CN111726976B - 电磁波屏蔽件以及应用其的传输线组件与电子封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电磁波屏蔽件以及应用其的传输线组件与电子封装结构。电磁波屏蔽件可被应用于传输线组件以及电子封装结构中,以屏蔽电磁波噪声。电磁波屏蔽件包括一量子阱结构,其中,量子阱结构包括至少两个阻挡层以及位于两个阻挡层之间的至少一载流子限制层,且每一阻挡层的厚度范围是由0.1nm至500nm,且所述载流子限制层的厚度范围是由0.1nm至500nm。本发明提供的电磁波屏蔽件可吸收电磁波噪声以抑制电磁干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁波屏蔽件以及应用其的传输线组件与电子封装结构,特别是涉及一种可在高频信号传输时有效抑制串扰的电磁波屏蔽件以及应用其的传输线组件与电子封装结构。
背景技术
近年来,随着电子产品朝向轻薄短小的趋势发展,高频与高速的信号传输需求,电子产品内的各个芯片(如:无线通信芯片)之间,以及应用于传输高频信号的缆线内部的传输导线的配置也越来越密集。
据此,当芯片在高频下操作时,芯片所产生的电磁波很容易对其他芯片造成电磁干扰。相似地,当高频信号通过缆线内部的传输线传递时,两相邻的传输线之间很容易因为电磁波的耦合或者漫射而相互串扰(Crosstalk)。在现有技术手段中,通常会将金属屏蔽层覆盖于芯片外部或者是覆盖在用以传输高频信号的缆线,以防止电磁干扰。
然而,利用此方式只能减少来自金属屏蔽层外部的干扰,却会产生其他干扰。具体而言,金属屏蔽层虽然能吸收低频电磁波,却会反射高频电磁波。因此,被金属屏蔽层所包覆的传输线所产生的高频电磁波并不会被金属屏蔽层吸收,而是会被反射并成为信号传输的噪声。
发明内容
本发明所要解决的其中一技术问题在于,提供一种电磁波屏蔽件,以减少电磁波噪声,特别是高频的电磁波噪声,对信号传输线所造成的串扰。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一种电磁波屏蔽件。电磁波屏蔽件包括至少一量子阱结构。量子阱结构包括两个阻挡层以及位于两个阻挡层之间的一载流子限制层。每一阻挡层的厚度范围是由0.1nm至500nm,且载流子限制层的厚度介于0.1nm至500nm之间。
优选地,电磁波屏蔽件还包括:一基底层,量子阱结构设置于基底层上。
优选地,基底层包括一隔离层,隔离层的厚度介于1μm至500μm之间,隔离层的材料选自由聚酰亚胺(polyimide;PI)、聚乙烯(polyethylene;PE)、聚丙烯(polypropylene;PP)、环氧树脂(Epoxy)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate);PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate;PET)、聚萘二甲酸乙醇酯(polyethylenenaphthalate;PEN)、聚碳酸酯(polycarbonates;PC)、聚醚砜(polyether sulfone;PES)、聚芳基酸酯(polyarylate)以及液晶高分子(liquid crystal polymer;LCP)及其任意组合所组成的群组中的至少一者。
优选地,基底层还包括一导电层,导电层与隔离层位于量子阱结构的相同侧,且导电层的厚度介于0.01μm至500μm之间。
优选地,导电层的材料选自由金、银、铜、铁、锌、铅、钴、铬、铝、镍及其任意组合所组成的群组中的任一者或其合金。
优选地,隔离层位于导电层与量子阱结构之间。
优选地,阻挡层的材料为氧化物、氮化物、氮氧化物或其任意组合。
优选地,载流子限制层的材料为半导体、金属、合金或其任意组合。
优选地,每一阻挡层的导电带与相邻的载流子限制层的导电带之间所形成的能隙差值至少0.2eV。
