DE4127743C2 - Oberflächenvergrößerte Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren und Vakuum-Beschichtungsverfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Oberflächenvergrößerte Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren und Vakuum-Beschichtungsverfahren zu deren HerstellungInfo
- Publication number
- DE4127743C2 DE4127743C2 DE19914127743 DE4127743A DE4127743C2 DE 4127743 C2 DE4127743 C2 DE 4127743C2 DE 19914127743 DE19914127743 DE 19914127743 DE 4127743 A DE4127743 A DE 4127743A DE 4127743 C2 DE4127743 C2 DE 4127743C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- aluminum
- coating
- foil
- aluminum foil
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 49
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 239000011888 foil Substances 0.000 title claims description 31
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 title claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- CNRZQDQNVUKEJG-UHFFFAOYSA-N oxo-bis(oxoalumanyloxy)titanium Chemical compound O=[Al]O[Ti](=O)O[Al]=O CNRZQDQNVUKEJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C14/021—Cleaning or etching treatments
- C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/081—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/225—Oblique incidence of vaporised material on substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Aluminiumfolie mit erhöhter spezifischer
Oberflächenkapazität mit einer beidseitig aufgebrachten Schicht, die als Katode in Elektrolytkondensatoren
eingesetzt wird und das Verfahren zu deren Herstellung durch beidseitige
Vakuumbeschichtung mit Aluminium.
Es ist allgemein bekannt, in Elektrolytkondensatoren eingesetzte
Aluminiumfolien zur Gewährleistung einer hohen spezifischen
Flächenkapazität auf beiden Seiten aufzurauhen. Dieses Aufrauhen
und damit das Vergrößern der Oberfläche durch chemisches oder
elektrochemisches Herauslösen von metallischem Aluminium aus der
Folienoberfläche erfolgt durch dessen Umwandlung in beispielsweise
Aluminiumhydroxid oder Aluminiumchlorid. Nachteilig ist
dabei, daß die Aufarbeitung der verwendeten aggressiven
Ätzlösungen aus Gründen des Umweltschutzes einen hohen Aufwand
erfordert. Darüber hinaus müssen die Folien nach dem Ätzen
ausreichend mit Wasser gespült werden, so daß außerdem eine
umfangreiche Wasserver- und entsorgung notwendig ist. Weiterhin
sind zur Erzeugung einer hohen spezifischen Kapazität spezielle
Vorbehandlungen der Ausgangsglattfolie oder legierungstechnische
Maßnahmen erforderlich.
Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Rauhigkeit einer
bereits geätzten Folie durch Aufdampfen von Ti noch verstärkt
wird (EP 0 272 926 A2). Infolge der Notwendigkeit eines
Ätzprozesses vor dem Bedampfen werden auch bei diesem Verfahren
die obengenannten Nachteile nicht vermieden.
Es ist ein weiteres Verfahren unter Verwendung von Ti für die
Schichtherstellung bekannt, indem mit dem Aluminium Titanoxid
aufgedampft wird. Der Prozeß wird im Katoden-Bogen ausgeübt (JP
3-147 3121 A. In: Patents Abstr. of Japan, Sect. E. Vol. 15 (1991),
Nr. 371 (E-1113)). Mit diesem Verfahren wird keine hohe Produktivität
erreicht, so daß es zu teuer ist, um größere Mengen, wie es bei
der Herstellung von Kondensatorfolien nötig ist, zu beschichten.
Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem zum Vermeiden dieser
Nachteile die notwendige Oberflächenvergrößerung durch Aufdampfen
einer porösen Schicht auf Al- oder Kunststoffolien erfolgt (DE
30 29 171 A1). Die Porosität wird dadurch erreicht, daß das Aufdampfen
unter einem möglichst kleinen Winkel gegen die Substratoberfläche
erfolgt. Poröse Filme haben jedoch den Nachteil, daß die
Grenzfläche zwischen dem Substrat und dem aufgedampften Film eine
Schwachstelle der Haftung darstellt, und die aufgedampfte Schicht
unter Einwirken des Betriebselektrolyten leicht abgelöst wird und
somit eine geringe Stabilität aufweist.
