نخستین «فب‌لب» دیجیتال در کشور، یک گام بلند برای خودکفایی در صنعت الکترونیک

به گزارش رصد روز،  محققان ایرانی در حوزه الکترونیک گام بلندی برداشتند و با را‌ه‌اندازی نخستین فب‌لب الکترونیک  به سمت خودکفایی در این  صنعت کلیدی حرکت کردند. فب‌لب (FabLab) اختصار عبارت فبریکیشن لابراتوار (Fabrication Laboratory) است که نوعی آزمایشگاه برای بررسی، توسعه و تحقیق در موضوع ساخت دیجیتال به حساب می‌آید. فب میکرو-نانو الکترونیک که حدود ۱۱ روز پیش توسط سورنا ستاری، معاون علمی و فناوری ریاست جمهوری و سعید سرکار، دبیر ستاد ویژه توسعه فناوری ‌نانو، در پارک فناوری پردیس افتتاح شد، قرار است به‌عنوان مرکزی برای تحقیقات و توسعه فناوری‌ها در حوزه نانو الکترونیک و میکروالکترونیک ایران باشد.

اهالی رسانه روز گذشته از این فب بازدید کردند و به گفت‌و‌گو با مسئولان آن پرداختند.

* آغاز برنامه ساخت از سال ۹۳

مهدی ضیغمی، مدیر گروه نوآوری و توسعه فناوری ستاد ویژه فاری نانو: برنامه ساخت این آزمایشگاه دیجیتال از سال ۹۳ آغاز شد ولی ایده‌های اولیه این طرح مربوط به اوایل سال ۹۰ می‌شود. در جهان فب‌ها به خصوص در حوزه الکترونیک برای توسعه کاربرد از لب (آزمایشگاه) به سمت کارخانه چنین مراکزی وجود دارد.

* ایجاد فب‌لب؛ راه توسعه فناوری‌های های‌تک

 در حوزه‌های الکترونیک هم از دستگاه‌های پیشرفته و هم از دستگاه‌هایی که در آزمایشگاه دانشگاه‌ها عملاً وجود ندارد استفاده می‌کنند تا به دانشجویان، شرکت‌های تحقیقاتی و دانش‌بنیان‌ها کمک کنند؛ این امکانات فراهم می‌شود تا به شکل‌گیری و توسعه فناوری‌های های‌تک کمک شود.

شما اگر بخواهید فناوری‌های های‌تک توسعه دهید مجبورید چنین فب‌هایی را ایجاد کنید؛  از این طریق به دانشجویان و افرادی که به تحقیقات و تحصیلات در حوزه‌های های‌تیک علاقه‌مند هستند کمک می‌شود تا بتوانند با چنین دستگاه‌ها و زیرساخت‌هایی کار کنند.

* ایران فب‌لب نداشت

ما تا حالا در ایران، آزمایشگاه ساخت دیجیتال نداشتیم، اگر هم فبی وجود داشته در حوزه‌های نظامی است که دسترسی برای افراد عادی به هیچ وجه وجود ندارد و حتی شاید بسیاری از افراد از وجود آن آگاه نباشند.

* صاحب امتیاز فب‌ها در جهان

صاحب امتیاز این آزمایشگاه‌ها در جهان منهای آمریکا و کشورهای اروپایی در آسیا ژاپن، چین و کره است که به شدت در بحث فب‌های الکترونیک پیشرو هستند؛ برای تجهیز یک فب دولتی در خارج از شهر سئول بیش از ۳۰۰ میلیون دلار سال‌ها پیش هزینه شده بود؛ دستگاه‌هایی از ژاپن و آلمان برای تجهیز آن وارد کرده بودند و در اختیار تیم‌های پژوهشی و شرکت‌های نوپا قرار داده بودند تا بتوانند صنعت را گسترش دهند. این فب به قدری پیشرفته بود که به برندهای سامسونگ و ال‌جی اجازه داده بودند تا تیم‌های R&D آنها، زمان‌هایی که تیم‌های تحقیقاتی پشت این دستگاه‌ها کار ندارند قرار بگیرند و برای تولید نمونه اولیه در آنجا حضور داشته باشند. در چین و ژاپن به وفور از این فب‌ها وجود دارد. برخی از شرکت‌ها نیز آزمایشگاه جدا برای خود دارند. یکی از شرکت‌هایی که در حوزه تجهیزات پزشکی، شرکت بزرگ و به نامی است فقط منطقه فب‌ریشن آن دو سه هزار متر مربع مساحت دارد که در دل همین شرکت قرار دارد.

