天线用电磁波屏蔽片、其制造方法、包括该天线用电磁波屏蔽片的天线及具备该天线的携带式终端用电池组

摘要

本发明涉及一种天线用电磁波屏蔽片、其制造方法、包括该天线用电磁波屏蔽片的天线、以及包括该天线的携带式终端用电池组。一种在电池组上安装NFC天线时使频率波动变小，且具有散热功能及防止剥离现象的天线用电磁波屏蔽片制造方法，其包括准备铁素体片的步骤，以及在所述铁素体片粘贴散热层的步骤。本发明具有铁素体片和散热层间粘贴牢固、散热效果优秀、可适用于各种天线产品、以及安装在电池组时减少频率波动的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线用电磁波屏蔽片，更具体而言，涉及具有电磁波屏蔽 功能和散热功能的天线用电磁波屏蔽片及其制造方法，以及包括该天线用电磁 波屏蔽片的天线及具备该天线的携带式终端用电池组。

本申请主张，于2012年10月11日向韩国专利局提交的第10-2012-0112999 号和于2013年10月10日向韩国专利局提交的第10-2013-0120807号的优先权， 本说明书包括上述专利申请内容。

背景技术

NFC(Near Field Communication,近场通信)作为电子标签RFID(Radio  Frequency Identification)的一种，其使用13.56MHz频率带宽，是非接触式近 距离无线通信模块。

NFC不仅可用于结算，而且广泛应用于大型购货中心或者一般商店向顾客 传送物品信息、为游人传送旅游信息及交通出入管制用保安设备等。

近来随着智能手机等携带式终端的市场的急速扩大，出现了利用近距离通 信进行包括终端间的信息交换、结算、预定入场券、搜索等应用的趋势。

但是，近来随着智能手机性能的提升，出现了CPU等的散热问题。

如图1所示，为了减少智能手机的发热，可采取在电池组覆盖部件2粘贴 石墨板1(Graphite sheet)的方法。石墨板1的上面粘贴有保护薄膜3。

石墨板1具有如图1(d)图示的分子结构，其水平方向的热传导率十分优 秀，具有很强的将热量从热源分散的效果。但是，由于石墨板1的板状结构， 其层间结合力十分弱，这是它的缺点。

因此，如图1(c)、图1(d)所示，由于石墨板1容易从电池组覆盖部件 2脱落，发生剥离(Peel Off)现象，存在降低产品可靠性的问题。

为了防止上述现象的发生，存在如图2所示的方法，即，将石墨板1设计 为比保护薄膜3、5小的形状，用胶带7、8将安置在石墨板1两侧的保护薄膜 3和保护薄膜5的边缘相互粘贴使石墨板1粘贴在电池组覆盖部件(未图示) 上。图2(c)是图2(a)沿A-A'线的剖面图。

但是该情况下，如果电池组覆盖部件的空间小，用于相互粘贴的保护薄膜 3和保护薄膜5的边缘不够充分时，可能成为产品质量下降的原因。

本发明相关的现有技术为韩国专利1189058(授权公告日：2012年10月 02日，名称：NFC天线用烧结板制造方法)。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具备电磁波屏蔽功能和散热功能、通过防止 剥离现象使产品具有优秀的可靠性、可适用于各种形态的天线产品的天线用电 磁波屏蔽片、其制造方法、包括该天线用电磁波屏蔽片的天线及具备该天线的 携带式终端用电池组。

本发明的另一个目的在于，提供一种天线用电磁波屏蔽片、其制造方法、 包括该天线用电磁波屏蔽片的天线及具备该天线的携带式终端用电池组，该天 线用电磁波屏蔽片在将NFC天线安装在电池组时，通过防止频率波动增加能够 降低NFC天线的故障率。

