TWI784784B - 全波段抗電磁波之散熱薄層結構 - Google Patents

Abstract

本發明乃是一種全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其包含：至少一功能層，該功能層為厚度小於等於500微米之薄片，其功能層材料為至少一氟素樹脂、矽膠、PMMA (Poly(methyl methacrylate)) 、PU (Polyurethane) 、PA (Polyamide) 、PI (Polyimide) 及EPOXY所組成；及一基板層，該基板層具有兩表面物件，該基板材料為鋁片、銅片、鎳片、金片、銀片、矽片、陶瓷片、環氧樹脂片、聚醯亞胺片、聚酯片或塑膠片所組成；該全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~ 40GHz。

Description

全波段抗電磁波之散熱薄層結構

本發明涉及用於高頻率電子元件、建築和交通之散熱薄層結構，該散熱薄層結構具高散熱及抗電磁波的特徵，以解決熱傳導和電磁波污染問題。

現今之通訊電子產品快速發展，其高速度傳輸、高處理效能及薄行化趨勢下，驅使高頻率電磁波頻率被使用，該通訊電子產品的頻率和功率越大，使生活環境中看不見的電磁波污染更加重。通訊電子產品工作溫度升高會迫使運算效能降低，以解決熱量累積。熱量累積過高容易使晶片或電子元件材料於高溫產生劣化，而造成運作失效。下一世代通訊協定，其使用高頻率及高功率傳輸所導致的高溫，該晶片運作溫度更高，因此更高散熱及更佳的抗電磁波材料將是未來的複合需求。

先前技術針對散熱抗電磁波的石墨烯薄體以及其製造方法之研究，如中華民國專利號TW201716321A所揭露，將高分子溶液與石墨烯微片(如石墨烯粉末)混合，以形成液狀石墨烯；及將液狀石墨烯批次加入攪拌裝置中，藉攪拌裝置攪拌液狀石墨烯使其均勻；及將攪拌後之液狀石墨烯塗佈於一基材(如紙質材料)，以形成一石墨烯塗層，藉基材支承石墨烯塗層；及藉乾燥裝置移除高分子 溶液中之溶液。俾將散狀、結合力較弱之石墨烯微片先形成液狀石墨烯，且可均勻塗佈於基材上，且形成強結合力之固形石墨烯薄體而一體結合於基材，製成之石墨烯薄體其結構為石墨烯微片朝同一方向堆疊狀(Laminate)，具良好導電性、散熱性、抗電磁波，可應用在各種領域。

先前技術針對一種抗電磁波膜研究，如中華民國專利號TW201711853A所揭露，主要於膜材上依序結合有電磁波防護層及隔熱層，其貼於建築物或汽車窗戶處時，利用該隔熱層即可將太陽光其光照及輻射熱能阻隔於外，另穿透過隔熱層之太陽光電磁波則可進一步於電磁波防護層受到攔阻與吸收，以達到有效防止太陽光電磁波經窗戶進入建築物或汽車內，而對室內或車內人體造成之損害者。又一先前技術針對透明抗電磁波薄膜研究，如中華民國專利號TW201547366A所揭露，其包含透明的一第一基板，及一設置於該第一基板上的抗電磁波層體。該抗電磁波層包括一透明導電層，及多條形成於該透明導電層上且彼此間隔的金屬導線，其中，該透明導電層的材料組成包括導電高分子，該第一基板於可見光波長具有一預定的光穿透率，且該抗電磁波層體對該第一基板的光穿透率的改變量小於20%。再一先前技術針對一種防電磁輻射的超薄薄膜、裝置、制備方法及應用研究，如中國專利號CN111970915A所揭露，該超薄薄膜，為疊層結構，依次設置第一介質層、第一金屬層、第二介質層、第二金屬層和第三介質層；介質層的材料為可見光波段透明的介質材料；第一介質層和第三介質層的厚度相同，且均小於第二介質層的厚度。該防電磁輻射的超薄薄膜在可見光波段透明度高，可見光波段透過率大於80%。利用金屬和介質組成的交替膜層結構，利用光波在多層膜中的多重反射，實現在可見光波段的增強透射。可以實現1~40GHz的超寬帶電磁屏蔽，屏蔽效果好，電磁屏蔽效果優於50dB。

