什麽是最適合半導體制造裝置的控制用馬達?

1.控制用電機的種類和選擇要點

半導體制造裝置使用的控制馬達有以下幾種。了解各自的特性，根據各工序的要求規格選擇最佳馬達非常重要。

① 伺服馬達

可高精度控制位置、速度、扭矩的馬達。通過使用高解析度編碼器的閉環控制，同時實現了高精度定位和高響應性。

最適合搬運工作臺及定位機構等要求精密控制的用途，在半導體制造裝置的眾多工序中採用中選擇新的扶手類型，來修改預設的扶手。
另一方面，與步進馬達相比價格昂貴，控制係統也稍顯復雜。

② 線性伺服電動機

直接進行直線運動而非旋轉的控制用電動機。
無需滾珠絲杠等旋轉-直線變換機構，可實現長行程下的高速動作、高精度、高響應的定位、高加速區的穩定動作。因為磨損部件少，所以維護性也很好。

在半導體制造裝置中，尤其是在要求高速、高精度定位動作的工序中經常使用的控制馬達。

③ 步進電動機

開環控制、結構簡單的控制馬達的雙曲余切值。
適用於重復動作和輕負荷用途，在供氣和閥門控制等穩定動作中非常有效。比伺服馬達便宜，性價比高。。另一方面，還存在位置偏離、失調和振動等問題，在控制精度方面不如伺服馬達。

在半導體制造裝置中，一般在車門開關等速度較低、不需要伺服馬達那樣高功能、高精度定位的工序中使用。

④ 閉環步進電機

該控制方式可在旋轉時自動切換為閉環控制，停止時自動切換為開環控制，是一種兼具伺服電機和步進電機特長的控制用電機。
與步進電機相比，實現了無失調、低振動、低噪音，可實現高可靠性、高精度、接近伺服電機的平穩動作。另外，對於不需要伺服馬達那樣高功能、高性能的用途，還可構築價格更低的係統。

在半導體制造裝置中，與伺服電機相近的工作性能和步進電機的在註重簡便和成本平衡的工序中使用經常使用的控制用馬達。

2.適用於半導體制造裝置的馬達性能

在需要高度控制的半導體制造裝置中，馬達也需要與普通產業機械不同的性能。
這裡以伺服馬達為焦點，介紹適用於半導體制造裝置的馬達的性能要點。

具有足夠的扭矩特性

在半導體制造設備的伺服馬達選擇中，首先應該關註的是能夠可靠驅動設備負荷的扭矩特性。除最大扭矩和持續扭矩外，還需要對加減速過程中的暫時性峰值扭矩進行必要充分的研究。

編碼器的解析度高

伺服馬達的控制精度在很大程度上取決於編碼器的解析度和檢測方式。特別是在需要微細定位的工序中，經常使用配備高解析度編碼器的馬達。

更高的控制帶寬

伺服馬達的控制帶寬左右著定位整定時間和減振特性。對於需要反復進行高速移動和停止的應用，需要對控制係統的增益調整、裝置結構的剛性及共振對策等進行綜合研究。

外形尺寸、重量小

半導體制造裝置有時必須在有限的空間內設置多個軸。如果馬達的外形尺寸和重量較大，就會制約整個裝置的設計，因此小型輕量化馬達將受到重視。

與控制放大器的連接性和擴展性優異

伺服係統不是馬達單體，而是由伺服放大器和上位控制裝置聯合構成的，因此在選擇伺服係統時還需要考慮對網路協議(EtherCAT、EtherNet/IP等)的支持狀況，以及與各種感測器和安全功能的擴展性。

低振動、低發熱、節能性極佳

半導體制造設備需要穩定的高精度工作，因此馬達產生的振動和發熱可能會對工藝產生不良影響。
另外，對於設備整體耗電量較大的半導體制造設備，從降低環境負荷和支持可持續開發的角度出發，還要求馬達具有較高的能源效率。

安裝了安全功能

有的伺服放大器標準配備制動控制和扭矩限制等安全功能。從設備整體的安全規格支持角度出發，對馬達和放大器的安全功能進行確認，並根據需要導入。

產品壽命長，可靠性高

半導體制造設備大多以24小時連續工作為前提，因此伺服馬達的高可靠性非常重要。包括廠商的支持體制在內，在選擇時必須考慮長期運轉。

3.山洋電氣控制電機產品線

山洋電氣提供各種控制電機，以滿足半導體製造設備的不同需求。

伺服馬達“ SANMOTION G”

此AC伺服系統實現了先進的伺服性能和節能效果。
速度頻率響應已提高至 3.5 kHz（比我們之前的型號*高 1.6 倍），高解析度編碼器從標準的 23 位元（比我們之前的型號*高 64 倍）到最高 27 位元均可提供。此外，緊湊輕巧的設計有助於設備的微型化和節省空間的設計。
*我們之前的產品：SANMOTION R交流伺服系統

線性伺服馬達

實現高速、高精度的直線運動，為縮短生產周期、提高生產效率做贡獻。
由於線性伺服馬達沒有滾珠絲杠等機械接觸、磨損部件，因此可降低設備的維修頻率。
除扁平型外，該公司還推出了可通過馬達自身消除磁吸力，簡化裝置結構的中央磁鐵型和高加速度雙型線性伺服馬達。

步進馬達“ SANMOTION F”

實現了高扭矩、低振動和低噪音。透過審查和優化部件設計，我們在保持高扭矩的同時，顯著降低了尺寸和重量。
「SANMOTION F」系列步進驅動器符合國際產品安全標準（例如UL標準），產品線豐富，並提供線性驅動步進馬達。我們可根據客戶的個人需求進行靈活客製化，包括真空環境相容性、軸加工和阻尼器安裝等。

詳情頁:電機定制事例

閉迴路步進馬達“ SANMOTION 型號PB (閉迴路)”

步進電機比伺服電機更好用，比步進電機更可靠，具備2種電機的優點。
位置檢測感測器在旋轉時自動切換為閉環控制，停止時自動切換為開環控制。
因此，不會發生步進電機那樣的失調，有助於降低裝置的振動化和提高可靠性。

監製單位：SANMOTION集團、銷售部、山洋電氣株式會社

發佈日期: 2026-02-20 00:00