EMI（電磁干擾）屏蔽已成為柔軟,、導(dǎo)電和透明的塑料薄膜一個(gè)非常有意義的應(yīng)用領(lǐng)域,。我們所說(shuō)的EMI指的是磁場(chǎng)和電場(chǎng)以干擾的形式對(duì)電氣裝置、設(shè)備用房和設(shè)施的功能造成的不利影響,。有效的屏蔽能夠保護(hù)設(shè)備免受磁場(chǎng),、電場(chǎng)和電磁場(chǎng)的影響，反之亦然,，周?chē)h(huán)境也不會(huì)受到此類(lèi)設(shè)備發(fā)出的輻射的影響。 

早在數(shù)十年前,，人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這一不良影響,，例如：未抑制的吸塵器或咖啡研磨機(jī)會(huì)對(duì)電視信號(hào)的接收產(chǎn)生相對(duì)無(wú)害的干擾。如今,，這種影響將變得更為嚴(yán)重,，例如：如果手機(jī)的控制單元無(wú)意中與機(jī)器的控制單元交互，或者工業(yè)機(jī)器人受到未抑制的電氣設(shè)備的影響,。 

歐洲目前的情況是,，電氣設(shè)備**遵守特殊規(guī)定，規(guī)定要求它們**具備足夠的屏蔽能力,。嚴(yán)格的立法標(biāo)準(zhǔn)正是用于應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題,。因此，歐盟于1989年推出的EMC（電磁兼容性）指令明確了歐洲各地的電氣或電子設(shè)備**滿足的要求。根據(jù)1996年開(kāi)始強(qiáng)制執(zhí)行的CE標(biāo)簽和歐盟一致性聲明,，制造商或進(jìn)口商**保證,，所有投放市場(chǎng)的電子設(shè)備滿足特定的輻射干擾和抗干擾限值。隨著**各地的日常生活變得越來(lái)越機(jī)械化,，很明顯,，EMI屏蔽將成為一個(gè)需求持續(xù)增長(zhǎng)的大市場(chǎng)。 

技術(shù)背景

眾所周知,，所有運(yùn)動(dòng)電荷都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),。這些磁場(chǎng)不一定屬于研究中的電氣裝置或在載流介質(zhì)（電纜線）的附近，它們也可能在特定服務(wù)介質(zhì)之外傳播,。此類(lèi)磁場(chǎng)還會(huì)滲透其他電器元件,，對(duì)它們的功能產(chǎn)生重大影響。 

無(wú)線電和手機(jī)等通信設(shè)備通過(guò)有計(jì)劃地發(fā)射和/或接收電磁場(chǎng)來(lái)利用這種效果,。相關(guān)電磁頻譜如圖1所示,。 

但是，電磁影響也可能導(dǎo)致不良影響,，如上文所述之對(duì)敏感電子電路的干擾,。就手機(jī)而言，這可能會(huì)影響信號(hào)接收,，在*壞的情況下,，甚至?xí)?dǎo)致數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)丟失。 

此時(shí),，我們需要區(qū)分

● 強(qiáng)電磁輻射的天然來(lái)源,，如閃電或磁暴； 

● 人工磁場(chǎng),，如電氣設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng),。非用于無(wú)線電傳輸?shù)脑O(shè)備也可以發(fā)出干擾，如果它們的電源（尤其是電源開(kāi)關(guān)元件）未被屏蔽或來(lái)自設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)腜CB或未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的LCD時(shí),。軍事上故意發(fā)射的干擾和情報(bào)搜集也屬于這一范疇,。 

目前，電磁場(chǎng)的技術(shù)屏蔽主要通過(guò)導(dǎo)電屏蔽材料來(lái)實(shí)現(xiàn),。金屬膜或金屬片通常用于此處,。實(shí)際屏蔽通過(guò)影響原理發(fā)揮作用，即通過(guò)改變靜電荷,。因?yàn)殡姶挪ㄊ且粋€(gè)隨時(shí)間變化的過(guò)程,，導(dǎo)電屏蔽材料產(chǎn)生的渦流將中和并*終衰減外部電磁場(chǎng)。 

