JP3548583B2

JP3548583B2 - Electrode foil

Info

Publication number: JP3548583B2
Application number: JP10990692A
Authority: JP
Inventors: 健桃野; 賀文太田; 昌弘松本; 裕明川村; 日出夫竹井; 美植生田; 久三中村
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JPH0697007A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンデンサ、特に電解コンデンサ等に用いられ得る電極箔に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来の電解コンデサは電極箔としてアルミニウム箔を用い、表面を化学エッチングにより粗面化している。このようにして粗面化した表面を酸化させてアルミナを形成し、アルミナの誘電率と表面積とで大きな静電容量が得られるようにしている。
【０００３】
一方、民生機器の小型化に伴い大容量の電解コンデンサの小型化の要求が高っている。この要求に応えるため、アルミニウム電解コンデンサでは、通常表面積を増大して大容量化を図っている。また、最近では、アルミニウム箔上に酸化物の誘電率の大きいＴｉ、Ｔａ等の金属を成膜することによって容量の増大を図る方法が提案されている。
このような方法の一例としては、アルミニウム箔等の導電性基板上にＴｉ層を設け、Ｔｉ層上に形成される誘電率の大きい酸化チタンＴｉＯ_２の自然酸化膜を誘電体として用いる方法や、高い誘電率の酸化チタンを利用するだけでなくアルゴンガス等の不活性ガスを導入し、ガス雰囲気中でＴｉを成膜する方法や斜め入射成膜法により、表面積を大きくして静電容量の増大をはかっている。
アルミニウム箔等の導電性基板上にＴｉ層等を形成する手段としては、例えば真空槽内にアルゴンガス等の不活性ガスを導入し、不活性ガス雰囲気内でアルミニウム箔等の導電性基板上にＴｉを成膜する蒸着法等の成膜技術が用いられる。成膜中に、不活性ガスを導入すると、蒸発粒子の平均自由行程は小さくなり、成膜される膜は散乱効果により充填密度の低い膜となる。従って、凹凸を考慮した実効的な表面積は非常に大きなものとなる。こうして形成された膜を大気中に暴露すると、膜表面のＴｉは大気中の酸素と反応して薄い緻密な自然酸化膜を形成し、膜表面には表面積の大きい誘電体の薄い層ができ、それにより静電容量の大きい電解コンデンサ用の電極箔として利用できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
アルゴンガス雰囲気中で蒸着法によりＴｉ層を成膜して形成した従来の電極箔について、その静電容量を、２０℃、１０重量％のホウ酸アンモニウム溶液中でＬＣＲメータを用いて１Ｖ、１２０Ｈｚの条件で測定したところ、Ｔｉ膜の膜厚が４０００オングストロームの場合には、２００ μＦ／ｃｍ^２程度の値であり、この値はエッチング処理を施したアルミニウム箔電解コンデンサの容量の２倍程度であり、電解コンデンサの高容量化という観点からは満足できるものとなっていない。
ところで、静電容量はＴｉ層の膜厚とほぼ比例しているため、Ｔｉ層の膜厚を厚く形成すれば静電容量をさらに高めることができるが、１μｍの厚さにＴｉ層を成膜することは、実際問題として生産性の観点や、アルミニウム箔の熱変形のため実用的ではない。そのため、Ｔｉ膜厚が薄くてもより高容量化を達成できしかも生産性のあるコンデンサ用電極材料が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決して、高容量化を達成できる電極箔を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、導電性箔の片面または両面にＴｉ層を設けて成る電極箔において、Ｔｉ層が、Ｎ元素とＯ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｂのいずれか一種以上の元素とを７０原子％以下含んでいることを特徴としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による電極箔は、導電性箔の片面又は両面に、表面積を大きくするため細くて先の尖った柱状構造をもち、Ｎ元素とＣ、Ｈ、Ｆのいずれか一種以上の元素を含み、これら元素の含有量が７０原子％以下であるＴｉ層を設けたことを特徴としている。
【０００８】
【実施例】
以下本発明の実施例について説明する。
実施例１．
アルミニウム箔上にＮ元素とＯ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｂのいずれかの単体元素とを混入したＴｉ膜を形成して成る電極箔について説明する。
