(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ純度が９９．８％以上で、箔表面において立方体方位からの方位差が１０％以下の結晶粒が８０％以上の面積を占めるとともに、りん酸水溶液によって定義される酸化膜溶解時間（Ｔ）が４５ｓｅｃ以下である箔であって、
前記酸化膜溶解時間（Ｔ）は、５０℃、２ mol／ｌのりん酸水溶液中に箔を浸漬し、該箔の浸漬時間と静電容量との関係を示す静電容量曲線（Ａ）において、静電容量の最大変化率を示す直線（Ｂ）と、最大静電容量を示す直線（Ｃ）との交点（Ｐ）に対応する浸漬時間とする
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】
【産業上の利用分野】
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】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
通常、電解コンデンサ電極に使用されるアルミニウム箔は、拡面率を高めて静電容量を向上させるために電気化学的あるいは化学的エッチング処理がなされる。また、近年製品の小型化に伴ってコンデンサの小型化、高静電容量化へのニーズが高まり、単純なエッチング処理だけでは十分な静電容量を得られないため、箔圧延後の熱処理による立方体方位の調整、Ｐｂ、Ｃｕ等の微量成分の添加といった方法が採られている（特開昭５０−１０４７１０，特開平８−３６７３，特開昭４５−２５９７８等）。
【０００４】
しかし、これらの方法だけでは昨今の高静電容量化の要求に十分に応えることができないため、アルミニウム箔表面に付着した油分や圧延時に形成された不均一な酸化膜を除去後、高温加熱してエッチング核を均一にする新たな酸化膜を形成させて、酸化膜の厚さを制御する方法も行われている（特開平３−１２２２６０号）。
【０００５】
しかし、酸化膜の厚さを制御しても均一なエッチングパターンが得られず、低静電容量となることがあった。
【０００６】
本発明は、このような技術背景に鑑み、確実に電解コンデンサの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の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、アルミニウム箔のエッチングにおいて、酸化膜の溶解性がエッチピットの発生に影響を及ぼしていることに着目し、この発明を完成した。
【０００８】
即ち、本発明は、Ａｌ純度が９９．８％以上で、箔表面において立方体方位からの方位差が１０％以下の結晶粒が８０％以上の面積を占めるとともに、りん酸水溶液によって定義される酸化膜溶解時間（Ｔ）が４５ｓｅｃ以下である箔であって、前記酸化膜溶解時間（Ｔ）は、５０℃、２ mol／ｌのりん酸水溶液中に箔を浸漬し、該箔の浸漬時間と静電容量との関係を示す静電容量曲線（Ａ）において、静電容量の最大変化率を示す直線（Ｂ）と、最大静電容量を示す直線（Ｃ）との交点（Ｐ）に対応する浸漬時間とすることを特徴とする。
【０００９】
この発明のアルミニウム箔は、Ａｌ純度、箔表面における結晶粒の立方体方位からのずれ、酸化膜溶解時間の３条件によって規定する。
【００１０】
Ａｌ純度は９９．８％以上とする。不純物量が増えるとエッチング時に過剰溶解してエッチング特性が低下するためである。なお、アルミニウム箔の表層部に溶解を促進するための特定元素濃化層が形成されている場合、前記Ａｌ純度は表層部を除く基材部について満たしていれば良く、本発明は濃化層におけるＡｌ純度を規定するものではない。好ましいＡｌ純度は９９．９％以上である。
【００１１】
箔表面における結晶粒の立方体方位からのずれは、Ａｌ純度と同様にエッチング時の過溶解の原因となる。そのため、箔表面において立方体方位からの方位差が１０％以下の結晶粒が８０％以上の面積を占めることを要する。好ましい面積割合は９０％以上である。
【００１２】
エッチングでは、箔表面の酸化膜が溶解する過程で、酸化膜の残っている部分と溶解して無くなった部分とでエッチピット密度に差が生じ、局所的にエッチピットが高密度に発生する。エッチピットの発生が局所的に高密度になるとエッチピット同士の結合が生じ、拡面率は均一にピットが発生した場合に比べて小さくなり、静電容量も低下する。酸化膜の溶解に時間がかかると、上述のエッチピットの局所的発生が起こりやすくなる。逆に、酸化膜がエッチングの開始から速やかに溶解されると、エッチピットは均一に発生し、結果として高い静電容量を得ることができる。
【００１３】
本発明のアルミニウム箔は、Ａｌ純度および結晶粒の立方体方位からの方位差のずれによって規定した上で、さらにエッチングによる拡面率を箔表面の酸化膜の溶解時間としてとらえ、上述のエッチングにおける局所的発生が起こりやすくなる時間をりん酸水溶液によって定義する酸化膜溶解時間（Ｔ）として規定する。
【００１４】