為了屏蔽外殼,、開(kāi)關(guān)柜,、顯示器,、計(jì)算機(jī)和電子裝置，所謂的高導(dǎo)磁金屬膜,、板,、片和織物均在市場(chǎng)上有售。高導(dǎo)磁金屬,，即μ金屬,，是一種具有高導(dǎo)磁率的弱磁性鐵鎳合金，具有相當(dāng)強(qiáng)的屏蔽效果,。但是,，一定的機(jī)械感度仍被視為關(guān)鍵，因?yàn)槿魏巫冃味紝耐笟庑苑矫媪⒓春蛧?yán)重削弱其屏蔽性能,。 

有鑒于此,，以塑料薄膜基材的網(wǎng)狀金屬片形式出現(xiàn)的導(dǎo)電膜尤為電場(chǎng)和電磁場(chǎng)衰減提供了一個(gè)有意義的選擇。 

總之,，新的導(dǎo)電層技術(shù)的發(fā)展是目前**各地的大量研發(fā)設(shè)施所追求的一個(gè)重要課題,。他們對(duì)透明類(lèi)型的屏蔽膜的興趣越來(lái)越濃。這一目標(biāo)可通過(guò)成熟的銦錫氧化物（ITO）薄膜技術(shù)實(shí)現(xiàn),。但是,，因?yàn)镮TO薄膜的某些屬性，趨勢(shì)的方向略有不同,。出現(xiàn)這種情況的主要原因之一是,，銦在未來(lái)可能無(wú)法再隨意開(kāi)采。因此,，其他尋找ITO技術(shù)替代方案的原因也變得相當(dāng)明顯,。一方面，各種技術(shù)性能,，如機(jī)械柔韌性,、色牢度或?qū)优c層之間的高導(dǎo)電性均有待解決。另一方面,，人們?cè)噲D攻克的全新表面和設(shè)計(jì)理念難以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn),。 

新開(kāi)發(fā)的所謂的金屬網(wǎng)技術(shù)（用于制造薄膜的透明導(dǎo)電層）具有令人關(guān)注的和加工優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)完全滿足各種特殊的技術(shù)要求（機(jī)械,、電氣和光學(xué)）。透明的導(dǎo)電EMI屏蔽膜尤其適用于顯示元件,，如智能手機(jī)和平板電腦,。 

LC顯示屏被視為是輻射領(lǐng)域一個(gè)重要的組成部分。這也是為什么透明的導(dǎo)電EMI膜置于智能手機(jī)觸摸傳感器（蓋板玻璃）和無(wú)屏蔽LCD表面之間的原因,。例如,，防止LCD噪音（圖2）對(duì)觸摸傳感器產(chǎn)生不良影響,。 

導(dǎo)電結(jié)構(gòu)

純金屬或其他更復(fù)雜的化合物可用于塑料薄片的導(dǎo)電層。這些材料包括： 

● 貴金屬,，如銀或銅 

● 非化學(xué)計(jì)量氧化錫,、鋅、銦化合物,，如氧化銦錫混合物（ITO） 

● 鋁摻雜氧化鋅 

● 氟摻雜金屬氧化物,。 

ITO可通過(guò)各種方法以超薄層的形式應(yīng)用于塑料膜，如真空蒸鍍法,、濺射法,、離子鍍法和化學(xué)氣相沉積（CVD）。但是,，當(dāng)提及上述一些實(shí)例時(shí),，應(yīng)當(dāng)指出的是，如果以金屬網(wǎng)的形式出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)表面適用的話,，廣泛應(yīng)用的導(dǎo)電層需要通過(guò)化學(xué)刻蝕方法進(jìn)行后續(xù)構(gòu)造,。 

因此，*經(jīng)濟(jì)有效也是*吸引人的金屬網(wǎng)制造方法是將所需的結(jié)構(gòu)通過(guò)卷對(duì)卷工藝直接應(yīng)用于塑料載體薄膜,。 

例如,，Leonhard KurzStiftung& Co. KG的子公司—總部設(shè)在德國(guó)菲爾特的PolyIC GmbH & Co. KG專門(mén)提供具有屏蔽功能的薄膜，其品牌名為PolyTC,。這些薄膜包括聚酯薄膜上的超薄金屬網(wǎng),。除了電磁屏蔽功能，它們還具有高度靈活性,，在可見(jiàn)光下呈透明狀,。這一特性使它們能夠在光學(xué)要求高的地方使用（例如：顯示器和監(jiān)視器）（圖3）。 