优选地,量子阱结构为多重量子阱结构,多重量子阱结构包括交替堆叠的多个阻挡层以及多个载流子限制层,多个阻挡层包括一外侧阻挡层以及一内侧阻挡层,且多个载流子限制层都位于外侧阻挡层与内侧阻挡层之间。
优选地,至少两个阻挡层或者至少两个载流子限制层分别具有不同的厚度。
优选地,至少两个阻挡层或者至少两个载流子限制层的材料不同。
优选地,量子阱结构还包括位于两层阻挡层之间的另一载流子限制层,两层载流子限制层彼此直接连接,且分别具有不同的能隙宽度。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一种传输线组件。传输线组件包括一导线组以及一电磁屏蔽件。导线组包括至少一导线以及一包覆导线的绝缘层。电磁波屏蔽件设置于导线组上,并具有一量子阱结构。量子阱结构包括至少两个阻挡层以及位于两个阻挡层之间的至少一载流子限制层。
优选地,电磁波屏蔽件还包括一基底层,量子阱结构位于基底层与导线组之间。
优选地,基底层包括一隔离层以及一导电层,且隔离层位于量子阱结构与导电层之间。
优选地,量子阱结构为多重量子阱结构,多重量子阱结构包括交替堆叠的多个阻挡层以及多个载流子限制层,多个阻挡层包括一外侧阻挡层以及一内侧阻挡层,多个载流子限制层都位于外侧阻挡层与内侧阻挡层之间。
优选地,每一阻挡层的厚度介于0.1nm至500nm之间,且载流子限制层的厚度介于0.1nm至500nm之间。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一电子封装结构。电子封装结构包括一电子元件、一保护层以及一电磁波屏蔽件。保护层覆盖电子元件,且电磁波屏蔽件设置于保护层上,并包括一量子阱结构。量子阱结构包括至少两个阻挡层以及位于两个阻挡层之间的至少一载流子限制层。
优选地,电子元件为一电阻、一电容或者一芯片。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的另外一技术方案是,提供一电子封装结构,其应用于一滤波电路。电子封装结构至少包括:一电子元件,其为一电容,且包括两个电极结构以及夹设于两个电极结构之间的一介电层。至少其中一电极结构包括一量子阱结构,且量子阱结构包括至少两个阻挡层以及位于两个阻挡层之间的至少一载流子限制层。
本发明的其中一有益效果在于,本发明实施例所提供的电磁波屏蔽件以及应用其的传输线组件与电子封装结构中,通过“电磁波屏蔽件包括量子阱结构”的技术方案,可吸收电磁波噪声以抑制电磁干扰。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1显示本发明一实施例的电磁波屏蔽件的示意图。
图2为本发明一实施例的量子阱结构的局部放大示意图。
图3为本发明一实施例的量子阱结构的能带结构示意图。
图4为本发明另一实施例的量子阱结构的局部放大示意图。
图5为本发明另一实施例的量子阱结构的能带结构示意图。
图6为本发明另一实施例的电磁波屏蔽件的示意图。
图7为本发明一实施例的传输线组件的剖面示意图。
图8为本发明另一实施例的传输线组件的剖面示意图。
图9为本发明又一实施例的传输线组件的剖面示意图。
图10为本发明一实施例的电子封装结构的示意图。
图11显示比较例与本发明实施例的量子阱结构的电磁屏蔽特性曲线。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“电磁波屏蔽件以及应用其的传输线组件与电子封装结构”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
在本发明实施例中,是通过使电磁波屏蔽件1至少具有量子阱结构12,来达到屏蔽电磁干扰的效果。请参照图1。图1显示本发明一实施例的电磁波屏蔽件的示意图。
本实施例的电磁波屏蔽件1包括一基底层11以及设置于基底层11上的量子阱结构12。