アルミニウム箔上へのＴｉ膜の形成は、巻取式真空蒸着装置を用い、装置の真空槽を１０^−５トール以下に排気し、用意した厚さ２５μｍで表面が平滑なアルミニウム箔を巻取式真空蒸着装置の水冷キャンに巻き付け、巻取ながら、水冷ハース内に入れたＴｉをＥＢ蒸発源で加熱して蒸発させ、アルミニウム箔上にＴｉ膜を成膜して行った。この場合の成膜条件として、ＥＢ蒸発源のパワーは１０ＫＷとし、巻取速度はＴｉ膜の膜厚が最終的に４０００オングストロームとなるに調整した。
Ｔｉ膜へのＮ元素と単体元素Ｏ、Ｃ、Ｈ、Ｆの混入は、成膜時において、それぞれＮ_２ガスとＯ_２ガス、Ｈ_２ガス、Ｆ_２ガスを流量計を介してガス導入口から真空槽内に導入することによって行ない、各々のガスの流量は、混合量が１：１となるように合わせ、少しずつ増加させて、真空槽内の圧力を１０^−５トールから１０^−３トールまで変化させることによって、Ｔｉ膜中への元素の混入量を調整した。
そして、Ｔｉ膜へのＮ元素とＣ元素及びＢ元素の混入は、真空槽内を１０^−５トールに保持し、ＴｉのＥＢ蒸発源の横に別のＥＢ蒸発源を用意し、グラファイトとＢチップをそれぞれ加熱、蒸発させることによって行ない、混入量の調整はＣとＢの蒸発量を変化させることにより行った。この場合、Ｎ_２ガスの混入は、流量を増加させ、真空槽内の圧力が１０^−５トールから１０^−３トールまで変化するようにして混入量を調整した。
【０００９】
図１には実施例１で得られた電極箔における各混入元素量と静電容量との関係を示す。
静電容量の測定は前述の方法を用いて行った。平滑なアルミニウム箔上のＴｉ膜の静電容量は２μＦ／ｃｍ^２と非常に低いが、図１から明らかなように、全ての混入元素について混入量の増大と共に静電容量は増加し、３０〜５０原子％で最大値を示した後減少するが、７０原子％程度まではアルゴンガス雰囲気中での蒸着法によって形成したＴｉ膜の２００ μＦ／ｃｍ^２の値を上回ることが認められる。またＮ元素単体の流入よりもＮ元素とＯ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｂのいずれかの単体元素を混入した膜の方が静電容量の増加が著しく、Ｎ元素単体混入よりも優位であることがわかる。
【００１０】
実施例２．
アルミニウム箔上にＮ元素とＯ、Ｃ、Ｈの二種以上の元素とを混入したＴｉ膜を形成して成る電極箔について説明する。
実施例１の場合と同様に、アルミニウム箔上へのＴｉ膜の形成は、巻取式真空蒸着装置を用い、この蒸着装置の真空槽を１０^−５トール以下に排気し、厚さ２５μｍで表面が平滑なアルミニウム箔を巻取式真空蒸着装置の水冷キャンに巻き付け、巻取ながら、水冷ハース内に入れたＴｉをＥＢ蒸発源で加熱して蒸発させ、アルミニウム箔上にＴｉ膜を成膜することにより行った。成膜条件として、ＥＢ蒸発源のパワーは１０ＫＷ、巻取速度はＴｉ膜の膜厚が最終的に４０００オングストロームとなるに調整した。
Ｔｉ膜へのＮ元素の他に二種以上の元素の混入は、Ｎ、Ｃ、Ｏの場合、及びＮ、Ｃ、Ｈの場合ではＴｉ膜の成膜時にそれぞれＮ_２ガスとＣＯガス、Ｎ_２ガスとＨ_２ガスとＯ_２ガスを流量計を介してガス導入口から真空槽へ導入した。そしてＴｉ膜中へのこれら元素の混入量は、各々のガスの混入量を増加させ、真空槽内の圧力を真空槽内の圧力を１０^−５トールから１０^−３トールまで変化させて調整した。
【００１１】
図２には実施例２による電極箔においてＮ_０．５＋Ｏ_０．２５＋Ｃ_０．２５、及びＮ_０．５＋Ｏ_０．２５＋Ｈ_０．２５を混入した場合の混入元素量と静電容量との関係を示す。実施例１における一種の単体元素を混入した場合とほぼ同じ傾向が見られ、すなわち混入量が３０〜５０原子％程度までは増加するにつれて静電容量は増加し、その後減少するが、７０原子％程度までは従来のアルゴンガス中の蒸着により形成したＴｉ膜の２００ μＦ／ｃｍ^２の値以上に高い静電容量を示している。
【００１２】
表面積の増大に関して説明すると、Ｔｉ膜の成膜では、アルミニウム箔上に飛来したＴｉ原子は、金属原子であるためアルミニウム箔上を相当量移動でき、安定な場所に核生成を行う。そのためアルミニウム箔上に粗に核が生成される。その後飛来する原子はその核まで横方向に移動しつつ上方にも成膜されるため、太くて表面のなだらかな柱状構造の膜となり、その場合表面積はそれ程増大しない。一方従来技術であるアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中での蒸着では、Ｔｉ原子は散乱によりエネルギを失っているため、移動が抑えられ、アルゴンガスが柱状界面に入り込み、柱状粒子を粗にする。その結果、表面積は少し増加することなる。
【００１３】
