JPH079870B2 - 電解コンデンサ用アルミニウム電極の製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ用アルミニウム電極の製造方法Info
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- JPH079870B2 JPH079870B2 JP14056687A JP14056687A JPH079870B2 JP H079870 B2 JPH079870 B2 JP H079870B2 JP 14056687 A JP14056687 A JP 14056687A JP 14056687 A JP14056687 A JP 14056687A JP H079870 B2 JPH079870 B2 JP H079870B2
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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アルミニウム電極の製造方法
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術 電解コンデンサの電極には、非常に薄い誘電体皮膜が電
気化学的に生成されるような金属が用いられ、現在はア
ルミニウムとタンタルが電極材料として工業化されてい
る。
気化学的に生成されるような金属が用いられ、現在はア
ルミニウムとタンタルが電極材料として工業化されてい
る。
このうちアルミニウム電極の誘電体であるAl2O3の比誘
電率はおよそ７〜10であり、他ので弁作用金属の比誘電
率よりも決して大きな値ではない。
電率はおよそ７〜10であり、他ので弁作用金属の比誘電
率よりも決して大きな値ではない。
たとえばTa2O5は比誘電率ε＝25.2であり、TiO2のε＝6
6.1である。このためアルミニウム電解コンデンサに用
いられるアルミニウム箔は静電容量増大のために高倍率
エッチング処理を行い、表面積を増大させている。
6.1である。このためアルミニウム電解コンデンサに用
いられるアルミニウム箔は静電容量増大のために高倍率
エッチング処理を行い、表面積を増大させている。
このエッチング処理は箔厚を考慮し幾何学的に最も表面
積増大になるべく形状、すなわち理想エッチング状態に
すべく電気化学的あるいは化学的なエッチング方法の研
究が行われている。しかしながらエッチング技術はかな
り進歩し，現時点において現在の表面拡大率の２倍、３
倍とすることは単に表面を微細化させるのみでは不可能
になってきている。
積増大になるべく形状、すなわち理想エッチング状態に
すべく電気化学的あるいは化学的なエッチング方法の研
究が行われている。しかしながらエッチング技術はかな
り進歩し，現時点において現在の表面拡大率の２倍、３
倍とすることは単に表面を微細化させるのみでは不可能
になってきている。
発明が解決しようとする問題点 また仮により微細化することに成功したとしても、高い
電圧になるとエッチング孔のいわゆる目詰り現象によっ
てエッチング形状は生かせず、静電容量の低下を招く。
さらに電解コンデンサを作成した時も電解液との界面接
触が低下し、箔抵抗の増大、tanδの増大、インピーダ
ンス特性の低下など様々な諸特性の低下につながる。
電圧になるとエッチング孔のいわゆる目詰り現象によっ
てエッチング形状は生かせず、静電容量の低下を招く。
さらに電解コンデンサを作成した時も電解液との界面接
触が低下し、箔抵抗の増大、tanδの増大、インピーダ
ンス特性の低下など様々な諸特性の低下につながる。
一方陽極酸化方法（化成方法）による静電容量の増大も
試みられている。これは純水ボイル処理によるベーマイ
ト皮膜と電気化学的生成皮膜との複合皮膜、ホウ酸溶液
による化成皮膜とリン酸溶液による化成皮膜との複合皮
膜、化成前処理に特殊薄膜を作成させて、該薄膜と電気
化学的皮膜との複合皮膜など様々な検討が行われてい
る。しかしながら大幅な静電容量の増加方法は見出され
ていない。
試みられている。これは純水ボイル処理によるベーマイ
ト皮膜と電気化学的生成皮膜との複合皮膜、ホウ酸溶液
による化成皮膜とリン酸溶液による化成皮膜との複合皮
膜、化成前処理に特殊薄膜を作成させて、該薄膜と電気
化学的皮膜との複合皮膜など様々な検討が行われてい
る。しかしながら大幅な静電容量の増加方法は見出され
ていない。
このように現時点に使用されている99.99％あるいは99.
