MLCC를 연마할 때 검은색 탄화규소를 사용하는 이유는 무엇입니까?
MLCC는 티탄산바륨 기반의 단단하고 취성이 강한 세라믹으로 만들어집니다. 소결 후에는 높은 경도와 취성적인 층간 구조를 갖습니다. 연삭 공정(모따기, 버 제거 및 단면 평탄화)에는 충분한 연삭력, 최소한의 파손, 낮은 오염, 제어된 온도 상승 및 비용 관리가 요구됩니다. 흑색 탄화규소는 이러한 요구 사항을 완벽하게 충족하며 백색 코런덤, 녹색 탄화규소 및 다이아몬드에 비해 대체 불가능한 장점을 가지고 있습니다.
I. 동일한 경도를 가진 검은색 탄화규소는 티탄산바륨 세라믹의 효율적인 절삭을 가능하게 합니다.
1. 흑색 탄화규소는 모스 경도가 9.0~9.2이고 미세 경도가 2840~3320 kg/mm²로, 갈색 용융 알루미나(모스 경도 8.9)보다 훨씬 높으며, MLCC 바륨 티타네이트 세라믹(모스 경도 8.5~9)을 쉽게 절단할 수 있습니다.
2. 검은색 탄화규소 결정은 날카로운 모서리와 모서리를 가지고 있어 버, 직각 부분 및 소결 돌출부를 빠르게 연삭하여 제거할 수 있으므로 모따기 처리 시간을 크게 단축하고 알루미나 연마재보다 훨씬 뛰어난 대량 생산 효율을 달성할 수 있습니다.
3. 흑색 탄화규소는 녹색 탄화규소보다 인성이 우수합니다. 흑색 탄화규소 결정은 충격에 강하고 한 번에 미세 분말로 쉽게 부서지지 않습니다. 연삭 시 절삭력을 가지면서도 얇게 쌓인 칩에 과도한 충격을 주지 않아 MLCC 층 균열, 모서리 파손, 내부 전극 박리 등의 불량 발생률을 크게 줄여줍니다.
II. 흑색 탄화규소는 화학적으로 매우 안정적이며 MLCC의 전기적 특성을 거의 오염시키지 않습니다.
MLCC는 금속 불순물(Fe, Al, Ca)에 매우 민감합니다. 이러한 불순물이 미량이라도 존재하면 누설 전류, 용량 감소 및 항복 전압을 유발할 수 있습니다.
1. 흑색 탄화규소는 상온에서 산과 알칼리에 대한 내성이 있습니다. 모따기 공정 중 수성 연마 슬러리에서 금속 이온을 방출하지 않으며, 티탄산바륨 매체에 유해한 불순물을 유입시키지 않습니다.
2. 알루미나 연삭 볼/분말과 비교했을 때: 장기간 연삭 시 마모되어 Al³⁺가 석출됩니다. Al 이온은 세라믹 입자 경계로 침투하여 유전 특성을 직접적으로 저하시킵니다.
3. 검은색 탄화규소 마모 파편은 여전히 SiC이며 세라믹이나 니켈/구리 내부 전극과 화학적으로 반응하지 않습니다. 세척 후 잔류 오염 물질이 남지 않아 커패시터의 전기적 특성이 안정적으로 유지됩니다.
Ⅲ. 흑색 탄화규소는 열전도율이 우수하고 열팽창률이 낮아 세라믹의 열 손상을 방지합니다.
연삭 마찰은 국부적으로 고온을 발생시키며, MLCC의 얇은 세라믹 층에 가해지는 열 충격은 숨겨진 미세 균열을 쉽게 유발할 수 있습니다.
1. 흑색 탄화규소의 열전도율은 커런덤보다 훨씬 높아 연삭열을 신속하게 발산하고 칩의 국부적인 과열을 방지합니다.
2. 흑색 탄화규소는 열팽창 계수가 매우 낮아 연삭 과정에서 연마재와 세라믹 사이의 열 변형 차이가 작아 열 응력 균열을 줄이고 완제품의 신뢰성을 향상시킵니다.