先前技術針對抗電磁波之織物結構及其製作方法研究，如中華民國專利號TW200938692A所揭露，其結構包含一基布層、一可撓性高分子(基底)層及一黏著層，特別是利用真空濺鍍技術在可撓性高分子(基底)層上以原子堆疊之方式，形成一連續無間斷之金屬膜，用於織物結構中，其電磁屏蔽效率達99.99999%以上，幾乎可完全遮蔽電磁波。另一先前技術針對紡織品蒸著或濺鍍技術研究，如中華民國專利號TWM422556U所揭露，係利用蒸著或濺鍍技術，將金屬或合金鍍在塑膠薄膜或紙材上，形成超薄鍍層，然後切條捻轉成紙捻狀的導電紗線，將此導電紗線織入或刺繡在布料或紗網上，製成各種具有傳導能力的紡織品，以及用刺繡方法將導電紗單股或多股成繡線，刺繡在底布上，繡上需要的長度紗線，再塗漆以維持絕緣即成天線。先前技術針對三層結構的片狀材料及衣物研究，如中國專利號CN106903947A所揭露，其片狀材料包括依次設置的第表面層、中間層和第二表面層，其中第表面層為鍍第金屬的高分子纖維層；中間層為鍍第二金屬的高分子纖維層；第二表面層為耐水性高分子聚合物塗層。本發明的片狀材料為輕量化軟體材料，其具有超過90db以上的電磁屏蔽效果，可特別適用於軍事作戰指揮帳篷、防電磁屏蔽服及電磁屏蔽室等軍工領域(例如用於軍工電子對抗，軍事假目標等)以及航空、航天和海上野外救生領域。

由於目前單層與多層復合薄層結構材料具備抗電磁波及散熱產品，於全波段抗電磁波遮蔽率仍無法提升，且導熱不足是目前技術無法突破的課題。本發明乃是一種全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其包含：一功能層，該功能層為厚度小於等於500微米之薄片，其功能層材料為至少一氟素樹脂、矽膠、PMMA(Poly(methyl methacrylate))、PU(Polyurethane)、PA(Polyamide)、PI(Polyimide)或EPOXY所組成；及一基板層，該基板層具有兩表面物件，該基板 材料為鋁片、銅片、鎳片、金片、銀片、矽片、陶瓷片、環氧樹脂片、聚醯亞胺片、聚酯片或塑膠片所組成；該全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz。一種全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其包含：至少二功能層，該複數功能層依厚度方向相互疊合，該複數功能層整體厚度小於等於500微米之薄片，其各功能層材料為至少一氟素樹脂、矽膠、PMMA、PU、PA、PI或EPOXY所組成；及一基板層，該基板層具有兩表面物件，且其功能層覆蓋於基板層之其中一表面上，該基板材料為鋁片、銅片、鎳片、金片、銀片、矽片、陶瓷片、環氧樹脂片、聚醯亞胺片、聚酯片或塑膠片所組成；該全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz。其中，該複數功能層中至少一功能層材質為銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦或鋅之單一金屬薄片。其中，該複數功能層中至少一功能層材質為至少二銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦或鋅之混合金屬薄片。其中，該功能層材料中摻和至少一奈米矽粉、奈米鈦粉、銅粉、銀粉、金粉、鋁粉、鎳粉、鐵粉、銦粉、鋅粉、石墨烯粉或奈米碳黑粉之粉體。其中，該功能層材料為至少一粉體、膠體和液體之型態。其中，該基板層為薄片狀或厚板件之物件。其中，所述全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz，且該波段100MHz~40GHz之電磁波吸收範圍介於4dB~-30dB。其中，所述全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz，且該波段100MHz~40GHz之電磁波吸收範圍介於4dB~-50dB。本發明具全波段抗電磁波、散熱、可彎曲性、可任意搭配組合及簡化製程之特性，可任意搭配基材製作多樣化產品，具有更高自由度及材料搭配性。其單層與多層複合結構之全波段抗電磁波及散熱功能有別於過去習知技藝具差異化，其新穎、進步及實用效益無誤。有關本創作所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後，相信本創作上述之目的、構造及特徵，當可由之得一深入 而具體的瞭解。

