VTT:n maailmanluokan mikrovalmistustyökalujen, asiantuntevien huoltopalvelujen ja Euroopassa ainutlaatuisen avoimen toimintamallin ansiosta AR-valojohteiden kehittäjä Dispelix voi tehostaa T&K-työtään ja samalla osaltaan edistää Suomen mikroelektroniikka- ja fotoniikkaklusterin kasvua.
Lyhyesti
Suorituskykyisten valojohdenäyttökomponenttien kehitystyö vaatii tuekseen kehittynyttä puhdastilainfrastruktuuria, jonka perustaminen ja ylläpito olisi pienille yrityksille liian kallista.
VTT:n Micronovassa sijaitseva yhteiskäyttöinen puhdastila tarjoaa Dispelixille joustavan käyttöoikeuden valmistustyökaluihin, ammattitaitoisen huoltotiimin ja vakaan ympäristön sekä varhaisen vaiheen tutkimus- ja kehitystyöhön että skaalaukseen.
Dispelix voi vauhdittaa kehitystyötään, toistaa prosesseja nopeasti, hyödyntää puhdastilan hybriditoimintamallia ja valmistautua pilottituotantoon ilman mittavia pääomasijoituksia.
Vuonna 2015 VTT:n spinoff-yrityksenä perustettu Dispelix kehittää ja valmistuttaa läpinäkyviä valojohteita yritysasiakkaille ja kuluttajille lisätyn todellisuuden (AR) laitteisiin. Yrityksen kehittyneet valojohteet toimivat läpinäkyvinä näyttöinä, jotka yhdistävät todellisen ja virtuaalisen maailman käyttäjän näkökentässä. Dispelix on AR-alan johtavien toimijoiden luotettu ja visionäärinen kumppani, joka mahdollistaa teknologiallaan asiakkaidensa edistyksellisten AR-tuotevisioiden toteuttamisen.
Kasvavaa kysyntää valojohteille ja kehittyneille mikrovalmistusmenetelmille
Maailmanlaajuiset puolijohde- ja AR-teollisuudenalat ovat kovassa kasvussa. Kasvun taustalla on ympäristöön uppouttavien käyttöliittymien, ultrakompaktien kuvantamisjärjestelmien ja seuraavan sukupolven puettavien laitteiden lisääntyvä kysyntä. Läpinäkyvät valojohdenäytöt – ohuet optiset komponentit, jotka hyödyntävät täydellistä sisäistä heijastusta ohjaamaan valoa linssinmuotoisessa substraatissa – ovat muutoksessa keskeisessä roolissa. Niiden valmistus vaatii näkyvän valon aallonpituutta selvästi pienempiä nanorakenteita. Tämänkaltaiset erittäin tarkat geometriat edellyttävät teollisia puhdastiloja, vakaita prosessointiympäristöjä ja kehittyneitä mikro- ja nanovalmistuslaitteita.
Micronovan puhdastilaan keskittynyt Suomen mikrovalmistuskapasiteetti on avainasemassa Euroopan strategisessa tavoitteessa kotimaisen mikroelektroniikka- ja fotoniikkakapasiteetin rakentamiseksi. Avaamalla puhdastilan ulkopuolisille yrityksille VTT tarjoaa ympäristön, jossa spinoff-yritykset, startupit, tutkimusryhmät ja teolliset kumppanit voivat kehittää teknologioitaan yhteisen huippuluokan infrastruktuurin avulla.
Tämä palvelumalli mahdollistaa skaalautuvuuden ilman että meidän tarvitsee palkata kokopäiväisiä operaattoreita.
Ainutlaatuinen yhteiskäyttömalli ja syvällistä asiantuntemusta
Dispelixin valojohteissa olevat optiset hilat ovat tyypillisesti vain 200–300 nanometrin suuruisia. Tämä edellyttää erittäin puhtaita, hiukkasettomia prosessointiolosuhteita ja nanomittakaavan kuviointiin kykeneviä työkaluja.
”Valojohteiden kehittäminen vaatii ympäristön, josta kaikki häiriölähteet on poistettu. Yksikin pölyhiukkanen voi pilata lopputuotteen optisen suorituskyvyn. Näin pienten rakenteiden valmistamiseksi tarvitsemme kehittyneitä puhdastiloja ja samoja valmistustekniikoita kuin puolijohdeteollisuudessa”, sanoo Joonas Heikkinen, Dispelixin puhdastilojen operatiivinen johtaja.
VTT:n yhteiskäyttöinen puhdastila tarjoaa ulkopuolisille yrityksille pääsyn työkaluihin ja mahdollistaa yrityksen oman henkilöstön työskentelyn tiloissa. Tämä harvinainen toimintamalli on ollut keskeinen Dispelixin kasvua edistänyt tekijä.
