KR20210024097A - 핸드폰 후면 패널에 사용되는 질화규소 세라믹 재료 및 그 제조방법 - Google Patents

핸드폰 후면 패널에 사용되는 질화규소 세라믹 재료 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20210024097A
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위썬 돤
닝 류
루이신 마
둥량 쟝
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Abstract

본 발명은 핸드폰 후면 패널에 사용되는 질화규소 세라믹 재료 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제를 포함하는 혼합물을 원료로 사용하고, 각 원료 성분을 혼합, 성형 및 소결하여, 상기 질화규소 세라믹 재료를 제조한다. 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 제조된 질화규소 세라믹 재료 및 질화규소 세라믹 재료를 핸드폰 후면 패널에 사용하는 응용을 더 제공했다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료는 성능이 우수하며, 응용 잠재성이 높은 재료이고, 인성이 좋아, 12MPa·m1/2 이상에 달할 수 있으며, 강도가 높고, 충격 인성이 좋으며, 열전도율이 높아, 40-70 W/m·K에 달할 수 있으며, 유전 손실이 낮아, 일반적으로 10-4 레벨이고, 경도가 높아, 쉽게 긁히지 않으며, 미세 균열이 있어도 쉽게 확산되지 않고, 밀도가 작고, 투명하며, 질감이 좋고, 쉽게 착색되며, 착색 효과가 좋은 등 장점이 있고, 본 발명의 방법은 공정이 간단하고 신뢰성 있으며, 조작이 용이하고, 원료 비용이 저렴하다.

Description

핸드폰 후면 패널에 사용되는 질화규소 세라믹 재료 및 그 제조방법
본 발명은 세라믹 재료 및 그 제조 공정 및 응용 분야에 속하고, 핸드폰 후면 패널에 사용되는 새로운 질화규소 세라믹 재료 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통신 및 디지털 기술의 급속한 발전과 함께, 핸드폰과 같은 전자제품은 불과 수십 년 동안 몇 차례의 업그레이드를 거쳐 과학 기술 진보의 전형이 되었다. 그러나 핸드폰 케이스는 핸드폰의 강력한 보호 수단일 뿐만 아니라, 전자기 신호의 송수신을 보장하고, 우발적인 낙하로 인한 손상을 줄여, 핸드폰의 사용 수명을 연장시키고, 더 중요한 것은 사용자의 제품 경험을 향상시킨다. 따라서, 핸드폰 케이스를 제작하는 재료에 대해 전자기 차폐가 없고, 인성이 높고, 색상이 다양하고, 질감이 좋고, 내마모성을 가지며, 열전도율이 좋고, 크기가 안정적이고, 외관이 아름다운 특성이 있도록 요구하며, 이에 따라 핸드폰 후면 패널의 재질에 대한 요구도 더욱 높다.
현재 핸드폰 후면 패널 재료는 주로 플라스틱, 금속, 유리 및 세라믹이다. 여기서, 금속 재질은 신호를 차폐하므로 핸드폰 후면 패널로서 적합하지 않고, 플라스틱 재질은 유전 손실이 높아, 핸드폰 경험 및 고급으로 가는 수요를 충족시킬 수 없으며, 유리는 현재 후면 커버로 가장 일반적으로 사용되지만, 깨지기 쉽다. 세라믹 후면 패널의 인성, 굽힘 강도, 경도, 내마모성, 열 방출 등 성능이 상기 요구를 충족시킬 수 있으므로, 향후 핸드폰 통신의 요구에 더 잘 적응될 수 있다. 5G시대에, 세라믹은 핸드폰 후면 패널의 주요 후보 재료가 될 것이다. 핸드폰 후면 패널의 제조에 사용될 수 있는 세라믹 재료는 예를 들면 지르코니아가 있지만, 지르코니아에도 일부 문제가 존재한다. 첫째, 충격 인성이 떨어지고, 기계 가공 시 쉽게 깨지며, 지르코니아는 상변태 강화에 의존하여 높은 인성을 보장하므로, 잦은 충격으로 인해 미세 균열이 쉽게 확장되어, 응용 신뢰성을 저하시킨다. 둘째, 지르코니아의 열 전도율은 일반적으로 5W/m·K로 상대적으로 낮아, 열 방출이 어렵고, 특히 핸드폰의 소프트웨어가 고속으로 실행되면서 배터리가 발열할 경우, 열 방출이 나쁘면 핸드폰의 실행 속도 및 사용 신뢰성에 영향을 미치기 쉽다. 셋째, 지르코니아의 유전 손실은 10-2레벨이므로, 신호를 감쇠시켜, 핸드폰 신호가 약한 곳에서 통신이 원활하지 않은 문제가 쉽게 발생한다. 넷째, 지르코니아의 밀도가 높아, 본체 질량을 증가시킨다. 다섯째, 지르코니아의 경도가 약간 낮아, 긁힘 위험이 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술에 존재하는 문제 및 핸드폰 후면 패널의 응용 배경 및 요구에 대해, 질화규소 세라믹 재료에 대한 오랜 연구를 기반으로, 질화규소 세라믹 재료를 통신 장치의 핸드폰 후면 패널 재료로 사용함으로써, 현재 지르코니아 핸드폰 후면 패널 재료의 상술한 단점을 보완할 것을 제안한다. 현재 국내외에서 이러한 핸드폰 후면 패널 재료에 대한 보고는 없다.
본 발명의 제1 측면은 질화규소 세라믹 재료의 제조방법을 제공했고, 상기 방법은 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제를 포함하는 혼합물을 원료로 사용하고, 각 원료 성분을 혼합, 성형 및 소결하여, 상기 질화규소 세라믹 재료를 제조한다. 일부 바람직한 실시예에서, 상기 방법은 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제로 조성된 혼합물을 원료로 사용한다.
본 발명의 제2 측면은 본 발명의 제1 측면에 따른 방법으로 제조된 질화규소 세라믹 재료를 제공한다.
본 발명의 제3 측면은 핸드폰 후면 패널 재료로서의 질화규소 세라믹 재료의 응용을 제공한다. 바람직하게는, 상기 질화규소 세라믹 재료는 제1 측면에 따른 방법으로 제조된 질화규소 세라믹 재료, 즉 본 발명의 제2 측면에 따른 질화규소 세라믹 재료이다.
