TWM532372U - 具散熱性的電磁波遮蔽膜 - Google Patents

Description

具散熱性的電磁波遮蔽膜

本創作係關於一種電磁波遮蔽膜，特別是關於一種具散熱性之電磁波遮蔽膜。

習知的電磁波遮蔽膜是利用真空濺鍍或真空蒸鍍的方式在一基材膜上鍍上金屬材料，然而濺鍍與蒸鍍的方式往往會讓金屬材料在基材膜上成型的厚度較薄且不均勻，造成電磁波遮蔽不佳，間接導致電路散熱不易。習知電磁波遮蔽膜相關技術文獻如下： (1)      台灣專利：遮蔽電磁干擾結構及具有該結構之軟性印刷電路板（證書號M425512）； (2)      中國專利：一種極高遮罩效能的極薄遮罩膜及其製作方法（專利公開號CN102510712 B）； (3)      日本專利：SHIELDED FLEXIBLE WIRING-BOARD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF（公開號JP1996125380）； (4)      韓國專利：Electrical conductive adhesive film for EMI shielding（登錄號：1009955630000）； (5)      中國專利：電磁波遮罩性粘合薄膜、其製備方法以及被粘合物的電磁波遮罩方法（公開號：CN101120627 A）； (6)      台灣專利：遮蔽膜、遮蔽印刷電路板、遮蔽柔性印刷電路板、製造遮蔽膜的方法與製造遮蔽印刷電路板的方法（證書號：I400015；本案相對應美國專利號：US7709750B2）。

再者，真空濺鍍或真空蒸鍍需要特別使用昂貴的濺鍍機或蒸鍍機；另外，製程上須要抽真空，如此，將使電費與生產成本，以及投資成本皆提高。

另外，現今3C電子產品，皆朝向輕、薄方向製作，所以產品所產生的電磁波及熱的影響更嚴重，特別是熱的影響更甚於電磁波影響，習知技術之散熱不佳，往往影響電路基板的效能。

承上所述，如何解決習知電磁波遮蔽膜之電磁波遮蔽性與散熱性不佳之問題，以及降低生產成本和生產設備投資，實為一急需克服的瓶頸。

本創作之目的之一在於提供一種具有高電磁波遮蔽性與高散熱性之電磁波遮蔽膜。

本創作之目的之一在於另提供一種投資設備少且更具效率的生產方式。

本創作提供了一種具散熱性的電磁波遮蔽膜，包含一金屬箔膜、一散熱性導電膠膜、以及一絕緣膠膜。金屬箔膜為一片狀之超薄金屬箔膜，用以屏蔽電磁波與散熱。散熱性導電膠膜包含有石墨烯，石墨烯具有高導電與高散熱性，散熱性導電膠膜係塗佈於金屬箔膜之第一面，用以吸收電磁波及散熱，且將電磁波導入金屬箔膜。而絕緣膠膜塗佈於金屬箔膜之第二面，用以隔絕電磁波外洩。

依此方式，本創作之具散熱性的電磁波遮蔽膜利用片狀金屬箔膜之預設厚度與粗糙度，不僅可提供更佳的電磁波震盪環境而提高電磁波屏蔽，且金屬箔膜亦具散熱效果，另外，再藉由散熱性導電膠膜提供之高導熱能力，而更加提升整體電磁波遮蔽膜之散熱能力。

以下說明內容之用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。另外，在實施為可能的前提下，本說明書所描述之物件或事件間的相對關係，涵義可包含直接或間接的關係，所謂「間接」係指物件間尚有中間物或物理空間之存在，或指事件間尚有中間事件或時間間隔之存在。再者，以下內容是關於電磁波遮蔽技術，對於本領域習見的技術或原理，若不涉及本創作之技術特徵，將不予贅述。此外，圖示中元件之形狀、尺寸、比例以及流程之步驟順序等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本創作之用，而非對本創作之實施範圍加以限制。