在一实施例中,基底层11的材料以及结构并不限于本发明所提供的实施例。具体而言,基底层11可以是具有单层结构或者是多层结构的板材或者是片材。另外,基底层11的材料可以根据实际应用而选择硬性材料或者是可挠性材料。据此,基底层11的材料可以是陶瓷材料、金属材料、高分子材料、半导体材料或者是复合材料。
另外,在其他实施例中,当量子阱结构12直接形成于其他组件或者结构上时,基底层11也可以被省略。
在本实施例中,基底层11可以辅助量子阱结构12屏蔽电磁干扰。具体而言,本实施例的基底层11包括一导电层110以及一隔离层111,且隔离层111被夹设于导电层110以及量子阱结构12之间。
隔离层111的材料选自由聚酰亚胺(polyimide;PI)、聚乙烯(polyethylene;PE)、聚丙烯(polypropylene;PP)、环氧树脂(Epoxy)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate);PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate;PET)、聚萘二甲酸乙醇酯(polyethylene naphthalate;PEN)、聚碳酸酯(polycarbonates;PC)、聚醚砜(polyether sulfone;PES)、聚芳基酸酯(polyarylate)以及液晶高分子(liquid crystalpolymer;LCP)所组成的群组中的至少一者。另外,隔离层111的厚度是1μm至500μm。
导电层110的材料选自由金、银、铜、铁、锌、铅、钴、铬、铝、镍及其任意组合所组成的群组或其合金。在一实施例中,导电层110的材料可以是不同金属的合金,例如是铜铝合金。但本发明不以此为限。另外,导电层110的厚度介于0.01μm至500μm之间。
需说明的是,相较于高频电磁波,导电层110对于低频电磁波具有较高的吸收率。另一方面,导电层110对于高频电磁波会具有较高的反射率。前述的低频电磁波是指频率介于100kHz至1GHz的电磁波,而高频电磁波是指频率介于1GHz至300GHz的电磁波。由于导电层110可以吸收一部分低频电磁波,因此当电磁波屏蔽件1被应用于传输线或者是电子封装结构中时,可抑制来自外部环境的电磁波对传输导线或者是芯片的干扰。
然而,在另一实施例中,导电层110与隔离层111的位置也可相互对调。换句话说,导电层110也可以位于隔离层111与量子阱结构12之间。
请继续参照图1,量子阱结构12设置于基底层11上。请配合参照图2以及图3。图2为本发明一实施例的量子阱结构的局部放大示意图,而图3为本发明一实施例的量子阱结构的能带结构示意图。
如图2所示,量子阱结构12包括至少两个阻挡层120以及位于两个阻挡层120之间的载流子限制层121。在本实施例中,量子阱结构12为多重量子阱结构,且包括多个交替堆叠的阻挡层120以及多个载流子限制层121。
请配合参照图3,每一阻挡层120的能隙宽度会大于每一载流子限制层121的能隙宽度。换句话说,阻挡层120的材料为宽能隙材料,而载流子限制层121的材料为窄能隙材料。
另外,每一阻挡层120(例如:外侧阻挡层120a)的导电带120E,与相邻的载流子限制层121的导电带121E之间形成一能隙差值ΔEc(或称能障)。在一实施例中,每一阻挡层120的导电带120E与每一载流子限制层121的导电带121E之间所形成的能隙差值ΔEc至少0.2eV。如图3所示,两层阻挡层120与夹设于其中的载流子限制层121的能带结构形成一量子阱。
进一步而言,阻挡层120的材料可以是氧化物、氮化物、氮氧化物或其任意组合。每一阻挡层120的厚度介于0.1nm至500nm之间。载流子限制层121的材料可以是半导体、金属、合金或其任意组合。每一载流子限制层的厚度介于0.1nm至500nm之间。
量子阱结构12的多个阻挡层120以及多个载流子限制层121可以通过物理气相沉积或者化学气相沉积来制作。在一实施例中,量子阱结构12是通过溅镀来制备,可降低制造成本。
