目次

1. コンデンサとはどんなものか  
1・1 コンデンサという言葉 1
1・2 コンデンサの概念・作用・用途 1
1･2･1 電気を保持する作用 2
1･2･2 耐電圧と放電 4
1･2･3 直流端子電圧と電気量 5
1･2･4 充電・放電における速さ 5
1･2･5 直流と交流に対する作用 6
1･2･6 交流の周波数 7
1･2･7 交流の電圧と電流の変化の時間的関係 7
1･2･8 コイルとコンデンサとの関係 8
1･2･9 交流の電圧と電流の大きさの関係 9
1･2･10 交流電圧の降下の利用 9
1･2･11 コンデンサの損失 10
1･2･12 コンデンサの吸収電流と再起電圧 10
1・3 コンデンサの種類 12
1･3･1 普通のコンデンサ (normal capacitor) 13
1･3･2 電解コンデンサ (electrolytic capacitor) 13
1･3･3 電気二重層コンデンサ 20
1･3･4 半導体コンデンサ 23
1･3･5 超コンデンサ (super capacitor) 26
2. 電解コンデンサとはどんなものか  
2・1 電解コンデンサの特質， 普通のコンデンサとの比較 31
2･1･1 弁金属と整流性 31
2･1･2 酸化皮膜の厚さの決定 39
2･1･3 酸化皮膜の耐電圧 40
2･1･4 電解コンデンサの酸化皮膜の完全さ 42
2･1･5 酸化皮膜の自己回復性 44
2･1･6 拡面体の利用 45
2･1･7 静電容量と耐電圧の関係 47
2･1･8 寸法と価格 48
2･1･9 電解コンデンサの信頼性 49
2・2 電解コンデンサの数学 52
2･2･1 コンデンサの静電容量の定義 52
2･2･2 コンデンサの静電容量 53
2･2･3 コンデンサにためられる静電エネルギー 55
2･2･4 充電時における端子電圧と充電電流の時間的変化 57
2･2･5 放電時における端子電圧と放電電流の時間的変化 60
2･2･6 コンデンサに正弦波形の交流電圧を加えたとき 60
2･2･7 コンデンサの並列回路 63
2･2･8 コンデンサの直列回路 64
2･2･9 直流電圧に対する電解コンデンサの損失 67
2･2･10 交流電圧に対する電解コンデンサの損失 67
2･2･11 コンデンサと抵抗の直列回路 71
2･2･12 電解コンデンサの力率 73
2･2･13 理想的コンデンサと抵抗の直列回路の力率 74
2･2･14 電解コンデンサの簡単な等価回路 75
2･2･15 電解コンデンサの抵抗損失と誘電体損失の分離 77
2･2･16 直列共振 80
2･2･17 極めて高い周波数における電解コンデンサの等価回路 82
2･2･18 無極性電解コンデンサに交流電圧を加えたとき 84
2･2･19 直流用電解コンデンサに流し得る交流分の大きさ 89
2･2･20 充放電使用における電解コンデンサの実効静電容量と静電容量減少 95
2･2･21 多素子コンデンサの結合インピーダンス 101
3. アルミニウムとはどんな金属か  
3・1 アルミニウム (aluminium) について 105
3･1･1 一次アルミニウム地金の製造法 105
3･1･2 アルミニウムの精製法 109
3･1･3 アルミニウムの結晶単位とミラーの指数 113
3･1･4 アルミニウムの鋳造と結晶組織 118
3･1･5 アルミニウムの冷間加工 122
3･1･6 アルミニウムの回復 127
3･1･7 アルミニウムの再結晶 129
3･1･8 アルミニウムの熱間加工 131
3･1･9 アルミニウムの金属不純物 132
3･1･10 アルミニウムの非金属不純物 138
3･1･11 アルミニウムの結晶の欠陥部 141
3･1･12 アルミニウムの分析 143
3･1･13 アルミニウム箔の製造工程 148
3･1･14 アルミニウム箔の物理的性質とその問題点 153
3･1･15 高純度アルミニウム箔 159
3･1･16 陰極用アルミニウム箔 169
3･1･17 アルミニウム線 172
3･1･18 アルミニウム粉 173
3・2 アルミニウムに生ずる化学変化 176
3･2･1 アルミニウムの酸化物 176
3･2･2 アルミニウムの水酸化物 181
3･2･3 アルミニウムと空気との反応 188
3･2･4 アルミニウムと各種気体との反応 191
3･2･5 アルミニウムと水との反応 192
3･2･6 アルミニウムと微量の不純物を含む水との反応 194
3･2･7 アルミニウムと酸との反応 197
3･2･8 アルミニウムとアルカリとの反応 202
3･2･9 アルミニウムと塩との反応 203
3・3 アルミニウムに生ずる電気化学的変化 207
3･3･1 アルミニウムを電極とする電池 207
3･3･2 アルミニウムを電極とする電気分解 207
4． アルミニウムのエッチング  
4・1 アルミニウムのエッチングにおける穴と溝 213
4･1･1 穴と溝の最小の寸法 213
4･1･2 エッチング箔の CV 特性とエッチング穴径の分布 215
4･1･3 エッチング拡面率の限界 218
4・2 エッチングの方式 220
4･2･1 物理的方式 220
4･2･2 化学的方式 221
4･2･3 置換反応方式 223
4･2･4 起電力方式 223