以下說明內容之各實施例分別具有一或多個技術特徵，然此並不意味使用本創作者必需同時實施任一實施例中的所有技術特徵，或僅能分開實施不同實施例中的一部或全部技術特徵。換句話說，只要不影響實施可能性，本技術領域具有通常知識者可依據本創作之揭露內容，並視自身的需求或設計規範，選擇性地實施任一實施例中部分或全部的技術特徵，或者選擇性地實施複數個實施例中部分或全部的技術特徵之組合，藉此增加本創作實施時的彈性。

圖1顯示本創作之具散熱性的電磁波遮蔽膜100之一實施例的示意圖。圖面左方為具散熱性的電磁波遮蔽膜100的爆炸圖；圖面右方為具散熱性的電磁波遮蔽膜100堆疊在一起之疊構圖。具散熱性的電磁波遮蔽膜100包含一金屬箔膜101、一散熱性導電膠膜102、一絕緣膠膜103、第一基材膜104、以及第二基材膜105。上述第一基材膜104為一離型膜，第二基材膜105為一保護膜，其實施範例之細節說明於後。

金屬箔膜101之一實施例為一已事先產製的片狀之超薄金屬箔膜，用以屏蔽電磁波。金屬箔膜101之材料可為一金箔、一銀箔、一銅箔、一鋁箔…等其中之一或其混合。金屬箔膜101具有一預設厚度，該預設厚度在0.05~10微米（μm）之間。金屬箔膜101之一第一面用以與導電膠結合，從而形成散熱性導電膠膜102，該第一面為粗糙面包含有複數個金屬芽Me，如圖2中之金屬箔膜101上的複數個金屬芽Me所示，用以提供含銅線路之電路基板201通電電流I流通後，間接產生電磁波EMW（虛線部分），電磁波EMW進入散熱性導電膠膜102後，電磁波EMW在散熱性導電膠膜102與金屬芽Me間的環境進行震盪，震盪時電磁波的能量將以熱傳導的方式做衰減，並經由箭頭H方向傳導，依此方式可提高具散熱性的電磁波遮蔽膜100之散熱效果。再者，因為金屬芽Me之粗糙度可增加散熱性導電膠膜102與導電膠的結合強度。

該金屬箔膜101之一第二面用以結合絕緣膠，從而形成絕緣膠膜103，該第二面可為光滑面。需注意，本創作金屬箔膜101之第一面與第二面不限於上述實施方式，該第一面與第二面可均為粗糙面或光滑面，或該第一面與第二面之至少一面包含有部分粗糙與部分光滑面。

另外，由於習知技術的電磁波遮蔽膜利用真空濺鍍或真空蒸鍍成型的金屬遮蔽層厚度較薄約0.3微米（μm）且厚度會不均勻，從而造成金屬遮蔽層不平整或是有空隙，金屬遮蔽層厚度較薄將使讓電磁波經過時的能量損耗體積減少，且金屬遮蔽層厚度不均勻或是產生空隙，皆會造成金屬遮蔽層在不同位置之不同遮蔽效果，從而使電磁波遮蔽不佳。相較於先前技術，本創作之具散熱性的電磁波遮蔽膜100之金屬箔膜101是已事先產製的片狀之超薄金屬箔膜，其預設之厚度與粗糙度控制皆高於習知技術，因此利用其預設厚度與預設粗糙度，如：南亞極低粗糙度銅箔（Very Low Profile, VLP）類型銅箔，其最小厚度約  12μm，其粗糙度（Rz）最小值約 2.0 μm可讓電磁波遮蔽膜100導入之電磁波擁有較習知金屬遮蔽層多的能量損耗體積，且因為已事先產製的片狀超薄金屬箔膜的粗糙度控制較習知金屬遮蔽層佳；電磁波遮蔽主要是使電磁波在導電膠膜與各金屬芽間，透過吸收、折射、反射方式，將其能量以”熱”的形式做損耗，可使電磁波所具能量最終轉換為熱能並散熱出去，從而達成電磁波遮蔽及散熱雙重功效。

