Warum wird schwarzes Siliziumkarbid zum Schleifen von MLCC verwendet?

Warum wird schwarzes Siliziumkarbid zum Schleifen von MLCC verwendet?

MLCCs bestehen aus harter und spröder Keramik auf Bariumtitanatbasis. Nach dem Sintern weisen sie eine hohe Härte und eine fragile Zwischenschichtstruktur auf. Der Schleifprozess (Anfasen, Entgraten und Planen der Stirnfläche) erfordert ausreichende Schleifkraft, minimalen Ausbruch, geringe Kontamination, kontrollierten Temperaturanstieg und kontrollierbare Kosten. Schwarzes Siliciumcarbid erfüllt diese Anforderungen optimal und bietet gegenüber weißem Korund, grünem Siliciumcarbid und Diamant unersetzliche Vorteile.

I. Schwarzes Siliciumcarbid mit passender Härte ermöglicht effizientes Schneiden von Bariumtitanatkeramik.

1. Schwarzes Siliciumcarbid besitzt eine Mohs-Härte von 9,0 bis 9,2 und eine Mikrohärte von 2840 bis 3320 kg/mm², die deutlich höher ist als die von braunem, geschmolzenem Aluminiumoxid (Mohs-Härte 8,9), und kann MLCC-Bariumtitanatkeramik (Mohs-Härte 8,5 bis 9) problemlos schneiden.

2. Schwarze Siliciumcarbidkristalle besitzen scharfe Kanten und Ecken, was ein schnelles Schleifen zum Entfernen von Graten, rechten Winkeln und Sintervorsprüngen ermöglicht, wodurch die Bearbeitungszeit beim Anfasen deutlich verkürzt wird und eine Massenproduktionseffizienz erzielt wird, die die von Aluminiumoxid-Schleifmitteln weit übertrifft;

3. Schwarzes Siliziumkarbid weist eine höhere Zähigkeit als grünes Siliziumkarbid auf: Schwarze Siliziumkarbidkristalle sind schlagfest und zerfallen nicht so leicht in einem Arbeitsgang zu feinem Pulver. Beim Schleifen erzeugt es zwar Schneidkraft, übt aber keine übermäßige Belastung auf die dünnen Spanschichten aus. Dadurch werden Ausfälle wie Risse in der MLCC-Schicht, Kantenabsplitterungen und Ablösungen der inneren Elektroden deutlich reduziert.

II. Schwarzes Siliciumcarbid weist eine hohe chemische Inertheit auf und beeinträchtigt die elektrischen Eigenschaften von MLCCs kaum.

MLCCs reagieren äußerst empfindlich auf metallische Verunreinigungen (Fe, Al, Ca). Selbst Spuren dieser Verunreinigungen können zu Leckströmen, Kapazitätsverlusten und einer erhöhten Durchbruchspannung führen.

1. Schwarzes Siliciumcarbid ist bei Raumtemperatur beständig gegen Säuren und Laugen. Es setzt beim Anfasen in wasserbasierten Poliersuspensionen keine Metallionen frei und führt keine schädlichen Verunreinigungen in das Bariumtitanat-Medium ein.

2. Im Vergleich zu Aluminiumoxid-Mahlkugeln/-pulver: Langfristiges Mahlen führt zu Abrieb und Ausfällung von Al³⁺. Al-Ionen dringen in die Korngrenzen der Keramik ein und verschlechtern direkt die dielektrischen Eigenschaften;

3. Die schwarzen Siliziumkarbid-Abriebpartikel bestehen weiterhin aus SiC und reagieren nicht chemisch mit den Keramik- oder Nickel/Kupfer-Innenelektroden. Nach der Reinigung sind keine Rückstände vorhanden, wodurch die Stabilität der elektrischen Parameter des Kondensators gewährleistet wird.

III. Schwarzes Siliziumkarbid besitzt eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine geringe Wärmeausdehnung, wodurch thermische Schäden an Keramik vermieden werden.

Durch die Schleifreibung entstehen lokal hohe Temperaturen, und ein Temperaturschock in der dünnen Keramikschicht von MLCCs kann leicht zu versteckten Mikrorissen führen.

1. Die Wärmeleitfähigkeit von schwarzem Siliziumkarbid ist viel höher als die von Korund, wodurch die beim Schleifen entstehende Wärme schnell abgeführt werden kann und eine lokale Überhitzung des Chips verhindert wird;

2. Schwarzes Siliciumcarbid besitzt einen extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, was zu einem geringen Unterschied in der thermischen Verformung zwischen dem Schleifmittel und der Keramik während des Schleifprozesses führt. Dadurch werden thermische Spannungsrisse reduziert und die Zuverlässigkeit des Endprodukts verbessert.

IV. Schwarzes Siliciumcarbid weist stabile Selbstschärfungseigenschaften auf, und seine Schleifleistung nimmt auch langfristig nicht ab.

Schwarzes Siliciumcarbid ist mäßig spröde; wenn die Schleifkörner stumpf werden, splittern sie naturgemäß leicht ab und geben so immer wieder eine neue, scharfe Schneidfläche frei.

1. Ein häufiger Austausch des Schleifmittels ist nicht erforderlich; die Fasenrauheit der gesamten Charge von MLCCs ist gleichmäßig und die Endflächenkonsistenz ist gut, wodurch eine ausreichende Elektrodenexposition während der nachfolgenden Versilberung und Galvanisierung gewährleistet wird.

2. Im Gegensatz zu weichen Schleifmitteln, die mit der Zeit immer glatter werden und erst später poliert werden können, lassen sich große Grate und Vorsprünge nicht entfernen.

V. Kostenvorteile (im Vergleich zu grünem Siliziumkarbid)

Grünes Siliciumcarbid weist eine höhere Reinheit und etwas höhere Härte auf, ist jedoch 30 % bis 50 % teurer als schwarzes Siliciumcarbid . Es besitzt zudem eine geringe Zähigkeit und bricht leicht bei Stößen, weshalb es sich nur für das hochpräzise Polieren von Hartmetall und optischem Glas eignet. Das Anfasen von MLCC-Fasen ist ein grob- bis mittelgrobes Schleifverfahren, das kein hochreines grünes Siliciumcarbid erfordert. Schwarzes Siliciumcarbid erfüllt die Prozessanforderungen vollständig und senkt die Materialkosten für die Serienfertigung erheblich.

Abschluss

MLCC ist ein hartes und sprödes Dünnschichtlaminat. Beim Schleifen ist ein schneller Abtrag mit Keramikfräsern erforderlich, wobei die Mehrschichtstruktur schonend vor Rissen und elektrischen Verunreinigungen geschützt werden muss. Schwarzes Siliciumcarbid bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Härte, Zähigkeit, chemischer Stabilität und Kosten und ist das optimale Schleifmittel für das Anfasen und Schruppschleifen von MLCC in der Massenproduktion.

PS: Die Größen der schwarzen Siliziumkarbid-Mikropulver von Haixu Abrives:

Zuführungsstandard: F230-F1500

JIS-Standard: JIS#240-JIS#6000

P-Standard: P240-P5000