본 발명의 제4 측면은 질화규소 세라믹 재료에 의해 제조된 핸드폰 후면 패널 재료를 제공한다.
종래 기술과 비교하면, 본 발명의 기술은 아래와 기술적 효과가 있다.
(1) 인성이 좋고, 강도가 높다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료의 인성은 12MPa·m1/2 이상에 달할 수 있고, 강도는 500～1100MPa에 달할 수 있어, 핸드폰 후면 패널로서 재료 역적 특성에 대한 요구를 충분히 만족시킬 수 있다.
(2) 충격 인성이 좋다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료는 휘스커 강화(whiskerr Reinforced)에 속하고, 내충격성이 좋으며, 기계 가공이 용이하고 쉽게 깨지지 않으며, 기계 가공으로 인한 미세 균열의 발생으로 인해 재료 성능 저하를 쉽게 일으키지 않고, 사용 시 잦은 충격에도 균열이 발생하지 않는다.
(3) 열전도율이 높고, 열 방출 성능이 우수하다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료는 열 전도율이 높아, 40-70W/m·K의 수준에 달할 수 있고, 지르코니아 세라믹 재료의 10배 이상이며, 예를 들면 핸드폰 케이스로서 열 방출이 더 용이하여, 핸드폰이 고속으로 작동 시 열로 인한 렉 걸림 및 성능 저하를 방지할 수 있다.
(4) 유전 손실이 낮다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료의 유전 손실은 일반적으로 10-4레벨이고, 마이크로파에 대한 투명성이 더 좋으며, 신호 수신 능력이 더 강하고, 마이크로파 신호의 감쇠가 매우 적어, 신호가 약할 때 유리하고, 우수한 마이크로파 윈도우 재료이며, 핸드폰의 신호가 잘 통하게 한다.
(5) 경도가 높다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료는 경도가 높아, 심지어 세라믹 도구 재료로 사용될 수 있고, 긁힘이 적으며, 미세한 균열이 있어도 질화규소 세라믹 재료의 특수한 미세 구조로 인해 균열이 쉽게 확장되지 않아, 예를 들면 핸드폰 후면 패널의 응용 신뢰성을 보장할 수 있다.
(6) 밀도가 작다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료는 본체의 질량을 효과적으로 감소시킬 수 있어, 특히 경량화 요구에 적합하다.
(7) 투명하고, 질감이 좋으며, 착색이 쉽고, 착색 효과가 좋다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료는 투명 세라믹 재료로서 착색이 쉽고, 다양한 색상을 얻을 수 있으며, 착색 효과가 상대적으로 좋고, 옥석과 유사한 질감을 가지며, 잠재성이 높은 핸드폰 후면 패널 재료로서, 예를 들면 중고급 핸드폰 케이스에 적합하다.
(8) 공정이 간단하고 신뢰할 수 있으며, 조작이 용이하고, 원료 비용이 저렴하다. 동일한 품질의 질화규소 분말의 가격은 지르코니아 보다 높지만, 질화규소 밀도가 낮기 때문에, 동일한 부피의 재료를 제조할 경우, 질화규소 원료 비용은 지르코니아 원료와 동등하다.
결론적으로, 다양한 성능을 종합해보면, 질화규소 세라믹 재료는 핸드폰 후면 패널 재료로서 지르코니아 세라믹보다 더 큰 장점을 가지며, 더 우수하고 잠재성이 높은 핸드폰 후면 패널 재료이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 질화규소 세라믹 재료의 단면의 SEM 사진이다.
도 2의 표 1은 각 실시예에서 사용한 원료 및 그 사용량이다.
도 3의 표 2는 각 실시예에서 사용한 공정 조건이다.
도 4의 표 3은 각 실시예에서 제조된 재료의 성능이다.
이하, 하기 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이며, 이해해야 할 것은, 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 제한하지 않는다.
본 발명은 질화규소 세라믹 재료를 핸드폰 후면 패널 재료로 사용하는 것을 제안하며, 질화규소 세라믹 재료의 우수한 역학적 특성, 특히 높은 인성 등 특성을 이용하여 세라믹 역학적 특성에 대한 핸드폰 후면 패널의 요구에 도달한다. 본 발명은 세라믹 재료를 제조할 때 배합 조성, 공정 및 소결 시스템을 최적화하여, 질화규소 세라믹의 인성을 12MPa·m1/2 이상으로 향상시킬 수 있다. 동시에, 착색제를 첨가하거나 소결 보조제로 착색하는 방법으로 질화규소 세라믹 재료의 색상을 제어한다. 또한, 사출성형, 건식 가압 성형 또는 테이프 캐스팅 등 공정으로 질화규소 세라믹 재료의 핸드폰 후면 패널 샘플을 제조한다. 본 발명에서 제공하는 질화규소 핸드폰 후면 패널 재료는, 신호 수신에 유리하며, 또한 방열이 용이하고 색상이 풍부하며, 제조 공정이 간단하고 신뢰성이 있으며, 비용은 지르코니아와 동등하고, 조작이 용이하다. 이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 추가로 설명할 것이다.
본 발명은 제1 측면에서 질화규소 세라믹 재료의 제조방법을 제공했고, 상기 방법은 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제를 포함하는 혼합물을 원료로 사용하고, 각 원료 성분을 혼합, 성형 및 소결하여, 상기 질화규소 세라믹 재료를 제조한다.
질화규소 세라믹 재료는 종래의 구조 세라믹 재료이다. 본 발명은 장기간의 연구 축적에 근거하여, 해당 재료는 고강도, 고인성, 내충격성 및 열충격 저항이 우수한 장점을 가지며, 높은 열전도성, 우수한 마이크로파 투과성, 우수한 역학적 특성 및 고온성능을 가지며, 각 특성은 핸드폰 후면 패널의 제조에 특히 적합하다는 것을 발견했다. 이를 기반으로, 본 발명은 핸드폰 후면 패널 재료로 질화규소 세라믹 재료를 사용하는 것을 제안한다. 지르코니아 재료와 비교하면, 핸드폰 후면 패널 재료로 질화규소 세라믹 재료를 사용할 경우 상술한 장점을 가지며, 더 우수하고, 잠재성이 높은 핸드폰 후면 패널 재료이다.