* فاصله تاریخی ایران در حوزه الکترونیک

در ایران یک فاصله تاریخی در حوزه الکترونیک داشتیم، در این حوزه کار خاصی صورت نگرفته به جز شرکت پارس که زمانی هم خوب ایجاد شده و هم زیرساخت‌های خوبی ایجاد کرد اما به طور کلی ما قدمی در این راه برنداشتیم و زیرساخت‌های مورد نیاز آن هم مهیا نبود.

یکی دو تا استاد دانشگاه از جمله استاد مهاجرزاده در دانشگاه تهران و دکتر رئیسی استاد دانشگاه خوارزمی در سال‌های ۸۰ الی ۹۰ به خاطر تحصیلات و علاقه‌مندی خودشان شروع به ساخت دستگاه کردند و از آنها برای رشد دانشجویان‌شان استفاده کردند.

* هزینه واردات هر دستگاه به اندازه ساخت کل فب و تجهیزات درون آن است

این آزمایشگاه دیجیتال که در حال حاضر ساخته شده یک فب‌لب مقدماتی است، گرچه برای کشور ما و برای تیمی که آن را ساخته هزینه زیادی دربرداشته و کار سنگینی اجرا شده است، اما اگر قرار بود دستگاه‌هایی شبیه به این دستگاه‌هایی که در این نمایشگاه حضور دارند از خارج از کشور وارد شوند هزینه واردات هر یک دستگاه با هزینه کل ساخت این ساختمان و تمام دستگاه‌های آن برابری می‌کرد؛ بنابراین شرایط واردات این دستگاه‌ها مهیا نبود، ضمن اینکه دستگاه‌های مذکور به قدری دقیق هستند که با توجه به تحریمی بودن آنها اگر یکبار خراب شوند حتی امکان تعمیر آنها وجود ندارد.

* همه دستگاه‌ها تولید داخل هستند

برای ساخت این فب و تجهیزات موجود در  آن بالغ بر ۴۵ میلیارد تومان هزینه شده است و همه این دستگاه‌ها تولید داخل هستند که به کمک محققان صورت گرفته است. تنها نمونه خارجی یک دستگاه این نمایشگاه بین ۲ تا ۲.۵ میلیون دلار قیمت دارد؛ امکان واردات دستگاهی با این قیمت وجود ندارد ضمن اینکه احتمال خرابی هم وجود دارد؛ بسیاری از دستگاه‌هایی که در حوزه آزمایشگاه وارد شده‌اند در چنین شرایطی به سر می‌برند؛ یعنی خراب شده و حالا شرایط تعمیر آنها مهیا نیست.

* هموار شدن راه برای ساخت فاز بعدی فب

یک مزیت بزرگی وجود دارد و آن این است که یک فب برای نخستین‌بار در کشور ساخته شده که با همه کم و کاستی‌ها تمام تجهیزات آن ایرانی است و این کمک می‌کند که در ساخت فاز بعدی فب مشکلات کمتری وجود داشته باشد.

* احساس نیاز به پیشرفت؛ نخستین قدم در ساخت فب

نخستین قدم برای ایجاد یک فب احساس نیاز به پیشرفت است که به ساخت و توسعه دستگاه می‌انجامد؛ فب در واقع یک فرهنگ و ساختار است. تجهیزات این فب در اختیار یک مجموعه قرار می‌گیرد تا مدیریت متمرکز داشته باشد و کمک کند به توسعه فناوری حوزه‌هایی نظیر میکروالکترونیک و نانوالکترونیک تا از یک جایی شکل بگیرد.

* تولید داخل جایگزین محصولات خارجی

در کشور در حوزه سنسور قوی هستیم ولی در حوزه‌های مثل فناوری ترانزیستوری ضعیف هستیم و در این حوزه و حوزه‌های مشابه آن کار نکردیم؛ این فب به عنوان نخستین گام برای ایجاد این فرهنگ کمک می‌کند حتی اگر زمان‌بر باشد. در این بین نکات دیگری وجود دارد از جمله اینکه این فب ممکن است به راحتی پر نشود تا اینکه دانشجویان و محققان در این مکان حضور پیدا کنند و پشت این دستگاه‌ها استارت کار تولید را بزنند تا نمونه اولیه ساخته و وارد برخی از صنایع شود. در ادامه این روند محصولات می‌توانند جای برخی از مواردی که تا حالا وارد می‌شده استفاده شوند.

