陶瓷是中國的文化瑰寶，是華夏文明的重要組成部分,。早在一萬多年前的新石器時(shí)代,，我國的先民就已經(jīng)會(huì)制造和使用陶器。
時(shí)光越萬年，同樣以實(shí)用之物出現(xiàn)的手機(jī),，也成為用戶個(gè)人科技品味,、審美的代表。如果將陶瓷呈現(xiàn)在手機(jī)上,，將會(huì)碰撞出怎樣的火花呢,？
手機(jī)背板
目前手機(jī)背板材料主要為塑料、金屬,、玻璃和陶瓷,。
塑料背板綜合性能較好，但其耐磨性,、散熱性,、體感較差，易老化,，主要用于中低端手機(jī),。
金屬背板具有抗摔、可塑性強(qiáng),、散熱性好等優(yōu)點(diǎn),，已成為主流手機(jī)的標(biāo)配。隨著5G網(wǎng)絡(luò),、無線充電等時(shí)代的到來,，智能手機(jī)對(duì)信號(hào)傳輸上要求越來越高，手機(jī)背板廣泛使用的鋁鎂合金因其對(duì)信號(hào)屏蔽作用強(qiáng),，無法滿足5G信號(hào)傳輸?shù)囊�,，也不可進(jìn)行無線充電，成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素,。
近幾年,，玻璃背板在智能手機(jī)中也得到較多應(yīng)用，玻璃機(jī)身的優(yōu)點(diǎn)主要在于避免手機(jī)信號(hào)的屏蔽,、質(zhì)感與手感較好,，但因?yàn)椴Ａ且活惗趸璧姆蔷Р牧希匀菀灼扑楹彤a(chǎn)生劃痕,。全球最大的手機(jī)玻璃供應(yīng)商美國康寧公司推出了第五代大猩猩玻璃,，雖然其強(qiáng)度得到了提升，不過其硬度依然不如砂粒,，容易產(chǎn)生劃痕,。此外，玻璃加工難度比金屬大,，特別是弧面和手機(jī)中框等加工工藝,；同時(shí)鋼化玻璃斷裂易形成條紋狀斷裂紋路從而容易造成崩邊,。
陶瓷背板的抗彎強(qiáng)度,、硬度,、耐磨性、散熱性等性能優(yōu)于玻璃背板,，而成為手機(jī)廠商實(shí)現(xiàn)手機(jī)材質(zhì)差異化的重要選擇,。目前，用于制作手機(jī)背板的陶瓷材料為氧化鋯,、氧化鋁,、碳化硅等，其中氧化鋯是手機(jī)背板中應(yīng)用最為廣泛的陶瓷材料,。在相同強(qiáng)度下陶瓷背板比玻璃薄,，可以減薄約40%，給手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)留下更大的施展空間,。此外,，陶瓷背板表面可通過加工得到多種表面效果，如亮光,、亞光,、拉絲等機(jī)械紋理；表面還可以通過Laser,、MCVN,、PVD、絲印,、噴漆以及邊緣的C角,、R角等工藝進(jìn)行處理等。
小米MIX 4的一體式陶瓷背板（圖片來源：小米官網(wǎng)）
指紋識(shí)別模組
指紋識(shí)別模組主要由金屬環(huán),、蓋板,、傳感器、驅(qū)動(dòng)芯片,、印刷電路板等部分組成,。其中，指紋識(shí)別蓋板是區(qū)別指紋識(shí)別好壞的重要指標(biāo),，它既具有對(duì)傳感器與驅(qū)動(dòng)芯片的保護(hù)作用,，又是決定指紋解鎖速度的關(guān)鍵因素之一。
根據(jù)指紋識(shí)別蓋板材料的不同,，可分為藍(lán)寶石,、涂覆式、玻璃和陶瓷４種,。
涂覆式成本低,，但其涂層硬度較低,，易磨損，使用壽命短,，質(zhì)感較差,，整體美觀性不強(qiáng)，主要應(yīng)用于低端手機(jī),。