101:功能層

1011:第一功能層

1012:第二功能層

1013:第三功能層

201:基板層

301:測試樣品

401:微帶線

501:測試平台

601:傳輸線

701:網路分析儀

7011:入射電磁波訊號

7012:反射電磁波訊號

7013:透過電磁波訊號

第1圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之單層功能層結構圖。

第2圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層結構圖。

第3圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構測試樣品之電磁波試驗示意圖。

第4圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例一電磁波測試圖。

第5圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例二電磁波測試圖。

第6圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例三電磁波測試圖。

第7圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例四電磁波測試圖。

第8圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例五電磁波測試圖。

第9圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例六電磁波測試圖。

第10圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例七電磁波測試圖。

第11圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例八電磁波測試圖。

第12圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例九電磁波測試圖。

第13圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十電磁波測試圖。

第14圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十一電磁波測試圖。

第15圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十二電磁波測試圖。

第16圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十三電磁波測試圖。

第17圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十四電磁波測試圖。

第18圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十五電磁波測試圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創作之其他優點與功效。本創作亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。

首先敬請閱第1圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之單層功能層結構圖，顯示本發明乃是一種全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其包含：一功能層101，該功能層101為厚度小於等於500微米之薄片，其功能層101材料為至少一氟素樹脂、矽膠、PMMA(Poly(methyl methacrylate))、PU(Polyurethane)、PA(Polyamide)、PI(Polyimide)或EPOXY所組成；及一基板層201，該基板層201具有兩表面物件，該基板材料為鋁片、銅片、鎳片、金片、銀片、矽片、陶瓷片、環氧樹脂片、聚醯亞胺片、聚酯片或塑膠片所組成；該全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz。其中，該功能層101材料中摻和至少一奈米矽粉、奈米鈦粉、銅粉、銀粉、金粉、鋁粉、鎳粉、鐵粉、銦粉、鋅粉、石墨烯粉或奈米碳黑粉之粉體。其中，該功能層101材料為至少一粉體、膠體和液體之型態。其中，該基板層201為薄片狀或厚板件之物件。其中，所述全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz，且該波段100MHz~40GHz之電磁波吸收範圍介於4dB~-30dB。其中，所述全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz，且該波段100MHz~40GHz之電磁波吸收範圍介於4dB~-50dB。

第2圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層結構圖，說明本發明乃是一種全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其包含：至少二功能層101，該複數功能層101依厚度方向相互疊合，圖中其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於第三功能層1013表面，第三功能層1013疊合於基板層201表面，形成3層功能層101結構，該複數功能層101整體厚度小於等於500微米之薄片，其各功能層101材料為至少一氟素樹脂、矽膠、PMMA、PU、PA、PI或EPOXY所組成；及一基板層201，該基板層201具有兩表面物件，且其功能層101覆蓋於基板層201之其中一表面上，該基板材料為鋁片、銅片、鎳片、金片、銀片、矽片、陶瓷片、環氧樹脂片、聚醯亞胺片、 聚酯片或塑膠片所組成；該全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz。其中，該複數功能層101中至少一功能層101材質為銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦或鋅之單一金屬薄片。其中，該複數功能層101中至少一功能層101材質為至少二銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦或鋅之混合金屬薄片。其中，該功能層101材料中摻和至少一奈米矽粉、奈米鈦粉、銅粉、銀粉、金粉、鋁粉、鎳粉、鐵粉、銦粉、鋅粉、石墨烯粉或奈米碳黑粉之粉體。其中，該功能層101材料為至少一粉體、膠體和液體之型態。其中，該基板層201為薄片狀或厚板件之物件。其中，所述全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz，且該波段100MHz~40GHz之電磁波吸收範圍介於4dB~-30dB。其中，所述全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz，且該波段100MHz~40GHz之電磁波吸收範圍介於4dB~-50dB。

