Usando cerâmica de nitreto de silício como matéria-prima para backplanes de telefones celulares

À medida que a tecnologia dos smartphones continua a desenvolver-se e a concorrência se intensifica, os fabricantes de telemóveis lançam vários novos designs e inovações para atrair mais consumidores, e os backplanes de cerâmica são um dos truques. Seu surgimento começou em 2012, quando a Sharp lançou um smartphone com backplane de cerâmica. No entanto, devido a questões técnicas e de custo, os backplanes de cerâmica eram usados apenas em algumas marcas de alta qualidade naquela época. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia de processamento, a gama de aplicações dos backplanes cerâmicos está se tornando cada vez mais ampla.

No campo das folhas traseiras de cerâmica, os protagonistas são quase todas as cerâmicas de zircônia, mas recentemente os pesquisadores parecem ter começado a pensar no nitreto de silício. Comparado com a zircônia, o nitreto de silício é considerado pelos pesquisadores como um material superior e promissor para o painel traseiro de telefones celulares, especialmente a cerâmica de nitreto de silício temperada com whisker. As razões são as seguintes:

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(1) A cerâmica de nitreto de silício tem maior resistência ao impacto, não se quebra facilmente, não se danifica facilmente durante a usinagem e tem maior rendimento;

(2) A cerâmica de nitreto de silício tem alta condutividade térmica, que é mais de 10 vezes maior que a da cerâmica de zircônia, e é mais fácil de dissipar o calor. Portanto, o calor gerado quando o celular está funcionando em alta velocidade ou a bateria está carregando e descarregando é fácil de dissipar, o que é benéfico para o funcionamento normal do celular. Evite lentidão e outros fenômenos;

(3) A perda dielétrica da cerâmica de nitreto de silício é duas ordens de grandeza menor que a da zircônia, tornando-a mais transparente aos sinais de telefonia móvel e facilitando a comunicação suave em ambientes com sinais fracos;

(4) A cerâmica de nitreto de silício tem maior dureza e menor densidade que a zircônia, o que pode efetivamente reduzir a qualidade da fuselagem, e seu custo é próximo ao da zircônia;

(5) A cerâmica de nitreto de silício é uma cerâmica incolor, relativamente fácil de colorir e com bom efeito de coloração. Ele também tem uma textura semelhante a jade e é adequado para uso, por exemplo, em caixas de telefones celulares de médio a alto padrão.

Portanto, o uso de materiais cerâmicos de nitreto de silício como materiais de backplane para dispositivos de comunicação pode, até certo ponto, compensar as deficiências dos atuais materiais de backplane para telefones celulares de zircônia e tem certas perspectivas.

Embora não haja muitos relatos sobre materiais de backplane de telefones celulares de nitreto de silício, ele tem sido usado como cerâmica estrutural há muito tempo e comprovou totalmente sua estabilidade e confiabilidade de aplicação em ambientes agressivos, como motores de automóveis. Se o nitreto de silício for usado como um novo material de backplane para telefones celulares, ele não apenas terá as mesmas excelentes propriedades mecânicas da zircônia, mas também terá as vantagens de boa textura, peso leve e sinais mais sensíveis. É um novo material de backplane para celular com grande potencial.

Atualmente, a chave para o avanço está em como otimizar o processo para tornar a cerâmica Si3N4 não apenas fácil de dissipar o calor e rica em cores, mas também o processo de preparação pode ser simples e confiável, e o custo torna-se aceitável. Se as dificuldades acima puderem ser superadas, talvez um dia no futuro possamos ver o Si3N4 em backplanes de smartphones e dispositivos vestíveis inteligentes.