鋼化玻璃具有成本低,，制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，但其硬度較低,，易磨損,，介電常數(shù)和抗彎強(qiáng)度較差，目前最薄厚度僅為0.175ｍｍ,，難以應(yīng)用在中高端指紋識(shí)別領(lǐng)域,。
藍(lán)寶石硬度高，耐磨蝕,，但其成本高,，穿透性、斷裂韌性較差,，整體抗摔能力不強(qiáng),。
氧化鋯陶瓷綜合性能較好，其硬度高僅次于藍(lán)寶石,，韌性好（6MPa·ｍ1/2）,，在同等厚度情況下，提高了蓋板整體抗沖擊抗摔能力,。同時(shí),，其介電常數(shù)高（32～35），穿透能力強(qiáng),，識(shí)別靈敏,、速度，是最合適的表面貼片材料之一,。
指紋識(shí)別模組蓋板（圖片來源：潮州三環(huán)官網(wǎng)）
微波介質(zhì)陶瓷
微波介質(zhì)陶瓷是5G移動(dòng)通信技術(shù)中關(guān)鍵部件微波介質(zhì)濾波器和諧振器的關(guān)鍵材料,。所謂微波介質(zhì)陶瓷，是一種介質(zhì)材料,，能夠應(yīng)用于300MHz～30GHz的微波頻率電路,，實(shí)現(xiàn)多種功能的陶瓷材料。從微波介電性能的角度考慮,，移動(dòng)通信用微波介質(zhì)陶瓷要求材料具有中介電常數(shù),、高品質(zhì)因數(shù)和近零的諧振頻率溫度系數(shù)。微波介質(zhì)陶瓷材料包括的種類很豐富,，主要有以下幾種：
（1）BaO-TiO2系微波介質(zhì)陶瓷,。
BaO-TiO2系微波介質(zhì)陶瓷的介電性能隨著陶瓷中TiO2含量的改變而發(fā)生變化,，尤其是BaTi4O9、Ba2Ti9O20這2種BaO-TiO2系微波介質(zhì)陶瓷,，由于其具有更加適合應(yīng)用的微波介電性能,，而備受從業(yè)者的喜愛。
（2）BaO-Ln2O3-TiO2系微波介質(zhì)陶瓷,。
這種微波介質(zhì)陶瓷含有鑭系元素La,、Pr、Nd,、Sm、Eu,、Gd等,，介電常數(shù)介于80～90 之間，能夠應(yīng)用于小型微波通信器件領(lǐng)域,。
當(dāng)鑭系元素為La,、Pr、Nd時(shí),，其溫度系數(shù)為正,；當(dāng)鑭系元素為Sm、Eu,、Gd時(shí),，其溫度系數(shù)為負(fù)，進(jìn)而可以產(chǎn)生溫度補(bǔ)償效應(yīng),。通過調(diào)整BaO-Ln2O3-TiO2系微波介質(zhì)陶瓷的組分比例,，就能制備得到頻率溫度系數(shù)為零的微波介質(zhì)陶瓷。
目前,，混合鑭系組份為Ba-Nd-Sm-Ti的微波介質(zhì)陶瓷比較流行,，該種微波介質(zhì)陶瓷的介電常數(shù)介于100～210之間，損耗較小,，諧振頻率和溫度系數(shù)都較低,。
（3）復(fù)合鈣鈦礦系微波介質(zhì)陶瓷。
中介高Q微波陶瓷體系中MTiO3-LnAlO3具有優(yōu)異的微波性能和鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的可調(diào)性,，這類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)微波介質(zhì)陶瓷具有中介電常數(shù)(45左右),，品質(zhì)因數(shù)Q×f高（40000 GHz左右），諧振頻率溫度系數(shù)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),。
但其燒結(jié)溫度在1500℃以上,。這樣使得能耗高，如果能夠降低燒成溫度,，就可以降低燒成成本,。而降低陶瓷燒結(jié)溫度最常見一種方法即采用摻雜燒結(jié)助劑來實(shí)現(xiàn),，但這一方法會(huì)引入雜質(zhì)，使得陶瓷性能的不可控因素增加,。
