Oulun alueen mikro- ja nano- teknologian ohjelma Jouko Vähäkangas Mikroelektroniikan laboratorio EMPART-ryhmä Infotech,, Oulu.

Transkriptio

1 Oulun alueen mikro- ja nano- teknologian ohjelma Sisältö Tausta Ohjelman valmistelu Ohjelman esittely Jouko Vähäkangas Mikroelektroniikan laboratorio EMPART-ryhmä Infotech,, Oulu EMPART-ryhmän aktiviteetteja 1

2 Tausta Elektroniikkatuotannon voimakas kehittäminen Oulun alueella 1990-luvulla (Pro Electronica-projekti projekti) Lisääntynyt yhteistyö teollisuuden, yliopiston ja VTT:n välillä (mm. Elektroniikkatehdas 2005-projekti projekti) Tekes- ja EU-ohjelmat jatkuu... Tausta NCEM (Northern Center of Electronics Manufacturing) Teollisuuden,, VTT:n, kaupungin ja yliopiston yhteistyöelin Kohdennetut kehittämisalueet: -elinkaaren kattava testaus -liitos- ja pakkaustekniikat jatkuu... 2

3 Tausta Ohjelman valmistelu Alkoi NCEMin toimeksiannosta alku- vuodesta 2002 Ohjelman kokoajina tutk.johtaja Harri Kopola (VTT/ELE) ja prof. Jouko Vähäkangas (OY) Valmisteluun osallistui yliopiston, VTT:n ja teollisuuden edustajia 3

4 Oulun alueen mikro- ja nano- teknologian ohjelma Visio Oulun seutu on vuonna 2010 mikromoduulitekniikoiden merkittävä eurooppalainen osaamiskeskus 4

5 Ohjelman tavoitteita spin-off-yritystä uutta työpaikkaa verkostoitunut tutkimus- ja yritystoimintamalli alueellinen ja kansallinen promoottori avoimelle yhteistoimintaprosessille Mikromoduulien sovellusskenaarioita Langaton tietoliikenne Optinen tietoliikenne ja optiset instrumentit Kemialliset, lääketieteelliset, biotekniset ja ympäristötekniset anturit ja instrumentit Tuotteisiin ja tuotepakkauksiin integroitu elektroniikka 5

6 Mikromoduulien vaativa valmistus siirtyy puhdastiloihin Tietoliikenne-elektroniikan integroidut miniatyyrimoduulit Fotoniikan moduulit ja niiden tuotantoteknologia tulevaisuuden tietoliikenne- ja instrumenttituotteisiin Elektroniikan, fotoniikan, fysiikan, kemian, bioteknologian yhdistävät nanotekniset innovaatiot Mikro- ja nanoteknologioita osaavan henkilöstön koulutus Oulun seudulla luodaan ja kehitetään uutta mikromoduuliteknologioiden osaamista tulevaisuuden integroituihin tuotteisiin puolijohdeteknologiaa ja LTCC-teknologiaa täydentävä mikro- ja nanoteknologia materiaalit, mikro- ja nanorakenteet, komponentit tarkkuus- ja massavalmistusmenetelmät moniteknisten moduulien integrointi- ja pakkaustekniikat suunnittelu, mallinnus, luotettavuus, testaus yliopistotasoisen perus- ja jatkokoulutuksen kehittäminen 6

7 Alueellinen yhteistyökonsepti Oulun yliopisto koulutus ja perustutkimus VTT Teollisuus tuotekehitys ja tuotanto Mikro- ja nanoteknologiakeskus koulutukseen ja tutkimukseen Mikromoduulien kehityssympäristö soveltavaan tutkimukseen ja uuden yritystoiminnan käynnistämiseen soveltava tutkimus ja tuotekehitys Tuotantoympäristöjen rakentamisen tuki uusille tuotannollisille yrityksille Ohjelman toimenpiteet 1. Tutkimus-, kehitys- ja koulutusympäristöjen rakentaminen 2. Tutkimus- ja kehitysohjelma 3. Uuden yritystoiminnan käynnistäminen 14 7

8 1. Tutkimus-, kehitys- ja koulutusympäristöjen rakentaminen vuosina VTTn mikromoduulien kehitysympäristöhanke (käynnissä) ~ 5 M Oulun yliopiston mikro- ja nanoteknologian keskushanke ~ 8 M Yhteiset laitehankinnat (VTT, Oulun yliopisto) ~ 2 M 2. Tutkimus- ja kehitysohjelma Tutkimusteemat ( yht M ) mikromoduuliteknologiat fotoniikka ja optoelektroniikka mikro- ja nanoteknologia polymeerioptiikka ja -elektroniikka 8

