(57)【要約】【課題】各種電子機器に使用されるコンデンサ用電極箔に関し、大容量化と低ＥＳＲ化を同時に実現することを目的とする。【解決手段】弁作用金属からなる基材１の表面にニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層２を設けた構成により、これを陰極箔とし、導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサを作製した場合、陰極箔の静電容量が消滅して陽極箔のみが容量として発現するために大容量化が図れ、またニッケル層２に含まれるニッケル酸化物が半導体のために導電性を有してＥＳＲを低減し、またニッケル層２を蒸着によって形成する際に発生する熱によってニッケルとアルミニウムの反応が一部に起こるためにニッケル層２と基材１との結着強度が高まるという効果も有し、更にニッケル層２の厚みを大幅に薄くできるため、簡単な構成で安価に大容量化と低ＥＳＲ化を同時に実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁作用金属箔からなる基材と、この基材の表面に形成されたニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層を有したコンデンサ用電極箔。
【請求項２】
ニッケル層が、ニッケルからなる層とニッケル酸化物からなる酸化皮膜層とからなる請求項１に記載のコンデンサ用電極箔。
【請求項３】
ニッケル酸化物からなる酸化皮膜層が、少なくともニッケルからなる層の外表面に形成された請求項２に記載のコンデンサ用電極箔。
【請求項４】
弁作用金属箔とニッケル層の間に、アルミニウムとニッケル及び酸素の拡散層が形成された請求項１に記載のコンデンサ用電極箔。
【請求項５】
基材の表面に形成されたニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層の厚みが、片面当たり０．５μｍ以下である請求項１に記載のコンデンサ用電極箔。
【請求項６】
基材の表面に形成されたニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層が、基材の少なくとも片面に形成された請求項１に記載のコンデンサ用電極箔。
【請求項７】
基材の表面に形成されたニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層が、蒸着により形成されたものである請求項１に記載のコンデンサ用電極箔。
【請求項８】
弁作用金属からなる基材として、アルミニウム箔を用いた請求項１に記載のコンデンサ用電極箔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用されるコンデンサの中で、特に、導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサに最適な、コンデンサ用電極箔に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高周波化に伴い、電子部品の一つである電解コンデンサにおいても、従来よりも高周波領域でのインピーダンス特性に優れた大容量の電解コンデンサが求められてきており、このような要求に応えるために電気伝導度の高い導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが種々検討されている。
【０００３】
また、大容量化の要求に対しては、電極箔を積層させる場合と比較して構造的に大容量化が容易な巻回形（陽極箔と陰極箔とをセパレータを介在させて巻回した構造のもの）による導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサが製品化されてきている。
【０００４】
そして、このような固体電解コンデンサは、寿命、温度特性に加え、特に優れた高周波特性を有するため、パーソナルコンピュータの電源回路等に広く採用されており、静電容量Ｃを増大させる目的で、自然酸化皮膜が形成され難いニッケル箔等の非弁作用金属箔を陰極箔として用いることにより、陰極静電容量を実質的に無限大にする、という技術が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
更にまた、上記特許文献１による非弁作用金属のプレーン箔ではエッチング処理による粗面化ができないために陰極箔と固体電解質との実効的な接触面積が減少し、コンデンサ完成品としての等価直列抵抗が大きくなってしまうという課題を解決する目的で、エッチング処理により表面を粗面化したアルミニウム箔の表面に、無電解めっき法によって非弁作用金属であるニッケルのめっき膜を被着形成した陰極箔を用いる、という技術が提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特公平４−７０８６号公報