일부 실시예에서, 상기 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제의 질량비는 (85～96.5):(5～0.5):(10～3)이고, 예를 들면 (85～96.5):(5、4、3、2、1 또는 0.5):(10, 9, 8, 7, 6, 5, 4 또는 3)이고, 상기 실리콘 소스의 질량은 질화규소의 질량으로 환산하여 계산한다. 상기 범위 내에서 조성될 경우 재료가 높은 치밀도를 갖도록 보장하여, 재료의 역학적 특성을 보장할 수 있으며, 동시에 상기 범위 내에서 조성될 경우 재료가 균일한 색상 분포를 갖도록 보장할 수 있다.
본 발명에서 제안한 질화규소 세라믹 재료로 핸드폰 후면 패널 재료 등을 제조하며, 질화규소 분말에 착색제, 소결 보조제를 첨가하여 제조할 수도 있고, 규소 분말을 질화 처리한 후 착색제, 소결 보조제를 첨가하여 제조할 수도 있다. 따라서, 다른 일부 실시예에서, 상기 실리콘 소스는 질화규소 분말 및/또는 규소 분말이다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료는 질화규소 분말을 재료로 직접 사용하여 제조할 수 있다. 바람직하게는, 상기 질화규소 분말의 입경은 0.5㎛～20㎛이고, 예를 들면 0.5, 1.0, 5.0, 10.0, 15.0 또는 20.0㎛이며, 상기 범위 내에서 치밀한 질화규소 세라믹 재료를 제조할 수 있다. 본 발명의 질화규소 세라믹 재료는 규소 분말을 사용하여 질화 처리한 후 소결하여 제조할 수도 있다. 바람직하게는, 상기 규소 분말의 입경은 0.2㎛～30㎛이고, 예를 들면 0.2, 0.5, 1.0, 5.0, 10.0, 15.0, 20.0, 25.0 또는 30.0㎛이며, 상기 범위 내에서, 규소 분말은 완전히 질화될 수 있어, 이후 소결 시 치밀한 질화규소 세라믹 재료가 얻어지도록 보장한다.
일부 바람직한 실시예에서, 상기 착색제는 하기 착색제(i) 내지 (iv)로 이루어진 군에서 선택된다: (i) 금속 원소; 바람직하게는, 상기 금속 원소는 Fe, V, Pb, Co, Cr, Mn, Ni, Cu, Hf로 이루어진 군에서 선택된다. (ii) 전이 금속 산화물, 탄화물 및 질화물 및 이들의 고용체; 바람직하게는, 상기 전이 금속은 티타늄, 지르코늄 및 하프늄으로 이루어진 군에서 선택된다. 또한 바람직하게는, 상기 고용체는 TiN(1-x)Cx, ZrN(1-x)CX 또는 HfN(1-x)Cx이고, 여기서, x는 0보다 크고 1보다 작으며(즉 0<x<1), 예를 들면 0.1, 0.2, 0.5, 0.8 또는 0.9이다. (iii) Cl-이온, C 및/또는 SiC. (iv) 희토류 금속의 산화물, 탄화물 및 질화물 및 이들의 전구체(예를 들면 희토류 금속의 탄산염, 질산염, 아세테이트 등, 또는 희토류 금속의 유기 화합물 등); 바람직하게는, 상기 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb) 및 루테튬(Lu)으로 이루어진 군에서 선택되고, 더 바람직하게는, 상기 희토류 금속은 이트륨(Y), 에르븀(Er) 및 유로퓸(Eu)으로 이루어진 군에서 선택되며, 보다 바람직하게는, 착색제는 희토류 금속의 탄산염, 질산염 및/또는 아세테이트 형식으로 추가되고, 이는 특히 유리하며, 그 이유는 희토류 금속의 탄산염, 질산염 및/또는 아세테이트는 소결 과정에서 아무런 불순물 원소도 남기지 않고 상응한 희토류 금속의 산화물을 형성할 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에서 선택한 이러한 착색제들은 동시에 소결 보조제 작용도 갖는다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 소결 보조제는 제1 소결 보조제 및 제2 소결 보조제로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 제1 소결 보조제는 Al2O3, AlN, CaO, MgO, SiO2로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 제2 소결 보조제는 Y2O3 및 란탄계 희토류 산화물로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 란탄계 금속은 예를 들면 이트륨(Y), 에르븀(Er) 또는 유로퓸(Eu)이다. 바람직하게는, 상기 소결 보조제는 적어도 하나의 제1 소결 보조제 및 적어도 하나의 제2 소결 보조제를 포함하고, 질화규소의 소결은 액상 소결에 속하며, 두 가지 소결 보조제를 동시에 사용하는 경우, 소결 온도를 더 잘 낮춰 소결을 촉진할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 제1 소결 보조제 및 제2 소결 보조제의 질량비는 3:(5～8)이고, 예를 들면 3:(5, 6, 7 또는 8)이다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 방법은 (1) 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제를 유기 용매에 분산시켜, 원료 혼합물을 얻는 단계; (2) 상기 원료 혼합물에 분산제를 첨가하고 균일하게 혼합하여, 성형 대상 혼합물을 얻는 단계; (3) 상기 성형 대상 혼합물을 블랭크로 성형한 후 상기 블랭크를 소결하여 상기 질화규소 세라믹 재료를 얻는 단계;를 포함한다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 방법은 원료 혼합물에 분산제를 첨가하고 균일하게 혼합한 후 접착제 및/또는 가소제를 추가하고 균일하게 혼합하여 성형 대상 물질을 얻는 단계를 더 포함한다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 유기 용매는 에탄올, 부타논, 톨루엔, n-헥산, 메탄올, 자일렌, n-프로판올 및 n-부탄올로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 질량비가 1:(0.2～8)(예를 들면 1:(0.5, 1, 2, 5 또는 8))인 에탄올/부타논, 에탄올/톨루엔, 에탄올/n-헥산, 부타논/메탄올, 자일렌/n-프로판올, 또는 자일렌/n-부탄올의 이원 혼합 용매이며, 그 이유는 상기 두 가지 용매를 사용하면 습윤성, 용해성 및 용매 휘발 속도를 동시에 조절할 수 있어 단일 용매를 사용하여 슬러리를 제조하는 것보다 효과적임을 본 발명의 발명자가 연구를 통해 발견하였기 때문이다. 