* راهی که به ایجاد خط صنعتی ختم می‌شود

طی کردن این روند به رشد بیشتر فب‌ها کمک می‌کند تا فناوری بومی شکل بگیرد و خط صنعتی آن ایجاد شود؛ تا نقطه ایجاد نشود این موضوع هیچ وقت حل نمی‌شود؛ قبلاً اینطوری بوده که ما اگر سنسوری نیاز داشتیم به عنوان مثال از چین طراحی آن را درخواست می‌کردیم تا این کشور مسئولیت ساخت آن را برعهده بگیرد و ما آن را خریداری کنیم؛ هیچ وقت این مسئله از پایه حل نشده بود به این دلیل که حل این مسائل سخت است، هم ساختن فب کار دشواری بود و هم مدیریت فکر پشت آن؛ اساساً کار توسعه فناوری کار زمان‌بری است که بسیاری از آدم‌ها نیز به آن علاقه‌ ندارند این فب شروع خوبی است تا این زمینه فراهم شود. علاوه بر آن، این مکان می‌تواند برای بسیاری از دانشگاه‌ها و شرکت‌های خصوصی گامی به منظور توسعه تکنولوژی باشد.

دانش طراحی گام مهمی در توسعه صنعت محسوب می‌شود که در این ساختمان فب امکان رقم خوردن آن وجود دارد.

* تقویت ارتباط بین صنعت و دانشگاه به کمک این مرکز

خیلی از دستگاه‌های معمولی حتی در دانشگاه‌ها وجود ندارد و دست دانشجو برای تحقیق و پژوهش بسته است. این فب می‌تواند به طراحی بومی سنسورها کمک کند و ادوات و زیرساخت‌های صنعت الکترونیک مثل ترانزیستورها و مثال آن را مهیا کند تا کمکی به دانشجویان علاقه‌مند به این حوزه شده باشد؛ تعداد زیادی از بچه‌ها هستند که برای یادگیری در کشورهای خارجی حضور پیدا و حتی سنسور تولید می‌کنند اما موقع بازگشت به ایران مکانی برای ادامه راه آنها وجود ندارد؛ از مزایای این فب ایجاد فناوری‌هایی است که دستیابی به آنها بسیار سخت است و علاوه بر این توان صادراتی را برای کشور مهیا می‌کند.

* کمک به پیشرفت در حوزه الکترونیک

این مرکز طی سال‌های آینده می‌تواند موجب راه‌اندازی ۲۰ مرکز دیگر در سطح کشور شود تا ما بتوانیم در حوزه الکترونیک حرفی برای گفتن داشته باشیم.

اینکه افراد نسبت به وجود چنین مرکزی در ایران آگاه باشند بسیار مهم است و دولت باید سوبسیدی برای استفاده دانشجویان اختصاص دهد تا زنجیره استفاده از این مکان برای این قشر از افراد و محققان ارزان‌تر و آسان‌تر شود.

*  توسعه فناوری و شتابدهی فناوری در حوزه الکترونیک

در ادامه بازید از این مرکز، حسین شکی مدیر عامل شرکت کارا پردیس و مجری و سازنده فب ملی نانو الکترونیک گفت:‌ این فب به گونه‌ای طراحی شده است تا به حالت صنعتی و نیمه صنعتی باشد زیرا این فب در جهت توسعه فناوری و شتابدهی فناوری در حوزه الکترونیک ساخته شده است.همچنین این فب در برخی محصولات همچون مپ خودرو و سنسور اکسیژن نیز قابلیت تولید محصول در مقیاس صنعتی را دارد. بنابراین برنامه‌‌‌ریزی شده است تا علاوه بر تولید محصول در توسعه فناوری میکرو نیز فعالیت کنیم.

* امکان حضور شرکت‌های دانش‌بنیان
به گفته حسین شکی، برای همکاری با شرکت‌ها چند مدل کاری دیده شده است؛ یکی از روش‌های همکاری در قالب شتاب دهنده است، به طوری که شرکت‌های نوپا می‌توانند در این جا بر روی ایده خود کار کنند. همچنین شرکت‌های دانش‌بنیان می‌توانند از خدمات این مرکز بهره‌مند شوند و محصول مورد نظر خود را به تولید برسانند.

