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非常有意義的應(yīng)用領(lǐng)域。我們所說的EMI指的是磁場和電場以干擾的形式對電氣裝置、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設(shè)備免受磁場、電場和電磁場的影響，反之亦然，周圍環(huán)境也不會受到此類設(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會對電視信號的接收產(chǎn)生相對無害的干擾。如今，這種影響將變得更為嚴重，例如：如果手機的控制單元無意中與機器的控制單元交互，或者工業(yè)機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。嚴格的立法標準正是用于應(yīng)對這一問題。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年開始強制執(zhí)行的CE標簽和歐盟一致性聲明，制造商或進口商**保證，所有投放市場的電子設(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越機械化，很明顯，EMI屏蔽將成為一個需求持續(xù)增長的大市場。 

技術(shù)背景

眾所周知，所有運動電荷都會產(chǎn)生磁場。這些磁場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。此類磁場還會滲透其他電器元件，對它們的功能產(chǎn)生重大影響。 

無線電和手機等通信設(shè)備通過有計劃地發(fā)射和/或接收電磁場來利用這種效果。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，如上文所述之對敏感電子電路的干擾。就手機而言，這可能會影響信號接收，在*壞的情況下，甚至?xí)?dǎo)致數(shù)據(jù)處理過程中的數(shù)據(jù)丟失。 

此時，我們需要區(qū)分

● 強電磁輻射的天然來源，如閃電或磁暴； 

● 人工磁場，如電氣設(shè)備產(chǎn)生的磁場。非用于無線電傳輸?shù)脑O(shè)備也可以發(fā)出干擾，如果它們的電源（尤其是電源開關(guān)元件）未被屏蔽或來自設(shè)計不當?shù)腜CB或未達到標準的LCD時。軍事上故意發(fā)射的干擾和情報搜集也屬于這一范疇。 

目前，電磁場的技術(shù)屏蔽主要通過導(dǎo)電屏蔽材料來實現(xiàn)。金屬膜或金屬片通常用于此處。實際屏蔽通過影響原理發(fā)揮作用，即通過改變靜電荷。因為電磁波是一個隨時間變化的過程，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。 

為了屏蔽外殼、開關(guān)柜、顯示器、計算機和電子裝置，所謂的高導(dǎo)磁金屬膜、板、片和織物均在市場上有售。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，具有相當強的屏蔽效果。但是，一定的機械感度仍被視為關(guān)鍵，因為任何變形都將從透氣性方面立即和嚴重削弱其屏蔽性能。 

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)電膜尤為電場和電磁場衰減提供了一個有意義的選擇。 

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)施所追求的一個重要課題。他們對透明類型的屏蔽膜的興趣越來越濃。這一目標可通過成熟的銦錫氧化物（ITO）薄膜技術(shù)實現(xiàn)。但是，因為ITO薄膜的某些屬性，趨勢的方向略有不同。出現(xiàn)這種情況的主要原因之一是，銦在未來可能無法再隨意開采。因此，其他尋找ITO技術(shù)替代方案的原因也變得相當明顯。一方面，各種技術(shù)性能，如機械柔韌性、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，人們試圖攻克的全新表面和設(shè)計理念難以通過現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。 

新開發(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。該技術(shù)完全滿足各種特殊的技術(shù)要求（機械、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，如智能手機和平板電腦。 

LC顯示屏被視為是輻射領(lǐng)域一個重要的組成部分。這也是為什么透明的導(dǎo)電EMI膜置于智能手機觸摸傳感器（蓋板玻璃）和無屏蔽LCD表面之間的原因。例如，防止LCD噪音（圖2）對觸摸傳感器產(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，當提及上述一些實例時，應(yīng)當指出的是，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)電層需要通過化學(xué)刻蝕方法進行后續(xù)構(gòu)造。 

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

例如，Leonhard KurzStiftung& Co. KG的子公司—總部設(shè)在德國菲爾特的PolyIC GmbH & Co. KG專門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)時可作為電極材料或?qū)w路徑成功應(yīng)用于可印刷的無線標簽（RFID標簽）、智能對象、可印刷的有機太陽能電池或可印刷的存儲器。事實證明，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，均可用于進一步加工薄膜。 

PolyTC薄膜使用卷對卷方法而成，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，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），是基材*自然的選擇，因為它有許多有意義的特性：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，人們無法通過肉眼看見。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**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)勢是，它們可在滿足透明度要求的同時作屏蔽膜之用，特別是在顯示器和窗膜應(yīng)用時。 

此外，其他層，如接觸改善層和保護層，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，因為它們可根據(jù)客戶需求進行配置。金屬網(wǎng)可設(shè)計成菱形、方形或六邊形，并且表面電阻可進行個性化設(shè)置。 

EMI屏蔽膜的衰減可根據(jù)ASTM D 4935標準通過所謂的衰減測量進行檢測。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屏蔽控制樣本的電磁傳輸進行了對比，如，空白塑料薄膜（0 dB衰減量）。兩個衰減值的磁場強度衰減效果取決于其頻率。這種測量方法的優(yōu)勢是，測量電磁遠場所需的設(shè)置非常簡單。 

透明的結(jié)構(gòu)PolyTC薄膜（銅網(wǎng)PET薄膜）的測量典型值列于圖4。在30-4000MHz頻率范圍內(nèi)（相當于正處在GSM、UMTS、WLAN和WiMAX等無線通信的核心覆蓋范圍之內(nèi)）檢測到的衰減量為30dB上下（相當于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，為屏蔽電磁場開辟了一個全新的前景。憑借其高光學(xué)透明性和屏蔽效果，它們還可應(yīng)用于全金屬膜無法使用的領(lǐng)域。