据此,当电磁波L进入量子阱结构12时,阻挡层120吸收电磁波而使其价带电子被激发至导电带120E,随后,被激发至导电带120E的电子会进入量子阱并且被局限在量子阱内。因此,进入量子阱结构12的电磁波会被吸收,而难以穿透或者反射至量子阱结构12外部。阻挡层120的厚度与载流子限制层121的厚度不一定要相同。
值得说明的是,阻挡层120的材料与厚度,以及载流子限制层121的材料及厚度会与量子阱结构12所能吸收的电磁波波段相关。据此,通过选用特定的材料作为阻挡层120以及载流子限制层121,以及使阻挡层120以及载流子限制层121分别具有特定厚度,可以使量子阱结构12对于特定波段的电磁波有较好的吸收效果。
另外,多个阻挡层120的材料以及厚度不一定要相同,且多个载流子限制层121的材料与厚度也不一定要相同,以使量子阱结构12可用于吸收不同波段的电磁波。也就是说,在一实施例中,至少两层阻挡层120会分别具有不同的厚度或者不同的能隙宽度。
由于多个阻挡层120具有不同的能隙宽度(band gap)以及厚度,因此可分别对应于吸收不同波段的电磁波。相似地,在又一实施例中,至少两层载流子限制层121分别具有不同的厚度或者不同的能隙宽度。
据此,在本发明实施例中,通过调整各个阻挡层120的材料与厚度,或者调整各个载流子限制层121的材料与厚度,量子阱结构12可至少用以吸收频率范围介于1GHz至300GHz之间的至少一种电磁波。
在其他实施例中,量子阱结构12可吸收更低频段(如:30MHz至1GHz的电磁波。也就是说,可以根据实际需求,调整量子阱结构12所要吸收的电磁波波段,本发明并不限制。
请参照图2以及图3,在本实施例中,多个阻挡层120包括一外侧阻挡层120a以及一内侧阻挡层120b,且多个载流子限制层121都位于外侧阻挡层120a与内侧阻挡层120b之间。在本实施例中,量子阱结构12以内侧阻挡层120b面向隔离层111设置,且外侧阻挡层120a的其中一表面即为量子阱结构12的外表面12s。
在一实施例中,外侧阻挡层120a或内侧阻挡层120b的能隙宽度都大于其他阻挡层120的能隙宽度,以增加外侧量子阱的能障(barrier height)。如此,被局限在量子阱内的电子越过能障而离开量子阱的机率可被降低,并进一步降低对高频信号传输的干扰。
请参照图4以及图5,分别为本发明另一实施例的量子阱结构的局部放大示意图以及量子阱结构的能带结构示意图。本实施例的量子阱结构12中,两层载流子限制层121a、121b彼此直接连接。如图4所示,两层彼此连接的载流子限制层121a、121b是共同被夹设在外侧阻挡层120a与阻挡层120之间。
如图5所示,两层彼此连接的载流子限制层121a、121b分别具有不同的能隙宽度。在图5的实施例中,载流子限制层121a的能隙宽度大于另一载流子限制层121b的能隙宽度。据此,当所有阻挡层(包括外侧阻挡层120a以及阻挡层120)的材料都相同时,载流子限制层121a的导电带与阻挡层120的导电带之间的能隙差值ΔEc1,会小于另一载流子限制层121b的导电带与阻挡层的导电带之间的能隙差值ΔEc2。
另外,载流子限制层121a、121b可分别具有不同的厚度。在一实施例中,具有较小能隙宽度的载流子限制层121b的厚度,会大于具有较大能隙宽度的载流子限制层121b的厚度。
在本发明中,在两层最靠近的阻挡层120之间,载流子限制层的数量并不限制于上述实施例。也就是说,在两层最靠近的阻挡层120之间可以有多层载流子限制层,且这些载流子限制层的能隙宽度、材料或者厚度不一定要相同。
请参照图6,图6为本发明另一实施例的电磁波屏蔽件的示意图。与图1的实施例不同之处在于,本实施例的电磁波屏蔽件1’中,基底层11’只具有单层结构。进一步而言,基底层11’可以是隔离层111或者是导电层110。
当基底层11’为可吸收较低频电磁波的导电层110时,通过调整阻挡层120与载流子限制层121的厚度与材料,可使量子阱结构12主要用于吸收高频电磁波。另外,当基底层11为隔离层111时,改变阻挡层120与载流子限制层121的厚度与材料,可使量子阱结构12可用于吸收低频以及高频电磁波。
