탄탈 전해콘덴서(탄탈 콘덴서)

탄탈 콘덴서(tantalum condenser)라고도 부르며, 전극에 탄탈륨이라는 재료를 사용하고 있는 전해콘덴서이다. 알루미늄 전해콘덴서와 마찬가지로, 비교적 큰 용량을 얻을 수 있다.

그리고 온도 특성(온도의 변화에 따라 용량이 변화한다. 용량이 변화하지 않을수록 특성이 좋다고 말한다), 주파수 특성 모두 전해콘덴서 보다 우수하다.

알루미늄 전해콘덴서는 크라프트(kraft)지 등에 전해액이 스며 들게 한 것을 금속 알루미늄으로 삽입하여 감아 붙인 구조로 되어 있지만, 탄탈 전해콘덴서의 경우는 tantalum powder를 소결하여 굳혔을 때에 나오는 빈틈을 이용하는 구조로 되어 있어, 두루마리 구조가 아니므로 앞서 언급한 바와 같이 특성이 우수하다(이것은 어디까지나 알루미늄 전해콘덴서와 비교했을 때의 이야기).

이 콘덴서도 극성이 있으며, 통상, 콘덴서 자체에 +의 기호로 전극을 표시하고 있다. 탄탈 콘덴서도 절대로 극성을 잘못 접속해서는 안된다.
가격은 전해콘덴서 보다 비싸기 때문에 온도에 의한 용량변화가 엄격한 회로, 어느 정도 주파수가 높은 회로 등에 사용한다.

또한, 알루미늄 전해콘덴서에서 발생하는 spike 형상의 전류가 나오지 않으므로 신호 파형을 중요시하는 아날로그 신호계에는 탄탈 콘덴서를 사용하는 것이 상식인 것 같다. 스파이크와 같은 불요 파형이 문제가 되지 않는 경우에는 전해콘덴서로도 충분하다. 

상기 사진은 탄탈 전해콘덴서의 외관을 나타낸 것으로 둥근 모양으로 되어 있다.
용량은 좌측부터
0.33μF(35V)
0.47μF(35V)
10μF(35V)
의 탄탈 콘덴서이다.

탄탈 콘덴서도 전해 콘덴서와 마찬가지로 플러스와 마이너스 극성을 가지고 있다.
전극(리드선)의 +측을 나타내는 기호가 콘덴서 자체에 표시되어 있다.

1) 제품의개요

탄탈 고체－전해 콘덴서는 고순도 탄탈 분말을 가압 성형후, 고온·고진공 속에서 소결한 다공질소결체를 양극으로 하고 산성액 속에서 전기화학적으로 합성한 오산화탄탈을 유전체로 한다. 음극은 저항값이 낮은 고체전해질층(이산화망간)과 카본, 은층으로 구성된다.
다공질 양극 소자를 사용하고 있기때문에 전극면적이 크고 소형·대용량이 얻어지는 등, 음극이 고체전해라는 점에서 양호한 교류특성과 고신뢰성을 지닌다. 또 칩화가용이하여 일찍부터 S M T에 대응하고 있다. 탄탈 분말의 미분화기술과그것을 구사하는 기술의 융합에 의
해서 제품의 소형화와 수납 C V product 확대는 눈부시며, 또한 전
지기기의 고성능화에 따른 저E S R 품이나 소형화 대용량 대응품의 개발에도 추진하고 있다.

 
2) 사용상의유의점

탄탈 고체 전해 콘덴서 고장 모드의 약 9 %는 누설 전류 크기이다. 회로설계시에는 아래와 같은 점에 유의해야 한다.
① 유극성이기 때문에 역전압을인가하지 않는다
② 돌입전류가 흐르는 회로에는 3Ω 이상의 직렬저항을 넣어 전류를 제한한다.
③ 저임피던스 회로에서는 정격 전압의 1/2~1/3 이하에서의 경감사용을 권장한다
④ 리플 전압은 허용값 이하로 억제한다.

3) 마켓동향

고성능이면서 휴대성을 중시한 전자기기의 기술 진전은 눈부시며, 부품에 요구되는 것은 소형·박형·경량화는 물론 고주파화, 고속
디지털화이다.
탄탈 고체 전해 콘덴서는 이러한 배경하에서 소형화 및 동일 사이즈에서의 수납 C V의 확대, 고주파특성의 한층 높은 개선 등을 추진하여
수요를 신장하고 있다.

1) 제품의개요

탄탈 콘덴서는 유전체에 희금속인 탄탈 분말을 태워 굳힌 펠릿을 주재료로 한 것이다.
형상적으로, ① 칩 타입 ② 리드 타입 ③ 기타 로 분류된다.
탄탈 콘덴서의 칩화율은 실장작업성·제품치수·코스트·신뢰성의 종합적인 이점에서 9 0 %를 초과하고 있어 더욱 상승하고 있다. 나머지의 대부분은 리드 타입이다.
칩 타입·리드 타입 등의 고체전해질을 사용하고 있는 탄탈 콘덴서는 전해액 감소 등의 상태불량을 일으키지 않는다. 또 고유전 세라믹과 같이 온도변화·바이어스 전압에의한 용량의 변화가 적다. 따라서 당초에는 산업기기용으로 많이 사용되고 있었다.
그러나 칩화율의 상승과 함께 민생용 기기에의 수요가 신장돼 왔다.
최근에는 멀티미디어 기기를 주체로 하는 전자기기에 탄탈 콘덴서가 매우 많이 사용되고 있어 이들 전자기기의 제조에 필수적이다.

2) 사용상의유의점

최근의 멀티미디어 기기의 특징으로서 고성능·고기능화·휴대화가 눈부시게 진행되고 있다.
이에 따라 탄탈 콘덴서의 사용환경으로서
① 전원회로에 사용되는 빈도 증가,
② 고조파의 리플 전류,
③ 소비전력 절전을 위한 저전압화의 진행 등을 들 수 있다.

이것들의 사용환경에서의 주의점은
① 전압 딜레이팅을 잡을 것
② 리플 전류에 의한 발열을 고려할 것
③ 콘덴서의 임피던스 특성을 고려할 것 등이다.

 
3) 마켓동향

칩화율은 해를 거듭하여 상승세에 있어 각 패키지 모두 보다 대용량화를 추진하고 있다. 동시에 보다 소형 패키지에의 시프트가 진행되고 있다.
특히 휴대·이동체 전자기기용으로 2012 사이즈의 수요가 급격히 신장되고 있다. 한편, PL 대응으로서 오픈 기구의 요구 그리고 저전압화·디지털화에 따라 저임피던스· E S R의 요구가 강하다.

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