前記酸化膜溶解時間（Ｔ）は次の方法で求める。
【００１５】
まず、箔を２ mol／ｌ、５０℃のりん酸水溶液中に浸漬して連続的に静電容量を測定し、図１に示す浸漬時間と静電容量との関係を示す静電容量曲線（Ｔ）を求める。箔表面の酸化膜の厚さ（ｄ）は浸漬時間の経過に伴って薄くなり、静電容量は１／ｄに比例するので浸漬時間の経過に伴って増加する。また、浸漬時間の経過に伴って時間当たりの静電容量の変化率も大きくなり、変化率が最高値を示した後は酸化膜に代わる被膜が成長し、酸化膜に代わる誘電体被膜として働くため、次第に静電容量の変化率は減少し始める。このような溶解挙動に基づき、元からあった酸化膜はりん酸水溶液中で成長する被膜への変化は漸次進行するため、元の酸化膜が消滅した時間は静電容量曲線には明確に現れない。そこで、この発明では、酸化膜溶解時間（Ｔ）を次の方法で定義する。
１）  浸漬時間と静電容量の関係を示す静電容量曲線（Ａ）を求める（図１）。
２）  この静電容量曲線（Ａ）において、静電容量の最大変化率を示す直線（Ｂ）、即ち最大変化率を示す位置で接線をひく。
３）  静電容量曲線（Ａ）において、静電容量の最大値を示す直線（Ｃ）をひく。
４）  （Ｂ）（Ｃ）の交点を（Ｐ）とし、（Ｐ）に対応する浸漬時間（Ｔ）を酸化膜溶解時間とする。
【００１６】
このように酸化膜溶解時間（Ｔ）として規定することにより、化学組成や熱処理方法等の異なるアルミニウム箔を共通のパラメータでエッチング特性を評価して、得られる静電容量を把握することができる。
【００１７】
エッチング時に酸化膜を速やかに溶解して高密度かつ均一なエッチピットを形成するために、前記酸化膜溶解時間（Ｔ）は４５ｓｅｃ以下とする。４５ｓｅｃを超えて遅くなると、拡面率および静電容量の増大を見込めない。酸化膜溶解時間（Ｔ）は、３５ｓｅｃ以下が好ましく、特に３０ｓｅｃ以下が好ましい。酸化膜溶解時間（Ｔ）の下限値は定めないが、実用上は１５ｓｅｃ以上が好ましい。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
【００１９】
表１に示す３種類の化学組成のアルミニウム鋳塊に対し、常法により面削、熱間圧延、中間焼鈍を含む冷間圧延、５００℃×５時間の最終焼鈍を施して厚さ１００μｍのアルミニウム箔（基材）を得た。このアルミニウム箔をアミド硫酸で洗浄して表面酸化膜を除去し、表２に示す組成の合金を真空蒸着して厚さ０．０１μｍの蒸着層を形成した。箔基材と蒸着材の組合せを表３に示す。表３に示す１５種類の蒸着箔のうち、No. １，３を除いて昇温速度１℃／ｓｅｃ以上の急速加熱処理を施して供試材とした。各供試材について、上述の方法により酸化膜溶解時間（Ｔ）を測定するとともに、箔基材の立方体方位からの方位差が１０％以下の結晶粒が箔表面に占める面積率を求めた。また、次の条件でエッチングを行った後、ＥＩＡＪ法に従ってほう酸浴中で化成処理を行い、静電容量を測定した。静電容量はNo. １を１００％としたときの相対値で示す。これらの測定値を表３に併せて示す。
0005101761.tif 000002
【００２０】
【表１】
0005101761.tif 000003
【００２１】
【表２】
0005101761.tif 000004
【００２２】
【表３】
0005101761.tif 000005
【００２３】
表３の結果から明らかなように、Ａｌ純度、箔表面の結晶粒の方位差および酸化膜溶解時間（Ｔ）を規定することにより、静電容量の増大を確認できた。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電解コンデンサ電極用アルミニウム材は、Ａｌ純度が９９．８％以上で、箔表面において立方体方位からの方位差が１０％以下の結晶粒が８０％以上の面積を占めるとともに、りん酸水溶液によって定義される酸化膜溶解時間（Ｔ）が４５ｓｅｃ以下である箔であって、前記酸化膜溶解時間（Ｔ）は、５０℃、２ mol／ｌのりん酸水溶液中に箔を浸漬し、該箔の浸漬時間と静電容量との関係を示す静電容量曲線（Ａ）において、静電容量の最大変化率を示す直線（Ｂ）と、最大静電容量を示す直線（Ｃ）との交点（Ｐ）に対応する浸漬時間とするから、エッチング時に速やかに表面酸化膜が溶解する。そのため、エッチピットが高密度かつ均一に形成され、拡面率が高く静電容量を大幅に増大させることができる。また、前記酸化膜溶解時間（Ｔ）は溶解速度に基づくパラメータであるから、化学組成や熱処理方法等の異なるアルミニウム箔のエッチング特性を共通のパラメータで評価して静電容量を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において定義される酸化膜溶解時間の算出に使用する静電容量曲線を示す図面である。
【符号の説明】
Ａ…静電容量曲線
Ｂ…最大変化率直線
Ｃ…最大静電容量を示す直線
Ｐ…Ａ、Ｂの交点
Ｔ…酸化膜溶解時間
【図１】
0005101761.tif 000006