더 바람직하게는, 상기 유기 용매의 첨가량은 질화규소 분말, 착색제 및 소결 보조제 체계의 총 질량의 14질량%～50질량%이고, 예를 들면 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 또는 50질량%이다. 상기 유기 용매가 차지하는 비율이 너무 작으면 더 균일한 혼합이 이루어지지 않을 수 있고, 비율이 너무 크면 용매가 너무 많아, 혼합에 추가로 도움이 되지 않고 오히려 비용이 증가한다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 분산제는 트라이올레인, 인산에스테르, 피마자유, 청어유, 아스코르브산 및 테르피네올로 이루어진 군에서 선택된다. 바람직하게는, 상기 분산제의 첨가량은 질화규소 분말, 착색제 및 소결 보조제 체계의 총 질량의 0.5질량%～4질량%이고, 예를 들면 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5 또는 4.0질량%이다. 비율이 너무 작으면 분산제로서의 작용을 충분히 발휘할 수 없고, 비율이 너무 크면 분산 효과가 떨어진다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 접착제는 폴리비닐부티랄(PVB) 또는/및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)이다. 바람직하게는, 상기 접착제의 첨가량은 질화규소 분말 및 소결 보조제 체계의 총 질량의 0.5질량%～10질량%, 예를 들면 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 또는 10.0질량%이다. 상기 접착제가 차지하는 비율이 너무 크면 슬러리의 점도가 너무 크게 되어, 조작이 어렵고, 동시에 균일성이 떨어져, 역학적 특성 및 색상 제어에 좋지 않으며, 비율이 너무 작으면 테이프 캐스팅 후 균열 등 결함이 발생할 수 있다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 가소제는 디부틸프탈레이트(Dibutyl Phthalate, DBP) 및/또는 부틸벤질프탈레이트(Butyl benzyl phthalate, BBP)이고, 바람직하게는, 상기 가소제의 첨가량은 실리콘 소스 분말, 착색제 및 소결 보조제의 총 질량의 0.5～10질량%이고, 예를 들면 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 또는 10.0질량%이다. 상기 가소제가 차지하는 비율이 너무 크면 용액이 너무 묽게 되어, 이후 소결에 도움이 되지 않을 수 있고, 비율이 너무 작으면 준비된 캐스트 필름의 가소성이 떨어져 균열과 같은 결함이 나타낼 수 있다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 성형은 사출성형, 건식 가압 성형 또는 테이프 캐스팅 공정을 통해 실현된다. 그러나, 본 발명에서 사용할 수 있는 성형 방법은 이러한 성형 방법에 제한되지 않는다. 바람직한 실시예에서, 테이프 캐스팅 방식으로 진행될 수 있고, 예를 들면 성형 대상 물질은 필요에 따라 목표 두께를 갖는 판재(예를 들면 두께가 0.4mm～0.6mm인 캐스트 필름)로 캐스팅될 수 있다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 소결은 무압 소결, 기압 소결 또는 열간 정수압 소결(hot isostatic pressure)을 통해 실현된다. 바람직하게는, 상기 소결의 소결 온도는 1600℃～1950℃(예를 들면 1600, 1700, 1800 또는 1900℃)이고, 소결 시간은 1시간~12시간(예를 들면 1, 2, 5, 8, 10 또는 12시간)이고, 소결 압력은 0.1MPa～10MPa(예를 들면 0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 또는 10.0MPa)이다. 더 바람직하게는, 소결 단계의 승온 과정에서, 승온 속도는 1℃/분～10℃/분(예를 들면 1, 2, 5 또는 10℃/분)이다.
본 발명은 각 원료 성분 및 분산제, 가소제, 접착제와 같은 기타 보조 성분이 균일하게 혼합될 수 있는 한, 분산제를 첨가한 후 혼합하는 방법 및 접착제 및/또는 가소제를 첨가한 후 혼합하는 방법에 대해 특별히 제한하지 않는다. 분산제를 첨가한 후 혼합하는 방법 및 접착제 및/또는 가소제 첨가한 후 혼합하는 방법은 각각 독립적으로 볼 밀링 방식으로 진행될 수 있다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 실리콘 소스는 규소 분말이고, 상기 방법은 상기 규소 분말을 질화 처리하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 상기 질화 처리의 질화 온도는 1300℃～1500℃(예를 들면 1350, 1400, 1450 또는 1500)이고, 질화 시간은 6시간～10시간(예를 들면 6, 7, 8, 9 또는 10시간)이다. 질화 처리는 질소 또는 질소와 수소의 혼합 가스(N2와 H2의 부피비는 (90～95):(10～5))를 사용할 수 있고, 질소 가스는 질소원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, Si3N4의 분해를 효과적으로 억제할 수 있으며, 이는 치밀한 소결체를 고온에서 합성하는데 유리하다.
다른 일부 바람직한 실시예에서, 상기 방법은 성형 전에 성형 대상 물질을 탈포시키는 단계를 더 포함한다.
또한, 단계(3)에서, 상기 블랭크는 판재 형태로 성형될 수 있고, 바람직하게는 핸드폰 후면 패널 형태로 성형된다.
본 발명의 제2 측면은 본 발명의 제1 측면에 따른 방법으로 제조된 질화규소 세라믹 재료를 제공한다.