4･2･5 直流電解方式 225
4･2･6 交流電解方式 226
4･2･7 非対称電流方式 228
4･2･8 ドライエッチング方式 228
4･2･9 複合方式 229
4・3 エッチングの進行 229
4･3･1 エッチングにおける腐食開始点 229
4･3･2 エッチングの進行の基本的な種類 232
4･3･3 エッチングの進行とその限度 241
4・4 工業的エッチング工程 241
4･4･1 エッチング方式の決定 242
4･4･2 アルミニウム箔の選定 243
4･4･3 エッチング前処理 243
4･4･4 拡面腐食 245
4･4･5 洗浄・後処理・乾燥 247
4･4･6 巻取りと試験片の採取 249
4・5 エッチング設備とその運用 249
4･5･1 エッチング機械 250
4･5･2 付属機器 252
4･5･3 排出液処理装置 254
4･5･4 エッチング設備の運用 256
4･6 エッチング箔の規格と試験法 256
5． アルミニウムの化成  
5・1 化成前処理 262
5･1･1 第一の考え方による平滑箔の表面処理 263
5･1･2 エッチング後処理 265
5･1･3 第二の考え方による熱処理 265
5･1･4 第二の考え方による水和処理 266
5･1･5 第三の考え方による保護膜化成 272
5・2 バリヤー層を生成する陽極酸化 278
5･2･1 定電流化成における現象 278
5･2･2 定電圧化成における現象 286
5･2･3 単純なバリヤー層の成長 288
5･2･4 単純な化成皮膜の構造 294
5･2･5 複合化成皮膜の成長とその構造 298
5･2･6 バリヤー層の耐電圧とその限度 304
5・3 工業的化成工程における問題点 306
5･3･1 要求される酸化皮膜の性質と化成方法 306
5･3･2 酸化皮膜の欠点部 308
5･3･3 酸化皮膜の改善対策 311
5･3･4 バリヤー層化成に使用される化成液 315
5･3･5 化成における電流密度と液温 321
5･3･6 化成時間 322
5･3･7 化成において必要なエネルギー 323
5･3･8 複合化成法 328
5・4 化成設備とその運用 328
5･4･1 化成機械 328
5･4･2 付属機器 330
5･4･3 化成設備の運用 330
5・5 化成箔の規格と試験法 331
6． 陰極用電極  
6・1 陰極の静電容量 337
6･1･1 経済性からみた陰極の静電容量 337
6･1･2 充放電使用の場合の陰極の静電容量 338
6･1･3 ある交流電流を流したとき必要な陰極静電容量 338
6・2 陰極箔に必要な性能 338
6･2･1 陰極箔の強度 339
6･2･2 陰極箔の安定性 339
6･2･3 陰極箔中の塩素含有量 341
6･2･4 陰極箔と駆動用電解液とのなじみ 341
6･2･5 陰極箔の表面の不純物金属 341
6・3 特殊な陰極箔 343
6･3･1 蒸着による拡面薄葉体陰極 344
6･3･2 リチウム陰極 345
7． 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの製造  
7・1 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの構成 348
7･1･1 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの標準的構造 348
7･1･2 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの構成要素 352
7･1･3 構造上特に注意を払うべき問題点 362
7・2 隔離紙 368
7･2･1 隔離紙に必要な性能 369
7･2･2 紙の概念と成分 371
7･2･3 隔離紙の材料・種類・規格・試験 376
7･2･4 隔離紙の製造工程 377
7･2･5 隔離紙の性質とその選定 381
7･2･6 特殊な隔離材 384
7・3 駆動用電解液 387
7･3･1 駆動用電解液に必要な性能 387
7･3･2 駆動用電解液の選定 390
7･3･3 駆動用電解液の成分 392
7･3･4 駆動用電解液に使用される酸 394
7･3･5 駆動用電解液に使用されるアルカリ 402
7･3･6 駆動用電解液に使用される溶剤 405
7･3･7 駆動用電解液の水 414
7･3･8 駆動用電解液に加えられる添加剤 415
7･3･9 駆動用電解液の処方 450
7･3･10 駆動用電解液に関する特許公報 453
7・4 特殊な要求に対応する電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの構造 468
7･4･1 多素子コンデンサの構造 468
7･4･2 共振周波数の高いアルミニウム電解コンデンサの構造 469
7･4･3 等価直列抵抗の小さいアルミニウム電解コンデンサの構造 474
7･4･4 音響用アルミニウム電解コンデンサの構造 476
7･4･5 充放電用アルミニウム電解コンデンサの構造 477
7･4･6 無極性アルミニウム電解コンデンサの構造 479
7･4･7 長寿命アルミニウム電解コンデンサの構造 481
7･4･8 スイッチングレギュレータ (SWR) 用アルミニウム電解コンデンサの構造 484