為使審查委員更進一步了解本創作實際應用情境，第3圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構測試樣品之電磁波試驗示意圖，說明本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例一~實施例九測試方法，其測試樣品301的尺寸2cm x 4cm，網路分析儀701為Anritsu MS46122B，治具使用yokowo DS probe connector，微帶線401(microstrip line)使用氧化鋁基板，設定校準種類(calibration)是使用雙埠(2-port)，該測試平台501上設置微帶線401，在該微帶線401上放置測試樣品301，網路分析儀701透由傳輸線601輸出入射電磁波訊號7011，量測反射電磁波訊號7012(reflectance,R)S11及透過電磁波訊號7013(transmittance,T)S21，S11(dB)=10 log₁₀(R)，S21(dB)=10 log₁₀(T)，扣除thru line效應則R=(R'-R₀)/T₀，T=T'/T₀，反射損失(Reflection Loss,RL)(dB)=10 log₁₀(1-R)，吸收損失(Absorption Loss,AL)(dB)=10 log₁₀[T/(-R)]。

第4圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例一電磁波測試圖。實施例一為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之單層功能層101結構如第1圖，該測試樣品301代號為NSP552-mylar，其功能層101為厚度170微米之薄片，該功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成。基板層201具有兩表面物件，該基板材料為使用聚酯為Mylar®絕緣片其厚度40微米。其測試結果之代表圖如第4圖所示。於20GHz波段以上有-50~-30dB吸收損失。

第5圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例二電磁波測試圖。實施例二為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之單層功能層101結構如第1圖，該測試樣品301代號為FHG0580-mylar，其功能層101為厚度110微米之薄片，該功能層101材料為高硬度的氟素及石墨烯物質所組成。測試樣品301之基板層201使用Mylar®聚酯絕緣片其厚度40微米。其測試結果之代表圖如第5圖所示，於13GHz~40GHz波段吸收損失逐漸由-10dB至-25dB，其電磁波阻抗率達90~99.9%。

第6圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例三電磁波測試圖。實施例三為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之單層功能層101結構如第1圖，該測試樣品301代號為ESC1-mylar，其功能層101為厚度150微米之薄片，該功能層101材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料所組成。測試樣品301之基板層201使用Mylar®聚酯絕緣片其厚度40微米。其測試結果之代表圖如第6圖所示。電磁波段於5.1~5.3GHz，6.5~6.8GHz，7.1~7.2GHz，7.5~10.4GHz，14.5~14.6GHz，15.8~15.9GHz，19~20GHz電磁波阻抗率 達90~99%，電磁波段吸收損失落在-5dB至-20dB。

第7圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例四電磁波測試圖。實施例四為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之單層功能層101結構如第1圖，該測試樣品301代號為ESC2-mylar，其功能層101為厚度120微米之薄片，該功能層101材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料所組成。測試樣品301之基板層201使用Mylar®聚酯絕緣片其厚度40微米。其測試結果之代表圖如第7圖所示，電磁波段於5.0~5.2GHz，6.4~6.5GHz，7.5~7.9GHz，8.6~10.8GHz，11.1~24.3GHz，24.8~27.5GHz，27.8~27.9GHz，29.6GHz，30.7~30.8GHz，31.8~32GHz電磁波阻抗率達90~99.999%，電磁波段吸收損失落在-5dB至-53dB。