일부 바람직한 실시예에서, 상기 질화규소 세라믹 재료는, (1) 밀도가 3.2～3.4g/cm3인 특성; (2) 인성이 12MPa·m1/2 이상(예를 들면 12～15MPa·m1/2)인 특성; (3) 강도가 500MPa～1100MPa(예를 들면 500, 600, 700, 800, 900, 1000 또는 1100MPa)인 특성; (4) 열전도율이 40W/m·K～70W/m·K(예를 들면 60 W/m·K)인 특성; (5) 유전 상수가 7.4～9.4(예를 들면 7.5, 8.0, 8.5)인 특성; (6) 유전 손실이 10×10-4～15×10-4(예를 들면 11×10-4, 12×10-4, 13×10-4, 14×10-4 또는 15×10-4)인 특성; (7) 치밀도(consistency)가 95.0%～99.5%인 특성; 중 적어도 하나를 포함하고, 더 바람직하게는, 상기 질화규소 세라믹 재료는 상기 특성(2), (4), (5) 및 (6)을 동시에 가지며, 보다 바람직하게는, 상기 질화규소 세라믹 재료는 상기 특성(1) 내지 (7)을 동시에 갖는다. 상술한 특성들로 인해 질화규소 세라믹 재료는 핸드폰 후면 패널 재료로 사용하기에 매우 적합하다.
본 발명의 제3 측면은, 핸드폰 후면 패널 재료로서의 질화규소 세라믹 재료의 응용을 제공한다. 일부 바람직한 실시예에서, 상기 질화규소 세라믹 재료는 본 발명의 제1 측면에 따른 방법으로 제조된 질화규소 세라믹 재료 또는 본 발명의 제2 측면에 따른 질화규소 세라믹 재료인 것이 바람직하다. 물론, 본 발명에 의해 공개된 내용에 근거하여, 본 발명에 따른 질화규소 세라믹 재료가 상기 성능을 갖는 것을 알게 되면, 필요에 따라 본 발명에 따른 질화규소 세라믹 재료를 재료 성능이 요구를 충족시키는 다른 응용에 적용할 수 있고, 통신 장치의 하우징 재료 특히 마이크로파 윈도우 재료로서 적용할 수 있다.
본 발명에서는, 새로운 핸드폰 후면 패널 재료로서 질화규소를 사용하면, 지르코니아와 마찬가지로 우수한 역학적 특성을 가질 뿐만 아니라, 질감이 좋고, 가볍고, 신호가 더 민감한 장점을 가지므로, 잠재성이 높은 새로운 핸드폰 후면 패널 재료라고 제안했다.
본 발명의 제4 측면은 핸드폰 후면 패널을 제공하며, 상기 핸드폰 후면 패널은 본 발명에 따른 질화규소 세라믹 재료로 형성되고, 바람직하게는 본 발명의 제1 측면에 따른 방법으로 제조된 질화규소 세라믹 재료로 형성된다.
본 발명의 질화규소 세라믹 재료를 핸드폰 후면 패널로 사용할 경우, 본 발명에서 제안하는 질화규소 핸드폰 후면 패널은 다음과 같은 특징을 갖는다: 첫째, 질화규소 세라믹은 충격 인성이 더 높고, 쉽게 깨지지 않으며, 기계 가공 시 쉽게 손상되지 않아, 수율이 높다. 둘째, 질화규소 세라믹은 열전도율이 높고, 지르코니아 세라믹의 10배 이상이므로, 열 방출이 더 용이하여, 핸드폰이 고속으로 작동하거나 배터리가 충전 및 방전될 때 발생하는 열량이 쉽게 발산되어, 핸드폰의 정상적인 작동에 도움이 되고, 렉 걸림 현상을 방지한다. 셋째, 질화규소 세라믹의 유전 손실은 지르코니아보다 2자릿수 더 낮으므로, 핸드폰 신호에 대해 더 투명하여, 신호가 약한 환경에서 더 원활하게 통신한다. 넷째, 질화규소 세라믹은 경도가 더 높고, 밀도가 지르코니아 보다 낮으며, 비용은 지르코니아에 가깝다. 또한 질화규소 세라믹은 무색 세라믹으로 착색이 쉽고, 착색 효과가 좋다. 따라서, 질화규소 세라믹 핸드폰 후면 패널의 개발은, 지르코니아 세라믹에 비해 현저한 장점이 있다.
본 발명에서 제안하는 질화규소 핸드폰 후면 패널의 방안은, 현재 일반적으로 사용되는 지르코니아와 비교하면, 충격 인성이 더 높고, 사용이 더 안전하고 신뢰성 있으며, 열전도율이 높고, 열 방출이 더 빠르므로, 핸드폰의 고속 작동을 보장하고, 렉 걸림을 방지할 수 있으며, 동시에 핸드폰과 배터리의 사용 수명 및 안정성도 보장하고, 질화규소는 마이크로파에 대해 더 투명하여, 신호가 비교적 약한 곳에서도 원활한 통신을 유지할 수 있고, 또한 질화규소는 밀도가 더 가볍고, 비용은 지르코니아에 가깝다. 질화규소는 투명하고 무색이므로, 착색이 쉽고, 색감이 좋으며, 옥과 비슷하여, 잠재성이 높은 새로운 핸드폰 후면 패널 재료 및 핸드폰용 세라믹 재료이다. 질화규소는 구조 세라믹으로 오랫동안 사용되어 왔으며, 자동차 엔진과 같은 열악한 환경에서 오랫동안 사용되어, 응용 안정성 및 신뢰성을 충분히 입증하였다.
이하에서는 실시예를 들어 본 발명을 추가로 상세하게 설명한다. 마찬가지로, 하기 실시예는 본 발명을 추가로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호 범위에 대한 한정으로 이해해서는 안되며, 당업자가 본 발명의 상술한 내용에 따라 진행한 일부 비본질적인 개선 및 조절은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다는 것을 이해해야 한다. 이하 예시한 구체적인 공정 매개변수 등도 적절한 범위 내의 하나의 예시일 뿐이며, 즉 당업자는 본 문의 설명을 통해 적절한 범위 내에서 선택할 수 있으며, 아래 예시된 구체적인 값에 의해 한정되는 것은 아니다. 달리 명시되지 않는 한, 하기 실시예에서 질화규소 분말의 입경은 0.2～20㎛이다. 상기 소결 보조제 체계의 입경은 0.5～10㎛로 분포된다.
