چرا از کاربید سیلیکون سیاه برای سنگ زنی MLCC استفاده می شود؟

چرا از کاربید سیلیکون سیاه برای سنگ زنی MLCC استفاده می شود؟

MLCC از سرامیک‌های سخت و شکننده بر پایه تیتانات باریم ساخته شده‌اند. پس از تف‌جوشی، سختی بالا و ساختار بین لایه‌ای شکننده‌ای دارند. فرآیند سنگ‌زنی (پخ‌زنی، پلیسه‌گیری و صاف کردن سطح انتهایی) نیاز به نیروی سنگ‌زنی کافی، حداقل براده‌برداری، آلودگی کم، افزایش دمای کنترل‌شده و هزینه قابل کنترل دارد. کاربید سیلیکون سیاه کاملاً این الزامات را برآورده می‌کند و مزایای غیرقابل جایگزینی نسبت به کوراندوم سفید، کاربید سیلیکون سبز و الماس دارد.

I. کاربید سیلیکون سیاه با سختی مطابق، برش کارآمد سرامیک‌های تیتانات باریم را امکان‌پذیر می‌کند.

۱. کاربید سیلیکون سیاه دارای سختی Mohs 9.0 ~ 9.2 و میکروسختی ۲۸۴۰ ~ ۳۳۲۰ کیلوگرم بر میلی‌متر مربع است که بسیار بالاتر از آلومینای قهوه‌ای ذوب‌شده (سختی Mohs 8.9) است و می‌تواند به راحتی سرامیک‌های تیتانات باریم MLCC (سختی Mohs 8.5 ~ 9) را برش دهد.

۲. کریستال‌های کاربید سیلیکون سیاه دارای لبه‌ها و گوشه‌های تیز هستند که امکان سنگ‌زنی سریع برای از بین بردن پلیسه‌ها، زوایای قائمه و برآمدگی‌های تف‌جوشی را فراهم می‌کنند، زمان پردازش پخ‌زنی را به طور قابل توجهی کوتاه می‌کنند و منجر به راندمان تولید انبوه می‌شوند که بسیار فراتر از ساینده‌های آلومینا است.

۳. کاربید سیلیکون سیاه چقرمگی بهتری نسبت به کاربید سیلیکون سبز دارد: کریستال‌های کاربید سیلیکون سیاه در برابر ضربه مقاوم هستند و به راحتی در یک حرکت به پودر ریز تبدیل نمی‌شوند. در حین سنگ‌زنی، نیروی برشی دارد اما ضربه بیش از حد به تراشه‌های نازک انباشته شده وارد نمی‌کند، که این امر تا حد زیادی شکست ترک خوردگی لایه MLCC، لب پریدگی لبه و لایه برداری الکترود داخلی را کاهش می‌دهد.

دوم. کاربید سیلیکون سیاه از نظر شیمیایی بی‌اثر است و به سختی خواص الکتریکی MLCC را آلوده می‌کند.

خازن‌های MLCC به ناخالصی‌های فلزی (Fe، Al، Ca) بسیار حساس هستند. حتی مقادیر بسیار کم این ناخالصی‌ها می‌تواند باعث جریان نشتی، افت ظرفیت و ولتاژ شکست شود.

۱. کاربید سیلیکون سیاه در دمای اتاق در برابر اسیدها و قلیاها مقاوم است. در طول فرآیند پخ‌زنی، یون‌های فلزی را در دوغاب‌های پولیش پایه آب آزاد نمی‌کند و ناخالصی‌های مضر را وارد محیط تیتانات باریم نمی‌کند.

۲. در مقایسه با گلوله‌ها/پودرهای آسیاب آلومینا: آسیاب طولانی مدت باعث ساییدگی و رسوب Al³⁺ می‌شود. یون‌های Al به مرز دانه‌های سرامیک نفوذ کرده و مستقیماً خواص دی‌الکتریک را تخریب می‌کنند.