为了实现上述目的，本发明的一实施例涉及的天线用电磁波屏蔽片包括铁 素体片和粘贴在所述铁素体片一面的散热层。

所述散热层可为金属层。

所述金属层可选自铜、银、金、铝中至少一种以上材料制作。

所述散热层的厚度可为10μm以下。

此外，所述铁素体片和所述散热层之间包括粘结层,该粘结层用于将所述散 热层粘贴在所述铁素体片上。

所述粘结层可包括丙烯酸基粘合剂。

为了导热，相对于所述粘合剂全部体积百分比，所述粘合剂中银和镍粉末 的体积百分比含量为10至30。

所述散热层的一面形成于基材上，另一面以粘合剂为媒介粘贴于所述铁素 体片上，所述基材粘贴于用于安装天线的安装面上。

所述基材为PET薄膜或者PI薄膜。

为了实现本发明目的的天线用电磁波屏蔽片的制造方法包括准备铁素体片 的步骤及在所述铁素体片粘贴散热层的步骤。

在所述铁素体片粘贴散热层的步骤包括：在所述铁素体片的一面涂布粘合 剂的过程；以及在所述粘合剂的上面安置所述散热层，使所述散热层粘贴于所 述铁素体片的过程。

另外，在所述铁素体片的一面粘贴散热层的步骤包括：基材的一面沉积具 有散热功能的金属，使所述基材上形成散热层的过程；在所述散热层上涂布粘 合剂的过程；以及在所述铁素体片的上面以所述粘合剂为媒介，将所述散热层、 所述基材依次安置并粘贴的过程。

所述散热层可通过在所述铁素体片的一面以粘合剂为媒介粘贴铜箔而形 成。

所述散热层可选用真空沉积、化学气相沉积、电镀中任一方法，与所述铁 素体片形成一体。

所述散热层安置于所述铁素体片的一面使所述散热层位于所述铁素体片上 与用于NFC天线方向图位置相反的位置上。

此外，为了实现本发明目的的天线可包括具备天线用基材和天线方向图的 天线单元和粘贴在所述天线单元上的、权利要求1至10项中任一所述的天线用 电磁波屏蔽片。

此外，为了实现本发明目的的携带式终端用电池组可包括电池组本体和内 置于所述电池组本体的权利要求22所述的天线。

本发明通过在铁素体片上一体形成具有散热功能的散热层，由于铁素体片 和散热层间的粘贴力优秀使产品的可靠性得以提升，并且可适用于各种形态的 天线产品，具有有益效果。

此外，本发明的散热层能够减少在电池组上安装NFC天线时产生的频率波 动，从而对稳定NFC天线性能做出贡献。

此外，本发明通过制造胶带型散热层并粘贴在铁素体片上从而制造天线用 电磁波屏蔽片，在操作性和产品可量产性方面具备有益效果。

此外，本发明还可以通过将用于将散热层粘贴于铁素体片的粘结层设计为 含有导热性金属粉末，使其具备优秀的散热效果。

附图说明

图1是智能手机的电池组覆盖部件上粘贴有石墨板的示意图。

图2是具有比保护薄膜小并具有层压状态的石墨设计图。

图3是表示石墨和金属热传导率的曲线图。

图4是表示本发明涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法的一实施例的示意 图。

图5是表示本发明涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法的另一实施例的示 意图。

图6是表示本发明涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法的又一实施例的示 意图。

图7是表示表1的实验1测试NFC天线单品频率波动结果的曲线图。

图8是表示表1的实验1测试在电池组上安装NFC天线后频率波动结果的 曲线图。

图9是表示表1的实验2测试在电池组上安装NFC天线后频率波动结果的 曲线图。

图10是表示表1的实验1和实验2中测试NFC天线性能结果的图表。

附图标识说明

1：石墨板            2：电池组覆盖部件

3、5：保护薄膜       7、8：胶带

10：铁素体片      20：粘结层

30：粘结层        40：基材

50：散热层        50a：铜-钛氧化物层

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。

本发明的天线用电磁波屏蔽片包括铁素体片和形成于铁素体片一面的散热 层。

铁素体片作为电磁波吸收体，用于防止由智能手机的CPU、电池组等组件 发出的电磁干扰。铁素体片通过将铁素体粉末与粘合剂混合成形后烧结而成。

由于铁素体片亲水性好，不需要额外的处理也能与散热层粘贴牢固。但是， 为了使铁素体片与散热层具有更加牢固的结合力可以进行等离子表面处理。

散热层为金属层，可选自铜、银、金、铝中至少一种以上，用于散热。

如图3所示，石墨热传导能力明显优于金属。特别，是在面(X-Y平面) 上具有很高的热传导率，而在厚度方向具有很低的热传导率，因此可作为散热 层能够发挥显著的散热作用。但是，如在背景技术所述，由于石墨层间结合力 弱，容易发生剥离现象，导致产品的可靠性比降低。

相反，铜、银、金、铝等的热传导率虽低于石墨但高于其他金属。因此， 比较适于取代由于层间结合力弱、粘贴在电池组覆盖部件等时、容易发生剥离 现象的石墨，执行智能手机的散热功能。

