明の製造方法の概略説明図である。
【図６】  比較例１におけるＡｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１…窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板
２…酸化皮膜が形成された、窒化物を有するＡｌ−Ｎｂ系合金薄板
３…Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物
４…Ａｌ−Ｎｂ−Ｎ系窒化層
５…Ａｌ−Ｎｂ−Ｏ系酸化皮膜層
６…Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（エッチング・化成処理前）
７…Ａｌ−Ｎｂ金属間化合物微粒子（エッチング・化成処理後）
２０…表層部
２１…エッチング対象領域
３３…冷却ロール
【図１】
0003897634.tif 000003
【図２】
0003897634.tif 000004
【図３】
0003897634.tif 000005
【図４】
0003897634.tif 000006
【図５】
0003897634.tif 000007
【図６】
0003897634.tif 000008