실시예 1
160g의 질화규소 분말, 2g의 산화크롬 착색제 및 15g의 산화알루미늄 및 산화이트륨으로 조성된 소결 보조제(산화알루미늄 및 산화이트륨의 질량비는 3:5)을 38g의 에탄올/부타논 용매 체계(에탄올/부타논의 질량비는 34:66)에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 트라이올레인을 추가하고 볼 밀링을 진행하며, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후 접착제로 16g의 PVB(폴리비닐부티랄), 가소제로 16g의 DBP(디부틸프탈레이트)를 추가하고, 다시 200회전/분의 회전 속도로 36시간 동안 볼 밀링한 후, 탈포, 캐스팅하여 두께가 0.6mm인 캐스트 필름을 제조한다. 캐스트 필름을 탈접착한 후 탄소 관로 내에서 질소 분위기 하에, 5℃/분의 승온 속도로 1750℃에 이르게 하고, 2시간 동안 보온하여 소결함으로써, 치밀하고, 완전한 질화규소 세라믹 후면 패널을 얻는다. 도 1은 본 실시예에 의해 제조된 질화규소 세라믹의 미세 구조(단면의 SEM 사진)를 나타내며, 도 1을 통해 알 수 있듯이, 상기 세라믹 재료가 치밀하게 소결되어, 대량의 막대 모양의 결정립을 생성했으므로, 재료의 강도 및 인성이 높아, 핸드폰 후면 패널로서의 응용에 적합하다.
실시예 2
96g의 규소 분말, 2g의 산화크롬 착색제 및 15g의 산화알루미늄 및 산화이트륨으로 조성된 소결 보조제(산화알루미늄 및 산화이트륨의 질량비는 3:5)를 38g의 에탄올/부타논 용매 체계(에탄올/부타논의 질량비는 34:66)에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 트라이올레인을 추가하고, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후 접착제로 16g의 PVB, 가소제로서 16g의 DBP를 추가하고, 다시 200회전/분의 회전 속도로 36시간 동안 볼 밀링한 후, 탈포, 캐스팅하여 두께가 0.6mm인 캐스트 필름을 제조한다. 캐스트 필름을 탈접착한 후 탄소 관로 내에서 1400℃의 온도에서 8시간 동안 보온하여 질화 처리하고, 종료 후 5℃/분의 승온 속도로 1750℃에 이르게 하며, 2시간 동안 보온하여 소결을 실현한다. 치밀하고, 완전한 질화규소 세라믹 후면 패널을 얻을 수 있다.
실시예 3
160g의 질화규소 분말 및 16g의 산화알루미늄 및 산화에르븀으로 조성된 소결 보조제(산화알루미늄 및 산화에르븀의 질량비는 3:6)를 38g의 에탄올/부타논 용매 체계(에탄올/부타논의 질량비는 34:66)에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 트라이올레인을 사용하고, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후 접착제로 16g의 PVB, 가소제로 16g의 DBP를 추가하고, 다시 200회전/분의 회전 속도로 24시간 동안 볼 밀링한 후, 탈포, 캐스팅하여 두께가 0.6mm인 캐스트 필름을 제조한다. 캐스트 필름을 탈접착한 후 탄소 관로 내에서 소결하며, 5℃/분의 승온 속도로 1780℃에 이르게 하고, 6시간 동안 보온하여 소결을 실현한다. 치밀하고, 완전한 질화규소 세라믹 후면 패널을 얻을 수 있다.
실시예 4
96g의 규소 분말 및 16g의 산화알루미늄 및 산화에르븀으로 조성된 소결 보조제(산화알루미늄 및 산화에르븀의 질량비는 3:6)를 38g의 에탄올/부타논 용매 체계(에탄올/부타논의 질량비는 34:66)에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 트라이올레인을 사용하고, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후 접착제로 16g의 PVB, 가소제로 16g의 DBP를 추가하고, 다시 200회전/분의 회전 속도로 48시간 동안 볼 밀링한 후, 탈포, 캐스팅하여 두께가 0.6mm인 캐스트 필름을 제조한다. 캐스트 필름을 탈접착한 후 탄소 관로 내에서 1400℃의 온도에서 8시간 동안 보온하여 질화 처리하고, 종료 후 5℃/분의 승온 속도로 1780℃에 이르게 하며, 8시간 동안 보온하여 소결을 실현한다. 치밀하고, 완전한 질화규소 세라믹 후면 패널을 얻을 수 있다.
실시예 5
160g의 질화규소 분말 및 15g의 산화알루미늄 및 산화유로퓸으로 조성된 소결 보조제(산화알루미늄 및 산화유로퓸의 질량비는 2:5)를 38g의 에탄올/부타논 용매 체계(에탄올 및 부타논의 질량비는 34:66)에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 트라이올레인을 사용하고, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후 접착제로 16g의 PVB, 가소제로 16g의 DBP를 추가하고, 다시 200회전/분의 회전 속도로 36시간 동안 볼 밀링한 후, 탈포, 캐스팅하여 두께가 0.6mm인 캐스트 필름을 제조한다. 캐스트 필름을 탈접착한 후 탄소 관로 내에서 소결하며, 5℃/분의 승온 속도로 1900℃에 이르게 하고, 0.6MPa의 N2-H2혼합 가스(혼합 가스의 비율은 N2:H2=95:5) 분위기에서 5시간 동안 보온하여 소결함으로써, 치밀하고, 완전한 질화규소 세라믹 후면 패널을 얻는다.
실시예 6
160g의 질화규소 분말 및 15g의 산화알루미늄 및 산화유로퓸으로 조성된 소결 보조제(산화알루미늄 및 산화에르븀의 질량비는 2:5)를 38g의 n-헥산 용매에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 테르피네올을 사용하고, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후 접착제로 16g의 폴리메틸메타크릴레이트, 가소제로 16g의 부틸벤질프탈레이트(BBP)를 추가하고, 다시 200회전/분의 회전 속도로 36시간 동안 볼 밀링한 후, 탈포, 캐스팅하여 두께가 0.6mm인 캐스트 필름을 제조한다. 캐스트 필름을 탈접착한 후 탄소 관로 내에서 소결하며, 5℃/분의 승온 속도로 1900℃에 이르게 하고, 0.6MPa N2분위기에서 5시간 동안 보온하여 소결을 실현한다. 치밀하고, 완전한 질화규소 세라믹 후면 패널을 얻을 수 있다.