也就是说,在本发明实施例中,只要电磁波屏蔽件1至少具有量子阱结构12,基底层11的材料以及结构并不限制。据此,在另一实施例中,基底层11也可以被省略。
基于上述,本发明实施例的电磁波屏蔽件1可被应用于传输线以及电子封装结构中,来屏蔽电磁干扰并抑制高频信号串扰。
请参照图7,其显示本发明一实施例的传输线组件的剖面示意图。本实施例的传输线组件T1包括一导线组2以及电磁波屏蔽件1(1’)。
具体而言,传输线组件T1可以是一软扁平电缆、一软性电路板或者是一同轴电缆。在本实施例中,导线组2包括至少一用来传输信号的导线21(图7绘示多个为例)以及一包覆导线的绝缘层22。
绝缘层22的材料例如是聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚芳基酸酯(polyarylate)或其它合适的材料,但本发明不以此为限。
电磁波屏蔽件1、1’设置在导线组2上。具体而言,电磁波屏蔽件1、1’会围绕导线组2,也就是覆盖于绝缘层22的外表面,以屏蔽电磁波干扰。在图7的实施例中,电磁波屏蔽件1、1’是完全包覆整个导线组2。然而,在其他实施例中,电磁波屏蔽件1、1’也可以只覆盖导线组2的部分表面。
值得注意的是,在本实施例中,电磁波屏蔽件1、1’是以量子阱结构12的外表面12s朝向导线组2设置。也就是说,当电磁波屏蔽件1、1’设置于导线组2上时,量子阱结构12会位于基底层11、11’与导线组2之间。
据此,当导线21传输高频信号时所辐射的高频电磁波,大部分可以被量子阱结构12所吸收,不会再被反射回导线21,可避免信号互扰增加。
在一优选实施例中,基底层11包括导电层110以及隔离层111,且隔离层111是位于导电层110与量子阱结构12之间。相较于其他实施例,量子阱结构12配合导电层110以及隔离层111,可更有效地屏蔽电磁干扰以及抑制信号互扰。
请参照图8,其为本发明另一实施例的传输线组件的局部剖面示意图。本实施例的传输线组件T1’为软性扁平电缆,并至少包括导线组2’以及电磁波屏蔽件1、1’。
本实施例的导线组2’包括多条彼此分离的导线21以及至少一绝缘层22。在本实施例中,两层绝缘层22通过绝缘胶层(图未示)设置于导线21的两相反侧。
电磁波屏蔽件1(1’)的详细结构可参照图1至图6,在此并不赘述。电磁波屏蔽件1(1’)设置于导线组2’上,用以防止电磁波干扰。进一步而言,电磁波屏蔽件1(1’)可以通过一导电胶层(图未示)而设置在其中一绝缘层22上,并以量子阱结构12朝向绝缘层22设置。在另一实施例中,电磁波屏蔽件1(1’)可以省略基底层11而只具有量子阱结构12。
传输线组件T1’还可包括一金属层23,且金属层23设置于电磁波屏蔽件1(1’)上。金属层23为铝层,且厚度小于0.001mm,可控制导线组2’的特性阻抗。在其他实施例中,金属层23也可以被省略。
请参照图9,其为本发明另一实施例的传输线组件的剖面示意图。如图9所示,传输线组件T1”为同轴电缆,且包括至少一导线21、一绝缘层22、一金属层23、一电磁波屏蔽件1(1’)以及一披覆层3。
导线21被包覆在绝缘层22内,用以传输信号。金属层23与电磁波屏蔽件1(1’)都包覆绝缘层22的外表面,且电磁波屏蔽件1(1’)位于金属层23与绝缘层22之间。金属层23可以是铝层,用以屏蔽电磁干扰。
与前一实施例相似,电磁波屏蔽件1(1’)的量子阱结构12会位于内侧,并且量子阱结构12的外表面12s会面对绝缘层22,以防止信号串扰。在一实施例中,电磁波屏蔽件1(1’)不具有基底层11(11’),而只具有量子阱结构12。
然而,在另一实施例的传输线组件T1”中,金属层23可以被省略,也可达到屏蔽电磁干扰以及防止信号串扰的效果。另外,披覆层3的材料为绝缘材料,且为传输线组件T1”的最外层,以作为保护层。
本发明实施例的电磁波屏蔽件1、1’还可被应用于电子封装结构中。请参照图10,其为本发明一实施例的电子封装结构的示意图。在本实施例中,电子封装结构T2至少包括电子元件C1、保护层M1以及电磁波屏蔽件1(1’)。
