半導體製造工藝的複雜程度高居各行業之首。該行業如何通過創新解決方案滿足日益增長的需求？倍福憑借其自動化產品組合證明：先進的控製理念
、靈活的通信標準以及精密協調的係統，不僅能夠提升半導體生產效率，還能確保其麵向未來的適應能力。

在當前的主流電動汽車電子係統中

，安裝的半導體組件數量已達到 3,000 至 8,000 個，用於實現電機控製
、電池管理與輔助係統，且這一數字未來仍有望繼續增長。無論是在移動出行、通信互聯
、健康監測、公共安全
、娛樂係統、能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)

，還(hai)是(shi)環(huan)保(bao)領(ling)域(yu)，半(ban)導(dao)體(ti)幾(ji)乎(hu)構(gou)成(cheng)了(le)生(sheng)活(huo)各(ge)個(ge)領(ling)域(yu)創(chuang)新(xin)與(yu)進(jin)步(bu)的(de)基(ji)礎(chu)。因(yin)此(ci)
，半(ban)導(dao)體(ti)行(xing)業(ye)在(zai)我(wo)們(men)的(de)社(she)會(hui)中(zhong)占(zhan)據(ju)著(zhe)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)的(de)地(di)位(wei)。然(ran)而(er)，該(gai)行(xing)業(ye)也(ye)正(zheng)麵(mian)臨(lin)著(zhe)與(yu)其(qi)他(ta)行(xing)業(ye)相(xiang)同(tong)的(de)挑(tiao)戰(zhan)：對質量、效率和產能方麵的要求不斷提升，同時伴隨著成本壓力的日益加劇。自動化技術是半導體製造領域成功應對這些挑戰的關鍵驅動力 — 正如在其它領域一樣。

然而，該領域的製造工藝在兩個方麵與其他行業截然不同：首先是生產所需的精密程度。最先進的處理器往往包含幾十億個晶體管， 為實現這一目標
，需要在晶圓上實現幾個納米級結構間距。這直接引出了第二個特點：如此精密的作業需要前所未有的繁多生產步驟。數十道工序必須無縫銜接
，其中多數還需在潔淨室環境中完成。

從晶圓製造、光刻，到測試與封裝，各個環節雖千差萬別
，但都要求高精度控製與無縫監測。”倍福半導體行業經理 Marcel Ellwart 表示

， “此ci外wai

，生sheng產chan係xi統tong還hai必bi須xu能neng夠gou靈ling活huo適shi應ying產chan品pin型xing號hao的de不bu斷duan變bian化hua，在zai保bao證zheng極ji致zhi品pin質zhi的de同tong時shi實shi現xian高gao吞tun吐tu率lv。這zhe就jiu使shi得de先xian進jin自zi動dong化hua技ji術shu的de應ying用yong不bu可ke或huo缺que。

—— 倍福半導體行業經理Marcel Ellwart

EtherCAT — 半導體行業的技術標準

zidonghuazhuanjiabeifupingjieguangfanerquanmiandechanpinxian，nenggouwanmeiqihebandaotixingyefenfanfuzadegongyiyuyingyongxuqiu。zaicilingyu，tongxinjishubanyanzhejuzuqingzhongdejiaose：“EtherCAT 是倍福研發的現場總線標準，它早已確立在半導體製造領域通信協議的領導地位。”Marcel Ellwart 強調道。如今，絕大多數主流設備製造商都選擇采用 EtherCAT 技術。其成功的關鍵在於穩定一致的實時性能、高度靈活性和出色的可擴展性。“EtherCAT 憑借其開放式架構與廠商的廣泛認可
，能夠輕鬆集成從傳感器、執行器到複雜控製係統在內的各類組件與係統。”這位行業經理進一步指出。

倍福通過基於 PC 的控製技術
，為半導體行業提供了量身打造的控製解決方案。該方案覆蓋從晶圓加工到芯片封裝的全流程自動化任務， 不僅涵蓋 PLC，還集成了 HMI、運動控製
、測量技術與機器視覺功能。TwinCAT 3 軟件平台將工業 PC 轉化為適用於所有開發和 Runtime 的高效實時控製係統。為滿足半導體行業的多樣化需求，該自動化軟件采用模塊化設計
，並可通過眾多功能靈活擴展。

