技术革新：科尔摩根助力硅片干法匀胶机创新升级，为“芯”科技赋能

　　01 客户背景

　　埃森成立于本世纪初，专注于硅片加工设备领域。他们的产品涵盖了单晶圆及槽式湿法清洗设备、电镀设备、无应力抛光设备、立式炉管设备、前道涂胶显影设备以及PECVD设备等。除此之外，他们还不断创新，于2019年开始研发8吋硅片匀胶设备，随后在2021年推出了更具挑战性的12吋硅片干法匀胶设备。

　　02 机器设计需求

　　需求严苛极具挑战

　　硅片涂胶机在半导体制造中扮演着关键的角色。在硅片被清洗和切割后，涂胶机用于在硅片表面均匀涂覆一层匀胶，以准备进行后续的光刻或刻蚀加工。它的核心是一个可吸附并高速旋转的加工台，硅片通过真空负压被牢固吸附在涂胶加工座上，借助高速旋转的离心力将匀胶均匀分布到硅片表面。为满足这一要求，涂胶加工座的旋转必须采用中空电机直接驱动。

　　● 为了确保涂胶质量和设备运转的稳定性，埃森对这款硅片涂胶机加工座的旋转提出了诸多高规格的要求：

　　旋转加工座需要在旋转时实现高达6,000RPM的转速和30,000RPM/s的加速度，同时速度波动需控制在小于±1RPM，加工座在旋转时的轴向抖动也需保持在小于±10μm的范围内。

　　旋转加工座的旋转轴需要采用磁流体密封，以确保硅片在高速旋转时可以通过真空负压牢固吸附。

　　设备内部的空间相当狭小，要求封装好的加工座电机轴向高度不超过120mm。

　　电机需要采用水冷散热方式，以避免高速旋转时电机温升对涂胶质量造成影响。

　　而面对如此严苛的设计需求，埃森为测试样机预留的交付时间却仅有3个月。

　　03 方案与服务

　　专属方案高效创造

　　尽管之前没有与科尔摩根团队合作过，但埃森对科尔摩根在电机设计制造及运动控制领域的专业技术能力有所了解。当埃森的涂胶机项目提出了高度定制化性能需求和紧迫的样机交付周期后，他们主动联系了科尔摩根。科尔摩根在初步交流后，为埃森的研发项目提供了坚实的支持。

　　科尔摩根及其集成商合作伙伴基于KBM无框力矩电机为这台涂胶机加工台量身打造了一套独特的定制化电机解决方案，将KBM这款中空直驱电机嵌入旋转加工座，并为电机设计了专门的磁流体密封和水冷装置。

　　标准的KBM系列电机采用220VAC供电，可提供高达9,500RPM的转速，确保加工台运转达到所需的高转速。其独特的全密封定子绕组设计，能够以极小的体积尺寸实现较大的转矩输出，在帮助实现转台的高加速和高动态响应的同时，还灵活的适配了紧凑的设备安装空间。而转子磁体的自动防故障频带特性以及高达24位的高分辨率绝对值反馈，则是电机运转时极低速度波动的有力保障。