Почему для шлифовки многослойных керамических конденсаторов используется черный карбид кремния?

Почему для шлифовки многослойных керамических конденсаторов используется черный карбид кремния?

Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) изготавливаются из твердой и хрупкой керамики на основе титаната бария. После спекания они обладают высокой твердостью и хрупкой межслойной структурой. Процесс шлифовки (снятие фаски, удаление заусенцев и выравнивание торцевой поверхности) требует достаточной силы шлифовки, минимального образования сколов, низкого уровня загрязнения, контролируемого повышения температуры и контролируемой стоимости. Черный карбид кремния идеально соответствует этим требованиям и обладает неоспоримыми преимуществами перед белым корундом, зеленым карбидом кремния и алмазом.

I. Черный карбид кремния с соответствующей твердостью обеспечивает эффективную резку керамики из титаната бария.

1. Черный карбид кремния имеет твердость по шкале Мооса 9,0–9,2 и микротвердость 2840–3320 кг/мм², что значительно выше, чем у коричневого плавленого оксида алюминия (твердость по шкале Мооса 8,9), и легко режет многослойную керамику из титаната бария (твердость по шкале Мооса 8,5–9).

2. Кристаллы черного карбида кремния имеют острые края и углы, что позволяет быстро шлифовать поверхность для удаления заусенцев, прямых углов и спеченных выступов, значительно сокращая время обработки фасок и обеспечивая эффективность массового производства, намного превосходящую эффективность абразивов из оксида алюминия;

3. Черный карбид кремния обладает большей прочностью, чем зеленый карбид кремния: кристаллы черного карбида кремния ударопрочны и не легко измельчаются в мелкий порошок за один проход. При шлифовании он обладает режущей силой, но не оказывает чрезмерного воздействия на тонкий слой кристалла, что значительно снижает вероятность разрушения многослойных керамических конденсаторов из-за растрескивания, сколов по краям и отслаивания внутренних электродов.

II. Черный карбид кремния обладает высокой химической инертностью и практически не загрязняет электрические свойства многослойных керамических конденсаторов.

Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) чрезвычайно чувствительны к металлическим примесям (Fe, Al, Ca). Даже следовые количества этих примесей могут вызывать ток утечки, снижение емкости и напряжение пробоя.

1. Черный карбид кремния устойчив к кислотам и щелочам при комнатной температуре. Он не выделяет ионы металлов в полировальные суспензии на водной основе в процессе снятия фаски и не вносит вредных примесей в среду титаната бария.

2. По сравнению с абразивными шариками/порошком из оксида алюминия: длительное измельчение приводит к износу и осаждению ионов Al³⁺. Ионы Al проникают в границы зерен керамики и непосредственно ухудшают диэлектрические свойства;

3. Черные частицы износа карбида кремния по-прежнему представляют собой SiC и не вступают в химическую реакцию с керамическими или никель-медными внутренними электродами. После очистки не остается остаточных загрязнений, что обеспечивает стабильность электрических параметров конденсатора.

III. Черный карбид кремния обладает хорошей теплопроводностью и низким коэффициентом теплового расширения, что предотвращает термическое повреждение керамики.

Трение при шлифовании приводит к локальному повышению температуры, а термический шок тонкого керамического слоя многослойных керамических конденсаторов может легко вызвать скрытые микротрещины.

1. Теплопроводность черного карбида кремния значительно выше, чем у корунда, что позволяет быстро рассеивать тепло, выделяемое при шлифовании, и предотвращать локальный перегрев стружки;

2. Черный карбид кремния обладает чрезвычайно низким коэффициентом теплового расширения, что приводит к небольшой разнице в термической деформации между абразивом и керамикой в ​​процессе шлифовки, уменьшая образование трещин от термического напряжения и повышая надежность готового изделия.

IV. Черный карбид кремния обладает стабильными свойствами самозаточки, и его эффективность шлифования не снижается в течение длительного времени.

Черный карбид кремния обладает умеренной хрупкостью; по мере затупления абразивных зерен они естественным образом слегка скалываются, постоянно обнажая совершенно новую, острую режущую поверхность.

1. Нет необходимости в частой замене абразивных материалов; шероховатость фаски всей партии многослойных керамических конденсаторов равномерна, а консистенция торцевой поверхности хорошая, что обеспечивает достаточную экспозицию электродов во время последующего серебрения и гальванического покрытия.

2. В отличие от мягких абразивов, которые со временем становятся более гладкими и могут быть отполированы только позже, крупные заусенцы и выступы удалить невозможно.

V. Ценовые преимущества (по сравнению с экологически чистым карбидом кремния)

Зеленый карбид кремния обладает более высокой чистотой и немного большей твердостью, но он на 30–50% дороже черного карбида кремния . Он также имеет низкую ударную вязкость и легко ломается при ударе, что делает его пригодным только для высокоточной полировки твердых сплавов и оптического стекла. Снятие фаски с многослойных керамических конденсаторов (MLCC) — это процесс грубой/средней шлифовки, для которого не требуется зеленый карбид кремния сверхвысокой чистоты. Черный карбид кремния полностью соответствует требованиям процесса, значительно снижая затраты на материал при крупномасштабном производстве.

Заключение

Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) представляют собой твердый и хрупкий тонкий ламинат. Шлифовка требует быстрого удаления керамических заусенцев, одновременно бережно защищая многослойную структуру от растрескивания и попадания электрических примесей. Черный карбид кремния обеспечивает баланс твердости, прочности, химической стабильности и стоимости, и является оптимальным абразивом для массового производства фасок/грубой шлифовки MLCC.

PS: Размеры микропорошка черного карбида кремния от Haixu Absives:

Стандарт корма: F230-F1500

Стандарты JIS: JIS#240-JIS#6000

Стандарт P: P240-P5000