第8圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例五電磁波測試圖。實施例五為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之單層功能層101結構如第1圖，該測試樣品301代號為NFA05888-mylar，其功能層101為厚度110微米之薄片，該功能層101材料為至少一奈米矽或奈米鈦物質所組成，其物質之型態為具陶瓷塗料所組成。測試樣品301之基板層201使用Mylar®聚酯絕緣片其厚度40微米。其測試結果之代表圖如第8圖所示。電磁波段於10~40GHz電磁波段吸收損失落在4至-3dB之間，呈現電磁波反射效果。

第9圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例六電磁波測試圖。實施例六為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構如第2圖，該測試樣品301代號為film on glass，其功能層101的整體厚度介於120微米之3層薄片，其各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽 膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於第三功能層1013表面，第三功能層1013疊合於基板層201表面，形成3層功能層101結構，其第一功能層1011厚度為40微米，其材料選用高硬度的氟素及石墨烯物質所組成；第二功能層1012厚度為40微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料所組成；第三功能層1013厚度為40微米，其材料為至少一奈米矽或奈米鈦物質所組成，其物質之型態為具陶瓷塗料所組成。測試樣品301之該基板材料為矽玻璃所組成。其測試結果之代表圖如第9圖所示，電磁波段於9.9~40GHz電磁波段吸收損失落在-10至-45dB之間，呈現電磁波阻抗率達90~99.99%。

第10圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例七電磁波測試圖。實施例七為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構類似第2圖，該測試樣品301代號為ERC-2010-S30，其功能層101的整體厚度介於90微米之4層薄片，該各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於第三功能層1013表面，第三功能層1013疊合於第四功能層表面，第四功能層疊合於基板層201表面，形成4層功能層101結構，其第一功能及第三功能層1013的層厚度為20~30微米，其材料為至少一奈米矽或奈米鈦物質所組成，其物質之型態為具陶瓷塗料所組成；第二功能層1012厚度為20~30微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料所組成；第四功能層厚度為20~30微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、 鋅、石墨烯、奈米碳黑、矽膠、PMMA、PU、PA、PI或EPOXY所組成；其中矽膠、PMMA、PU、PA、PI及EPOXY之高分子物質黏合第四功能層材料中之粉體以及第三功能層1013與基板層201的層間之表面。其第四功能層物質之型態為具導熱塗層之導熱膠帶所組成，藉由導入導熱之金屬、石墨烯及奈米碳黑材料提升均熱及導熱特性。測試樣品301之該基板材料為矽玻璃所組成。其測試結果之代表圖如第10圖所示，電磁波段於1.7GHz，3.2~3.3GHz，4.6GHz，5.3~5.7GHz，7.5GHz，10.9GHz，11.7GHz，12~12.5GHz，12.9~14.1GHz，14.6GHz，14.8~15GHz，15.7GHz，16.2~16.3GHz，16.7~16.9GHz，17.9~18GHz，19.2~19.4GHz，20.8~21GHz，21.2~21.3GHz，22.6~22.7GHz，23.8~23.9GHz，25.2GHz，26.9GHz，27.4GHz，28.2~28.3GHz，28.5G~28.8GHz，29.6~29.8GHz，32.7GHz，39.9~40GHz電磁波段吸收損失落在-5至-29dB之間，呈現電磁波阻抗率達90~99.99%。