在本实施例中,电子封装结构T2设置在载板P1上。另外,载板P1上还设置另一电子元件C2。载板P1例如是线路板,并具有多条预先设置的线路(图未示)与焊垫(未标号)。电子元件C1、C2分别通过对应的多个焊垫而设置于载板P1上。
电子元件C1可以是电容、电阻或芯片。在一实施例中,电子元件C1是通讯芯片,如:射频芯片、wifi芯片、定位芯片(GPS chip)、蓝芽芯片、调制解调器芯片(modem chip)或者5G芯片等等。另一个电子元件C2可以是主动组件或者是被动组件。
保护层M1覆盖电子元件C1,而未覆盖另一电子元件C2。也就是说,两个电子元件C1、C2分别被两层保护层M1、M2所覆盖,而形成两个彼此分离设置的电子封装结构。
为了避免电子元件C1所产生的电磁波对载板P1上的另一电子元件C2干扰,电磁波屏蔽件1是设置在包覆其中一个电子元件C1的保护层M1上。具体而言,电磁波屏蔽件1会覆盖于保护层M1的外表面。
本实施例中,电磁波屏蔽件1(1’)的结构可参照图1、图2以及图4所绘示的实施例。在一实施例中,可以先形成电磁波屏蔽件1(1’)之后,再将电磁波屏蔽件1(1’)设置在保护层M1上。在另一实施例中,可以直接以保护层M1为基底,直接在保护层M1上形成量子阱结构12。之后,再于量子阱结构12上形成隔离层111与导电层110。
在上述实施例中,量子阱结构12会位于基底层11与保护层M1之间。然而,在其他实施例中,设置于保护层M1上的电磁波屏蔽件1(1’)也可以省略基底层11(11’),而只具有量子阱结构12。也就是直接在保护层M1上形成量子阱结构12。
在另一实施例中,电子封装结构T2可应用于低通或者是高通滤波电路中,且电子元件C1可以是电容或者是电阻。此外,电磁波屏蔽件1(1’)不仅可设置在保护层M1外,也可作为电子元件C1的其中一结构。
举例而言,当电子元件C1为电容时,量子阱结构12可被应用于电容的至少一个电极结构中。具体而言,电子元件C1为电容,且可至少包括两个电极结构(图未示)以及夹设于两个电极结构之间的一介电层(图未示),且至少其中一电极结构具有量子阱结构。量子阱结构例如是图2或者图4中的量子阱结构12。
在一实施例中,电容的电极结构可直接被取代为量子阱结构12,量子阱结构12的阻挡层120以及载流子限制层121都是导电材料。据此,量子阱结构12除了可用于吸收或抑制特定频段的电磁波,又可作为电子元件C1电性连接于外部电路的端点。举例而言,阻挡层120的材料例如是氮化物,而载流子限制层121的材料例如是碳层。
在另一实施例中,至少一电极结构包括导电层以及量子阱结构,且导电层是位于量子阱结构12与介电层之间,其中导电层作为电子元件C1电性连接于外部电路的端点。在这个情况下,量子阱结构12的阻挡层120以及载流子限制层121不一定要选用导电材料。也就是说,在本实施例中,只要量子阱结构12可用于吸收或抑制特定频段的电磁波,阻挡层120以及载流子限制层121也可以是绝缘材料。
基于上述,可以根据电子元件C1是应用于高通滤波电路或者是低通滤波电路,来调整量子阱结构12(参照图2与图4)中,阻挡层120、120a、120b与载流子限制层121、121a、121b材料、能隙宽度或者厚度,以吸收特定频段的信号。
请参照图11,显示本发明实施例与比较例的电磁波屏蔽件的电磁屏蔽特性。曲线A代表本发明实施例1对于频段介于1至8.5GHz的电磁波之电磁屏蔽特性。曲线B、C、D分别代表比较例1-3对于频段介于1至8.5GHz的电磁波之电磁屏蔽特性。在实施例1中,是以量子阱结构来进行测试。
另外,在比较例1、2、3中,分别以碳层、石墨烯层以及铁氧体材料层来进行测试。须说明的是,在比较例1-3中,不论是碳层、石墨烯层或是镀铁层的厚度约1~300μm,而实施例1的量子阱结构的总厚度大约只有比较例的千分之一。
