Qatarissa ja Lontoossa koulunsa käynyt Tuomas Lahtinen johtaa SiPFabia, joka etsii uusia siruteknologian ratkaisuja

Tekniikan tohtori Tuomas Lahtinen nimitettiin SiPFAB:in johtoon huhtikuussa 2025. SiPFABin tarvitsemia puhdastiloja rakennetaan juuri nyt Hervannan kampukselle Festia-rakennukseen, ja se on osa Euroopan laajuista puolijohdeteollisuuden pilottilinjaa.  

Pilottilinjan tarkoitus on vahvistaa siruosaamista Euroopassa, ja sillä on seitsemässä eri maassa kehitys- ja tuotantolinjoja, joita yritykset voivat hyödyntää. Muut osat vastaavat sirujen valmistuksesta ja materiaalikehityksestä, SiPFAB Tampereella sirujen paketoinnista. Mutta mitä SiPFAB tai sirujen paketointi oikein tarkoittavat? 

– SiPFAB tulee sanoista system-in-package fabrication. Sirujen paketointi tarkoittaa sitä, että erilaisia toiminnallisuuksia sisältäviä siruja tuodaan fyysisesti samaan kuoreen, saadaan niiden toiminnallisuus ulkomaailmaan ja suojellaan niitä ulkoisilta olosuhteilta. Eli koko systeemi laitetaan yhteen pakettiin, Lahtinen kertoo. 

Arjessa ja uutisissa siruilla viitataan yleensä laskentaa tekeviin siruihin, joiden tarve on noussut, koska esimerkiksi tekoäly tarvitsee niitä. Kaikkein tehokkaimmat laskentasirut valmistaa TSMC Taiwanissa.  

– Paketoinnilla on yhä isompi ja isompi merkitys, sillä nämä kaikkein tehokkaimmat sirut alkavat olla todella arvokkaita. Silloin paketointi on yksi ratkaisu. Kun ennen vanhaan samaan siruun laitettiin useampia toiminnallisuuksia, nykyään suunta on se, että paketoidaan erilaisia siruja yhteen. Huipputeknologiaa tarvitsevat osa-alueet voidaan tällöin tuottaa Taiwanissa, ja muita toiminnallisuuksia sisältävät sirut jossakin muualla.  

Sirujen tarve on noussut myös sähköistymisen myötä. Yhä enemmän tarvitaan tehopuolijohteita, jotka eivät tee laskentaa, vaan ovat sähkön muodon muuttamiseen käytettäviä siruja. 

– Vaikkapa sähköautossa akku toimii suoravirralla, moottori taas vaihtovirralla. Sähkön muoto pitää muuttaa akusta moottoriin sopivaksi, ja se tehdään siruilla. Samankaltaisia sovelluksia on uusiutuvassa energiassa, esimerkiksi tuulivoimalan tuottama sähkö pitää muuttaa muotoon, jossa se soveltuu sähköverkkoon. Tämä on yksi sovellusalue, johon SiPFABissa keskitytään. 

Käytännössä paketoinnissa tehdään sähköisiä liitoksia, joiden pitää olla mahdollisimman energiatehokkaita ja sirun käyttötarkoituksesta riippuen kestää myös kuumenemista ja säätä. 

– Sellainen siru, jolla tekoäly tekee laskentaa, vaatii noin yhden kilowatin tehoa nykyään, ja suunta on ylöspäin. Niin valtavan tehomäärän syöttäminen siruun ei ole mitenkään yksinkertaista. Sitten kun siru on tehnyt laskennan, tieto pitää saada ulos sieltä, mikä perinteisesti tehdään sähkösignaaleilla, mutta tulevaisuudessa voi tapahtua energiatehokkaammin esimerkiksi valolla. Tärkeää on myös liitosten luotettavuus. Kun asennetaan tuulivoimaloita kauaksi merelle, halutaan tietenkin, että ne toimivat siellä vuosikymmeniä mahdollisimman minimaalisella huollolla. 