IV. 흑색 탄화규소는 안정적인 자가연마 특성을 나타내며, 장기간 사용해도 연삭 효율이 감소하지 않습니다.
흑색 탄화규소는 적당한 취성을 가지고 있습니다. 연마 입자가 무뎌지면 자연스럽게 약간씩 깨지면서 새롭고 날카로운 절삭면이 지속적으로 드러납니다.
1. 연마재를 자주 교체할 필요가 없습니다. MLCC 전체 배치의 모따기 표면 거칠기가 균일하고 단면의 일관성이 우수하여 후속 은도금 및 전기 도금 과정에서 전극 노출이 충분히 보장됩니다.
2. 부드러운 연마재는 사용할수록 매끄러워지고 나중에만 연마할 수 있는 반면, 큰 버(burr)나 돌출부는 제거할 수 없습니다.
V. 비용적 이점 (친환경 탄화규소 대비)
녹색 탄화규소는 순도가 높고 경도도 약간 더 높지만, 흑색 탄화규소 보다 30~50% 더 비쌉니다 . 또한 인성이 약하고 충격에 쉽게 파손되기 때문에 초경합금이나 광학 유리의 고정밀 연마에만 적합합니다. MLCC 모따기는 거친/중간 정도의 연삭 공정으로, 초고순도 녹색 탄화규소가 필요하지 않습니다. 흑색 탄화규소가 이 공정의 요구 사항을 완벽하게 충족하므로 대량 생산 시 재료비를 크게 절감할 수 있습니다.
결론
MLCC는 단단하면서도 부서지기 쉬운 얇은 적층 소재입니다. 연삭 작업에는 세라믹 버를 빠르게 절삭하는 동시에 다층 구조가 균열되거나 전기적 불순물이 유입되지 않도록 부드럽게 보호해야 합니다. 흑색 탄화규소는 경도, 인성, 화학적 안정성 및 비용 측면에서 균형이 잘 잡혀 있어 MLCC의 대량 생산 모따기/황삭 연삭에 최적의 연마재입니다.
추신: 하이슈 연마제에서 생산되는 흑색 실리콘 크레이바이드 미세 분말의 크기는 다음과 같습니다.
사료 표준: F230-F1500
| 크기 | D50(하나) | 크기 | D50(하나) |
| F230 | 53.0±3.0 | F500 | 12.8±1.0 |
| F240 | 44.5±2.0 | F600 | 9.3±1.0 |
| F280 | 36.5±1.5 | F800 | 6.5±1.0 |
| F320 | 29.2±1.5 | F1000 | 4.5±0.8 |
| F360 | 22.8±1.5 | F1200 | 3.0±0.5 |
| F400 | 17.3±1.0 | F1500 | 2.0±0.4 |
JIS 표준: JIS#240-JIS#6000
| 크기 | D50(하나) | 크기 | D50(하나) |
| #240 | 57.0±3.0 | #1000 | 11.5±1.0 |
| #280 | 48.0±3.0 | #1200 | 9.5±0.8 |
| #320 | 40.0±2.5 | #1500 | 8.0±0.6 |
| #360 | 35.0±2.0 | #2000 | 6.7±0.6 |
| #400 | 30.0±2.0 | #2500 | 5.5±0.5 |
| #500 | 25.0±2.0 | #3000 | 4.0±0.5 |
| #600 | 20.0±1.5 | #4000 | 3.0±0.4 |
| #700 | 17.0±1.5 | #6000 | 2.0±0.4 |
| #800 | 14.0±1.0 |
P 표준: P240-P5000
| 크기 | D50(하나) | 크기 | D50(하나) |
| P240 | 58.5±2.0 | 1000페소 | 18.3±1.0 |
| P280 | 52.2±2.0 | 1200페소 | 15.3±1.0 |
| P320 | 46.2±1.5 | 1500페소 | 12.6±1.0 |
| P360 | 40.5±1.5 | 2000페소 | 10.3±0.8 |
| 400페소 | 35.0±1.5 | 2500페소 | 8.4±0.5 |
| 500페소 | 30.2±1.5 | 3000페소 | 6.7±0.5 |
| 600페소 | 25.8±1.0 | 4000페소 | 5.5±0.5 |
| 800페소 | 21.8±1.0 | 5000페소 | 4.0±0.5 |