Tampere on edelläkävijä puolijohdesirujen tutkimuksessa ja koulutuksessa – työtä tehdään tiiviissä yhteistyössä yritysten kanssa
Tampereen yliopistossa on jo pitkään kehitetty uutta teknologiaa yhdessä yritysten kanssa. Tiivis yritysyhteistyö on Tampereen yliopiston vahvuus myös puolijohdesirujen tutkimuksessa ja -koulutuksessa – aloilla, joissa Tampere on johtava keskus ja edelläkävijä Suomessa.
– Rakennamme yhteistä suuntaa jatkuvan vuoropuhelun avulla ja jaamme näkemyksiä siitä, mikä on tarkoituksenmukaista ja mihin kannattaa panostaa, kertoo elektroniikan professori Matti Mäntysalo.
Tampereen yliopistossa on käynnissä suuri määrä yritysten rahoittamia tai yhteistyössä toteutettavia hankkeita, jotka liittyvät sirujen kehittämiseen ja suunnitteluun. Innovaatioita synnytetään, niitä suojataan ja siirretään teollisuuteen, ja yliopistosta on ponnistanut myös useita menestyviä sirualan startup-yrityksiä.
Kun yliopisto tuntee teollisuuden tulevaisuuden tarpeet, myös koulutuksessa osataan keskittyä olennaiseen.
SoC Hub kokoaa yhteen järjestelmäpiirien suunnittelijat
Järjestelmäpiirien tutkimuskeskus SoC Hub on esimerkki siitä, mitä yliopiston ja teollisuuden yhteistyö voi parhaimmillaan saada aikaan.
Tampereen yliopistoon vuonna 2020 perustettu SoC Hub kokoaa yhteen tutkimusryhmät, opiskelijat ja yritykset, jotka keskittyvät järjestelmäpiirien suunnitteluun.
– Ilman teollisuuden vahvaa tahtotilaa meillä olisi ollut rajallinen mahdollisuus lähteä tekemään tätä omin päin. Hanke on lähtenyt räjähdysmäisesti liikkeelle, ja olemme saaneet kokonaisuuteen kymmeniä miljoonia euroja tutkimusrahoitusta, kertoo tietotekniikan professori ja SoC Hubin johtaja Timo Hämäläinen.
Tampereelle perustettiin jo varhain elektroniikka- ja tietokoneteollisuutta, ja yliopisto on kehittänyt teknologioita tiiviissä yhteistyössä yritysten kanssa.
Tulevaisuudessa Hämäläinen uskoo, että Tampereen yliopiston kilpailuetu tulee eri osaamisten yhdistämisestä.
– Meidän on toki ollut aiemminkin mahdollisuus toimia yhdessä, mutta nyt se on yliopiston systemaattisena tavoitteena.
Laserpohjainen tiedonsiirto kirittää tekoälyn tulevaisuutta
Kun puhutaan siruista, monet mieltävät ne vain piistä valmistetuiksi, pieniksi elektronisiksi laitteiksi, jotka prosessoivat ja tallentavat tietoa.
Tarvitsemme kuitenkin arjessamme myös optoelektronisia siruja, jotka tuottavat tai vastaanottavat valoa. Sellaisia ovat lasersirut, joita hyödynnetään esimerkiksi puhelimen kasvojentunnistuksessa, nopeissa valokuituyhteyksissä tai datakeskusten tehokkaassa tiedonsiirrossa.
– Laservalo ei tuota kulkiessaan lämpöä, ja sillä voidaan siirtää valtavia määriä dataa erittäin tehokkaasti. Tällaisia optisia yhteyksiä tarvitaan juuri nyt kipeästi, jotta voimme vähentää esimerkiksi datakeskusten energiankulutusta ja mahdollistaa tekoälyn tulevaisuutta, kertoo Tampereen yliopiston optoelektroniikan professori Mircea Guina.
Optoelektronisissa siruissa tarvitaan puolijohteita, joita ei löydy luonnosta, vaan ne täytyy valmistaa itse. Guinan mukaan Tampereen yliopistossa on poikkeuksellisen hyvä infrastruktuuri näiden materiaalien tutkimiseen ja valmistamiseen.
Guina pitää ainutlaatuisena myös Tampereen yliopiston kulttuuria, jossa tutkijat kehittävät sovelluksia aidosti käytäntöön. Optoelektroniikan keskuksesta on lähtenyt jo yhdeksän edistyneisiin laserteknologioihin keskittyvää startup-yritystä, joilla on johtava asema monissa sovelluksissa.
– Tavoitteemme on erottautua vahvasti muista perustutkimuksella, mutta myös soveltavalla tutkimuksella ja teknologisilla innovaatioilla, Guina kiteyttää.
SiPFAB auttaa yrityksiä kaupallistamaan uutta teknologiaa
Hyvä esimerkki eri osaamisalueiden integraatiosta on Tampereen yliopistoon rakennettava sirujen paketointipilottilinja SiPFAB. Sirujen paketointi tarkoittaa prosessia, jossa herkkä puolijohdesiru koteloidaan suojakuoreen ja siihen tehdään tarvittavat sähköiset liitännät.
Hervannan kampukselle rakennetaan noin 1 300 neliötä puhdastilaa, jossa voidaan pilotoida, paketoida ja testata uutta siruteknologiaa. Tampereen yliopisto on saanut hankkeeseen 40 miljoonan euron rahoituksen, josta puolet tulee EU:n Chips Act -aloitteesta ja puolet Business Finlandilta.
Puhdastilan rakentaminen on juuri käynnistynyt. Tilojen on tarkoitus valmistua keväällä 2027, jonka jälkeen alkavat laiteasennukset. Valmista pitäisi olla vuoden 2028 lopussa.
Myös rekrytoinnit ovat käynnissä: SiPFABin johtaja, tekniikan tohtori Tuomas Lahtinen kertoo, että yksikössä työskentelee nyt viisi henkilöä, mutta se on tarkoitus kasvattaa noin 20 hengen tiimiksi.
Tutustu siru- ja puolijohdetutkimukseen
Tampereen yliopistossa on monitieteinen siru- ja puolijohdetutkimuksen keskittymä. Yliopistomme vastaa sirukehityksestä aina tutkimuksesta ja suunnittelusta käytännön sovelluksiin asti.
Lisätietoja
Kirjoittaja: Virpi Ekholm