（4）鉛基鈣鈦礦系微波介質(zhì)陶瓷,。
鉛基鈣鈦礦系微波介質(zhì)陶瓷主要是指（Pb1-xCax）ZrO3系組成的微波介質(zhì)陶瓷材料，并且其中ZrO3具有多種不同金屬氧化物的其他表現(xiàn)形式,。
手機(jī)按鍵
早在2007年傳統(tǒng)的按鍵手機(jī)時(shí)代,，西門子一款高端S68型號(hào)手機(jī)的側(cè)面按鍵就采用了納米氧化鋯亞光陶瓷。
手機(jī)電池
電池的發(fā)展引人注目,，而陶瓷材料是構(gòu)成電池的重要材料之一,。如固態(tài)鋰陶瓷電池，又或者鋰離子電池中的各種陶瓷隔膜材料,。
多層陶瓷電容器
多層陶瓷電容器（MLCC）材料在5G技術(shù)支撐下飛速發(fā)展,，已經(jīng)成為電子設(shè)備中必不可少的零部件原材料。5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,，對(duì)多層陶瓷電容器材料的性能提出了更高,、更嚴(yán)格的要求。多層陶瓷電容器材料將逐漸向高頻化,、低功耗,、小型化和高儲(chǔ)能密度技術(shù)方向發(fā)展，以迎接5G時(shí)代的到來,。
多層片式陶瓷電容器（圖片來源：潮州三環(huán)官網(wǎng)）
多層陶瓷電容器材料隨著電子產(chǎn)品性能的提高,，需要在容量和可靠性等方面具有更多的優(yōu)勢。并且,，現(xiàn)今社會(huì)生活需要移動(dòng)通信裝置和電子設(shè)備的體積更小,，相應(yīng)地，多層陶瓷電容器材料也應(yīng)更加輕薄,，體積更小型化,。
陶瓷封裝基座
陶瓷封裝基座（PKG）是由印刷有導(dǎo)電圖形和沖制有電導(dǎo)通孔的陶瓷生片，按一定次序相互疊合并經(jīng)過氣氛保護(hù)燒結(jié)工藝加工后形成的一種三維互連結(jié)構(gòu),。
其封裝作用包括：一是為芯片提供安裝平臺(tái),，使之免受外來機(jī)械損傷并防止環(huán)境濕氣、酸性氣體對(duì)制作在芯片上的電極的腐蝕損害,，滿足氣密性封裝的要求,；二是實(shí)現(xiàn)封裝外殼的小型化、薄型化和可表面貼裝化,；三是通過基座上的金屬焊區(qū)把芯片上的電極與電路板上的電極連接起來,，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外電路的導(dǎo)通。
陶瓷封裝基座（圖片來源：潮州三環(huán)官網(wǎng)）
結(jié)語
隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展,，手機(jī)已滲入到人們生產(chǎn)生活的方方面面,，遠(yuǎn)超越了通訊本身,，人們對(duì)手機(jī)外觀與功能也不斷進(jìn)行著更深遠(yuǎn)的探索。陶瓷這種古老的材料異軍突起,，以微晶鋯為代表的納米陶瓷憑借其高超的性能與良好的質(zhì)感逐漸進(jìn)入手機(jī)材料市場,。未來，將陶瓷應(yīng)用于手機(jī)領(lǐng)域的大門已打開,。
參考來源：
藍(lán)海鳳等.精細(xì)陶瓷在智能手機(jī)上的應(yīng)用及其制備工藝
王海峰.新材料在5G通信領(lǐng)域中的應(yīng)用及展望
謝志鵬等.智能終端陶瓷的發(fā)展與應(yīng)用狀況分析
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）
注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除！