Schließlich ist es auch noch bekannt, die Aluminiumfolien für Elektrolytkondensatoren doppelseitig
mit Titan zu beschichten (US 4 970 626). Das Aufdampfen
von Titan erfolgt in üblichen Bandbedampfungsanlagen über einer
Kühlwalze, so daß der Auftreffwinkel der Dampfteilchen sehr groß
bis senkrecht zur Ebene ist. Damit werden die bereits den anderen
bekannten Verfahren anhaftenden Mängel nicht beseitigt. Außerdem
ist die dazu erforderliche Menge Ti sehr teuer, so daß das
Verfahren unwirtschaftlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aluminiumfolie für
Elektrolytkondensatoren mit hoher spezifischer Flächenkapazität
und hoher Stabilität sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu
schaffen, wobei chemische bzw. elektrochemische Prozesse bei der
Herstellung vermieden werden sollen. Das Verfahren soll umweltfreundlich
sein. Das Verfahren soll mit konventionellen Vakuum-Beschichtungsanlagen, d. h. Bedampfungsanlagen, ausführbar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe
nach den Merkmalen der
Ansprüche 1 und 3 gelöst. Weitere Ausgestaltungen beinhalten die
Unteransprüche.
Die geforderten Eigenschaften der Aluminiumfolie werden im
wesentlichen dann erreicht, wenn das aufgebrachte Aluminium in
der Schicht in Form von stengelförmigen Kristalliten vorliegt, die
vom Aluminiumoxid eingehüllt und voneinander elektrisch isoliert sind.
Durch die mäanderförmige
Anordnung der Kristallite, die durch Oxidphasen voneinander
isoliert sind, wird offenbar eine große "innere" Oberfläche
erzeugt, die die große spezifische Flächenkapazität erzeugt.
Verstärkt wird dieser Effekt noch durch eine gewisse Mikrorauhigkeit
der Oberfläche infolge der stengelförmigen Kristallite.
Durch den erfindungsgemäßen Schichtaufbau und das Vermeiden der
Porosität wird eine hohe Adhäsion der Schicht gegenüber der
Grundfolie aus Aluminium gewährleistet.
Das Einbringen von Ventilmetallen, wie Ti, Ta, Zr bzw. deren
Verbindungen, dient zu einer weiteren Erhöhung der spezifischen
Oberflächenkapazität, und das Zusetzen von Stabilisierungselementen,
wie P oder Cr bzw. deren Verbindungen, erhöht die Beständigkeit
der Schicht gegenüber dem Betriebselektrolyten.
Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens zur Herstellung der
Aluminiumfolie ist der Auftreffwinkel des Aluminiumdampfes
relativ zur Folienoberfläche zu Beginn der Beschichtung. Der
Auftreffwinkel darf nicht zu klein sein, denn ein Aufdampfen mit
zu kleinem Winkel zu Beginn der Schichtbildung führt zu porösen
Schichten und unzureichender Schichthaftung (siehe DE 30 29 171 A1).
Es wurde gefunden, daß bei der genannten Ioneneinwirkung
der Auftreffwinkel zu Beginn der Schichtbildung mehr als 30°
betragen muß. Ohne Ioneneinwirkung muß der Auftreffwinkel zu
Beginn der Schichtbildung sogar mehr als 60° betragen. Die
Ioneneinwirkung hat weiterhin den Vorteil, daß trotz des ungewöhnlich
hohen Sauerstoffpartialdruckes und der ungewöhnlich
hohen Bedampfungsrate der Sauerstoff chemisch mit dem Aluminiumdampf
reagiert und nicht nur physikalisch in die Schicht eingebaut
wird. Die durch die Ioneneinwirkung angeregten bzw. ionisierten
Aluminium- und Sauerstoffatome verbinden sich beim
Kondensationsprozeß mit hoher Reaktivität zu Aluminiumoxid,
welches sich an den Korngrenzen der Kristallite anreichert, so
daß sich zwischen den Kristalliten eine dünne isolierende Oxidhaut
bildet.
Es wurde gefunden, daß die Abmessungen der entstehenden Kristallite
um so kleiner sind, je höher der Aluminiumoxidgehalt der
Schichten ist.