然而,从图11中可以看出,随着频率增加,实施例1对电磁波的屏蔽效果越好,尤其是对于频率超过4GHz以上的电磁波具有优异且稳定的屏蔽效果。相较之下,比较例1对于频段介于1至8.5GHz的电磁波几乎没有任何屏蔽效果。比较例2在频段介于1至8.5GHz的电磁波之屏蔽效果没有特定的趋势,较难被应用于现有的传输线组件中。比较例3对于频率超过4GHz以上的电磁波的屏蔽效果较差。通过上述测试结果,可证明量子阱结构12确实可用以屏蔽电磁波,而作为电磁波屏蔽件的至少其中一结构。
另一方面,由图11的测试结果可知,虽然实施例1的厚度只有比较例1-3的厚度的百分之一倍,但却具有更好的电磁波屏蔽效果。
综上所述,本发明的其中一有益效果在于,在本发明所提供的电磁波屏蔽件1以及应用其的传输线组件T1、T1’、T1”与电子封装结构T2中,通过“电磁波屏蔽件1(1’)包括量子阱结构12”的技术方案,可吸收电磁波噪声以抑制电磁干扰。
据此,本发明实施例的电磁波屏蔽件1中,量子阱结构12可配合隔离层111与导电层110,来进一步屏蔽电磁干扰,并抑制高频信号之间的串扰。另外,形成量子阱结构12的多个阻挡层120以及载流子限制层121的厚度很薄,相较于现有电磁波屏蔽层(金属层或碳层),本发明实施例的电磁波屏蔽件1的总厚度可被进一步降低,却仍可具有良好的屏蔽电磁干扰以及抑制噪声的效果。
此外,通过调整量子阱结构12中的阻挡层120与载流子限制层121的材料与厚度,可以使电磁波屏蔽件1、1’适用于吸收不同频段的电磁波,而增加本发明实施例的电磁波屏蔽件1、1’的应用范围。换句话说,本发明实施例的电磁波屏蔽件1、1’除了可应用于本发明实施例的传输线组件T1、T1’、T1”以及电子封装结构T2中之外,也可以应用于作为电子元件(如:电容)的其中一层,或者是应用在其他电子装置内,本发明并不限制。
以上所述仅为本发明的优选可行实施例,非因此局限本发明的权利要求的保护范围,故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的权利要求的保护范围内。
Claims (20)
1.一种电磁波屏蔽件,其特征在于,所述电磁波屏蔽件包括一量子阱结构,其中,所述量子阱结构包括至少两个阻挡层以及位于两个所述阻挡层之间的至少一载流子限制层,每一所述阻挡层的厚度介于0.1nm至500nm之间,且所述载流子限制层的厚度介于0.1nm至500nm之间;其中,所述量子阱结构还包括位于两层所述阻挡层之间的另一载流子限制层;其中,至少两个所述阻挡层或者至少两个所述载流子限制层分别具有不同的厚度。
2.如权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,所述电磁波屏蔽件还包括:一基底层,所述量子阱结构设置于所述基底层上。
3.如权利要求2所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,所述基底层包括一隔离层,所述隔离层的厚度介于1μm至500μm之间,所述隔离层的材料选自由聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳基酸酯以及液晶高分子及其任意组合所组成的群组中的至少一者。
4.如权利要求3所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,所述基底层还包括一导电层,所述导电层与所述隔离层位于所述量子阱结构的相同侧,且所述导电层的厚度介于0.01μm至500μm之间。
5.如权利要求4所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,所述导电层的材料选自由金、银、铜、铁、锌、铅、钴、铬、铝、镍及其任意组合所组成的群组中的任一者或其合金。
6.如权利要求4所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,所述隔离层位于所述导电层与所述量子阱结构之间。