散热层粘贴在铁素体片的一面，能够同时满足电磁波屏蔽片对电磁波吸收 功能和散热功能的需求。

散热层的厚度在10μm以下，优选在1μm左右。对散热层的厚度进行如上 限定的目的在于，最少化厚度带来的负面影响。

鉴于近来对电池组内的NFC天线的厚度的要求为0.15t以下，优选为0.10t 以下的薄型化趋势的需求，NFC天线的频率波动管理的需求也随之变得更加迫 切。因此，为了避免NFC天线厚度过度增加，散热层也被设计成薄型。

铁素体片和散热层间还可以包括粘结层。粘结层用于粘贴铁素体片和散热 层。

粘结层包括丙烯酸基粘结剂。丙烯酸基粘结剂为可常温固化的粘合剂。

相对于粘合剂的全部体积百分比，粘合剂中银和镍粉末的体积百分比含量 可为10至30。银和镍粉末为可传导性金属使粘结层也具有热传导功能，从而 改善散热效果。

银和镍粉末的合计体积百分比含量不足10时，不能起到导热金属的作用， 体积百分比超过30时，粘合剂的粘贴力降低。

此外，粘合剂为了提高粘贴力还包括粘结剂、添加剂、固化剂。粘结剂可 使用环氧树脂基，添加剂可使用稀释剂、分散剂。

散热层形成于基材上，以粘合剂为媒介可粘贴于铁素体片上。所述基材可 为PET薄膜或者PI薄膜。

所述散热层安置于所述铁素体片的一面使所述散热层位于所述铁素体片上 与NFC天线用方向图位置相反的位置上。

以下对本发明涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法的一实施例、另一实施 例、又一实施例，分别进行说明。

本发明涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法的特征在于，在电池组上安装 NFC天线时，能够减少频率波动，具备散热功能并能防止剥离现象的发生。

【一实施例】

一实施例涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法包括准备铁素体片的步骤和 在铁素体片的一面形成散热层的步骤。

散热层为选自铜、银、金、铝中至少一种以上，选用真空沉积(vacuum  evaporation)、化学气相沉积(chemical vapor deposition)、电镀(electroplating) 中任一方法，在铁素体片上形成。

真空沉积是指在真空环境中，对金属进行加热使其蒸发，并使金属在铁素 体片上沉积。化学气相沉积是指对金属化合物进行加热使其气化后，与高温加 热的铁素体片的表面接触反应，使金属在铁素体片上沉积。电镀可以使用将铁 素体片浸渍在金属镀金液，电解金属镀金的方法。

散热层在生产的天线用电磁波屏蔽片的铁素体片的一面上，于其一体形成。

图4图示了在铁素体片的一面，利用真空沉积方法，形成铜散热层的例子。 真空沉积能够形成具有较高厚度的铜散热层。

如图4所示，(a)准备铁素体片10，(b)在铁素体片10的一面沉积钛-铜 籽晶层50a(seed layer)，(c)然后，利用真空沉积方法，在铁素体片10的一 面形成铜散热层50。

在铁素体片10的一面沉积钛-铜籽晶层的过程是为了提高铁素体片10和铜 散热层50的结合力。籽晶层可利用溅射(Sputtering)方法实现。

钛-铜籽晶层是通过将固态目标物铜和钛，利用热或者电子束使其挥发并沉 积在铁素体片10的一面。热或者电子束冲击目标物时，该冲击使铜和钛原子溅 出并粘贴在铁素体片10的一面形成钛-铜籽晶层。

钛-铜籽晶层的厚度优选约为0.5μm，铜散热层的厚度优选在10μm以下。

通过一实施例的方法在铁素体片10上形成散热层50，可实现铁素体片10 和散热层50的一体化，不需另外准备用于粘贴铁素体片10和散热层50的粘合 剂。

因此，在生产各种形态的天线产品时，通过一次冲压工艺即可完成产品成 形工艺。

此外，通过一实施例方法，在铁素体片10上形成散热层50时，由于不需 要粘合剂，即使散热层的厚度超出10μm，NFC天线的厚度也不会有大的增加。 这是由于，粘结层的厚度为10μm至20μm，因此可以在除去的粘结层厚度范围 内增加散热层50的厚度。对散热层50厚度进行增加，其增量为除去的粘结层 厚度。散热层的增加能够提升散热效果。

但是，考虑到生产作为最近趋势的薄型NFC天线，散热层的厚度优选约为 1μm。

【另一实施例】

如图5所示，另一实施例涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法包括准备铁 素体片10的步骤和在铁素体片10的一面以粘结层20为媒介粘贴并形成散热层 50的步骤。

