本课题来自深圳市创新环境建设计划。深圳是我国最大的电子产业基地，电子产业也是深圳第一支柱产业。电子封装技术是电子产业非常关键的环节，占据很大的利润空间，高密度封装技术与器件是当今电子产品发展的趋势，产业升级的方向。但是深圳市乃至我国的电子封装企业的集成技术较低，原材料基本依赖进口，大大限制了我国我市电子产业的进一步发展。近年来，随着全球封装产业重心向中国转移，使得发展包括新材料技术在内的集成电路上游产业、完善整个电子信息产业链显得更为迫切，为深圳市完善集成电路上游产业、打破发达国家对我国半导体产业关键材料的垄断局面提供了机遇。我市的经济、社会和科技发展对于高密度电子封装技术有迫切与重要的需求。
本项目以面向高密度电子封装与器件集成的微纳米材料制备与性能优化、功能高分子合成与改性为基础，围绕倒装芯片、三维硅通孔、高密度基板、埋入式器件集成、热界面材料等高密度系统级封装关键技术领域，进行各种关键材料与器件集成、工艺与设备关键技术的研发。既有前瞻性研究、又以应用为导向，涵盖化学、物理（电学、磁学、光学、热学）、电子（仿真、测试）、机械（应力、强度、设备）等多个学科领域。重点实验室研究的方向涵盖基础性研究、核心技术开发与产业化技术攻关三个共性方面。基础性研究：逾渗效应、界面、导热模型等基础理论；核心技术攻关：聚合物材料与微纳米填料的复合改性技术；产业化技术攻关：工程化生产与设备开发。
具体而言主要研发方向为： 1）高密度电子封装微纳米材料的宏量制备； 2）电子封装聚合物功能材料合成与改性；3）高密度封装复合材料的开发与器件集成，包括倒装芯片底填、聚合物基复合热界面等材料以及埋入式功能材料与器件集成技术；4）在材料研发基础上进行相应工艺与设备的研究与开发；5）利用所开发的能材料，进行高频、超高频滤波器件等的设计仿真，将所设计的滤波器与基板材料集成，进行综合测试与评价，并进行可靠性的平台建设。
各方向的主要技术指标为：1）电子封装微纳米材料：球形二氧化硅材料从50－900 nm粒径可控，球形度≥90%，纯度≥99.5%，实现公斤级量产；纳米银线管径从30－100nm可控，长度≥10um；实现直径25-80nm银纳米线的宏量可控制备（＞20L）与高效分离纯化技术，可满足基于银纳米透明导电薄膜的roll-to-roll大面积涂覆。2）功能聚合物材料：3D-TSV互联聚合物绝缘层材料吸水率≤ 0.15%，介电常数（1 MHz）≤ 3.0，且由该聚合物加工制备的深宽比为3:1的TSV器件。高密度高频基板基础材料刚性BT树脂指标的Tg≥200℃，BT聚合物基板涂敷厚度≤ 100μm，BT基板导热系数不低于2W/mK；初始热分解温度≥350℃，介电常数≤ 4.0，介电损耗≤ 0.02。3）复合材料及器件集成：底部填充材料的热膨胀系数比CTE1/CTE2≤ 30/90 ppm/℃，玻璃化转变温度（Tg）≥100℃，固化后体积收缩率≤ 0.8%；受热释放气体温度≥250℃。热界面材料的相变材料导热系数≥ 5.0W/mK，相变温度范围控制在50－60℃，热阻≤0.05℃ocm2/W。埋入式电容功能材料与器件埋容电容密度≥ 30nF/in2，厚度不大于10μm时耐电压≥ 500V，抗剥强度≥ 0.8kN/m，Tg≥150℃。工艺设备、设计仿真与可靠性方向主要为实现上述指标及产业化开发服务。
项目结题时，完成各项技术指标，并围绕倒装芯片、硅通孔（TSV）三维封装、系统级封装等先进封装技术，开发了倒装芯片底部填充材料、TSV绝缘高分子材料、晶圆减薄临时键合胶、埋入式电容材料、电子级纳米SiO2、高长径比Ag纳米线，LED封装导电Ag胶、高导热石墨烯纸，以上8种材料皆完成了中试或规模化生产工艺，以及用户验证。其中，部分材料成功实现了成果转移，孵化两家电子材料公司成立深圳市化讯半导体材料有限公司，完成TSV绝缘高分子、临时键合胶材料的成果转让；目前，化讯半导体在先进院技术基础上，以集成电路的轻薄短小为导向，重点针对临时键合、扇出型封装、硅通孔等关键制程，提供先进的系统解决方案及材料，相关成果已通过产线验证，在华为下一代手机上实现产业化应用。由深圳市法鑫忠信新材料有限公司投资，成立深圳中科思莫特材料有限公司，该公司依靠先进院转让的金属银纳米线和石墨烯技术，从事导电和导热材料的研发和销售。以上两家公司在技术水平层面皆属于国际一流，还有其他多项研发成果进入技术转让阶段。
目前，所研发的部分材料尚缺平台进行验证，希望政府能予以一定的支持，推动研究的材料能够有验证平台，待得到反馈意见后进一步研发出具有应用前景的材料。
历年获奖情况：2016第二届"中科创赛"深圳赛区团队组亚军；2013-2017共计七人次获得ICEPT（电子封装技术国际会议）-Best Student Paper及outatanding paper award；2011-2017共获得16项中国国际高新技术成果交易会的优秀产品奖。
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