실시예 7
160g의 질화규소 분말, 2g의 산화하프늄 착색제 및 15g의 산화알루미늄 및 산화이트륨으로 조성된 소결 보조제(산화알루미늄 및 산화이트륨의 질량비는 3:5)를 38g의 에탄올/부타논 용매 체계(에탄올/부타논의 질량비는 34:66)에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 트라이올레인을 추가하고, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후 접착제로 16g의 PVB(폴리비닐부티랄), 가소제로 16g의 DBP(디부틸프탈레이트)를 추가하고, 다시 200회전/분의 회전 속도로 36시간 동안 볼 밀링한 후, 탈포, 캐스팅하여 두께가 0.6mm인 캐스트 필름을 제조한다. 캐스트 필름을 탈접착한 후 탄소 관로 내에서 질소 분위기 하에, 5℃/분의 승온 속도로 1600℃에 이르게 하며, 질소 가스 압력은 9MPa이고, 12시간 동안 보온하여 소결함으로써, 치밀하고, 완전한 질화규소 세라믹 후면 패널을 얻는다.
실시예 8
160g의 질화규소 분말, 2g의 산화크롬 착색제 및 15g의 산화알루미늄 및 산화이트륨으로 조성된 소결 보조제(산화알루미늄 및 산화이트륨의 질량비는 3:5)를 38g의 에탄올/부타논 용매 체계(에탄올/부타논의 질량비는 34:66)에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 트라이올레인을 추가하고, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후, 슬러리를 쏟아서 80℃의 오븐에서 24시간 건조시킨 후, 세라믹 분말을 100메쉬체에 통과시킨다. 또한 적정량의 체질하여 얻은 분말을 금형에 넣고 예비 가압 성형한다. 성형된 샘플은 200MPa의 압력에서 냉간 정수압을 가하여, 2min동안 압력을 유지한다. 탈접착 후 탄소 관로 내에서 질소 분위기 하에, 5℃/분의 승온 속도로 1750℃에 이르게 하고, 2시간 동안 보온하여 소결함으로써, 치밀하고, 완전한 질화규소 세라믹 후면 패널을 얻는다.
실시예 9
200g의 지르코니아 분말, 1g의 산화크롬 착색제 및 6g의 산화이트륨 소결 보조제를 38g의 에탄올/부타논 용매 체계(에탄올/부타논의 질량비는 34:66)에 첨가한다. 분산제로 3.5g의 트라이올레인을 추가하고, 380회전/분의 회전 속도로 12시간 동안 볼 밀링한 후 접착제로 15g의 PVB(폴리비닐부티랄), 가소제로 15g의 DBP(디부틸프탈레이트)을 추가하고, 다시 200회전/분의 회전 속도로 36시간 동안 볼 밀링한 후, 탈포, 캐스팅하여 두께가 0.6mm인 캐스트 필름을 제조한다. 캐스트 필름을 탈접착한 후 머플로 내에서, 5℃/분의 승온 속도로 1600℃에 이르게 하고, 2시간 동안 보온하여 소결함으로써, 치밀하고 완전한 지르코니아 세라믹 후면 패널을 얻는다.
표 1은 각 실시예에서 사용한 원료 및 그 사용량이다.
표 2는 각 실시예에서 사용한 공정 조건이다.
표 3은 각 실시예에서 제조된 재료의 성능이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 각 표를 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 제조된 질화규소 세라믹 재료는, 밀도가 3.2～3.4g/cm3인 특성; 인성이 12MPa·m1/2 이상(SingleEdgeNotchedBeam, SENB)인 특성; 강도가 800MPa～1100MPa(3점 굽힘 강도 테스트(three-point bending flexural strength test))인 특성; 열 전도율이 40W/m·K～70W/m·K(레이저 플래시법)인 특성; 유전 상수가 7.4～9.4(캐비티 공진법)인 특성; 유전 손실이 10×10-4～15×10-4(캐비티 공진법)인 특성; 치밀도가 95.0%～99.5%(아르키메데스 배수법)인 특성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 방법에 의해 제조된 질화규소 세라믹 재료는 핸드폰 후면 패널의 재료로서 특히 적합하다.
마지막으로 설명할 것은, 상기 실시예는 본 발명의 기술방안을 설명하기 위한 것일 뿐, 제한하기 위한 것은 아니며, 상술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 당업자는 여전히 상술한 각 실시예에 기재된 기술방안을 수정하거나 그 일부 기술특징을 동등하게 대체할 수 있음을 이해할 것이며, 이러한 수정 또는 대체는, 대응 기술방안의 본질이 본 발명의 각 실시예의 기술방안의 정신 및 범위를 벗어나게 하지 않음을 이해할 것이다.