これに対して、本発明では、Ｔｉ成膜中にＮ元素の他にＯ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｂの単体元素または複数元素を混入させることによって、特に、Ｏ、Ｃ等はＴｉと化合物を作り、その融点が高くなる材料では、アルミニウム箔上に飛来した原子は、移動が妨げられてアルミニウム箔上に多数の核を生成することになる。その後飛来するＴｉ原子及び混合元素も同じように移動が抑えられ、上方にも成膜することになる。その結果、細くて表面の尖った柱状構造の膜となり、こうして表面積は非常に増加することになる。
また混入元素がＨ等の場合には、アルゴンガスと同様な効果が認められるが、原子が小さいためにアルゴンガスの場合よりもはるかに粗な膜構造となり、表面積が増大されることになる。
Ｔｉ膜中へのＮ元素とＯ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｂの単体元素または複数元素の混入量の最適値に関しては、Ｎ＋Ｃの場合には、混入量の増加と共に表面積の増大が生じるが、さらに混入量を増加させると、膜表面に余分のＣが析出し、酸化チタン膜の生成に影響を及ぼし、静電容量の低下が起こると考えられるので、７０原子％程度以下の適当な値が選択され得る。
【００１４】
下表には不活性ガスを導入せずに形成したＴｉ膜、従来のアルゴンガス雰囲気中での蒸着により形成したＴｉ膜及び本発明による元素Ｎ、Ｃ、Ｏを混入させたＴｉ膜における静電容量と断面形状を示す。
この場合成膜は次のようにして行った。すなわち、巻取式真空蒸着装置の真空槽を１０^−５トール以下に排気し、厚さ２５μｍで表面が平滑なアルミニウム箔を巻取式真空蒸着装置の水冷スキャンに巻き付け、巻取ながら、水冷ハース内に入れたＴｉをＥＢ蒸発源で加熱して蒸発させ、アルミニウム箔上にＴｉ膜を成膜した。ＥＢ蒸発源のパワーは１０ＫＷとし、巻取速度はＴｉ膜の膜厚が最終的に４０００オングストロームとなるに調整した。そして比較例としてのガス無導入Ｔｉ膜は１０^−５トール以下の圧力で、また、従来のアルゴンガス中蒸着Ｔｉ膜及び本発明によるＮ＋Ｃ＋Ｏ混入Ｔｉ膜は真空槽が１０^−３トールの圧力になるようにアルゴンガス及び等量のＮ_２ガスとＣＯガスをそれぞれ真空槽内に導入しながらＴｉをアルミニウム箔上に蒸着して形成した。また断面形状はＳＥＭ観察を行った後模式化した。

この表から認められるように、本発明によるＴｉ膜では他の例によるＴｉ膜に比べて成膜粒子径が非常に細かく、それに伴い静電容量も大幅に増大していることがわかる。
【００１５】
ところで、上記各実施例では導電性箔としてアルミニウム箔を用いた例について説明してきたが、代わりに、ステンレス箔または薄膜化を意図したプラスチックフィルム上に金属膜、例えばアルミニウム等を成膜したフィルムを導電性箔として使用することもできる。
また、蒸発源としてＥＢ蒸発源が用いたが、一層圧力の高い範囲でも有効に使用できるホローカソード蒸発源や、抵抗加熱蒸発源を使用してもよい。
さらに、実施例２では二種以上の元素を混合する場合、各々単体のガス、単体の蒸発源を多数利用しているが、各成分を含んだ混合ガス例えば、Ｎ_２ＯガスやＮＨ_３ガスを膜中で混合するようにしてもよい。
さらにまた、蒸発材としてＴｉ材料中に金属の酸化物の誘電率が酸化アルミニウムより大きく、ＮとＯ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｂとの混入により、高融点材料が得られたり、ポーラスな膜が得られるような他の金属、例えばＴａ、Ｎｂが含まれていてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、導電性箔の片面または両面にＴｉ層を設けて成る電極箔において、Ｔｉ層に、ＮとＯ、Ｃ、Ｈ、Ｆ、Ｂのいずれか一種以上の元素とを７０原子％以下含ませて構成したことにより、電極箔の実効的な表面積を大きくできるので、静電容量を大幅に増大させることができる。それによりＴｉ膜の膜厚を減少させて生産性に富んだ小型で大容量のコンデンサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による電極箔における混入元素の混入量と静電容
量との関係を示すグラフ。
【図２】本発明の別の実施例による電極箔における混入元素の混入量と静電
容量との関係を示すグラフ。[0001]
[Industrial applications]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrode foil that can be used for a capacitor, particularly an electrolytic capacitor and the like.