Kuva: Jonne Renvall

Lapsuus Qatarissa, maisteriksi Lontoossa 

Tuomas Lahtinen itse suuntautui sirujen maailmaan väitöskirjaa tehdessään. Hänen vuonna 2013 valmistunut väitöskirjansa käsitteli magneettisia ja ferrosähköisiä materiaaleja.  

– Tein väitöskirjan Aalto-yliopistossa, missä on merkittävä puhdastila. Valmistin näytteitä siellä, ja sitä kautta päädyin puolijohdealalle. 

Sitä ennen Lahtinen oli opiskellut ja käynyt koulua useissa maailman kolkissa. Hänen vanhempansa tekivät työkseen tietokoneiden huoltoa, ja vuonna 1990 Lahtisen ollessa vielä pieni perhe muutti työn perässä Kuwaitiin.  

– Siihen aikaan tietokoneita vielä huollettiin. Ehdimme olla Kuwaitissa vain kolme kuukautta, kun Irak miehitti maan ja meidän piti paeta takaisin Suomeen.  

Suomessa oli silloin lama, joten vanhemmat lähtivät pian töiden perässä takaisin Lähi-Itään, tällä kertaa Qatariin. Siellä asuminen kesti 13 vuotta, ja Lahtinen opiskeli brittiläisen koulujärjestelmän mukaisen peruskoulun ja lukion. Lukion jälkeen hän tuli Suomeen suorittamaan varusmiespalveluksen ja jatkoi sen jälkeen Lontoon Imperial Collegeen.  

– Lähdin alun perin opiskelemaan teoreettista fysiikkaa, mutta totesin, että se oli minulle liiankin teoreettista. Olen aina tykännyt tehdä asioita käsillä, softan ja hardiksen välillä tykkään enemmän hardiksesta. Vaihdoin kokeellisen fysiikan puolelle ja se on osoittautunut hyväksi. Ehkä fysiikasta maisteriksi valmistuessa ei ole ihan selkeää, mitä lähtee tekemään, mutta kun löytää oman aiheen, se helpottuu.  

Tampere on maailmalla asumisen jälkeen tuntunut sopivan kokoiselta kaupungilta. 

– Tampere on tosi viihtyisä ja riittävän iso, että täällä tapahtuu. Olen tykännyt tosi paljon. 

Ideat konkretisoituvat prosessikehityksessä 

Väitöskirjan jälkeen Lahtinen siirtyi töihin yritysmaailmaan. Hän on työskennellyt kolmessa eri yrityksessä sirujen paketointiprosessien eri tasoilla.  

Kokemuksesta yritysmaailmassa on hyötyä myös SIPFabin johdossa, sillä pilottilinjalla tullaan tekemään paljon yhteistyötä yritysten kanssa. Ensimmäiset viisi vuotta rahoittavat Business Finland ja Euroopan unionin Chips JU -hanke, sen jälkeen toimintaa pyritään kattamaan ainakin osittain yritysrahoituksella.  

– Yritykset tulevat hyödyntämään SiPFABia, ja niiden pitää voida luottaa siihen, että voivat tehdä meidän kanssamme pitkäjänteistä yhteistyötä. Pilottilinja tulee ja pysyy. 

Tällä hetkellä Lahtisen johtama tiimi on vielä pieni, siihen kuuluu vain viisi ihmistä. Tarkoitus on kasvattaa tiimiä 20 henkeen. 

– Sekään ei ole vielä paljon linjan kokoa ajatellen. Yritys- ja tutkijakäyttäjät tulevat siihen lisäksi. 

Nyt SiPFABissa tilojen rakentamisen ja rekrytoinnin lisäksi kartoitetaan, millaisia tarpeita alan yrityksillä on, ja kilpailutetaan laitteita. Kun laitteet on asennettu, niitä voidaan testata ja alkaa kehittää omaa prosessivuota. Prosessikehitysvaiheeseen pääseminen saattaa kestää vuoden 2028 loppuun asti, mutta sitä Lahtinen odottaa eniten. 

– Siinä vaiheessa toiminta ja ideat alkavat konkretisoitua. Se on mielenkiintoisin vaihe, siinä oppii aina paljon uutta.