9％の高純度アルミニウム箔を用いた改良では大幅な静
電容量の増大にはかなりの困難に直面している。無理を
して静電容量の増大を図っても漏れ電流の増大、耐圧の
低下を起こし良好な結果は得られない。
9％の高純度アルミニウム箔を用いた改良では大幅な静
電容量の増大にはかなりの困難に直面している。無理を
して静電容量の増大を図っても漏れ電流の増大、耐圧の
低下を起こし良好な結果は得られない。
問題点を解決するための手段 本発明はこのような背景をもとに無理なく大きな静電容
量が得られる電解コンデンサ用アルミニウム電極の製造
方法を提供しようとするものである。
量が得られる電解コンデンサ用アルミニウム電極の製造
方法を提供しようとするものである。
本発明の骨子は高誘電率を有するチタン酸バリウムまた
はランタン酸バリウムをアルミニウム表面上に溶射し、
0.1μｍ以下の薄膜となし、このままではチタン酸バリ
ウム、ランタン酸バリウム中にボイド、クラックなどが
残存したり、溶射未完成な部分があったりし、もともと
耐圧の低いものであるが故に、水溶液中にてアルミニウ
ムを陽極酸化し、耐電場強度をもたせ、高CVを有する電
解コンデンサ用電極を得ようとするものである。
はランタン酸バリウムをアルミニウム表面上に溶射し、
0.1μｍ以下の薄膜となし、このままではチタン酸バリ
ウム、ランタン酸バリウム中にボイド、クラックなどが
残存したり、溶射未完成な部分があったりし、もともと
耐圧の低いものであるが故に、水溶液中にてアルミニウ
ムを陽極酸化し、耐電場強度をもたせ、高CVを有する電
解コンデンサ用電極を得ようとするものである。
すなわち、酸化アルミニウム薄膜中にチタン酸バリウム
またはランタン酸バリウムを混在させた誘電体皮膜を生
成させ、静電容量はチタン酸バリウムまたはランタン酸
バリウムにより大幅に増大せしめ、耐圧（耐電場強度）
は酸化アルミによってもたせようとするものである。
またはランタン酸バリウムを混在させた誘電体皮膜を生
成させ、静電容量はチタン酸バリウムまたはランタン酸
バリウムにより大幅に増大せしめ、耐圧（耐電場強度）
は酸化アルミによってもたせようとするものである。
またチタン酸バリウムなどはセラミックコンデンサに用
いられており、比誘電率は非常に大きいが、製品作成上
誘電体としての厚みが大きいため、 なる式からも判るようにｄが大きいため、アルミニウム
電解コンデンサのエッチング処理を施したものと大差が
なくなっている。これは誘電体耐圧および誘電体作成時
におけるボイド、クラックなどの要因により厚くなって
いるものである。本発明はこうしたアルミニウムとセラ
ミックの双方の欠点を補い得るものである。
いられており、比誘電率は非常に大きいが、製品作成上
誘電体としての厚みが大きいため、 なる式からも判るようにｄが大きいため、アルミニウム
電解コンデンサのエッチング処理を施したものと大差が
なくなっている。これは誘電体耐圧および誘電体作成時
におけるボイド、クラックなどの要因により厚くなって
いるものである。本発明はこうしたアルミニウムとセラ
ミックの双方の欠点を補い得るものである。
しかしながら、本発明においてチタン酸バリウムまたは
ランタン酸バリウムと酸化アルミニウムはあくまで混在
させなければならず、双方がセパレータで直列系で配置
していると全く効果がないばかりか、静電容量の大幅な
低下を招く。
ランタン酸バリウムと酸化アルミニウムはあくまで混在
させなければならず、双方がセパレータで直列系で配置
していると全く効果がないばかりか、静電容量の大幅な
低下を招く。
本発明者はこの問題を解決すべく種々の検討を行った結
果、溶射して表面に付着するチタン酸バリウム、ランタ
ン酸バリウムの付着厚みを0.1μｍ以下とし、短時間で
適正な疎密度の酸化膜を形成すると、大幅に静電容量が
増大することを見出した。
果、溶射して表面に付着するチタン酸バリウム、ランタ
ン酸バリウムの付着厚みを0.1μｍ以下とし、短時間で
適正な疎密度の酸化膜を形成すると、大幅に静電容量が
増大することを見出した。
アルミニウムに溶射する場合、溶射される厚みｄ′とし
てｄ′＝14Å×Ｖ（Ｖは後に陽極酸化される電圧であ
る）が良好であった。
てｄ′＝14Å×Ｖ（Ｖは後に陽極酸化される電圧であ
る）が良好であった。
作用 このようにして作成した電極箔は溶射した金属の酸化物
皮膜と酸化アルミニウム皮膜によるコンデンサが等価的
に並列接続されるため、非常に高静電容量品となり、ま
た誘電体皮膜耐圧も良好で、大幅な電解コンデンサの小
型化が図れる。またエッチングされた表面にかなりの凹
凸を有するアルミニウム箔上にも溶射がスムーズに行わ
れるため、著しく小型化が図れた。
皮膜と酸化アルミニウム皮膜によるコンデンサが等価的
に並列接続されるため、非常に高静電容量品となり、ま
た誘電体皮膜耐圧も良好で、大幅な電解コンデンサの小
型化が図れる。またエッチングされた表面にかなりの凹
凸を有するアルミニウム箔上にも溶射がスムーズに行わ
れるため、著しく小型化が図れた。
実施例 純度99.99％、厚さ70μｍのアルミニウム箔を塩酸を主
体とするエッチング液を用いて電解エッチングを行い、
約30倍の表面積を有するエッチング箔を作成した。次い
で約0.1μｍ厚になるようにチタン酸バリウムを表裏に
溶射した試料Ａ、ランタン酸バリウムを溶射した試料ｂ
を各々作成した。上記試料Ａ、Ｂおよび溶射を行わない
試料ＣをpH＝6.5のリン酸アンモニウム溶液で80V陽極酸
化を行い、皮膜特性を測定した。静電容量は５％ホウ酸
アンモニウム溶液中において120Hzで測定、皮膜耐圧は
上記化成液中で0.1mA/cm2で通電した時の電圧−時間特
性を測定し、電圧上昇停止点を被膜耐圧とした。また漏
れ電流は上記測定液で50V印加し２分後の値を読み取っ