[0002]
[Prior art]
In a conventional electrolytic capacitor, an aluminum foil is used as an electrode foil, and the surface is roughened by chemical etching. The surface thus roughened is oxidized to form alumina, so that a large capacitance can be obtained by the dielectric constant and the surface area of alumina.
[0003]
On the other hand, with the downsizing of consumer appliances, there is an increasing demand for downsizing large-capacity electrolytic capacitors. In order to meet this demand, aluminum electrolytic capacitors usually have a large surface area to achieve a large capacity. Recently, there has been proposed a method of increasing the capacity by forming a metal such as Ti or Ta having a large dielectric constant of an oxide on an aluminum foil.
Examples of such a method include a method of providing a Ti layer on a conductive substrate such as an aluminum foil and using a natural oxide film of titanium oxide TiO ₂ having a large dielectric constant formed on the Ti layer as a dielectric, In addition to using titanium oxide with a high dielectric constant, an inert gas such as argon gas is introduced, and the surface area is increased by forming a Ti film in a gas atmosphere or an oblique incidence film forming method. We are trying to increase.
As a means for forming a Ti layer or the like on a conductive substrate such as an aluminum foil, for example, an inert gas such as an argon gas is introduced into a vacuum chamber, and the conductive layer is formed on a conductive substrate such as an aluminum foil in an inert gas atmosphere. A film forming technique such as a vapor deposition method for forming a film of Ti is used. When an inert gas is introduced during the film formation, the mean free path of the evaporated particles is reduced, and the formed film becomes a film having a low packing density due to a scattering effect. Therefore, the effective surface area in consideration of the unevenness is very large. When the film thus formed is exposed to the atmosphere, Ti on the film surface reacts with oxygen in the atmosphere to form a thin dense natural oxide film, and a thin layer of a dielectric having a large surface area is formed on the film surface. Thereby, it can be used as an electrode foil for an electrolytic capacitor having a large capacitance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The capacitance of a conventional electrode foil formed by depositing a Ti layer by a vapor deposition method in an argon gas atmosphere was measured at 20 ° C. in a 10 wt% ammonium borate solution using a LCR meter at 1 V, 120 Hz. When the thickness of the Ti film is 4000 angstroms, the value is about 200 μF / cm ² , which is about twice the capacity of the etched aluminum foil electrolytic capacitor. However, it is not satisfactory from the viewpoint of increasing the capacity of the electrolytic capacitor.
By the way, since the capacitance is almost proportional to the thickness of the Ti layer, it is possible to further increase the capacitance by making the thickness of the Ti layer thicker, but the Ti layer is formed to a thickness of 1 μm. Doing so is not practical because of practical problems because of productivity and thermal deformation of the aluminum foil. Therefore, there is a demand for a capacitor electrode material which can achieve a higher capacity even with a small Ti film thickness and has high productivity.
[0005]
Then, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide an electrode foil capable of achieving high capacity.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in an electrode foil comprising a conductive foil provided on one or both sides with a Ti layer, the Ti layer is composed of an N element and O, C, H, F, B. It is characterized by containing 70 atomic% or less of any one or more elements.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the electrode foil according to the present invention has a thin and pointed columnar structure on one or both sides of the conductive foil to increase the surface area, and comprises N element and C, H, and F elements. It is characterized in that a Ti layer containing at least one element and having a content of these elements of 70 atomic% or less is provided.
[0008]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
An electrode foil formed by forming a Ti film in which an N element and any one of O, C, H, F, and B are mixed on an aluminum foil will be described.