需注意，本創作實施例之金屬箔膜101不限於上述金屬材料，亦可為其他目前現有或未來發展出之金屬材料或是金屬複合材料。

再者，金屬箔膜101之一實施例是由一種整卷的金屬箔加工而成，該加工方式本身為習知技術，其細節在此不予贅述；金屬箔膜101之另一實施例是利用習知各種鍍膜方式藉由卷對卷（roll-to-roll）之方式成型，該成型方式本身亦為習知技術，其細節同樣不予贅述。

散熱性導電膠膜102可利用一塗佈機（未圖示）或適當的已知技術塗佈於金屬箔膜101之第一面（下方），散熱性導電膠膜102包含導電與導熱材料，提供電磁波遮蔽膜100一散熱能力。

一實施例中，散熱性導電膠膜102包含有石墨烯，石墨烯是近年才被證實可單獨存在的材料，未見於先前技術之導電膠膜，是目前世上最薄而堅硬的奈米材料，石墨烯的導熱係數高達5,300 W/m·K，高於碳奈米管和金剛石之導熱係數，常溫下石墨烯的電子遷移率超過15,000 cm ²/V·s，比奈米碳管或矽晶體（monocrystalline silicon）的電子遷移率高，而石墨烯的電阻率約為10 ^-6Ω·cm，比銅或銀的電阻率低，為目前世上電阻率最小的材料；此外，根據理論推導，石墨烯會吸收πα≈2.3%的白光（α指精細結構場數）。此外，石墨烯亦可作為電磁干擾吸波材料。而相關研究表明，石墨烯所具的片貌相對於棒狀狀形或球狀對材料的吸波性更加有利。因此本案之散熱性導電膠膜102可利用石墨烯達成具散熱性的電磁波遮蔽膜100之高導電與高散熱及吸波之功效，解決現今電子產品因電磁波化所產生的高熱問題。

另一實施例中，散熱性導電膠膜102之導電與導熱材料亦可包含有金屬（微）粉、碳粉、奈米碳球、奈米碳管、石墨烯其中之一或其組合，用以提供該電磁波遮蔽膜導電佳與高導熱能力。另外，散熱性導電膠102膜使用的膠可採用環氧樹脂（Epoxy）、壓克力樹脂（Acrylic）…等熱塑性或熱固性樹脂、或經紫外光（UV）/電子束固化之樹脂。

於一實施例中，散熱性導電膠膜102之厚度可為介於1~20微米（μm）之間。

絕緣膠膜103係利用一塗佈機（未圖示）塗佈於金屬箔膜101之第二面（上方），用以提供絕緣能力。絕緣膠膜103可採用貼覆軟板專用之覆蓋膜實現，可包含有硬層聚醯亞胺（polyimide, PI），與軟層環氧樹脂；或是採用絕緣膠方式實現，如採用環氧樹脂、壓克力樹脂…等熱塑性或熱固性樹脂、或經紫外光（UV）/電子束固化之樹脂。

於一實施例中，絕緣膠膜103之厚度可為1~50微米（μm）之間。

前述第一基材膜（離型膜）104用以包覆絕緣膠膜103非與金屬箔膜101結合之一面。前述第二基材膜（保護膜）105用以包覆散熱性導電膠膜105非與金屬箔膜101結合之一面。於一實施例中，此兩基材膜的材料可採用相同材料，如工程塑膠、聚丙烯（PP）、（交鏈）聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PET）、環氧樹脂、壓克力樹脂等高分子材料其中之一或其組合。於另一實施例中，該二基材膜的材料亦可採用離型紙或含有離型劑之工程塑膠薄膜。需注意本創作使用之基材膜材料不限於此，可採用目前現有或未來發展出之材料或複合材料。

於一實施例中，基材膜之厚度可為7.5~100微米（μm）之間。

經由實際測試，本創作實施例之具散熱性的電磁波遮蔽膜100在電子產品或機器運轉時能有效屏蔽雜訊、電磁波之吸收、反射、多重反射之干擾，遮蔽效果高達99.9999%~99.9999999%，遮蔽下之雜訊分貝值於1.0GHz下為80dB，具有平均值之上的遮蔽效果；遠優於習知技術之遮蔽效果（於1GHz下約為60 dB），其遮蔽效果僅達99%~99.9999%。