* حمایت معاونت علمی و صندوق نانو در ایجاد فب

وی با اشاره به اینکه استارت تشکیل این ساختمان از سال ۹۷ خورده است؛ تصریح کرد: فب با حمایت معاونت علمی و صندوق نانو ایجاد شده است، در واقع ما در کشور هرگز این زیرساخت را برای استفاده عمومی نداشته‌ایم البته در حوزه نظامی وجود دارد اما در دسترس پژوهشگران قرار نداشت به همین منظور به طراحی این فب اقدام کردیم. هزینه برای ساخت فب میکرو نانو الکترونیک حدود یک میلیون دلار بوده است، در صورتی که در کشور های دیگر این فب با هزینه ۳۰ میلیون دلار به بهره‌برداری می‌رسد.

* کمک به خروج کمتر ارز و ارزآوری برای کشور

مهدی اکبری دانش آاموخته دکتری دانشگاه تهران و سازنده میکروسکوپ الکترون روبشی با رونمایی از این محصول در این فب درباره محصول خود گفت: حدود ۵ سال است که به صورت مستمر بر روی این پروژه کار کرده‌ایم. قیمت جهانی ارزان ترین نوع این ماشین در اسفند ماه با دلار ۱۲ هزار تومان ۶ میلیارد تومان بود. اما هزینه‌ای که ما برای فروش آن در نظر گرفته ایم ۵۰ هزار دلار معادل با یک میلیارد و ۵۰۰ هزار تومان خواهد بود.

* پیشرفت در حوزه ساخت دستگاه

وی درباره کارایی این محصول گفت: میکروسکوپ الکترون روشی برای دیدن ذرات بسیار کوچک با نور تا یک محدوده‌ای است، به همین منظور برای دیدن ذرات بسیار ریزتر به نورهایی نیاز می‌شود که طول موج کمتری دارند. عمدتا از میکروسکوپ‌های الکترونیکی برای این فرایند استفاده می‌شود. در همین راستا ما نیز به ساخت اسکنر الکترو ماکروسکوپ پرداختیم؛ این اسکنر یک پرتو الکترونیکی بسیار نازک را تولید می‌کند و این پرتو بعد از این که نمونه را جاروب میکند همزمان یک سیگنال بازگشتی از نمونه را می‌فرستد و در تصویر نشان می‌دهد. حدود یکسال دیگر زمان می‌برد تا به محصول مورد اعتماد خود دست یابیم  به طوری که دیگر نیاز به سرویس نگهداری نداشته باشد.

وی همچنین در بازدید از تجهیزات اتاق دیگر این فب گفت:‌ اتاق لایه نشانی و لایه برداری با چند دستگاه کامل شده است، منظور از لایه نشانی این است که ما گاهی برای ساخت ادوات خود نیازمند این هستیم تا موادی را از یک تارگت برداریم و بر زیرلایه بنشانیم، برای این فرایند مکانیزم‌های مختلفی نیاز است؛ یکی از روش‌ها گرم کردن است که از طریق ماشین pvd انجام می‌‌شود. ماشین دیگری نیز در این اتاق وجود دارد به نام کندوکاش که به وسیله آن مواد از روی تارگت از طریق پلاسما بلند می‌شوند. ماشین سوم و چهارم نیز کوره هستند که به وسیله آنها رشد اکسید و نفوذ را انجام می‌دهیم. همچنین در این مکان ماشینی از خانواده svd وجود دارد که به کار های شیمیایی می‌پردازد. علاوه بر دستگاه لایه برداری دستگاه زدایش نیز در این فب وجود دارد، و از معدود دستگاه‌هایی است که زدایش را با استفاده از یون های فعال انجام می‌دهد.

* ساخت دستگاه‌های منحصربفرد به کمک محققان داخلی 

اکبری در بازدید از اتاق سوم فب الکترونیک درباره تجهیزات این مجموعه گفت: دستگاه رسوب بخار شیمیایی در این مجموعه قرار دارد و طوری برنامه ریزی شده است تا انواع دستگاه های svd و pvdرا داشته باشد تا براساس نیاز از آن‌ها استفاده کند.

دانش آموخته دانشگاه تهران در بازدید از اتاق چهارم این فب افزود:‌ اتاق لیتوگرافی تمیزترین اتاق است به دلیل این که نباید کوچک‌ترین ذره‌ای در این مکان وجود داشته باشد، فرق دیگری که این اتاق با دیگر اتاق ها دارد نور زرد آن است زیرا مواد مورد استفاده در این اتاق عمدتا نور فرابنفش است. بنابراین لازم است نور زرد تابیده شود تا مواد با نور واکنش شیمیایی نداشته باشند.

برای عضویت در کانال رصد روز کلیک کنید     

فارس