這些薄膜*初作為基底材料用于印刷電子行業(yè),。它們以結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)時(shí)可作為電極材料或?qū)w路徑成功應(yīng)用于可印刷的無(wú)線標(biāo)簽（RFID標(biāo)簽）,、智能對(duì)象、可印刷的有機(jī)太陽(yáng)能電池或可印刷的存儲(chǔ)器,。事實(shí)證明,，這種結(jié)構(gòu)透明和高導(dǎo)電性的薄膜可成功應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域，如顯示器,、超薄透明加熱元件和觸摸傳感器的,。目前，事實(shí)已經(jīng)證明,，這些薄膜可憑借其柔韌性應(yīng)用于曲線表面,。任何方法，例如：層壓或注塑成型,，均可用于進(jìn)一步加工薄膜,。 

PolyTC薄膜使用卷對(duì)卷方法而成,，并以透明塑料膜金屬網(wǎng)的形式提供高分辨率導(dǎo)電表面。如前所述,，聚酯,，特別是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET），是基材*自然的選擇,，因?yàn)樗性S多有意義的特性：輕薄,、柔軟、高度透明,，在熱穩(wěn)定狀態(tài)下甚至還可批量并且價(jià)格**吸引力,。 

典型的金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)體路徑的寬度為10微米。由于該結(jié)構(gòu)分辨率較高,，人們無(wú)法通過(guò)肉眼看見(jiàn),。這一工藝使薄膜的透明度和導(dǎo)電性由導(dǎo)電材料覆蓋薄膜的程度來(lái)**地設(shè)定。*終結(jié)果是超薄金屬層以客戶指定的排列形式出現(xiàn),。僅5-10%的表面覆蓋率即可獲得非常高的光學(xué)透明度和所需的導(dǎo)電性,。因此，該薄膜具備的優(yōu)勢(shì)是,，它們可在滿足透明度要求的同時(shí)作屏蔽膜之用,，特別是在顯示器和窗膜應(yīng)用時(shí)。 

此外,，其他層,，如接觸改善層和保護(hù)層，均可用于金屬網(wǎng)薄膜制成品（表1）,。 

電磁波的衰減效果在很大程度上取決于導(dǎo)電涂層的結(jié)構(gòu),，因此PolyTC薄膜在這一方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兛筛鶕?jù)客戶需求進(jìn)行配置,。金屬網(wǎng)可設(shè)計(jì)成菱形,、方形或六邊形，并且表面電阻可進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置,。 

EMI屏蔽膜的衰減可根據(jù)ASTM D 4935標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)所謂的衰減測(cè)量進(jìn)行檢測(cè),。本文將研究中的導(dǎo)電膜的電磁傳輸與由相同厚度相同材料制成的無(wú)屏蔽控制樣本的電磁傳輸進(jìn)行了對(duì)比，如,，空白塑料薄膜（0 dB衰減量）,。兩個(gè)衰減值的磁場(chǎng)強(qiáng)度衰減效果取決于其頻率。這種測(cè)量方法的優(yōu)勢(shì)是,，測(cè)量電磁遠(yuǎn)場(chǎng)所需的設(shè)置非常簡(jiǎn)單,。 

透明的結(jié)構(gòu)PolyTC薄膜（銅網(wǎng)PET薄膜）的測(cè)量典型值列于圖4。在30-4000MHz頻率范圍內(nèi)（相當(dāng)于正處在GSM,、UMTS,、WLAN和WiMAX等無(wú)線通信的核心覆蓋范圍之內(nèi)）檢測(cè)到的衰減量為30dB上下（相當(dāng)于99.9%的屏蔽效果）。 

結(jié)論

具有金屬網(wǎng)涂層的塑料薄膜,，即所謂的金屬網(wǎng)薄膜,，為屏蔽電磁場(chǎng)開(kāi)辟了一個(gè)全新的前景。憑借其高光學(xué)透明性和屏蔽效果,，它們還可應(yīng)用于全金屬膜無(wú)法使用的領(lǐng)域,。