”Pääasiallinen substraattimme on lasi eikä pii, joten on välttämätöntä, että omat asiantuntijamme vastaavat työstä, koska toimintatapamme eroaa selvästi tavanomaisesta piikiekkojen valmistuksesta. Joustava hybridimalli antaa meille myös mahdollisuuden kouluttaa VTT:n operaattoreita suorittamaan tiettyjä prosesseja tarvittaessa. Tämä mahdollistaa skaalautuvuuden ilman että meidän tarvitsee palkata kokopäiväisiä operaattoreita”, Heikkinen korostaa.
Hän lisää, että jos tarvittavasta infrastruktuurista rakentaisi itsenäisesti vain pienenkin osan, se vaatisi jo kymmeniä miljoonia euroja ja pitkällistä prosessien kehitystyötä.
Infrastruktuurin päivitykset vastaavat teollisen tason vaatimuksiin
VTT on tarjonnut Dispelixille muun muassa:
Vakaan, ammattimaisesti ylläpidetyn puhdastilan
Laajan valikoiman nanomittakaavan mikrovalmistustyökaluja
Joustavan toimintamallin, jossa yhdistyvät konkreettinen valmistus ja operaattoripalvelut.
Vuonna 2025 VTT sai valmiiksi puhdastilansa muuntamisen 150 mm:n piikiekkojen valmistuskapasiteetista 200 mm:iin.
”Puhdastilamme on nyt yhteensopiva monien muiden eurooppalaisten T&K-puhdastilojen käyttämien laitteiden kanssa. Se tarjoaa siten käyttäjilleen entistäkin laajempia mahdollisuuksia”, sanoo VTT:n mikrovalmistuspalveluiden johtaja Piia Konstari. Hän lisää, että päivitys on osa laajempaa eurooppalaista strategiaa:
”Strategiamme on olla johtava eurooppalainen mikroelektroniikan tutkimus- ja kehityskeskus, jolla on puhdastila, joka tukee tutkimusta, kehitystyötä, innovointia, pilotointia ja teollistamista. Tämä investointi vahvistaa Suomen roolia globaalissa erikoistuneessa mikroelektroniikan ekosysteemissä.”
Dispelixille päivitys tarkoittaa entistä vakaampia prosesseja, parempaa työkalujen suorituskykyä ja tiiviimpää yhteistyötä puolijohdeteollisuuden kumppaneiden kanssa.
Kun yritykset, tutkijat ja uudet kyvykkyydet keskitetään yhteen paikkaan, koko ekosysteemi muuttuu houkuttelevammaksi.
Katse tulevaan: Kvanttinova-hanke vahvistaa ekosysteemiä
Uusi Kvanttinova-keskus ja Kvanttinova-ekosysteemi ovat VTT:n, Aalto-yliopiston, Espoon kaupungin ja teollisuuskumppaneiden yhteinen hanke. Ne laajentavat Suomen osaamista mikroelektroniikan, fotoniikan ja kvanttiteknologioiden aloilla.
Heikkinen pitää kehitystä positiivisena: ”Kvanttinova-keskus voi parhaimmillaan kiihdyttää Micronovassa jo nähtävää positiivista kierrettä. Kun yritykset, tutkijat ja uudet kyvykkyydet keskitetään yhteen paikkaan, koko ekosysteemi muuttuu houkuttelevammaksi – niin osaajien, investointien kuin yhteistyön näkökulmasta.”
Heikkinen korostaa Aalto-yliopiston läsnäolon merkitystä Dispelixille yhteisessä keskittymässä, erityisesti varhaisessa tuotekehitysvaiheessa ja pienen mittakaavan testauksessa.
”Aalto-yliopisto on meidän kannaltamme keskeisessä roolissa. Yliopiston tutkimuspainotus täydentää VTT:n selkeämmin teollistumiseen tähtäävää ympäristöä. Se tarkoittaa, että pystymme testaamaan varhaisia T&K-konsepteja ja pieniä näyte-eriä ennen siirtymistä seuraavan tason kehitystyöhön hyödyntämällä molempien organisaatioiden työkaluja,” hän jatkaa.
Heikkinen lisää, että toisiaan täydentävien kyvykkyyksien – akateemisen tutkimuksen, teollisen tason tutkimus- ja kehitystyön sekä pilotoinnin – ainutlaatuinen läheisyys tarjoaa Dispelixille erittäin monipuolisen kehityspolun, jota olisi lähes mahdotonta rakentaa muualla.