7.如权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,所述阻挡层的材料为氧化物、氮化物、氮氧化物或其任意组合。
8.如权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,所述载流子限制层的材料为半导体、金属、合金或其任意组合。
9.如权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,每一所述阻挡层的导电带与相邻的所述载流子限制层的导电带之间所形成的能隙差值至少0.2eV。
10.如权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,所述量子阱结构为多重量子阱结构,所述多重量子阱结构包括交替堆叠的多个所述阻挡层以及多个所述载流子限制层,多个所述阻挡层包括一外侧阻挡层以及一内侧阻挡层,且多个所述载流子限制层都位于所述外侧阻挡层与所述内侧阻挡层之间。
11.如权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,至少两个所述阻挡层或者至少两个所述载流子限制层的材料不同。
12.如权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其特征在于,两层所述载流子限制层彼此直接连接,且分别具有不同的能隙宽度。
13.一种传输线组件,其特征在于,所述传输线组件包括:
一导线组,其包括至少一导线以及包覆所述导线的一绝缘层;以及
一电磁波屏蔽件,其设置在所述导线组上,所述电磁波屏蔽件包括一量子阱结构,其中,所述量子阱结构包括至少两个阻挡层以及位于两个所述阻挡层之间的至少一载流子限制层;
其中,所述量子阱结构还包括位于两层所述阻挡层之间的另一载流子限制层;
其中,至少两个所述阻挡层或者至少两个所述载流子限制层分别具有不同的厚度。
14.如权利要求13所述的传输线组件,其特征在于,所述电磁波屏蔽件还包括一基底层,所述量子阱结构位于所述基底层与所述导线组之间。
15.如权利要求14所述的传输线组件,其特征在于,所述基底层包括一隔离层以及一导电层,且所述隔离层位于所述量子阱结构与所述导电层之间。
16.如权利要求13所述的传输线组件,其特征在于,所述量子阱结构为多重量子阱结构,所述多重量子阱结构包括交替堆叠的多个阻挡层以及多个载流子限制层,多个所述阻挡层包括一外侧阻挡层以及一内侧阻挡层,多个所述载流子限制层都位于所述外侧阻挡层与所述内侧阻挡层之间。
17.如权利要求13所述的传输线组件,其特征在于,每一所述阻挡层的厚度介于0.1nm至500nm之间,且所述载流子限制层的厚度介于0.1nm至500nm之间。
18.一种电子封装结构,其特征在于,所述电子封装结构包括:
一电子元件;
一保护层,其覆盖所述电子元件;以及
一电磁波屏蔽件,其设置于所述保护层上,其中,所述电磁波屏蔽件包括至少一量子阱结构,所述量子阱结构包括至少两个阻挡层以及位于两个所述阻挡层之间的至少一载流子限制层;
其中,所述量子阱结构还包括位于两层所述阻挡层之间的另一载流子限制层;
其中,至少两个所述阻挡层或者至少两个所述载流子限制层分别具有不同的厚度。
19.如权利要求18所述的电子封装结构,其特征在于,所述电子元件为一电阻、一电容或者一芯片。
20.一种电子封装结构,其特征在于,所述电子封装结构应用于一滤波电路,且至少包括:一电子元件,其为一电容,且包括两个电极结构以及夹设于两个所述电极结构之间的一介电层,其中,至少其中一所述电极结构包括一量子阱结构,且所述量子阱结构包括至少两个阻挡层以及位于两个所述阻挡层之间的至少一载流子限制层;其中,所述量子阱结构还包括位于两层所述阻挡层之间的另一载流子限制层;其中,至少两个所述阻挡层或者至少两个所述载流子限制层分别具有不同的厚度。
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