The formation of the Ti film on the aluminum foil is performed by using a roll-up type vacuum evaporation apparatus, evacuating the vacuum chamber of the apparatus to 10 ^-5 Torr or less, and rolling the prepared aluminum foil having a thickness of 25 μm and having a smooth surface. The film was wound around a water-cooled can of a vacuum evaporation apparatus, and while being wound, the Ti put in the water-cooled hearth was heated and evaporated by an EB evaporation source to form a Ti film on an aluminum foil. As the film forming conditions in this case, the power of the EB evaporation source was set to 10 KW, and the winding speed was adjusted so that the thickness of the Ti film finally became 4000 Å.
The N element and the elemental elements O, C, H, and F are mixed into the Ti film at the time of film formation by introducing N ₂ gas, O ₂ gas, H ₂ gas, and F ₂ gas through a gas inlet through a flow meter. The pressure in the vacuum chamber is increased from 10 ⁻⁵ Torr to 10 ⁻³ , by adjusting the flow rate of each gas so that the mixing amount becomes 1: 1 and increasing it little by little. The amount of elements mixed into the Ti film was adjusted by changing the pressure to the torr.
The N element, the C element and the B element are mixed into the Ti film by keeping the inside of the vacuum chamber at 10 ⁻⁵ Torr, preparing another EB evaporation source beside the EB evaporation source of Ti, The chips were heated and evaporated, respectively, and the mixing amount was adjusted by changing the evaporation amounts of C and B. In this case, the mixing amount of the N ₂ gas was adjusted by increasing the flow rate and changing the pressure in the vacuum chamber from 10 ⁻⁵ Torr to 10 ⁻³ Torr.
[0009]
FIG. 1 shows the relationship between the amount of each mixed element and the capacitance in the electrode foil obtained in Example 1.
The measurement of the capacitance was performed using the method described above. Although the capacitance of the Ti film on the smooth aluminum foil is as low as ² μF / cm ^{2, as} is clear from FIG. It decreases after reaching the maximum value at 50 atomic%, but exceeds about 200 μF / cm ² of the Ti film formed by the vapor deposition method in an argon gas atmosphere up to about 70 atomic%. Also, the film in which the N element and any one of O, C, H, F, and B are mixed has a larger increase in capacitance than the inflow of the N element alone, and is superior to the N element alone. You can see that.
[0010]
Embodiment 2. FIG.
An electrode foil formed by forming a Ti film in which an N element and two or more elements of O, C, and H are mixed on an aluminum foil will be described.
As in the case of Example 1, the formation of the Ti film on the aluminum foil was performed using a roll-up type vacuum evaporation apparatus, the vacuum chamber of this evaporation apparatus was evacuated to 10 ⁻⁵ Torr or less, and the thickness was 25 μm. Wraps a smooth aluminum foil around a water-cooled can of a roll-to-roll vacuum evaporation apparatus, and while winding, heats and evaporates Ti placed in a water-cooled hearth with an EB evaporation source to form a Ti film on the aluminum foil. It was done by doing. As the film forming conditions, the power of the EB evaporation source was adjusted to 10 KW, and the winding speed was adjusted so that the thickness of the Ti film finally became 4000 Å.
Contamination in addition to two or more elements of the N element in the Ti film, N, C, when the O, and N, C, respectively N ₂ gas and CO gas during the formation of the Ti film in the case of H, N ₂ gas, H ₂ gas, and O ₂ gas were introduced into the vacuum chamber from the gas inlet via a flow meter. The amount of these elements mixed in the Ti film was adjusted by increasing the amount of each gas mixed and changing the pressure in the vacuum chamber from 10 ⁻⁵ Torr to 10 ⁻³ Torr. .
[0011]
FIG. 2 shows the amounts of elements and capacitance when N _0.5 + O _0.25 + C _0.25 and N _0.5 + O _0.25 + H _0.25 are mixed in the electrode foil according to the second embodiment. Shows the relationship. The same tendency as in the case of mixing one kind of elemental element in Example 1 is observed, that is, the capacitance increases as the amount of mixing increases up to about 30 to 50 atomic%, and then decreases, but the capacitance decreases to 70 atomic%. To the extent, the capacitance of a Ti film formed by vapor deposition in a conventional argon gas is higher than 200 μF / cm ² .