【特許文献２】特許第３４３９０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来のコンデンサ用電極箔では、ニッケル箔を陰極箔として用いる特許文献１の技術においては、一般的に陰極箔として用いられるアルミニウム箔と比較してニッケル箔は高価であるという課題があり、また、エッチング処理により表面を粗面化した金属箔の表面にニッケルのめっき膜を形成する特許文献２の技術においては、無電解めっき法においては、めっき膜の厚みを薄くすることが困難なために粗面化した細孔内部まで均一にニッケルのめっき膜を形成し難く、また、１μｍという厚みではエッチングピットを埋没させてしまうということに加え、粗面化した金属箔の表面に存在する酸化皮膜によってニッケルのめっき膜との結着強度を確保するのが難しいという課題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決し、簡単な構成で大容量化と低ＥＳＲ化を同時に実現すると共に、安価で高信頼性のコンデンサ用電極箔を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、弁作用金属箔からなる基材と、この基材の表面に形成されたニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層を有した構成にしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によるコンデンサ用電極箔は、弁作用金属からなる基材の表面にニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層を設けた構成により、このコンデンサ用電極箔を陰極箔として用い、導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサを作製した場合に、陰極箔の静電容量が消滅して発現しなくなり、陽極箔のみが容量として発現するために大幅な容量拡大を図ることができると共に、上記ニッケル層に含まれるニッケル酸化物は半導体のために導電性を有し、このためにＥＳＲの低減に大きく貢献するばかりでなく、ニッケル層の表面に存在するニッケル酸化物により、防食性の向上と、固体電解質との結着強度の向上が図れるものである。
【００１０】
更に、上記ニッケル層は、ニッケル層を蒸着によって形成する際に発生する熱によってニッケルと弁作用金属箔であるアルミニウムとの反応が一部に起こるためにニッケル層と基材との結着強度が高まるという効果も有し、また、ニッケル層の厚みを大幅に薄くすることが容易であることから、簡単な構成で安価に大容量化と低ＥＳＲ化を同時に実現することができるという効果が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜５、７、８に記載の発明について説明する。
【００１２】
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態１によるコンデンサ用電極箔の構成を示した断面図と片面の表面を拡大した断面図であり、図１（ａ）において、１は弁作用金属であるアルミニウム箔からなる基材、２はこの基材１の両面の表面に夫々形成されたニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層である。
【００１３】
上記コンデンサ用電極箔の詳細な構造を図１（ｂ）を用いて説明すると、上記アルミニウム箔からなる基材１の表面にはアルミニウム１ａとアルミニウム酸化物（Ａｌ−Ｏ）からなる自然酸化皮膜層３が形成されており、上記ニッケルとニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）からなるニッケル層２、ニッケルからなる層２ａとニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）からなる酸化皮膜層４が形成されている。
【００１４】
更に、上記アルミニウム１ａのアルミニウム酸化物（Ａｌ−Ｏ）からなる自然酸化皮膜層３とニッケルからなる層２ａの間には、ニッケル、アルミニウム、酸素（Ｎｉ−Ａｌ−Ｏ）からなる拡散層５が少なくとも一部に形成されている。
【００１５】
このように構成されたコンデンサ用電極箔は、厚みが５０μｍの高純度アルミニウム箔を基材１として用い、この基材１の表面に真空雰囲気中で酸素濃度を調整してニッケルの微粒子を蒸着させることにより、ニッケルからなる層２ａとニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）からなる酸化皮膜層４とからなるニッケル層２（片面の厚みが０．１μｍ）を形成するようにしたもので、ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）からなる酸化皮膜層４は少なくともニッケルからなる層２ａの外表面に形成され、ニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）からなる酸化皮膜層４の厚さは、ニッケル層２の厚さの約１／１０である。
【００１６】
上記ニッケル層２の形成は、上記蒸着法以外に、スパッタ法、ＣＶＤ法等のドライプロセス法によって形成すれば同様の効果を得ることが可能なものであり、更に、上記基材１を薄くすれば小型化を図ることができ、逆に厚くすればＥＳＲを低減することができるものである。
【００１７】