9 3. Uuden yritystoiminnan käynnistäminen Tuotantoympäristöjen rakentamisen tuki uusille tuotannollisille yrityksille yritysyhteydet rahoittajat toimintamallit 17 EMPART group, Infotech Oulu Group description The EMPART (Electronics Materials, Packaging and Reliability Techniques) group consists of specialists in microelectronics, materials engineering, measuring techniques and chemical and physical sciences; 5 professors, 5 docents, 3 other doctors and 29 doctoral students. Members are from 4 laboratories of the University of Oulu (Microelectronics, Materials Engineering, Optoelectronics and Measurement, Chemistry) and the Technical Research Center, Oulu (VTT Electronics) The research activities are concentrated on new materials, devices and future manufacturing technologies required in the development of novel electronics. The main role of the group is in research for the next generation of electronics packaging. Research is focused on overcoming scientific barriers to novel and reliable electronics products. 9

10 Organisation and management Associate Director O. Hormi Support services Dos., Dr. A.Uusimäki Director Professor S. Leppävuori Governing group Prof. Leppävuori, Rautioaho, Hormi Vähäkangas, Lenkkeri, Moilanen Sub-groups EMPART group, Infotech Oulu Secretarial services E.Arposalo, A.Oikarinen MASKLESS LASER AND FIB METHODS Principal researcher Dr. K.Kordas ORGANIC LEDS Principal researcher Prof. O.Hormi, Dos., Dr. J.Rantala, **M.Sc. A.Kärkkäinen *Dr. thesis under writing ** Assoc. of Finn. Chem. Prize to young chemists 2001 LTCC INTEGRATION Principal researchers Prof. J.Vähäkangas, ****Dr. H.Jantunen, * M.Sc E.Jakku FINE-LINE TECHNIQUE Principal researcher Dos., Dr. J.Hagberg *** M.Sc M.Pudas RELIABILITY Principal researcher Prof. R.Rautioaho, Prof. M.Moilanen Res.prof. J.Lenkkeri (VTT/ELE) FERROELECTRICS Principal researchers Lic.Tech., J.Levoska, Dos., Dr. M.Tuynina PIEZO APPLICATIONS Principal researchers Dos., Dr. A.Kruusing, M.Sc J.Juuti *** New Technology Foundation Prize 2002 **** Faculty prize of the best dr. thesis EMPART group, Infotech Oulu Key aspects of the research of the EMPART group and the research strategy EU projects MELODY MARVEL HiReCiPri Co-operation Research fields Applications Materials research Riga ISSP Max-Lab ETU TUIlmenau VTT ELE WU, CUT TKK UO/Ellab Göttingen TUIlmenau IMST TUIlmenau VTT ELE VTT ELE UO/Optoel WU EUROPEAN INDUSTRY Ferro- and piezomaterials Conductors and resistors Polymer and ceramic Dielectrics OLED s Design and modelling Structural Electrical Thermomechanical Manufacturing Maskless fabrication by laser and FIB Gravure offset printing LTCC Packaging Reliability, testing Materials Life-time Modelling Electrical testing Specifications FUTURE INTEGRATED MULTI- DISCIPLINARY MICROMODULES TESTED PROTOTYPES Riga ISSP=Institute of Solid State Physics, University of Latvia, Riga Max-Lab= MAX-Lab, Lund, Sweden. ETU=St. Petersburg Electrotechnical Univ. VTT ELE=VTT Electronics TUIlmenau=Techische Universität Ilmenau WU=Wroclaw University of Technology CUT=Chalmers University of Technology TKK=Helsinki University of Technology UO/Ellab=Electronics Lab., Univ. of Oulu UO/Optoel=Optoelectr. Lab., Univ. of Oulu Göttingen=Laser Lab. Göttingen, Germany IMST=IMST GmbH, germany 10

11 EMPART group, Infotech Oulu Multifunctional Low temperature co-fired ceramics (LTCC) micromodule 21 EMPART group, Infotech Oulu The research subjects of the EMPART research group Micromotors CMOS Novel MOSFET VERSATILE NANO- AND MICROMODULES APPLICATIONS APPLICATIONS Positioners Amplifiers GaN/GaInN LEDs Photonics crystals Tuneable antennas Sensors Mirrors Optical and electrical filters Laser METHODS Characterization methods LTCC Modelling Fine-line techniques FIB Integration Enviromental and reliability testing Electrical and RF testing Piezoelectrics MATERIALS Conductive materials Ferroelectrics Resistors Chemistry of OLEDs Polymer and ceramic dielectrics 22 11