高分子アルミ電解コンデンサとは

パソコンなどの電子機器のメイン基板を見てみると、図1の様な6タイプのコンデンサをよく見かけます。タンタル電解コンデンサ(二酸化マンガンタイプ、高分子タイプ)、アルミ電解コンデンサ(缶タイプ/電解液、缶タイプ/高分子、チップタイプ)、MLCCなどです。 
  
コンデンサにはその他にもフィルムコンデンサやニオブコンデンサなど色々な種類がありますが、今回は村田製作所も手掛けている高分子コンデンサについて説明します。


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図1 主なコンデンサ


Certificates of the International Standard (IEC60384-14).

高分子コンデンサとはタンタル電解コンデンサもアルミ電解コンデンサも同様に、陰極に導電性高分子を用いた電解コンデンサのことを指します。

高分子タイプのアルミ電解コンデンサであれば、陽極にアルミニウム箔、陰極に導電性高分子を用いています。高分子タイプのタンタル電解コンデンサであれば、陽極にタンタル金属、陰極に導電性高分子を用いています。

図2に導電性高分子アルミ電解コンデンサの模式図を示します。

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図2 導電性高分子アルミ電解コンデンサの模式


従来タイプの電解コンデンサは陰極に電解液を用いたり、二酸化マンガンを用いたりしています。それらを導電性高分子にすることによりESRを低くすることができ、温度特性を安定にでき、更に安全性を高めたり寿命を長くすることができる点がメリットです。

図1を見ていただくと分かるように、高分子コンデンサは従来タイプの電解コンデンサよりもESRが低いことが分かると思います。 また、電解コンデンサであれば陽極に使っている弁金属の種類によって基本的に誘電体の種類が決まり、それにより誘電率やDCバイアス特性や音鳴きの特性等が決まります。

この様に、陽極と陰極と誘電体を色んな種類の材料を組み合わせることで様々な特性を得ることができます。それぞれが得意な領域と苦手な領域があり、電子機器設計者が回路設計する際はそれらを使い分けています。