綜合上述，本創作實施例之具散熱性的電磁波遮蔽膜100在製作時只需使用塗佈機雙面地對金屬箔膜進行塗佈，製程簡單且可大量節省生產成本及設備投資成本；電磁波遮蔽膜100另利用片狀金屬箔膜之預設厚度與粗糙度，可提供較佳的電磁波震盪環境而提高電磁波屏蔽與散熱之雙重效果；電磁波遮蔽膜100進一步藉由散熱性導電膠膜提供之高導熱能力而更加提升整體電磁波遮蔽膜之散熱能力，解決習知技術之問題。

雖然本創作之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之請求項所界定者為準。

100‧‧‧具散熱性的電磁波遮蔽膜
101‧‧‧金屬箔膜
102‧‧‧散熱性導電膠膜
103‧‧‧絕緣膠膜
104‧‧‧離型膜
105‧‧‧保護膜

〔圖1〕顯示本創作之具散熱性的電磁波遮蔽膜之一實施例的示意圖；以及 〔圖2〕顯示本創作之具散熱性的電磁波遮蔽膜之運作示意圖。

100‧‧‧具散熱性的電磁波遮蔽膜

101‧‧‧金屬箔膜

102‧‧‧散熱性導電膠膜

103‧‧‧絕緣膠膜

104‧‧‧離型膜

105‧‧‧保護膜

Claims (10)

1. 一種具散熱性的電磁波遮蔽膜，包含： 一金屬箔膜，為一片狀之超薄金屬箔膜，用以屏蔽電磁波與散熱； 一散熱性導電膠膜，包含有石墨烯，該散熱性導電膠膜係塗佈於該金屬箔膜之第一面，用以吸收電磁波及散熱，且將該電磁波導入該金屬箔膜；以及 一絕緣膠膜，塗佈於該金屬箔膜之第二面，用以隔絕該電磁波外洩。
2. 如申請專利範圍第1項所述之遮蔽膜，其中該金屬箔膜具有一預設厚度與一預設粗糙度，以提供該電磁波遮蔽膜導入之該電磁波一震盪環境，使該具散熱性的電磁波遮蔽膜覆蓋之一含銅線路之電路基板產生之電磁場藉由該震盪環境進行震盪轉換為熱能，以遮蔽該電磁波並散熱。
3. 如申請專利範圍第1項所述之遮蔽膜，其中該散熱性導電膠膜包含兼具導電、導熱及吸收電磁波特性的碳材料，該碳材料可提供該電磁波遮蔽膜一散熱能力。
4. 如申請專利範圍第2項所述之遮蔽膜，其中該散熱性導電膠膜之導電與導熱材料包含有金屬(微)粉、碳粉、奈米碳球、奈米碳管其中之一或其混合，用以提供該電磁波遮蔽膜導電佳與高導熱能力。
5. 如申請專利範圍第1項所述之遮蔽膜，其中該金屬箔膜之該預設厚度在0.05~10微米（μm）之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之遮蔽膜，其中該金屬箔膜為一金箔、一銀箔、一銅箔、一鋁箔其中之一或其混合。
7. 如申請專利範圍第1項所述之遮蔽膜，其中該金屬箔膜之該第一面為粗糙面包含有複數個金屬芽，用以提供該電磁波在該複數個金屬芽及該散熱性導電膠膜間震盪，以提高散熱效果與增加與導電膠的結合強度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之遮蔽膜，其中該散熱性導電膠膜之該石墨烯用以決定該散熱性導電膠膜之導電率與散熱率。
9. 如申請專利範圍第1項所述之遮蔽膜，更包含： 一第一基材膜，用以包覆該絕緣膠膜非與該金屬箔膜結合之一面；以及 一第二基材膜，用以包覆該散熱性導電膜非與該金屬箔膜結合之一面。
10. 如申請專利範圍第1項所述之遮蔽膜，其中該散熱性導電膠膜與該絕緣膠膜係利用一塗佈機塗佈於該金屬箔膜。