た。その結果を表に示す。
体とするエッチング液を用いて電解エッチングを行い、
約30倍の表面積を有するエッチング箔を作成した。次い
で約0.1μｍ厚になるようにチタン酸バリウムを表裏に
溶射した試料Ａ、ランタン酸バリウムを溶射した試料ｂ
を各々作成した。上記試料Ａ、Ｂおよび溶射を行わない
試料ＣをpH＝6.5のリン酸アンモニウム溶液で80V陽極酸
化を行い、皮膜特性を測定した。静電容量は５％ホウ酸
アンモニウム溶液中において120Hzで測定、皮膜耐圧は
上記化成液中で0.1mA/cm2で通電した時の電圧−時間特
性を測定し、電圧上昇停止点を被膜耐圧とした。また漏
れ電流は上記測定液で50V印加し２分後の値を読み取っ
た。その結果を表に示す。
発明の効果 表に示したように本発明の手法によって作成した電極は
大幅な静電容量の増大が図られ、製品とした場合も大幅
な小型化が図れるようになった。また他の電気的製品特
性も従来品と比べほとんど遜色なく、工業的かつ実用的
価値大なるものである。
大幅な静電容量の増大が図られ、製品とした場合も大幅
な小型化が図れるようになった。また他の電気的製品特
性も従来品と比べほとんど遜色なく、工業的かつ実用的
価値大なるものである。
Claims (3)
- 【請求項１】アルミニウム金属の表面にチタン酸バリウ
ムまたはランタン酸バリウム、あるいはその双方を溶射
した後、陽極酸化処理し、弁作用金属との複合混在誘電
体皮膜を生成させることを特徴とする電解コンデンサ用
アルミニウム電極の製造方法。 - 【請求項２】上記アルミニウム金属をエッチング処理し
た後、該金属の表面にチタン酸バリウム、ランタン酸バ
リウムのうち一方またはその双方を溶射し、陽極酸化処
理を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電解コンデンサ用アルミニウム電極の製造方法。 - 【請求項３】上記溶射されるチタン酸バリウム、ランタ
ン酸バリウムの厚みが0.1μｍ以下であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の電解コン
デンサ用アルミニウム電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14056687A JPH079870B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 電解コンデンサ用アルミニウム電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14056687A JPH079870B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 電解コンデンサ用アルミニウム電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63304613A JPS63304613A (ja) | 1988-12-12 |
| JPH079870B2 true JPH079870B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15271665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14056687A Expired - Fee Related JPH079870B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 電解コンデンサ用アルミニウム電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079870B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4225920A1 (de) * | 1992-08-05 | 1994-02-10 | Roederstein Kondensatoren | Kondensator, insbesondere Elektrolytkondensator |
| US6865071B2 (en) | 1998-03-03 | 2005-03-08 | Acktar Ltd. | Electrolytic capacitors and method for making them |
| CN110565140A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-13 | 南通海星电子股份有限公司 | 一种高介电常数复合膜铝箔的制备方法 |
| US20240395471A1 (en) * | 2021-09-30 | 2024-11-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrode foil for electrolytic capacitor, electrolytic capacitor, method for producing electrode foil for electrolytic capacitor, and method for producing electrolytic capacitor |
-
1987
- 1987-06-04 JP JP14056687A patent/JPH079870B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63304613A (ja) | 1988-12-12 |
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