[0012]
Explaining the increase in the surface area, in the formation of the Ti film, the Ti atoms flying on the aluminum foil can move a considerable amount on the aluminum foil because they are metal atoms, and nucleate in a stable place. As a result, nuclei are coarsely formed on the aluminum foil. After that, the flying atoms move to the nucleus in the lateral direction and are also formed on the upper side, so that the film has a thick and smooth surface in a columnar structure. In this case, the surface area does not increase so much. On the other hand, in the conventional vapor deposition in an inert gas atmosphere such as argon gas, Ti atoms have lost energy due to scattering, so their movement is suppressed, and argon gas enters the columnar interface to coarsen the columnar particles. . As a result, the surface area will increase slightly.
[0013]
On the other hand, in the present invention, in addition to the N element, a single element or a plurality of elements of O, C, H, F, and B are mixed during the Ti film formation. In a material having a high melting point, the atoms flying on the aluminum foil are prevented from moving and generate a large number of nuclei on the aluminum foil. The movement of the Ti atoms and the mixed elements that fly thereafter is similarly suppressed, and a film is formed above. The result is a thin, pointed columnar membrane, thus greatly increasing its surface area.
When the mixed element is H or the like, the same effect as that of the argon gas is recognized, but since the atoms are small, the film has a much coarser film structure than the case of the argon gas, and the surface area is increased.
Regarding the optimum value of the mixing amount of the N element and the single element or plural elements of O, C, H, F, and B in the Ti film, in the case of N + C, the surface area increases as the mixing amount increases. If the amount is further increased, it is considered that extra C is deposited on the film surface, which affects the formation of the titanium oxide film and lowers the capacitance. Therefore, an appropriate value of about 70 atomic% or less is considered. Can be selected.
[0014]
The table below shows the static electricity in a Ti film formed without introducing an inert gas, a Ti film formed by vapor deposition in a conventional argon gas atmosphere, and a Ti film mixed with elements N, C, and O according to the present invention. The capacity and cross-sectional shape are shown.
In this case, the film was formed as follows. That is, the vacuum chamber of the roll-to-roll vacuum evaporation apparatus was evacuated to 10 ⁻⁵ Torr or less, and a 25 μm-thick aluminum foil having a smooth surface was wound around a water-cooled scan of the roll-to-roll vacuum evaporation apparatus. The Ti contained therein was heated and evaporated by an EB evaporation source to form a Ti film on an aluminum foil. The power of the EB evaporation source was set to 10 KW, and the winding speed was adjusted so that the thickness of the Ti film finally became 4000 Å. The gas-introduced Ti film as a comparative example has a pressure of 10 ⁻⁵ Torr or less, and the vacuum tank has a pressure of 10 ⁻³ Torr for a conventional Ti film deposited in an argon gas and a Ti film mixed with N + C + O according to the present invention. As described above, Ti was vapor-deposited on an aluminum foil while introducing argon gas and equal amounts of N ₂ gas and CO gas into the vacuum chamber, respectively. In addition, the cross-sectional shape was modeled after SEM observation.

As can be seen from this table, it can be seen that the Ti film according to the present invention has a very fine particle size compared to the Ti films according to other examples, and accordingly the capacitance has increased significantly.
[0015]
By the way, in each of the above embodiments, an example in which an aluminum foil is used as the conductive foil has been described. It can also be used as a conductive foil.
Although the EB evaporation source is used as the evaporation source, a hollow cathode evaporation source or a resistance heating evaporation source that can be used effectively even in a higher pressure range may be used.
Further, in the second embodiment, when two or more kinds of elements are mixed, a large number of single gases and a single evaporation source are used, but a mixed gas containing each component, for example, N ₂ O gas or NH ₃ gas May be mixed in the film.
Furthermore, the dielectric constant of metal oxide is higher than that of aluminum oxide in a Ti material as an evaporating material, and a high melting point material can be obtained by mixing N, O, C, H, F, and B, or a porous film can be obtained. May be included, for example, Ta, Nb.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an electrode foil in which a Ti layer is provided on one or both surfaces of a conductive foil, any one of N, O, C, H, F, and B is added to the Ti layer. By including the above elements in an amount of 70 atomic% or less, the effective surface area of the electrode foil can be increased, so that the capacitance can be significantly increased. As a result, it is possible to provide a small, large-capacity capacitor with high productivity by reducing the thickness of the Ti film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of mixed elements and the capacitance in an electrode foil according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of mixed elements and the capacitance in an electrode foil according to another embodiment of the present invention.

Claims

One or both sides of the conductive foil has a thin, pointed columnar structure to increase the surface area, and contains N element and one or more elements of C , H, and F, and the content of these elements is 70%. An electrode foil provided with a Ti layer of at most atomic%.