Zur Erhöhung der Haftfestigkeit und Stabilität der Schicht im
Betriebselektrolyten ist es vorteilhaft, außer dem Mindest-Auftreffwinkel
zu Beginn der Schichtbildung und der Ioneneinwirkung
bei der Beschichtung jede zu beschichtende Seite der Aluminiumfolie
vor der Beschichtung einem Ionenätzprozeß zu unterwerfen.
Dabei ist es wichtig, daß dieser in einem Vakuumdurchlauf vor der
Beschichtung, d. h. ohne Zwischenbelüftung der Oberfläche
erfolgt. Eine hohe Beschichtungsrate unter Ioneneinwirkung
während der reaktiven Aluminiumbeschichtung wird vorteilhafterweise
erreicht, indem das Aluminium mittels eines Elektronenstrahl-
Linienverdampfers verdampft wird und die dabei
rückgestreuten Elektronen zur Ionisierung von Aluminiumdampf und
Sauerstoff genutzt werden. Dieser Ionisierungseffekt kann noch
verstärkt werden, indem die rückgestreuten Elektronen durch ein
Magnetfeld zwischen Verdampfertiegel und zu beschichtender
Aluminiumfolie auf Kreisbahnen gezwungen werden, wodurch sich
ihre Bahn innerhalb der Dampfwolke verlängert und sich somit die
Ionisierungswahrscheinlichkeit erhöht.
Es ist weiterhin möglich, die Ionisierung von Aluminiumdampf und
Sauerstoff durch Einwirkung einer an sich bekannten Ionen- oder
Plasmaquelle im Bereich zwischen Verdampfertiegel und zu
beschichtender Folie zu bewirken. Diese Ionisierungsquellen
können zusätzlich zur Ionisierung durch rückgestreute Elektronen
beim Elektronenstrahlverdampfer aber auch beim Aluminiumverdampfen
nach anderen Verfahren eingesetzt werden. Eine weitere
Verstärkung der Ioneneinwirkung während der Kondensation auf der
Folienoberfläche ist dadurch möglich, daß die zu beschichtende
Aluminiumfolie gegenüber dem Verdampfer auf eine Bias-Spannung
gelegt wird. Dadurch werden die Ionen auf die Folienoberfläche
beschleunigt und bewirken aufgrund ihrer höheren Energie eine
weitere Erhöhung der Haftfestigkeit und Kompaktheit der aufwachsenden
Schicht.
An einem Beispiel wird die Erfindung näher beschrieben. In der
zugehörigen Zeichnung ist die Struktur der erfindungsgemäß
erzeugten Schicht in 170 000facher Vergrößerung abgebildet.
Die stengelförmigen Aluminium-Kristallite sind deutlich zu
erkennen, die voneinander durch Aluminiumoxid-Phasen getrennt
sind. Die aufgebrachte Schicht ist 2,4 µm dick und befindet sich
auf einer 30 µm dicken Aluminiumfolie.
Die spezifische Flächenkapazität einer derart beschichteten
Aluminiumfolie wurde bei 100 Hz in verschiedenen Elektrolyten
gemessen und mit einer nach bekannter Technologie elektrochemisch
geätzten Folie gleicher Dicke verglichen.
Die experimentell ermittelten Kapazitätswerte sind nur verständlich,
wenn man annimmt, daß die Oberflächen der Kristallite
maßgeblich zur Kapazitätsbildungg beitragen, obwohl eine exakte
Erklärung dieses Phänomens bisher noch nicht möglich ist.
Claims (13)
1. Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren, bestehend aus
einer Aluminiumfolie mit erhöhter Oberflächenkapazität, mit einer
auf beiden Seiten aufgebrachten Schicht, dadurch gekennzeichnet,
daß auf einer glatten Aluminiumfolie porenfreie Schichten durch
Schrägbedampfung im Winkel <30° bei einem Sauerstoffpartialdruck
von 1×10-2 bis 2×10-1 Pa, die Aluminium und Aluminiumoxid
enthalten, aufgebracht sind, daß das Aluminium in Form stengelförmiger
Kristallite vorliegt und daß die stengelförmigen Kristallite
von Aluminiumoxid umhüllt und voneinander elektrisch
isoliert sind.
2. Aluminiumfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in die Schichten aus Aluminium und Aluminiumoxid Ventilmetalle,
wie Titan, Tantal oder Zirkonium bzw. deren Verbindungen,
und/oder Stabilisierungselemente, wie Phosphor oder Chrom bzw.
deren Verbindungen, legiert sind.
3. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren
nach Anspruch 1 durch beidseitiges Beschichten mit
Aluminium im Vakuum, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschichten
durch Bedampfung mit gleichzeitiger Ioneneinwirkung bei
einem Sauerstoffpartialdruck zwischen 1×10-2 und 2×10-1 Pa
und mit einer Beschichtungsrate von 200 bis 5000 nm/s durchgeführt
wird und daß der Auftreffwinkel der Aluminiumteilchen
gegen die Folienoberfläche zu Beginn der Schichtabscheidung zu
jeweils mehr als 30° gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aluminiumschicht auf beiden Seiten der Folie in einem Vakuumprozeß
ohne Zwischenbelüftung aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aluminiumschicht auf beiden Seiten der Folie nacheinander in zwei
gesonderten Vakuumprozessen aufgebracht wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jede zu beschichtende Seite der
Aluminiumfolie ohne Zwischenbelüftung vor dem Bedampfen einem
Ätzprozeß unterworfen wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmetalle, wie Titan, Tantal
oder Zirkonium, und/oder die Stabilisierungselemente, wie Phosphor
oder Chrom, dem aufzudampfenden Aluminium bereits vor dem
Beschichtungsprozeß beigemengt werden.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmetalle, wie Titan, Tantal
oder Zirkonium bzw. deren Verbindungen, und/oder die Stabilisierungselemente,
wie Phosphor oder Chrom bzw. deren Verbindungen,
aus einer gesonderten Quelle gleichzeitig mit dem Aluminium auf
die Folie aufgedampft oder aufgesputtert werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente, wie
Phosphor oder Chrom bzw. deren Verbindungen, im Anschluß an die
Vakuumbeschichtung durch Behandeln mit einer wäßrigen Stabilisierungslösung
in die Aluminiumschicht eingebracht werden.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ioneneinwirkung während der
Aluminiumbeschichtung derart erfolgt, daß das Aluminium mittels
Elektronenstrahl-Linienverdampfer verdampft wird, und die dabei
rückgestreuten Elektronen zur Erzeugung von Ionen genutzt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erzeugung von Ionen durch die rückgestreuten Elektronen mittels
eines Magnetfeldes zwischen dem Verdampfertiegel und der zu
beschichtenden Aluminiumfolie verstärkt wird.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen während der Aluminiumbeschichtung
durch separate Ionen- oder Plasmaquellen erzeugt
werden.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ioneneinwirkung während der
Aluminiumbeschichtung durch Anlegen einer Bias-Spannung an die zu
beschichtende Aluminiumfolie verstärkt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914127743 DE4127743C2 (de) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Oberflächenvergrößerte Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren und Vakuum-Beschichtungsverfahren zu deren Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914127743 DE4127743C2 (de) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Oberflächenvergrößerte Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren und Vakuum-Beschichtungsverfahren zu deren Herstellung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4127743A1 DE4127743A1 (de) | 1993-03-04 |
| DE4127743C2 true DE4127743C2 (de) | 1994-05-11 |
Family
ID=6438811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19914127743 Expired - Fee Related DE4127743C2 (de) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Oberflächenvergrößerte Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren und Vakuum-Beschichtungsverfahren zu deren Herstellung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4127743C2 (de) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6865071B2 (en) | 1998-03-03 | 2005-03-08 | Acktar Ltd. | Electrolytic capacitors and method for making them |
| US6287673B1 (en) * | 1998-03-03 | 2001-09-11 | Acktar Ltd. | Method for producing high surface area foil electrodes |
| DE19817405A1 (de) * | 1998-04-20 | 1999-10-21 | Becromal Spa | Verfahren zur Herstellung einer Anode für elektrolytische Kondensatoren und so hergestellte Anoden |
| IT1307557B1 (it) * | 1999-04-14 | 2001-11-14 | Becromal Spa | Elettrodi per condensatori elettrolitici e loro processo difabbricazione mediante evaporazione sotto vuoto. |
| IL173121A (en) | 2006-01-12 | 2011-07-31 | Dina Katsir | Electrodes, membranes, printing plate precursors and other articles including multi-strata porous coatings |