解鎖特殊行業價值密碼

倍(bei)福(fu)通(tong)過(guo)其(qi)全(quan)麵(mian)的(de)產(chan)品(pin)組(zu)合(he)，為(wei)半(ban)導(dao)體(ti)行(xing)業(ye)應(ying)對(dui)上(shang)述(shu)挑(tiao)戰(zhan)提(ti)供(gong)高(gao)性(xing)能(neng)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。其(qi)中(zhong)包(bao)含(han)多(duo)項(xiang)由(you)總(zong)部(bu)位(wei)於(yu)威(wei)爾(er)的(de)倍(bei)福(fu)公(gong)司(si)推(tui)出(chu)的(de)創(chuang)新(xin)技(ji)術(shu)，這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)尤(you)為(wei)契(qi)合(he)該(gai)行(xing)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)脈(mai)搏(bo)：

•現代人工智能解決方案為半導體製造業帶來了巨大潛力。倍福已將機器學習功能集成到 TwinCAT 3 控製軟件中
，通過模塊化的軟硬件係統
，使 AI 模型可直接嵌入 PLC 運行。從數據收集和模型訓練到學習模型的最終執行，用戶可獲得一個不會綁定任何平台、完全開放的工作流程。倍福目前已實現的人工智能應用包括：用於預測性維護的異常檢測、質檢中的圖像分類，以及優化生產工藝的時間序列分析。

•EJ 係列緊湊型 EtherCAT 插拔式模塊可替代原量產設備中研發過程複雜繁瑣的 I/O 板卡。這些模塊直接插接在信號分配板上
，將信號和/或電壓分配至專用連接器
，實現時間、成本和空間的三重節省，同時徹底杜絕接線錯誤的風險。 與典型的 EtherCAT 端子模塊一樣，EJ 模塊也提供豐富的信號類型
，並完全集成了安全功能和運動控製功能。

•為降低係統複雜度，倍福將伺服電機和步進電機的驅動控製功能直接集成至 I/O 模塊中。在 48 V 直流應用領域
，通過 EtherCAT 插拔式模塊、伺服電機端子模塊或端子盒與 AM8100 電機係列結合

，可構建結構極其緊湊
，兼具高動態性能與高精度的伺服軸。此外，采用 I/O 集成化控製方案還能夠直接控製設備上的調節閥或伺服驅動器。

•在測量技術領域，倍福的產品陣容同樣契合半導體行業需求：從 1 秒周期到千赫茲頻率
，從電壓和電流測量到振動和力的測量。ELM 係列高端測量模塊可無縫集成至 EtherCAT I/O 係統，並在采集過程關鍵性測量通道數據時始終保持穩定可靠。TwinCAT 自動化軟件為生成的數據分析提供了專業的工具支撐。

•倍bei福fu機ji器qi視shi覺jiao解jie決jue方fang案an將jiang實shi時shi圖tu像xiang處chu理li技ji術shu無wu縫feng集ji成cheng至zhi晶jing圓yuan加jia工gong生sheng產chan線xian，既ji能neng適shi配pei新xin建jian造zao控kong製zhi係xi統tong，也ye可ke兼jian容rong現xian有you控kong製zhi環huan境jing。該gai方fang案an打da破po了le機ji器qi視shi覺jiao技ji術shu與yu自zi動dong化hua技ji術shu之zhi間jian的de傳chuan統tong壁bi壘lei。同tong時shi
，機ji器qi視shi覺jiao組zu件jian產chan品pin係xi列lie
，包bao括kuo工gong業ye相xiang機ji、光學鏡頭

、光源以及 TwinCAT Vision 軟件，都采用穩健設計，具有高可擴展性及長期供貨保障。

•XPlanar 正在革新半導體行業的輸送流程。這款平麵電機係統能夠高動態、高gao精jing度du且qie高gao度du靈ling活huo地di輸shu送song工gong件jian，不bu僅jin適shi用yong於yu係xi統tong內nei
，還hai可ke實shi現xian設she備bei間jian輸shu送song。動dong子zi以yi非fei接jie觸chu方fang式shi彼bi此ci獨du立li地di沿yan著zhe預yu設she的de路lu線xian運yun行xing。每mei個ge動dong子zi都dou可ke以yi相xiang互hu超chao越yue
，並bing且qie可ke以yi在zai不bu影ying響xiang生sheng產chan流liu程cheng的de情qing況kuang下xia從cong生sheng產chan流liu撤che出chu或huo進jin入ru等deng候hou區qu。