第11圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例八電磁波測試圖。實施例八為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構類似第2圖，該測試樣品301代號為ERC-0201-S3M，其功能層101的整體厚度介於90微米之4層薄片，該各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於第三功能層1013表面，第三功能層1013疊合於第四功能層表面，第四功能層疊合於基板層201表面，形成4層功能層101結構，其第一功能及第三功能層1013的層厚度為20~30微米，其材料選用高硬度的氟素及石墨烯物質所組成；第二功能層1012厚度為20~30微米，其材料為至少一鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金 屬油墨或導電塗料所組成；第四功能層厚度為20~30微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯、奈米碳黑、矽膠、PMMA、PU、PA、PI或EPOXY所組成；其中矽膠、PMMA、PU、PA、PI及EPOXY之高分子物質黏合第四功能層材料中之粉體以及第三功能層1013與基板層201的層間之表面。其第四功能層物質之型態為具導熱塗層之導熱膠帶所組成，藉由導入導熱之金屬、石墨烯及奈米碳黑材料提升均熱及導熱特性。測試樣品301之該基板材料為矽玻璃所組成。其測試結果之代表圖如第11圖所示，電磁波段於3.3GHz，4.9GHz，6.5~6.9GHz，8GHz，8.9G~9.2GHz，10.4~10.6GHz，11.9~12GHz，13~13.4GHz，14~14.3GHz，15.2~15.3GHz，15.6~15.7GHz，15.9~16GHz，17.5~17.6GHz，17.9~18GHz，18.3~18.4GHz，19.3G~19.7GHz，20.2~20.3GHz，20.7~21.4GHz，22.2~22.7GHz，23.8GHz，25.2~25.4GHz，29.2GHz，30.1~30.2GHz，31.3~31.5GHz，31.9~32.2GHz，33~33.5GHz，34.2~34.8GHz，35.8~36GHz，37.1~37.3GHz，38.4~38.8GHz，39.7~40GHz電磁波段吸收損失落在-5至-27dB之間，呈現電磁波阻抗率達90~99.99%。

第12圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例九電磁波測試圖。實施例九為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構類似第2圖，該測試樣品301代號為ERC-0210-d15，其功能層101的整體厚度介於90微米之4層薄片，該各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於第三功能層1013表面，第三功能層1013疊合於第四功能層表面，第四功能層疊合於基板層201表面，形成4層功能層101結構，其第一功能及第三功能層1013的層厚度為20~30微米，其材料選用高硬度的氟素及石墨烯物質所組成；第二功能層1012厚度為20~30微米，其材料為至少一銅、銀、金、鎳、 石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料所組成；第四功能層厚度為20~30微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯、奈米碳黑、矽膠、PMMA、PU、PA、PI或EPOXY所組成；其中矽膠、PMMA、PU、PA、PI及EPOXY之高分子物質黏合第四功能層材料中之粉體以及第三功能層1013與基板層201的層間之表面。其第四功能層物質之型態為具導熱塗層之導熱膠帶所組成，藉由導入導熱之金屬、石墨烯及奈米碳黑材料提升均熱及導熱特性。測試樣品301之該基板材料為矽玻璃所組成。其測試結果之代表圖如第12圖所示，電磁波段於3.5~3.6GHz，4.6~4.7GHz，6.2~6.4GHz，7.4~7.6GHz，10.5GHz，10.8~11.4GHz，12.5~12.8GHz，14.4~14.8GHz，16~16.2GHz，17.1~17.5GHz，18.3~18.9GHz，19.8~20.2GHz，20.9~21GHz，21.5~21.8GHz，22.5~23.1GHz，23.6~25.1GHz，25.7~26.2GHz，26.8~27.4GHz，28.2~28.6GHz，29.3~30.1GHz，31.2~31.3GHz，32.1~32.2GHz電磁波段吸收損失落在-5至-40dB之間，呈現電磁波阻抗率達90~99.99%。

第13圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十電磁波測試圖。實施例十為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之單層功能層101結構同第1圖，該測試樣品301代號為R，其功能層101的整體厚度為400微米之單層薄片，該各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其中矽膠、PMMA、PU、PA、PI及EPOXY之高分子物質黏合功能層101材料中之粉體以及基板層201的層間之表面。測試樣品301之該基板材料為鋁片、銅片、鎳片、金片、銀片、矽片、陶瓷片、環氧樹脂片、聚醯亞胺片、聚酯片或塑膠片所組成，其厚度為100微米之薄片。其測試結果之代表圖如 第13圖所示，測試電磁波段於100MHz~40GHz，其電磁波段吸收損失落在-22至-35dB之間，呈現高電磁波阻抗率，其達電磁波阻抗率90~99.99%。

第14圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十一電磁波測試圖。實施例十一為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構，該測試樣品301代號為PN，其功能層101的整體厚度介於100微米之2層薄片，其各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於基板層201表面，形成2層功能層101結構，其第一功能層1011厚度為50微米，其材料選用高硬度的氟素及石墨烯物質所組成；第二功能層1012厚度為50微米，其材料為至少一奈米矽或奈米鈦物質所組成，其物質之型態為具陶瓷塗料所組成。測試樣品301之該基板材料為矽玻璃所組成，其厚度為50微米。其測試結果之代表圖如第14圖所示，電磁波段於100MHz~40GHz電磁波段吸收損失落在-1至-4dB之間，呈現電磁波阻抗率達90~99.99%。

第15圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十二電磁波測試圖。實施例十二為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構，該測試樣品301代號為PN，其功能層101的整體厚度介於400微米之2層薄片，其各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於基板層201表面，形成2層功能層101結構，其第一功能層1011厚度為200微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料 所組成；第二功能層1012厚度為200微米，其材料為至少一奈米矽或奈米鈦物質所組成，其物質之型態為具陶瓷塗料所組成。測試樣品301之該基板材料為矽玻璃所組成，其厚度為100微米。其測試結果之代表圖如第15圖所示，電磁波段於100MHz~40GHz電磁波段吸收損失落在-1至-33dB之間，呈現電磁波阻抗率達90~99.99%。

第16~18圖是另外利用中華民國專利號TWM565308U之電磁干擾檢測系統，測試本發明之樣品製備則同第3圖之測試方法，第16圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十三電磁波測試圖。實施例六為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構如第2圖，該測試樣品301代號為G6-4，其功能層101的整體厚度介於100微米之3層薄片，其各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於第三功能層1013表面，第三功能層1013疊合於基板層201表面，形成3層功能層101結構，其第一功能層1011厚度為30微米，其材料選用高硬度的氟素及石墨烯物質所組成；第二功能層1012厚度為30微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料所組成；第三功能層1013厚度為40微米，其材料為至少一奈米矽或奈米鈦物質所組成，其物質之型態為具陶瓷塗料所組成。測試樣品301之該基板材料為鋁片所組成，其厚度為90微米。其測試結果之代表圖如第16圖所示，電磁波段於100MHz~40GHz電磁波段吸收損失落在-1至-7.8dB之間，呈現電磁波阻抗率達90~99.99%。

第17圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十四電磁 波測試圖。實施例十四為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構如第2圖，該測試樣品301代號為TDM-1002-d15，其功能層101的整體厚度介於30微米之3層薄片，其各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於第三功能層1013表面，第三功能層1013疊合於基板層201表面，形成3層功能層101結構，其第一功能層1011厚度為10微米，其材料選用高硬度的氟素及石墨烯物質所組成；第二功能層1012厚度為10微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料所組成；第三功能層1013厚度為10微米，其材料為至少一奈米矽或奈米鈦物質所組成，其物質之型態為具陶瓷塗料所組成。測試樣品301之該基板材料為聚酯片所組成，其厚度為90微米。其測試結果之代表圖如第17圖所示，電磁波段於100MHz~40GHz電磁波段吸收損失落在-0.1至-3dB之間。

第18圖係顯示本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之實施例十五電磁波測試圖。實施例十五為本發明全波段抗電磁波之散熱薄層結構之多層功能層101結構如第2圖，該測試樣品301代號為TDM-2002-d15，其功能層101的整體厚度介於120微米之3層薄片，其各功能層101材料為至少一氟素、奈米矽、奈米鈦、矽膠、PMMA、PU、PA、PI、EPOXY、銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑所組成；其依序第一功能層1011疊合於第二功能層1012表面，第二功能層1012疊合於第三功能層1013表面，第三功能層1013疊合於基板層201表面，形成3層功能層101結構，其第一功能層1011厚度為40微米，其材料選用高硬度的氟素及石墨烯物質所組成；第二功能層1012厚度為40微米，其材料為至少一銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦、鋅、石墨烯或奈米碳黑物質所組成，其 物質之型態為具導電塗層之金屬片、金屬油墨或導電塗料所組成；第三功能層1013厚度為40微米，其材料為至少一奈米矽或奈米鈦物質所組成，其物質之型態為具陶瓷塗料所組成。測試樣品301之該基板材料為聚酯片所組成，其厚度為90微米。其測試結果之代表圖如第18圖所示，電磁波段於100MHz~40GHz電磁波段吸收損失落在-1至-40dB之間，呈現電磁波阻抗率達90~99.99%。

本發明於結構及功能上有別於過去習知技藝具差異化，其新穎、進步及實用效益無誤。故可有效改進習知缺失，使用上有相當大之實用性。

綜觀上述，本創作實施例所揭露之具體構造，確實能提供全波段抗電磁波、散熱、可彎曲性、可任意搭配組合及簡化製程之特性，其單層與多層複合結構具任意貼合之全波段抗電磁波功能特徵，更能卷對卷製作大面積製作全波段抗電磁波之散熱薄層結構之應用，以其整體結構而言，既未曾見諸於同類產品中，申請前亦未見公開，誠已符合專利法之法定要件，爰依法提出發明專利申請。

惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及創作說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。

101:功能層

1011:第一功能層

1012:第二功能層

1013:第三功能層

201:基板層

Claims (9)

1. 一種全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其包含：一功能層，該功能層為厚度小於等於500微米之薄片，其功能層材料為至少一氟素樹脂、矽膠、PMMA、PU、PA、PI或EPOXY所組成；及一基板層，該基板層具有兩表面物件，該基板材料為鋁片、銅片、鎳片、金片、銀片、矽片、陶瓷片、環氧樹脂片、聚醯亞胺片、聚酯片或塑膠片所組成；該全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz。
2. 一種全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其包含：至少二功能層，該複數功能層依厚度方向相互疊合，該複數功能層整體厚度小於等於500微米之薄片，其各功能層材料為至少一氟素樹脂、矽膠、PMMA、PU、PA、PI或EPOXY所組成；及一基板層，該基板層具有兩表面物件，且其功能層覆蓋於基板層之其中一表面上，該基板材料為鋁片、銅片、鎳片、金片、銀片、矽片、陶瓷片、環氧樹脂片、聚醯亞胺片、聚酯片或塑膠片所組成；該全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz。
3. 如請求項2所述之全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其中，該複數功能層中至少一功能層材質為銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦或鋅之單一金屬薄 片。
4. 如請求項2所述之全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其中，該複數功能層中至少一功能層材質為至少二銅、銀、金、鋁、鎳、鐵、銦或鋅之混合金屬薄片。
5. 如請求項1或2所述之全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其中，該氟素樹脂、矽膠、PMMA、PU、PA、PI或EPOXY之高分子物質黏合功能層材料中之至少一奈米矽粉、奈米鈦粉、銅粉、銀粉、金粉、鋁粉、鎳粉、鐵粉、銦粉、鋅粉、石墨烯粉或奈米碳黑粉粉體以及功能層材料與基板層各層間之表面。
6. 如請求項1或2所述之全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其中，該功能層材料為粉體、膠體或液體之狀態。
7. 如請求項1或2所述之全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其中，該基板層為薄片狀或厚板件之物件。
8. 如請求項1或2所述之全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其中，所述全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz，且該波段100MHz~40GHz之電磁波吸收範圍介於4dB~-30dB。
9. 如請求項1或2所述之全波段抗電磁波之散熱薄層結構，其中，所述全波段抗電磁波之散熱薄層結構的全波段抗電磁波之波段為100MHz~40GHz，且該波段100MHz~40GHz之電磁波吸收範圍介於4dB~-50dB。

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