JPS6328027A - 電解コンデンサ用電極箔とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電解コンデンサ用電極箔とその製造方法に関
するものである。

従来の技術 電解コンデンサ用の電極箔は、コンデンサの小型化およ
び大容量化をねらいとして、従来からその表面をできる
限り巧妙にエツチングして表面積を増加する方法が行わ
れてきた。たとえば、特公昭５７−１７０８０号公報に
は、電極箔に陽極酸化を施してからエツチングを行う方
法、特公昭６０−３８８６１号公報には、多段階エツチ
ング法で電極箔の拡面化を行う方法、また、特開昭５５
−１１３６４号公報にはトリポリりん酸塩中でエツチン
グする方法が知られている。さらには、特開昭６１−５
１８７号公報および同じく特開昭６１−５１８８号公報
には、アルミニウム箔の表面に、電解エツチング液に対
して耐性を有し、かつ、エツチング核を形成すべき多数
の微細孔の形成された耐性被膜が一体的に付着されてな
る電解コンデンサ用アルミニウム電極材、また微細孔の
形成にあたっては、アルミニウム箔の表面に、金属若く
は非金属の微粒子を混入した被覆材を塗布した後、微粒
子を除去することにより、多数の微細孔の形成された耐
性被膜を形成できることが開示されている。

発明が解決しようとする問題点 従来の技術のうち、はじめの３つの発明が開示している
如き構成では、電極箔の表面は、エツチングに゛さいし
ては、つねにエツチング液に一様に接触しておりその結
果、どうしても第２図に示すような過剰工・ノチング６
を実質的に防ぎ得るものではなく、粗面化の程度はわる
いものとなる。また、あとの２つの発明による構成では
、コンデンサ電極材にフォトレジストの如きエツチング
液に対して非溶性、耐食性の被膜をアルミニウム上に付
着させると、エツチング後にレジスト膜を除去する工程
が必須のものとなり、そのさい、除去液に浸漬すると、
すでに微細にエツチングを施されたアルミニウム電極材
の内部にレジストの成分が入り込んでくるために、その
除去に手間がかがり、その上、十分な除去はきわめてむ
つかしく、その結果コンデンサ特性の低下を招く原因と
もなる。

本発明は、上記の問題点に鑑みて、電極箔の過剰エツチ
ングを防止し、かつ、コンデンサ材料である弁作用金属
上にまんべんなく均一にエッチビットを形成させること
のできる電極コンデンサ用電極箔とその製造方法を提供
する。

問題点を解決するための手段 上記のような問題点を解決するために、本発明は、弁作
用を有する金属の表面に多数の微細孔を有する弁作用金
属自体の酸化物を設けたものであり、弁作用金属の表面
に、樹脂ハンプを形成し、金属表面を酸化処理したのち
に、バンプを除去するというものである。

作用 本発明は、上記の構成によって、電極箔のエツチングを
施す前に、エツチング部の金属を露出し、残りの部分は
、金属酸化物で被覆されているので、電極コンデンサ作
成のためのエツチングにさいして、金属部が酸化物部に
くらべてきわめてエツチングされやす（、過剰エツチン
グも防止され、表面積の大きい所望のエツチングが行わ
れることになる。

実施例 以下に、本発明の構成を第１図にもとづいてわかりやす
く説明する。弁作用を有する金属としては、アルミニウ
ムをはじめタンタル、チタン等の電解コンデンサ用とし
て周知のものが用いられる。

これらの弁作用金属Ｆｉ　１にバンプ２を形成する。

バンプ２は、樹脂によるとっ起がもっとも適しており、
具体的には、スチレン、アクリル、塩化ビニル、酢酸セ
ルロース、ポリカーボネイト、ポリエチレン等の熱可塑
性樹脂の粒子を含有する懸濁液に弁作用金属１を浸漬し
て、乾燥後加熱して、前記粒子を軟化することによって
、弁作用金属１に付着させる。また、金属箔に樹脂バン
プを形成するべつの方法として電着による塗装あるいは
、樹脂の粒子が浮遊している雰囲気中に加熱した弁作用
金属箔を導入することによっても可能である。

樹脂粒子の粒径は、エツチングのビット径に合せて、所
望の大きさを選択することができるが、電極コンデンサ
のためのエッチビットの形成であることを考えれば、あ
まり大きな粒子は得策ではなく、エッチビットと同程度
の粒径の０．１〜１０ミクロンが適当である。また、ビ
ットの数は、たとえば懸濁液中の粒子数および、塗布厚
を制御することによって容易に行うことができる。この
ような比較的に粒径の小さな樹脂粒子は、浮化あるいは
懸濁重合によって合成したものや、大きい粒子を機械的
に粉砕して微粒化したものも使用することができる。こ
うしてバンプ２を形成した弁作用金属箔１は、陽極酸化
あるいは、各種の酸化剤を用いて、バンプ形成のないも
とのままで露出している金属表面を酸化することによっ
て、酸化皮膜３を形成する。電極酸化は、カルボン酸等
の有機酸、はう酸やりん酸等あるいはこれらの塩等の比
較的に導電性のよい溶液で通常の陽極酸化の方法で実施
できる。また、化学的に酸化する場合は、硝酸や硝酸塩
、過酸化水素等の酸化剤を用いてもよいし、たんに熱溶
液中に浸漬することによっても可能である。このように
、樹脂のバンプ２と酸化皮膜３を表面に付着した弁作用
金属箔１を溶剤に浸漬して、バンプ２を除去する。

バンプ２を除去したときのようすは第１図の４で示す。

上記の手順によって、バンプ２で被覆されていた部分の
金属を露出させると、選択的に微細孔を有する弁作用金
属の酸化物を表面２こ生成させた電極コンデンサ電極用
金属箔が得られる。しかるのちに、これをエツチング液
に浸漬し、所望のエッチピット５を金属部に形成する。

エツチングについては、既知の方法は、いずれも実施可
能であるが、その代表的なものは、塩素イオンを含をす
る水溶液に金属箔を浸漬し、通電しながら行う方法であ
る。

つぎに、本発明の電極箔とこれを用いてコンデンサを作
成したときの特性を実施例１および２に示す。

実施例１ 厚さ１００ミクロン、純度９９．９９％のアルミニウム
箔を平均粒径０．２ミクロンのＰ　Ｍ　Ｍ　Ａ粒子を重
量百分率で０．８％含有する水溶液に浸漬し、５ミクロ
ン厚にアルミ箔に均一に塗布する。６０℃で１５分間加
熱して乾燥し、１４０〜１７０°Ｃで５分間加熱するこ
とにより、Ｐ　Ｍ　Ｍ　Ａのバンプをアルミニウム電極
箔にまんべんなく形成する。つぎに、露出しているアル
ミニウム部は、７％はう酸水溶液中で５５Ｖで化成して
酸化皮膜を形成する。これをよく水洗して乾燥してから
メチルエチルケトン中に浸漬し、ＰＭＭＡのバンプを溶
解して除去する。

つぎに、５％塩酸と０．０３％蓚酸からなる水溶液に浸
漬し、液温８０℃、電流密度３．５ｍＡ／ａｎｔで２分
間エツチングした。しかるのちに、このアルミニウム箔
を１０％はう酸水溶液中で３８０■で化成したところ、
得られた電極箔の静電容量は０．８８μＦ　／　ｃｕｔ
であった。比較例として、樹脂バンプを形成しない場合
のアルミニウム電極箔の容量は、０．７３μＦ／ｃｏｔ
であったので約２０％の容量増加が本発明のアルミニウ
ム電極箔で達成された。

実施例２ 平均粒径０．４５ミクロンのポリスチレン粒子を懸濁し
た状態で含有し、その濃度が５％の水溶液を用意し、こ
れに厚さ１０４ミクロン、純度９９．９９％のアルミニ
ウム箔を浸漬し、約１０ミクロンの厚さに懸濁液をアル
ミニウム箔に均一に塗布した。７０℃で１０分間乾燥後
、１２０〜１５０℃で７分間熱処理を行って、ポリスチ
レンの粒子をアルミニウム上に融着させることによって
、アルミニウム上にまんべんなく樹脂バンプを形成する
。これを５％りん酸水溶液中で７５Ｖで化成し、バンプ
の形成されていない金属アルミニウムの露出部に酸化皮
膜を形成し、水洗、乾燥してからトルエン溶液で処理す
ることによって、ポリスチレンのバンプを除去する。

つぎに、５％塩酸、および、０．０３％蓚酸水溶液中で
液温８５℃、電流密度３．０ｍＡ／ｃｎｌで２分間エツ
チングした。しかるのちに、アルミ電極箔を１０％はう
酸水溶液に浸漬し、３８０■で化成してから、静電容量
を測定したところ、０．８２μＦ／ｃａｌの値を得た。

比較例として、ポリスチンの樹脂バンプをアルミニウム
上に形成することなしにエツチングし、ひきつづいて化
成処理して得られた電極箔の静電容量は、０．６９μＦ
／ｄであった。上記の結果からあきらかなように、本発
明の樹脂ハンプ形成電極を用いることにより１７％の容
量増が認められた。

発明の効果 以上のように、本発明は、弁作用金属の表面に多数の微
小バンプを形成し、しかるのちに、前記表面を酸化し、
露出している前記弁作用金属の表面に、前記弁作用金属
の酸化皮膜を形成し、そののちに、前記バンプを除去し
て、エツチング処理を施すことによって、過剰エツチン
グを防ぎ、均一にまんべんなくエツチングすることが可
能であり、その結果、電極箔の粗面化が従来より非常に
大きくなることから、電解コンデンサの小型化ないしは
大容量化に大いに貢献できるものとなる。

また、ピット径やピント数を樹脂ハンプの粒径を選択す
ることによって制御することもある程度可能であり、品
質の安定化に好都合となる。また二本発明は、エツチン
グ液に非溶性、耐食性のレジスト材料を使用しないので
これの除去も不要で、かつ、この成分の電極材に残肖す
ることによるコンデンサ特性の低下をきたすこともない
。さらに、本発明は、電解コンデンサ用の弁作用金属以
外の一般の金属に微細なスポット状のエツチングを施す
さいにも適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における電解コンデンサ用電
極滴の断面図、第２図は従来の電解コンデンサ用電極箔
の断面図である。 １・・・・・・弁作用金属箔、２・・・・・・バンプ、
３・・・・・・酸化皮膜、５・・・・・・エソチピ７ト
、６・・・・・・過剰エツチング。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名菓　１　図
　　　　　　　　　　　　　　　／−一一斗作用廷箔第
２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁作用金属の表面に多数の微細孔を有する前記弁
   作用金属の酸化物を設けてなる電解コンデンサ用電極箔
   。
2. （２）弁作用金属の表面に多数の微小バンプを形成し、
   しかるのちに、前記表面を酸化し、露出している前記弁
   作用金属の表面に、前記弁作用金属の酸化皮膜を形成し
   、そののちに、前記バンプを除去して、前記弁作用金属
   の表面に多数の微細孔を有する前記弁作用金属の酸化物
   を形成する電解コンデンサ用電極箔の製造方法。