۳. بقایای سایش کاربید سیلیکون سیاه هنوز SiC است و با الکترودهای داخلی سرامیکی یا نیکل/مس واکنش شیمیایی نمی‌دهد. پس از تمیز کردن، هیچ آلودگی باقی مانده‌ای وجود ندارد که پایداری پارامترهای الکتریکی خازن را تضمین می‌کند.

Ⅲ، کاربید سیلیکون سیاه رسانایی حرارتی خوبی دارد و انبساط حرارتی آن کم است و از آسیب حرارتی به سرامیک‌ها جلوگیری می‌کند.

اصطکاک سنگ‌زنی باعث ایجاد دمای بالای موضعی می‌شود و شوک حرارتی به لایه نازک سرامیکی MLCCها می‌تواند به راحتی باعث ایجاد ریزترک‌های پنهان شود.

۱. رسانایی حرارتی کاربید سیلیکون سیاه بسیار بالاتر از کوراندوم است، که باعث می‌شود گرمای سنگ‌زنی به سرعت از بین برود و از گرم شدن بیش از حد موضعی تراشه جلوگیری شود.

۲. کاربید سیلیکون سیاه ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی دارد که منجر به اختلاف کمی در تغییر شکل حرارتی بین ساینده و سرامیک در طول فرآیند سنگ زنی می‌شود، ترک‌های ناشی از تنش حرارتی را کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان محصول نهایی را بهبود می‌بخشد.

IV. کاربید سیلیکون سیاه خواص خود تیز شوندگی پایداری از خود نشان می‌دهد و راندمان سنگ زنی آن در دراز مدت کاهش نمی‌یابد.

کاربید سیلیکون سیاه شکنندگی متوسطی دارد؛ با کند شدن دانه‌های ساینده، آنها به طور طبیعی کمی لب‌پر می‌شوند و به طور مداوم یک سطح برش تیز و جدید را آشکار می‌کنند.

۱. نیازی به تعویض مکرر ساینده نیست؛ زبری پخ کل دسته MLCCها یکنواخت است و قوام سطح انتهایی خوب است و در طول نقره‌کاری و آبکاری بعدی، قرار گرفتن الکترود در معرض مقدار کافی را تضمین می‌کند.

۲. برخلاف ساینده‌های نرم که با استفاده صاف‌تر می‌شوند و فقط بعداً می‌توان آنها را صیقل داد، برآمدگی‌ها و برآمدی‌های بزرگ را نمی‌توان از بین برد.

مزایای هزینه (در مقایسه با کاربید سیلیکون سبز)

کاربید سیلیکون سبز خلوص بالاتر و سختی کمی بالاتری دارد، اما 30 تا 50 درصد گران‌تر از کاربید سیلیکون سیاه است . همچنین چقرمگی ضعیفی دارد و به راحتی در اثر ضربه می‌شکند، که آن را فقط برای صیقل‌کاری دقیق کاربید سمانته و شیشه نوری مناسب می‌کند. پخ‌زنی MLCC یک فرآیند سنگ‌زنی درشت/متوسط ​​است که نیازی به کاربید سیلیکون سبز با خلوص فوق‌العاده بالا ندارد. کاربید سیلیکون سیاه کاملاً الزامات فرآیند را برآورده می‌کند و هزینه‌های مواد را برای تولید در مقیاس بزرگ به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

نتیجه‌گیری

MLCC یک لایه نازک سخت و شکننده است. سنگ‌زنی نیاز به برش سریع فرزهای سرامیکی دارد و در عین حال به آرامی از ساختار چند لایه در برابر ترک خوردن و ایجاد ناخالصی‌های الکتریکی محافظت می‌کند. کاربید سیلیکون سیاه، سختی، چقرمگی، پایداری شیمیایی و هزینه را متعادل می‌کند و ساینده بهینه برای پخ‌زنی/سنگ‌زنی خشن MLCC در تولید انبوه است.

PS: اندازه میکروپودر کاربید سیلیکون سیاه از ساینده هایکسو:

استاندارد تغذیه: F230-F1500

استاندارد JIS: JIS#240-JIS#6000

استاندارد P: P240-P5000