このように構成された本実施の形態１によるコンデンサ用電極箔は、上記ニッケル層２に含まれるニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）が半導体であるために導電性を有し、このためにＥＳＲの低減に大きく貢献するばかりでなく、ニッケル層２の表面に存在するニッケル酸化物（Ｎｉ−Ｏ）からなる酸化皮膜層４により、防食性の向上と、この電極箔を陰極箔として用い、導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサを作製した際に、固体電解質との結着強度の向上が図れるという格別の効果を奏するものである。
【００１８】
更に、上記蒸着によるニッケル層２は、蒸着によるニッケル層２の形成時に発生する熱によってアルミニウム酸化物（Ａｌ−Ｏ）からなる自然酸化皮膜層３とニッケルからなる層２ａの間にアルミニウムとニッケル及び酸素の拡散層５が生成されるために、ニッケル層２と基材１との結着強度が高まるという効果も有し、ニッケル層２の厚みを大幅に薄くすることが容易であることから、簡単な構成で安価に大容量化と低ＥＳＲ化を同時に実現することができるという格別の効果も奏するものである。
【００１９】
なお、本実施の形態１においては、上記ニッケル層２の厚みは０．１μｍ／片面で形成したものであるが、更に薄くすることは技術的に何ら問題なく可能であり、その効果も十分に得ることができる。また、逆に厚くしても、より大きな効果が得られるものではなく、コスト的に高くなるばかりであることから、ニッケル層２の厚みは０．５μｍ／片面、更に好ましくは０．１μｍ／片面もあれば十分であると言える。
【００２０】
そして、このように構成された本実施の形態１によるコンデンサ用電極箔を陰極箔として用い、導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサを作製して容量と等価直列抵抗を測定した結果を比較例としての従来品（エッチング処理したアルミニウム箔を陰極箔として用い、ニッケル層は形成しない）と比較して（表１）に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
（表１）から明らかなように、本実施の形態１によるコンデンサ用電極箔は、基材１の表面にニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層２が形成された構成により、このコンデンサ用電極箔を陰極箔として用い、導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサを作製した場合に、陰極箔の静電容量が消滅して発現しなくなり、陽極箔のみが容量として発現するようになるため、容量の大幅な拡大とＥＳＲの大幅な低減を同時に実現することが可能になるという格別の効果を奏するものである。
【００２３】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項６に記載の発明について説明する。
【００２４】
本実施の形態２は、上記実施の形態１で図１を用いて説明したコンデンサ用電極箔の表面に設けたニッケル層の構成が一部異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に説明する。
【００２５】
本実施の形態２では、基材１の表面に形成するニッケルとニッケル酸化物からなるニッケル層２を基材１の片面の表面のみに形成したものであり、このように構成された本実施の形態によるコンデンサ用電極箔を陰極箔として用い、導電性高分子を固体電解質とする固体電解コンデンサを作製して容量と等価直列抵抗を測定した結果を比較例としての従来品（エッチング処理したアルミニウム箔を陰極箔として用い、ニッケル層は形成しない）と比較して上記（表１）に併記して示す。
【００２６】
（表１）から明らかなように、本実施の形態２によるコンデンサ用電極箔を陰極箔として用いた固体電解コンデンサは、従来品と比較して容量の大幅な拡大とＥＳＲの低減を図って優れた性能を発揮することが分かり、これらは全て上記実施の形態１と同様の作用効果に加え、ニッケル層２を基材１の片面の表面のみに形成すれば、ニッケル層２を形成しない側の表面に形成されたアルミニウムとアルミニウム酸化物からなる自然酸化皮膜層３の静電容量も実質的に消滅して発現しなくなるためである。
【００２７】
但し、ニッケル層２の形成を基材１の片面の表面のみとしたことにより、上記実施の形態１と比較するとＥＳＲが増大し、従来品と近い値になっていることから、ニッケル層２の形成は少なくとも片面の表面上に形成する必要があると言える。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によるコンデンサ用電極箔は、大容量化と低ＥＳＲ化を同時に実現することができるという効果を有し、あらゆる分野のコンデンサ用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１によるコンデンサ用電極箔の構成を示した断面図、（ｂ）同片面の表面を拡大した断面図
【符号の説明】
【００３０】
１  基材
１ａ  アルミニウム
２  ニッケル層
２ａ  ニッケルからなる層
３  アルミニウム酸化物からなる自然酸化皮膜層
４  ニッケル酸化物からなる酸化皮膜層
５  ニッケル、アルミニウム、酸素からなる拡散層
【図１】
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