コンデンサ～安定動作のための蓄電器

「安物のコンデンサを使ったパソコンは短命」と言われるくらいで、2002年頃、数多くのパソコンでアルミ電解コンデンサの膨張や液漏れが多発しました。これは「不良電解コンデンサ問題」と呼ばれる事故です。原因は日本の技術を真似た台湾製によるもので、この事故を機に自作ユーザーのコンデンサチェックが厳しくなりました。

コンデンサとは

マザーボードに限らず、電源ユニットやグラフィックカードなどの電子基板にはコンデンサが取り付けられています。コンデンサは別名「蓄電器」や「キャパシタ」ともいい、電気を一時的に蓄電するパーツです。いわゆる小規模な充電池みたいなもの。この蓄電システムのおかげで、少しぐらいの電源環境の変化には影響を受けません。電源出力のわずかな乱れを調整することができ、何らかの原因で電源ユニットの出力が落ちたときに出力低下を防ぎます。（ノイズを除去する役割を持つ。）

アルミ電解コンデンサと固体コンデンサ
コンデンサの種類には一般的で比較的安価な「アルミ電解コンデンサ」と、耐久性があり長寿命の「固体コンデンサ」があります。固体コンデンサが高品質の目安になります。

また、アルミ電解コンデンサでは一般的な「85℃品」とワングレード上の「105℃品」があり、105℃品であるのが理想です。CPU周りなど温度が上昇しやすい場所には、固体コンデンサが使われます。

アルミ電解コンデンサ

プラスチック・フィルムで覆われ、電極にアルミを利用したのがアルミ電解コンデンサです。電解液が入っているため、経年劣化で容量が減少（徐々に蒸発）したり、液漏れ・膨張といった破損リスクがあります。特に熱に弱く、適正温度から+10℃上がるたびに寿命が半分になると言われます。（アレニウスの法則）

アルミ電解コンデンサが一般的
安価で一般的なコンデンサですが、いずれにしても長寿命・耐久性のタイプでありません。てっぺんには防爆弁があり、膨張に耐えきらなくなると防爆弁が開きます。こうなると外観から故障したことが見分けられます。

耐久温度として85℃品と105℃品があるので、アルミ電解コンデンサを採用しているなら105℃品であれば比較的安心と言えます。フィルムのところに記載されているので、85℃品か、105℃品かチェックしてみましょう。

アレニウスの法則による寿命時間

105℃品の場合、105℃環境で2000時間の寿命が公称されています。アレニウスの法則では、10度下がるごとに寿命が2倍になるといわれます。つまり、10度下がって95度環境では寿命4000時間、85度で8000時間、75度で1万6000時間、65度で3万2000時間と計算できます。逆に10度環境温度が上がれば寿命半減なので、115℃環境なら1000時間ですね。

理論上の計算がどこまで通用するのか知りませんが、コンデンサを搭載した電子機器の冷却はしっかりしておきたいものです。CPU周りなど温度の高い場所ではリスクが高いので、アルミ電解コンデンサは使われません。アルミ電解コンデンサよりも耐久性のある固体コンデンサが使われます。

固体コンデンサ

電解液の代わりに特殊なプラスチックシートを内蔵したタイプが、固体コンデンサです。電解質が固体なので、経年劣化による容量の減少が少なく、液漏れ・膨張の心配がありません。抵抗が小さいので低発熱という長所があります。ゆえにアルミ電解コンデンサよりも長寿命です。充放電が高速なので安定して電気を供給でき、とくに重要なCPU周りに使われるのが一般的です。

耐久性のある固体コンデンサ
自作用マザーボードや電源ユニットなど、オール固体コンデンサをセールスポイントにしている製品もあります。安心は安心ですが過剰スペックでしょう。オーバークロックで耐久性を求めない限りは必要性はないと思われます。適材適所で固体コンデンサが使われていれば良しだと思います。