林俊平团队获"创青春"金奖 新型电磁屏蔽材料打破进口依赖迈向产业化

随着5G通信、智能终端与新能源汽车加速普及,芯片封装密度持续提升、器件集成更加复杂,电磁环境随之变得更为“拥挤”。

在一部手机、一个车载控制器或一套通信模组中,大量元器件同时工作会产生不同频段电磁波,若缺乏有效隔离与抑制,轻则带来信号串扰、性能波动,重则引发系统误判甚至可靠性风险。

如何在“更小体积、更高功耗密度、更严苛工况”的约束下,实现稳定运行保障,成为封装技术演进必须回答的问题。

问题首先指向传统屏蔽方式的结构性矛盾。

金属屏蔽框、屏蔽罩等方案在抑制干扰方面成熟可靠,但在轻量化、空间占用与复杂结构适配上存在天然局限:部件增多带来装配与成本压力,结构加厚挤压内部空间,且对异形、曲面及局部精细区域覆盖的灵活性不足。

尤其在先进封装与小型化趋势下,终端产品对材料“轻、薄、柔、可贴合”的需求日益突出,传统方案难以兼顾性能与形态。

造成这一矛盾的原因,既有技术层面的,也有产业层面的。

一方面,封装从平面走向三维、从单一器件走向多芯片系统,电磁干扰呈现多源、多路径、多尺度特点,对材料的频段适配、贴合能力、耐久可靠性提出更高要求。

另一方面,新材料进入供应链的门槛较高:大厂导入流程长、验证标准严、对既有工艺窗口敏感;中小企业往往跟随头部厂商路线,导致新方案在早期面临“技术可行但市场观望”的局面。

此外,客户需求高度分化、且随产品迭代快速变化,研发必须持续做“动态适配”,增加了工程化难度与试错成本。

在这样的背景下,埃姆特新材料团队将突破口选在半导体产业共形电磁屏蔽薄膜材料。

项目负责人林俊平长期从事芯片产业投资工作,创业契机来自对终端产品结构的观察:在受外部环境变化与工艺约束影响的情况下,手机等设备为满足性能与稳定性要求,往往需要较多屏蔽结构,进而带来重量与空间占比上升。

围绕“能否用新材料替代部分金属屏蔽结构、实现轻量化并提升贴合效率”的问题,团队组建材料科学博士与半导体工艺专家等跨学科力量,聚焦高分子电磁屏蔽电子材料研发。

从影响看,该类材料创新的价值不止于“减重”。

在封装与终端系统层面,柔性共形薄膜可实现对芯片、器件与电路板的局部或整体包覆,提升对复杂结构的覆盖效率,有望减少因拼装缝隙、形变应力带来的屏蔽不连续问题;在制造端,若材料与工艺窗口匹配,可为小型化设计释放空间,带动结构件简化,降低装配复杂度;在产业链层面,围绕电磁屏蔽材料的自主供给能力提升,有助于增强关键环节韧性,为先进封装与高端终端的稳定迭代提供支撑。

对策方面,材料从实验室走向产业化,关键在于跨越“性能—工艺—成本—可靠性”四重门槛。

林俊平介绍,团队在研发阶段面临需求多样且不断变化的挑战,需要根据客户应用场景进行频段、厚度、贴合方式等多维优化;在落地阶段,由于新材料与新方案缺乏既有规模应用经验,市场端普遍采取谨慎态度。

对此,团队采取多轮迭代与验证并行的路径,强调以可靠性测试和应用数据打通导入通道。

据介绍,其薄膜产品在力学性能上实现较高断裂伸长率,可为复杂曲面和形变场景提供适配空间;同时已通过手机终端厂的可靠性测试,并获得多家行业企业认可。

2024年,公司成立后,进一步将研发成果推向工程化与量产验证,推动产品逐步进入产业化落地阶段。

面向前景,半导体封装正从“单点性能竞争”走向“系统级协同优化”,材料创新的重要性将更加凸显。

未来一段时间,共形电磁屏蔽薄膜的规模化应用,仍需与封装工艺、散热管理、绝缘安全、环保合规及供应链稳定性统筹推进:既要在关键指标上可量化、可复现,也要在生产一致性与成本控制上经得起批量考验。

随着终端产品持续轻薄化、车规级与工业级应用不断扩大,以及国内企业在先进封装方向投入加大,这类材料有望从“预研备选”逐步走向“工程标配”,并在更广阔场景中打开增量空间。

从实验室研发到产业化落地,林俊平团队的创新实践印证了"需求导向"科研模式的强大生命力。

在建设科技强国的征程中,既需要仰望星空的战略科学家,也需要像这样扎根产业一线的实践者。

他们的故事启示我们:突破"卡脖子"技术,不仅需要持续投入,更要建立产学研到市场的完整创新生态,让更多"创青春"的种子在实体经济的土壤中开花结果。