為什麼研磨MLCC時要使用黑色碳化矽？

為什麼研磨MLCC時要使用黑色碳化矽？

多層陶瓷電容器（MLCC）由鈦酸鋇基硬脆陶瓷製成。燒結後，它們具有高硬度和易碎的層間結構。研磨製程（倒角、去毛邊和端面平整）要求足夠的研磨力、最小的崩邊、低污染、可控制的溫升和可控的成本。黑色碳化矽完美滿足這些要求，並且相比白色剛玉、綠色碳化矽和鑽石，具有無可取代的優勢。

I. 硬度匹配的黑色碳化矽能夠有效切割鈦酸鋇陶瓷。

1. 黑色碳化矽的莫氏硬度為 9.0~9.2，顯微硬度為 2840~3320 kg/mm²，遠高於棕色熔融氧化鋁（莫氏硬度 8.9），並且可以輕鬆切割 MLCC 鈦酸鋇陶瓷（莫氏硬度 8.5~9）。

2. 黑色碳化矽晶體具有鋒利的邊緣和棱角，可以快速研磨以去除毛邊、直角和燒結凸起，從而顯著縮短倒角加工時間，並產生遠超氧化鋁磨料的批量生產效率；

3. 黑色碳化矽比綠色碳化矽韌性更好：黑色碳化矽晶體具有抗衝擊性，不易一次破碎成細粉。在研磨過程中，它具有切割力，但不會對薄片狀晶片造成過大的衝擊，從而大大降低了MLCC層開裂、邊緣崩裂和內部電極剝落等故障的發生率。

二、黑色碳化矽具有很強的化學惰性，幾乎不會影響MLCC的電氣特性。

MLCC對金屬雜質（如Fe、Al、Ca）極為敏感。即使是微量的這些雜質也會導致漏電流、容量衰減和擊穿電壓。

1. 黑色碳化矽在室溫下耐酸鹼。在倒角過程中，它不會在水性拋光漿料中釋放金屬離子，也不會將有害雜質引入鈦酸鋇介質中。

2. 與氧化鋁研磨球/粉末相比：長期研磨會導致磨損並沉澱出Al³⁺。 Al離子會滲入陶瓷晶界，直接降低介電性能；

3. 黑色碳化矽磨損碎屑仍為碳化矽，不會與陶瓷或鎳/銅內部電極產生化學反應。清洗後無殘留污染物，確保電容器電氣參數的穩定性。

Ⅲ、黑色碳化矽具有良好的導熱性和低熱膨脹係數，可避免對陶瓷造成熱損傷。

研磨摩擦會產生局部高溫，MLCC 薄陶瓷層受到熱衝擊容易導致隱藏的微裂紋。

1. 黑色碳化矽的熱傳導率比剛玉高很多，能夠快速散發研磨產生的熱量，防止晶片局部過熱；

2. 黑色碳化矽的熱膨脹係數極低，導致研磨過程中磨料與陶瓷之間的熱變形差異較小，從而減少了熱應力裂紋，提高了成品的可靠性。

IV. 黑色碳化矽具有穩定的自銳性，其研磨效率不會隨著時間而降低。

黑色碳化矽具有中等脆性；隨著磨粒變鈍，它們會自然地輕微崩裂，不斷露出全新的鋒利切削麵。

1. 無需頻繁更換磨料；整批MLCC的倒角粗糙度均勻，端面一致性良好，保證了後續鍍銀和電鍍過程中電極的充分暴露。

2. 與軟性研磨劑不同，軟性研磨劑在使用過程中會變得更光滑，只能透過拋光來去除，而大的毛邊和凸起則無法去除。

五、成本優勢（與綠色碳化矽相比）

綠色碳化矽純度較高，硬度也略高，但價格比黑色碳化矽貴30%至50% 。此外，綠色碳化矽韌性較差，易受衝擊破碎，因此僅適用於硬質合金和光學玻璃的高精度拋光。 MLCC倒角屬於粗磨/中磨工藝，無需超高純度綠色碳化矽。黑色碳化矽完全滿足製程要求，可顯著降低大規模生產的材料成本。

結論

多層陶瓷電容器（MLCC）是一種堅硬而脆的薄層壓板。研磨需要快速切割陶瓷毛刺，同時也要小心保護其多層結構，以防止開裂和引入電雜質。黑色碳化矽兼具硬度、韌性、化學穩定性和成本優勢，是MLCC批量生產倒角/粗磨的最佳磨料。

PS：海旭磨料公司生產的黑色矽碳微粉的粒徑規格如下：

飼料標準：F230-F1500

JIS標準：JIS#240-JIS#6000

P 標準：P240-P5000