散热层50可通过在铁素体片10的一面上以粘结层20为媒介粘贴铜箔等金 属而形成。粘结层20可形成于铁素体片10的一面或者铜箔的一面。

例如，在铁素体片10的一面上形成粘结层20，为了使铁素体片10的粘结 层20和铜箔接触，层压铜箔使铁素体片10和铜箔粘贴，或者在铜箔上形成粘 结层20，将形成粘结层的铜箔的面与铁素体片10的一面层压，使铁素体片10 和铜箔粘贴。

粘结层20包括丙烯酸基粘结剂。丙烯酸基粘结剂为可在常温固化的粘合 剂。

相对于所述粘合剂全部体积百分比，所述粘合剂中银和镍粉末的体积百分 比含量可为10至30。银和镍粉末作为传导性金属使粘结层20具有导热功能从 而改善散热效果。

银和镍粉末含量合计体积百分比不足10时，不能起到导热金属的作用，超 过30体积百分比时，粘合剂的粘贴力降低。

此外，粘合剂为了提高粘贴力还包括粘结剂、添加剂、固化剂。粘结剂可 使用环氧树脂基，添加剂可使用稀释剂、分散剂。

通过在铁素体片上粘贴铜箔形成的散热层的厚度约为1μm。

根据如上所述方法，如果在铁素体片10上形成散热层50，则由于粘结层 20也具有导热功能从而使散热效果更加显著。

另外，粘贴在铁素体片10的散热层50上，还可以额外粘贴铜箔或者在其 它类型的散热层。即，在铜箔的两面形成粘结层，一面粘贴铁素体片，另一面 还可以额外粘贴铜箔或者其它种类的散热层。此时，由于散热层的厚度增加， 可提升散热效果。

散热层50可以是铜箔，还可以是银、金、铝的薄膜。

与铜相同，银、金、铝具有散热效果、频率稳定效果且容易薄膜化。

【又一实施例】

如图6所示，又一实施例涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法包括准备铁 素体片10的步骤和在铁素体片10的一面粘贴散热层50的步骤，散热层50可 通过在基材的一面沉积具有散热功能的金属而形成。

形成有散热层50的基材40的一面或者两面上涂布粘结层20、30，并形成 胶带，将形成的胶带粘贴在铁素体片10的一面形成散热层50。

具体而言,基材40的一面沉积具有散热功能的金属从而形成散热层50，该 散热层的一面或者两面上涂布粘合剂并形成粘结层20、30，并形成胶带，将形 成的胶带粘贴在铁素体片10的一面，从而通过铁素体片10的一面上粘贴的粘 结层20，形成可粘贴的散热层50。

由此，散热层50的一面在基材40上形成，另一面以粘合剂为媒介粘贴在 铁素体片10上。然后，基材40粘贴在用于安装天线的安装面上。

基材40为PET薄膜或者PI薄膜。

散热层50为金属层，可选自铜、银、金、铝中至少一种以上材料制成。

铜、银、金、铝容易薄膜化，在PET薄膜、PI薄膜等上沉积后涂布粘结层 容易制作成一面胶带或者两面胶带。

在基材40上沉积金属形成的散热层50的厚度约为1μm。

粘结层20、30包括丙烯酸基粘结剂。为了导热，相对于所述粘合剂全部体 积百分比，所述粘合剂中银和镍粉末的体积百分比含量优选为10至30。

另一实施例涉及的天线用电磁波屏蔽片制造方法通过将散热层50制作成 胶带形式并粘贴于铁素体片10上，在可操作性和可产品量产性方面比较有利。

如上所述的方法制作的天线用电磁波屏蔽片以粘结板为媒介，点焊在形成 有NFC电路图案的聚酯纤维(PET)薄膜或者聚酰亚胺(PI)薄膜等的天线用 基材上，其两侧粘贴覆盖层后可能额外进行热压工艺等其它工艺。

此时，对于形成散热层50的铁素体片10，没有形成散热层50的另一面点 焊在聚酯纤维薄膜或者聚酰亚胺薄膜上，并位于铁素体片10上与NFC天线用 方向图的位置相反的位置上。

那么，可以制作天线，该天线包括具备天线用基材和天线方向图的天线单 元、粘贴在天线单元的铁素体片及粘贴在铁素体片上的散热层，且散热层为金 属层。

而且，天线用电磁波屏蔽片作为NFC天线组成要素，执行电磁波吸收体的 功能及分散热量的作用，该热量产生于智能手机等的CPU或者电池组并集中在 局部。

此外，散热层50能够减少NFC天线的频率波动，能够为天线性能的稳定 性做出贡献。

包括天线用电磁波屏蔽片的天线可作为携带式终端用电池组的组成要素， 优选内设于电池组本体内。

虽未有图示，在携带式终端用电池组内安装NFC天线时，通过粘贴在铁素 体片的胶带，将NFC天线粘贴在电池组本体上。但是，NFC天线作为单品， 其频率波动小；在电池组上安装时，由于胶带和电池组粘贴时的鼓起或者粘贴 强度、电池组包括的金属成分等因素，频率波动将会变大。