| RU2339110C1 (ru) * | 2007-11-12 | 2008-11-20 | Ооо "Восток" | Многослойный анод |
| KR101552746B1 (ko) * | 2008-04-22 | 2015-09-11 | 도요 알루미늄 가부시키가이샤 | 알루미늄 전해 컨덴서용 전극재 및 그의 제조 방법 |
| US9001497B2 (en) | 2010-03-16 | 2015-04-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrode foil and capacitor using same |
| EE05629B1 (et) * | 2010-09-06 | 2013-02-15 | O� Skeleton Technologies | Meetod suure eriv?imsuse ja energiatihendusega superkondensaatori elektrokeemilise süsteemi valmistamiseks, sellele vastav superkondensaator ja meetod selle valmistamiseks |
| CN103563028B (zh) | 2011-05-26 | 2017-10-27 | 东洋铝株式会社 | 用于铝电解电容器的电极材料及其制造方法 |
| JP5769528B2 (ja) | 2011-07-15 | 2015-08-26 | 東洋アルミニウム株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ用電極材及びその製造方法 |
| WO2013118818A1 (ja) | 2012-02-10 | 2013-08-15 | 東洋アルミニウム株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ用電極材の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2056501A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-18 | Standard Telephones Cables Ltd | Porous metal films |
| US4763229A (en) * | 1986-12-24 | 1988-08-09 | Showa Aluminum Kabushiki Kaisha | Aluminum capacitor plate for electrolytic capacitor and process for making the same |
| WO1989001230A1 (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrolytic capacitor and production method thereof |
-
1991
- 1991-08-22 DE DE19914127743 patent/DE4127743C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4127743A1 (de) | 1993-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE68923476T2 (de) | Hochflussneutronengenerator mit langlebigem Target. | |
| DE4127743C2 (de) | Oberflächenvergrößerte Aluminiumfolie für Elektrolytkondensatoren und Vakuum-Beschichtungsverfahren zu deren Herstellung | |
| EP0306612B1 (de) | Verfahren zur Aufbringung von Schichten auf Substraten | |
| EP1502269B1 (de) | Elektrode und ein verfahren zu deren herstellung | |
| US4309810A (en) | Porous metal films | |
| DE69329161T2 (de) | Verbesserungen von Verfahren der physikalischen Dampfphasen-Abscheidung | |
| DE2151200A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Musters aus Vertiefungen in der Oberflaeche eines festen Koerpers | |
| DE69224948T2 (de) | Schutzbeschichtungen für Metallteile, die bei hohen Temperaturen verwendet werden | |
| DE2119066A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von edel metall und/oder edelmetalloxid beschich teten Gegenstanden, insbesondere Elektro den | |
| AT393367B (de) | Schichtverbundwerkstoff, insbesondere fuer gleit- und reibelemente, sowie verfahren zu seiner herstellung | |
| US5405493A (en) | Method of etching aluminum foil | |
| DE2612542A1 (de) | Mit amorphem selen beschichtete perforierte unterlagen und verfahren zu ihrer herstellung | |
| EP1775752A2 (de) | Herstellung eines Elektronenaustrittsfensters mittels eines Ätzprozesses | |
| DE2754526A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer fotokathode fuer elektroradiographische und elektrofluoroskopische apparate | |
| EP1849885A1 (de) | Metallisierung mittels dünner, mit Plasmaunterstützung abgeschiedener Impfschicht | |
| EP0966008A2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Anode für elektrolytische Kondensatoren, solchermassen hergestellte Anode und eine solche Anode aufweisender Kondensator | |
| DE10005124C2 (de) | Elektrode sowie Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE4204193A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines elektrolytkondensators | |
| DE4025615A1 (de) | Verfahren zur erzeugung eines duennen metalloberflaechenfilms mit einer hohen korrosionsbestaendigkeit und einer guten haftung | |
| EP0635760B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturkörpern | |
| DE2163077C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von dünnen Schichten aus Eisenoxid auf einem Substrat | |
| EP2420587B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung einer farbigen Überzugsschicht mittels Kathodenstrahlzerstäuben | |
| DE2940789C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für Flüssigkristalldisplays | |
| DE3125150C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Folie mit einer porösen Metallschicht | |
| DE2521518C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines dauerhaften, flexiblen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |