Brytyjska firma technologiczna Filtronic, dzięki publicznemu dofinansowaniu, opracowała przełomową metodę pakowania zaawansowanych półprzewodników. Zamiast tradycyjnej, ciężkiej ceramiki, wykorzystuje plastik, co pozwala tworzyć mniejsze, lżejsze i potężniejsze systemy elektroniczne dla obronności i sektora kosmicznego. Sukces technologiczny przełożył się na realny rozwój firmy: podwojenie zatrudnienia, potrojenie przychodów i otwarcie nowej fabryki w północno-wschodniej Anglii.
* Po ponad dwóch latach testów w ekstremalnych warunkach wszystkie przetestowane urządzenia (ponad 150) przeszły pomyślnie 100% testów wydajności elektrycznej.
* Innowacja, wsparta programem DTEP, zaowocowała znacznym wzrostem firmy: podwojeniem załogi, potrojeniem przychodów i otwarciem nowego zakładu produkcyjnego.
Wyzwanie: mniej gramów, więcej mocy we współczesnej obronności
Nowoczesne systemy obronne, od radarów po wojnę elektroniczną, opierają się na technologiach częstotliwości radiowych (RF). Kluczowym ich elementem są półprzewodniki wykonane z azotku galu (GaN), które oferują znacznie większą moc i wydajność niż tradycyjny krzem. Mimo że GaN jest powszechnie stosowany w życiu codziennym (ładowarki, zasilacze, samochody elektryczne), w zastosowaniach obronnych napotykał poważne ograniczenie. Wysokowydajne układy GaN wymagały dotąd dużych i ciężkich obudów ceramicznych, co kłóciło się z wymogami nowoczesnego sprzętu wojskowego, gdzie liczy się każdy gram i każdy milimetr przestrzeni.
Filtronic: brytyjski specjalista z wieloletnim doświadczeniem
Firma Filtronic, mająca siedzibę w Wielkiej Brytanii, specjalizuje się w technologiach RF i fal milimetrowych od ponad 45 lat. Wywodząca się z Uniwersytetu w Leeds spółka ewoluowała z giganta telekomunikacyjnego w innowatora skupionego na rynkach obronności, kosmosu i 5G. Jak podkreśla Tudor Williams, dyrektor technologiczny firmy, sektory obronny i kosmiczny dynamicznie rosną, a wraz z nimi zapotrzebowanie na suwerenne, brytyjskie łańcuchy dostaw.
Przełomowe rozwiązanie: plastikowa obudowa QFN
W 2022 roku Filtronic rozpoczął współpracę z agencją UK Defence Innovation w ramach programu Defence Technology Exploitation Programme (DTEP). Do sierpnia 2025 roku inżynierowie firmy rozwiązali kluczowy problem: opracowali metodę pakowania wysokowydajnych półprzewodników GaN w plastik, nie rezygnując przy tym z ich parametrów. Rezultatem jest nowy typ plastikowej obudowy typu Quad Flat No-lead (QFN), która jest mniejsza, lżejsza i lepiej odprowadza ciepło.
Dlaczego to takie ważne? Wyobraźmy sobie system radarowy zawierający setki maleńkich półprzewodników. Dzięki kompaktowej plastikowej obudowie w tej samej przestrzeni można zmieścić więcej układów, co przekłada się na większą moc, lepszą efektywność i lżejsze całe urządzenie. To zmiana zasad gry dla zaawansowanych systemów radarowych na platformach powietrznych, morskich i kosmicznych.
Testy w ekstremalnych warunkach potwierdzają niezawodność
Przez ponad dwa lata Filtronic projektował, budował i testował ponad 150 jednostek w ekstremalnych warunkach, w tym przy wysokiej wilgotności, skrajnych temperaturach i poddając je intensywnym testom obciążeniowym elektrycznego. Wynik był jednoznaczny: każde pojedyncze urządzenie pomyślnie przeszło 100% testów wydajności elektrycznej. Jak zaznacza Tudor Williams, doprowadzenie urządzeń do granic ich możliwości i potwierdzenie ich parametrów to znaczący krok naprzód dla brytyjskich zdolności technologicznych. Testy udowodniły, że plastikowe obudowy mogą dorównać, a nawet przewyższyć, tradycyjne ceramiczne rozwiązania, oferując przy tym znaczące korzyści w rozmiarze i wadze.
Skutki wykraczające poza laboratorium: wzrost, miejsca pracy i inwestycje
Projekt DTEP przyniósł znacznie więcej niż tylko przełom techniczny. Zainicjował istotny impuls rozwojowy dla firmy i lokalnej gospodarki. Od początku projektu Filtronic podwoił liczbę pracowników, potroił przychody oraz otworzył nowy zakład produkcyjny w północno-wschodniej Anglii. Firma zabezpieczyła także dodatkowe finansowanie od UKRI na badania nad ulepszonymi technikami zarządzania ciepłem i przyciągnęła silne zainteresowanie ze strony sektorów obronnego i kosmicznego.
Kluczową rolę odegrała także współpraca z głównym brytyjskim podmiotem z branży obronnej, która pomogła nie tylko w kształtowaniu projektu, ale także w uzyskaniu zgody zarządu na inwestycję w nową linię pakującą. Projekt wzmocnił nie tylko możliwości, ale i pewność siebie firmy, pozwalając na stworzenie oferty odpowiadającej realnym potrzebom obronności.
Modelowy przykład wsparcia innowacji
Sukces Filtronic pokazuje, co jest możliwe, gdy sprawdzone firmy otrzymają ukierunkowane wsparcie w pokonywaniu barier technicznych i komercyjnych. Dziś firma współpracuje z głównymi podmiotami obronnymi nad usługami projektowania i produkcji na zamówienie. Jej rosnący wpływ w komercyjnym sektorze kosmicznym podkreśla niedawna współpraca z SpaceX, dla którego dostarcza komponenty do rozwiązania Starlink.
Jak podkreśla firma, proces współpracy w ramach DTEP był płynny i oparty na współdziałaniu, co miało realny wpływ na sukces przedsięwzięcia. Historia Filtronic demonstruje, jak publiczne finansowanie innowacji może odblokować znaczący postęp technologiczny, jednocześnie budując stabilne, brytyjskie przedsiębiorstwa wspierające bezpieczeństwo narodowe.
Więcej informacji na temat programów wsparcia innowacji można znaleźć na oficjalnych stronach rządowych.
Źródło: Department for Business & Trade / gov.uk