ELEN Elektroniikka- ja sähköalan ennakointi Sähkö- ja ... - Mol.fi
ELEN Elektroniikka- ja sähköalan ennakointi Sähkö- ja ... - Mol.fi
ELEN Elektroniikka- ja sähköalan ennakointi Sähkö- ja ... - Mol.fi
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Mikrosysteemeillä on erinomaiset kehitysnäkymät Suomessa. Jo 1980-luvun alusta asti harjoitettu tutkimus,<br />
tuotekehitys <strong>ja</strong> tuotanto mahdollistavat nyt nopean kasvun. Esimerkiksi Vaisala valmistaa mikromekaanisia<br />
piipaineantureita <strong>ja</strong> mikrosysteemitekniikalla toteutettua hiilidioksidimittalaitetta. VTI Hamlin tuottaa<br />
erilaisia kiihtyvyysantureita muun muassa autoteollisuudelle <strong>ja</strong> lääketieteelliseen tekniikkaan. Okmetic on jo<br />
maailmanlaajuisestikin merkittävä mikromekaniikan vaatimien piikiekkojen valmista<strong>ja</strong>.<br />
Puolijohdemateriaalit kehittyvät kahdella tavalla: kiekkojen koko kasvaa <strong>ja</strong> samalla syntyy uudentyyppisiä<br />
kiekkotyyppejä, erityisesti SOI (silicon-on-insulator) teknologiaa. Nykyisistä, 100–200 millimetrin läpimittaisista<br />
kiekoista siirrytään varsinkin suurivolyymisessa tuotannossa 300 millimetrin kiekkoihin. SOIteknologiassa<br />
kiekon valmista<strong>ja</strong> toimittaa komponenttivalmistajille esiprosessoitua materiaalia, esimerkiksi<br />
haudattua eristekerrosta, joka vähentää työvaiheiden määrää, nostaa IC-piirien toimintataajuutta tai mahdollistaa<br />
uudentyyppisten mikromekaanisten komponenttien valmistuksen. Eräät valmista<strong>ja</strong>t suorittavat asiakkaan<br />
datalla kuviointi-, syövytys-, diffuusio- <strong>ja</strong> kalvonkasvatustyövaiheita. SOI-teknologian kehitys on aivan<br />
alussa, <strong>ja</strong> vasta muutamat IC-piirivalmista<strong>ja</strong>t ovat aloittaneet tuotannon. Mikromekaniikassa tilanne on<br />
samankaltainen. Teknologiamurros tuo tieteellisesti <strong>ja</strong> teollisesti mielenkiintoisia sovelluksia. Suomessa on<br />
käynnissä TEKESin rahoittama SOI-teknologiaohjelma, jossa VTT:n eri yksiköt tutkivat SOI-materiaalia <strong>ja</strong><br />
komponenttisovelluksia.<br />
IC-piirien valmistuksessa maailman valtavirta siirtyy lähiaikoina 0,25 mikrometrin prosesseista 0,18 mikrometrin<br />
prosesseihin. Mikrolitogra<strong>fi</strong>a on näin pienillä viivanleveyksillä hyvin kallista, siksi neljännesmikronin<br />
prosesse<strong>ja</strong> käytetään vain suuressa massatuotannossa. Pienempivolyymisia tuotteita valmistetaan edelleen<br />
halvemmilla litogra<strong>fi</strong>oilla, <strong>ja</strong> esimerkiksi analogisten IC-piirien nykyiset 100 mil<strong>ja</strong>rdin markan markkinat kasvavat<br />
edelleen. Analogisten <strong>ja</strong> analogis-digitaalisten IC-piirien kehityksessä huomio keskittyy viivanleveyksien<br />
si<strong>ja</strong>sta muun muassa kohinaan, toimintataajuuksiin sekä passiivikomponenttien integrointiin. Suomen<br />
vahva asema tietoliikennetekniikassa luo hyvän poh<strong>ja</strong>n alan erikoistuotteille.<br />
Korkeakoulujen <strong>ja</strong> yliopistojen fysiikan <strong>ja</strong> kemian tutkimus suuntautuu yhä enemmän keinotekoisiin mikro<strong>ja</strong><br />
nanomittakaavan rakenteisiin. Esimerkiksi nanofysiikassa useat fysiikan laboratoriot tutkivat mikroelektroniikkatekniikoilla<br />
valmistettujen rakenteiden fysiikkaa. Mikroelektroniikka on siis, paitsi tutkimus- <strong>ja</strong> sovelluskohde,<br />
myös muiden alojen kehittämistyökalu. Suomeen on jo perustettu nanotekniikkaa kaupallistavia<br />
yrityksiä.<br />
Osaamisen turvaaminen<br />
Mikroelektroniikka-ala kehittyy <strong>ja</strong> laajenee nopeasti. Koska teknologian kehityksen <strong>ennakointi</strong> on vaikeaa,<br />
korkeakoulujen roolina on pitää yllä tutkimuksellista aluskasvillisuutta. Ilmiömaailman monimuotoisuuden<br />
<strong>ja</strong> monimutkaisuuden vuoksi opiskelijoilta <strong>ja</strong> nuorilta tutkijoilta vaaditaan vuosien kouluttautumista, <strong>ja</strong><br />
osaamisen kehittämisen laiminlyöntejä on vaikea kor<strong>ja</strong>ta.<br />
Piipoh<strong>ja</strong>isen mikroelektroniikan <strong>ja</strong> mikrosysteemien korkeimmasta opetuksesta <strong>ja</strong> tutkimuksesta huolehtiminen<br />
edellyttää hyviä puhdastila- <strong>ja</strong> laiteresursse<strong>ja</strong>. TKK:ssa on nyt useiden osastojen <strong>ja</strong> laboratorioiden<br />
yhdessä perustama yhteinen Mikroelektroniikkakeskus, jonka puhdastilan laitekanta tarjoaa ainutlaatuisen<br />
mahdollisuuden laboratorio-opetukseen. TKK onkin Euroopan ainoita yliopisto<strong>ja</strong>, jossa perustutkintoopiskeli<strong>ja</strong>t<br />
voivat saada ensikäden kokemusta MOS- <strong>ja</strong> bipolaari-IC-piirien valmistusprosessista. Useimmissa<br />
Euroopan suurissakin yliopistoissa harjoitustyöt ovat demonstraation luonteisia yhden opintoviikon pikatöitä.<br />
Mikrosysteemitekniikassa kokeellisen opetuksen tilanne on samansuuntainen <strong>ja</strong> Suomessa voidaan<br />
luoda ainutlaatuista alan kokeellista opetusta.<br />
Mikrosysteemien kehittäminen vaatii puolijohdemateriaalien, prosessitekniikan sekä komponentti- <strong>ja</strong> systeemitason<br />
suunnittelun <strong>ja</strong> mallinnuksen osaamista – sekä tutkimuksen voimavarojen synergistä kohdentamista.<br />
Mikrosysteemien pakkaustekniikka vaatii omaa erikoisosaamista <strong>ja</strong> räätälöintiä muun muassa mik-<br />
20
Change language