7･4･9 インバータ用アルミニウム電解コンデンサの構造 485
7・5 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの製造工程と製造設備 489
7･5･1 規格の決定 489
7･5･2 設計 490
7･5･3 電極箔及び隔離紙の切断 494
7･5･4 端子の洗浄及び化成 494
7･5･5 電極箔への端子の取付け 495
7･5･6 端子付き陽極箔の化成 495
7･5･7 巻取り 496
7･5･8 駆動用電解液の含浸 497
7･5･9 組立て 500
7･5･10 エージング 500
7･5･11 検査 501
7･5･12 計数と包装 501
8． 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの規格と性能とその試験  
8・1 規格 503
8･1･1 日本工業規格 (JIS) Japanese Industrial Standards 505
8･1･2 日本電子機械工業会規格 (EIAJ) 506
8･1･3 防衛庁仕様書 (Defence Specification) 507
8･1･4 国際規格 (IEC Publication) 508
8･1･5 米国規格 (ANSI／EIA) 509
8･1･6 米軍仕様書 (Military Specifications and Standards) 510
8･1･7 ドイツ規格 (DIN) 510
8･1･8 その他の規格 511
8・2 規格に使用される用語とそれに関連する諸量の測定 511
8･2･1 使用温度範囲・最高使用温度・最低使用温度・定格温度 511
8･2･2 定格電圧・温度軽減電圧 512
8･2･3 サージ電圧・過電圧・耐電圧・絶縁抵抗 512
8･2･4 漏れ電流とその測定 513
8･2･5 静電容量とその測定 516
8･2･6 損失とその測定 522
8･2･7 インピーダンスとその測定 523
8・3 温度特性・耐温度変化特性 524
8･3･1 静電容量・損失・インピーダンスの温度特性 525
8･3･2 漏れ電流の温度特性 526
8・4 性能とその試験 527
8･4･1 温度による特性の変化 (JIS C 5141?1991 表11 番号4) 527
8･4･2 サージ電圧 (JIS C 5141?1991 表11 番号5) 528
8･4･3 温度サイクル (JIS C 5141?1991 表11 番号13) 528
8･4･4 減圧 (JIS C 5141?1991 表11 番号15) 528
8･4･5 高温負荷 (JIS C 5141?1991 表11 番号16) 528
8･4･6 高温貯蔵・低温貯蔵(JIS C 5141?1991 表11 番号18, 19) 528
8･4･7 温度及び浸漬サイクル (JIS C 5141?1991 表11 番号20) 528
8・5 印加電圧と特性の関係 529
8･5･1 印加電圧の大きさと特性 529
8･5･2 逆電圧と過電圧に対する特性 533
8･5･3 耐充放電特性 534
8･5･4 耐リップル電流特性 535
8･5･5 周波数特性 536
8･5･6 音質特性 545
8･5･7 結合インピーダンス特性 552
8・6 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの劣化と寿命 553
8･6･1 無負荷放置特性 553
8･6･2 高温負荷特性 556
8・7 故障と信頼性 559
8･7･1 故障の種類と原因 559
8･7･2 故障の発生状況 560
8･7･3 信頼性 561
9． 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの選定と使用上の注意  
9・1 性能面から考えた電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの選定 565
9･1･1 使用される環境とその変化に対する対応 565
9･1･2 加えられる電圧に対する対応 567
9･1･3 耐久性 567
9・2 寸法・構造から考えた電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの選定 568
9・3 価格と安全な供給から考えた電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの選定 569
9・4 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの使用上の注意 570
10． 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの歴史と未来  
10・1 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの歴史 573
10・2 電解液陰極アルミニウム電解コンデンサの未来 577
  付録  
付録1． JCC 製品カタログ 579
付録2． 電解コンデンサ紙の納入仕様書 663
付録3． 各種電解コンデンサ製造機械仕様書 679
  索引 701