因此，NFC天线作为单品是优质产品，但是安装在电池组时，由于NFC 性能降低可能会被视为是劣质产品。

因此，在电池组上安装铁素体片的一面上形成有铜、银、金、铝等的散热 层的NFC天线时，也能减少NFC天线的频率波动。

特别是，铜散热层能够防止胶带和电池组的粘贴时由于鼓起或者粘贴强度 等的因素对NFC天线影响，通过屏蔽电池组的金属成分，减少频率波动。

以下对在铁素体片一面形成铜散热层时，NFC天线的频率波动减少效果， 通过实验进行说明。

下述表1表示安装在电池组内的NFC天线的层状结构。

实验1是铁素体片以胶带为媒介粘贴在电池组的情况，实验2是铁素体片 的一面形成有铜散热层，铜散热层以胶带为媒介粘贴在电池组的情况。

NFC天线层状结构 实验1 实验2   铁素体片(仅用) 铁素体片+铜散热层

PSR INK 5 5 软性电路板(天线) 35 35 胶带1 20 20 铁素体片 60 61(铜沉积1μm) 胶带2 10 10 总厚度(μm) 130 131

【表1】

[PSR INK：光敏焊接抵制油墨]

如表1所示，应用本发明涉及的电磁波屏蔽片的NFC天线的总厚度为 131μm，即使在铁素体片的一面形成铜层，NFC天线的厚度也不会有太大的增 加。

图7是表示表1的实验1测试NFC天线作为单品频率波动结果的曲线图， 图8是表示表1的实验1测试NFC天线安装在电池组后频率波动结果的曲线图， 图9是表示表1的实验2测试NFC天线安装在电池组后频率波动结果的曲线图。 (图7至图9中，横轴显示时间，竖轴显示频率(MHz)。)

如图7和图8所示，实验1在单品状态时，最大频率为28.30MHz，最小频 率为28.00MHz，频率波动为0.3MHz；安装在电池组后，最大频率为19.4MHz， 最小频率为18.4MHz，频率波动为1.0MHz；由此可见频率波动增加。

该情况下，单品状态时，测试为优质产品，但是安装在电池组后，被划分 为劣质产品。

如图8和图9所示，实验1在安装在电池组时，最大频率为19.4MHz，最 小频率为18.4MHz，频率波动为1.0MHz；相反，实验2在安装在电池组后， 最大频率为17.2MHz，最小频率为16.6MHz，频率波动为0.5MHz。由此可见 频率波动减少。

如实验1、实验2所示，将铁素体片上形成有铜层的NFC天线安装在电池 组时，铜层通过控制胶带和电池组间的粘贴强度、鼓起等影响频率性能的因素， 起到了减少频率波动的作用。

图10显示了表1的实验1和实验2制作的样本的NFC天线性能测试结果。

如图10所示，本发明涉及的铁素体片上形成铜散热层的NFC天线，相比 于没有铜散热层仅应用铁素体片的NFC天线，在卡模式(Card mode)、读卡机 模式(Reader mode)等模式中也显示出同等的性能水平。

铁素体片上形成有散热层的NFC天线(Cu，sub)的情况，相比于仅应用 铁素体片的NFC天线(仅用铁素体片)，由于受金属的影响更大，性能虽然略 有下降，但是仍然能够满足NFC天线的性能标准。

图10的NFC天线性能测试结果以各条件的中心(center)值进行测试，全 部达到合格(pass)水平，仅应用铁素体片的NFC天线(仅用铁素体片)的情 况，频率波动比较宽，出现了部分样本(位于频率分界)没有达到标准的结果。

如上述的实验结果所示，通过在铁素体片上形成铜层并制造出天线用电磁 波屏蔽片时，能够最小化厚度带来的负面影响，同时能够具有散热功能和降低 频率波动的效果。

此外，虽然未出现在实验结果中，将制作的天线用电磁波屏蔽片安装在电 池组内时，不会发生鼓起、剥离现象，从而减少电池组的故障率。

本发明的权利范围不限于本发明所述的实施例，其权利范围由权利要求书 记载的内容所决定，本发明所属技术领域具有常规技术常识的技术人员在权利 要求书记载的权利范围内能够进行各种变形和改进，这是显而易见的。