Claims (10)

  1. 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법에 있어서,
    상기 제조 방법은 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제를 포함하는 혼합물을 원료로 사용하고, 각 원료 성분을 혼합, 성형 및 소결하여, 상기 질화규소 세라믹 재료를 제조하는 것을 특징으로 하는, 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제의 질량비는 (85～96.5):(5～0.5):(10～3)이고, 상기 실리콘 소스의 질량은 질화규소의 질량으로 환산하여 계산하는 것을 특징으로 하는, 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 소스는 질화규소 분말 및/또는 규소 분말이고, 바람직하게는, 상기 질화규소 분말의 입경은 0.5㎛～20㎛ 및/또는 상기 규소 분말의 입경은 0.2㎛～30㎛이고, 상기 착색제는, (i) 금속 원소이고, 바람직하게는, 상기 금속 원소는 Fe, V, Pb, Co, Cr, Mn, Ni, Cu, Hf로 이루어진 군에서 선택되는 착색제; (ii) 전이 금속 산화물, 탄화물 및 질화물 및 이들의 고용체이고, 바람직하게는, 상기 전이 금속은 티타늄, 지르코늄 및 하프늄으로 이루어진 군에서 선택되고, 또한 바람직하게는, 상기 고용체는 TiN(1-x)Cx, ZrN(1-x)CX 또는 HfN(1-x)Cx,이고, 여기서, x는 0보다 크고 1보다 작은 착색제; (iii) Cl-이온, C 및/또는 SiC 착색제; (iv) 희토류 금속의 산화물, 탄화물 및 질화물 및 이들의 전구체이고, 바람직하게는, 상기 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb) 및 루테튬(Lu)으로 이루어진 군에서 선택되고, 더 바람직하게는, 상기 희토류 금속은 이트륨(Y), 에르븀(Er) 및 유로퓸(Eu)으로 이루어진 군에서 선택되며, 보다 바람직하게는, 착색제는 희토류 금속의 탄산염, 질산염 및/또는 아세테이트 형식으로 추가되는 착색제;로 이루어진 군에서 선택되거나, 및/또는
    상기 소결 보조제는 제1 소결 보조제 및 제2 소결 보조제로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 제1 소결 보조제는 Al2O3, AlN, CaO, MgO, SiO2로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 제2 소결 보조제는 Y2O3 및 란탄계 희토류 산화물로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는, 상기 소결 보조제는 적어도 하나의 제1 소결 보조제 및 적어도 하나의 제2 소결 보조제를 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 제1 소결 보조제 및 제2 소결 보조제의 질량비는 3:(5～8)인 것을 특징으로 하는, 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조 방법은
    (1) 실리콘 소스, 착색제 및 소결 보조제를 유기 용매에 분산시켜, 원료 혼합물을 얻는 단계;
    (2) 상기 원료 혼합물에 분산제를 첨가하고 균일하게 혼합하여, 성형 대상 혼합물을 얻는 단계;
    (3) 상기 성형 대상 혼합물을 블랭크로 성형한 후 상기 블랭크를 소결하여 상기 질화규소 세라믹 재료를 얻는 단계;를 포함하고,
    바람직하게는, 상기 방법은 원료 혼합물에 분산제를 첨가하고 균일하게 혼합한 후 접착제 및/또는 가소제를 추가하고 균일하게 혼합하여 성형 대상 물질을 얻는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 용매는 에탄올, 부타논, 톨루엔, n-헥산, 메탄올, 자일렌, n-프로판올 및 n-부탄올로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 질량비가 1:(0.2～8)인 에탄올/부타논, 에탄올/톨루엔, 에탄올/n-헥산, 부타논/메탄올, 자일렌/n-프로판올, 또는 자일렌/n-부탄올의 이원 혼합 용매이며, 더 바람직하게는, 상기 유기 용매의 첨가량은 실리콘 소스 분말, 착색제 및 소결 보조제의 총 질량의 14wt%～50wt%이고,
    상기 분산제는 트라이올레인, 인산에스테르, 피마자유, 청어유, 아스코르브산 및 테르피네올로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는, 상기 분산제의 첨가량은 실리콘 소스 분말, 착색제 및 소결 보조제의 총 질량의 0.5wt%～4wt%이거나, 및/또는
    상기 접착제는 폴리비닐부티랄 또는/및 폴리메틸메타크릴레이트이고, 바람직하게는, 상기 접착제의 첨가량은 실리콘 소스 분말, 착색제 및 소결 보조제의 총 질량의 0.5wt%～10wt%이거나, 및/또는
    상기 가소제는 디부틸프탈레이트 및/또는 부틸벤질프탈레이트이고, 바람직하게는, 상기 가소제의 첨가량은 실리콘 소스 분말, 착색제 및 소결 보조제의 총 질량의 0.5～10wt%인 것을 특징으로 하는, 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형은 사출성형, 건식 가압 성형 또는 테이프 캐스팅 공정을 통해 실현되고,
    상기 소결은 무압 소결, 기압 소결 또는 열간 정수압 소결을 통해 실현되고, 바람직하게는, 상기 소결의 소결 온도는 1600℃～1950℃이고, 소결 시간은 1시간~12시간이고, 소결 압력은 0.1MPa～10MPa이고, 더 바람직하게는, 소결 단계의 승온 과정에서, 승온 속도는 1℃/분～10℃/분이거나, 및/또는
    단계(2) 및/또는 단계(3)에 따른 혼합은 볼 밀링 방식으로 진행되는 것을 특징으로 하는, 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 소스는 규소 분말이고, 상기 방법은 상기 규소 분말을 질화 처리하는 단계를 포함하고, 바람직하게는, 상기 질화 처리의 질화 온도는 1300℃～1500℃이고, 질화 시간은 6시간～10시간이고, 상기 질화 처리에 사용된 질소원은 질소 가스 또는 부피비가 (90～95):(10～5)인 질소 가스 및 수소 가스로 조성된 혼합 가스인 것을 특징으로 하는, 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제조 방법은 성형 전에 성형 대상 물질을 탈포시키는 단계를 더 포함하거나, 및/또는 단계(3)에서, 상기 블랭크는 핸드폰 후면 패널 형상으로 성형되는 것을 특징으로 하는, 핸드폰 후면 패널의 질화규소 세라믹 재료의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 질화규소 세라믹 재료에 있어서,
    바람직하게는, 상기 질화규소 세라믹 재료는,
    (1) 밀도가 3.2～3.4 g/cm3인 특성;
    (2) 인성이 12MPa·m1/2 이상인 특성;
    (3) 강도가 500MPa～1100MPa인 특성;
    (4) 열 전도율이 40 W/m·K～70W/m·K인 특성;
    (5) 유전 상수가 7.4～9.4인 특성;
    (6) 유전 손실이 10×10-4～15×10-4인 특성;
    (7) 치밀도가 95.0%～99.5%인 특성; 중 적어도 하나의 특성을 가지며,
    더 바람직하게는, 상기 질화규소 세라믹 재료는 상기 특성(2), (4), (5) 및 (6)을 동시에 가지며, 보다 바람직하게는 상기 특성(1) 내지 (7) 특성을 모두 갖는 것을 특징으로 하는, 질화규소 세라믹 재료.
  10. 제9항에 따른 질화규소 세라믹 재료를 핸드폰 후면 패널 재료로 사용하는 질화규소 세라믹 재료의 응용.
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