倍福半導體行業成功案例精選

近jin年nian來lai，倍bei福fu依yi托tuo其qi全quan麵mian且qie完wan善shan的de產chan品pin組zu合he，以yi及ji在zai行xing業ye內nei沉chen澱dian積ji累lei的de深shen厚hou專zhuan業ye知zhi識shi
，成cheng功gong在zai半ban導dao體ti生sheng產chan的de全quan價jia值zhi鏈lian環huan節jie中zhong
，完wan成cheng了le大da量liang應ying用yong的de自zi動dong化hua應ying用yong，取qu得de了le顯xian著zhu的de成cheng果guo。以yi下xia這zhe些xie曾zeng刊kan載zai於yu倍bei福fu《PC Contorl》客戶雜誌中的典型案例，生動展現了我們解決方案的廣泛適用性。

單晶生長：晶盛機電在其單晶爐自動化應用中采用了倍福解決方案


，它由嵌入式控製器

、TwinCAT 3 自動化軟件和 EtherCAT I/O 端子模塊構成。該方案取代了原有的 PLC 和溫度控製器，在靈活性、可擴展性及集成性方麵實現顯著提升。其工藝控製核心在於精準溫控 — 通過長時間維持均勻溫場確保單晶生長質量，這對單晶生長具有決定性意義。

高純氣體：Applied Energy Systems 公司最近成功研發出一款可滿足半導體製造領域工業 4.0 要求的超高純供氣控製係統。該係統除采用倍福的 CP6606 緊湊型麵板型 PC 外
，還搭載了 EJ 係列插拔式 I/O 模塊。這款超緊湊型係統在保留原有外殼尺寸的同時，實現了功能擴展，配備 OPC UA 和雲接口，提供靈活的定製選項，並使安裝時間縮減 50%。

芯片搬運：Mühlbauer 公司在其應用於半導體製造後道工藝的高精度芯片分選機中同樣采用了 EJ 插拔式模塊。該方案實現了每小時 30,000 枚微芯片的處理能力，不僅提升了晶圓輸送效率
，還大幅減少了布線工作量。四塊插接了 26 個 EtherCAT 插拔式模塊的特製信號分配板將數字量和模擬量 I/O、增量編碼器、步進電機模塊
，以及陶瓷電機和壓電電機的供電邏輯與伺服驅動器整合於一體。

新材料：氧化镓在新型半導體材料生產領域展現出了巨大的應用潛力。然而
，傳統係統因靈活性有限、可靠性不足及成本高昂等因素製約了技術發展。Agnitron 公司基於 PC 控製技術打造出靈活的通用型解決方案，該方案可在數日內完成配置轉換。通過 EtherCAT 實現大量熱電偶與 I/O 模塊的緊湊且節省空間的組網，進而無縫集成現有現場設備。

先進封裝：在微型化浪潮的推動下
，傳統光刻工藝不斷被推向物理極限的邊緣。在此背景下，初創企業 Fonontech 正積極探索全新的技術路徑，以尋求突破。其 Impulse Printing™ 技術采用蝕刻有微米級結構並集成加熱結構的矽層轉印基板， 旨在實現 5 微米分辨率與極低套刻誤差。控製器通過基於 PC 的控製技術
、EtherCAT 和 XFC 極速控製技術，實現了實時同步與精確定位。

人工智能與邊緣計算：開啟智能新時代

這些應用案例充分證明
，半導體製造正步入一個全新時代。“倍福自動化解決方案為應對新挑戰，推進智能製造奠定了堅實基礎。”Marcel Ellwart 總結道。基於 PC 的控製技術、強大的數據處理能力與 EtherCAT shishitongxinjishuronghe，shijichengrengongzhinengsuanfashixiangongyiyouhuachengweikeneng。bianyuanjisuanjiejuefanganzhulizaishebeiduanzhijiejinxingfenbushishujufenxi，suoduanxiangyingshijianbingtishengxitongkeyongxing。zhexiechuangxinshijianweiweilaigoujiangenggaoxiao、更靈活

、更可持續的半導體生產模式鋪平了道路。

　　關於德國倍福

　　倍福（Beckhoff）是一家專注於自動化新技術的德資企業
，創立於 1980 nian，zongbuweiyudeguoweiershi。zuoweiquanqiuzidonghuajishudequdongzhe，beifudingyilezidonghualingyudexuduobiaozhun，shiguojibiaozhundezhidingzhehetuidongzhe。gongsisuoshengchandegongye PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統
，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力

，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作夥伴
，業務遍及 70 多個國家和地區。

　　倍福於 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶於上海市北高新產業園區，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造
、金屬加工、包裝機械、印刷機械

、塑料加工、輪胎加工、木材加工
、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。

　　公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準

，並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議，將 IT 技術
、互聯網和自動化技術完美融合在一起，為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。

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