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解決事例 半導体製造装置メーカーE社 (従業員数:200名) 半導体製造装置の“高スループット化”が需要拡大のカギ! 「俊敏」かつ「高信頼」なモータで,開発リードタイム短縮に貢献せよ。

解決策
効果・結果
  • サーボモータとステッピングモータの長所を融合して「脱調レス」「完全停止」のシステムを実現。搬送部分の高スループット化に貢献。
  • 低速域での高トルク特性により,位置決め時間を大幅に短縮。
  • 装置内の搬送システムを小型化し,さらに75%ものコストダウンに成功。
  • ステッピングモータのような使いやすさで,開発期間を短縮。
サーボモータとステッピングモータのいいとこ取り?「信頼性」と「高トルク」に着目

新しい装置の開発を続けていたS氏は,とある産業機器のイベントで山洋電気のクローズドループステッピングシステム「SANMOTION Model No.PB」と出会います。営業担当者に話を聞くと,このシステムを採用し,飛躍的な改善を果たしたメーカーの事例があるとのこと。うまくすれば,自分たちにも適用できるのではないかと思い,詳細な説明を求めることにしました。

なかでもS氏が着目したのは,サーボモータに比べて低速域でのトルクが大きい点と,ステッピングモータ特有の「脱調」が無い点でした。E社の装置では短いストロークの位置決めが大半を占めていたため,低速域での高トルク特性が有利に働き,同等の位置決め精度を保ちながら駆動部のダウンサイジングなどの改善効果が期待できました。

“信頼性そのままに「高速化」を実現!大幅な「生産性向上」にも成功

E社はさっそく,「SANMOTION Model No.PB」の評価を開始しました。実際に動作させてみるとゲイン調整などサーボのような複雑なパラメータ設定は不要で,あらかじめ設定したポイント番号・プログラム番号を,汎用I/Oで指定するだけで簡単にシステムをコントロールできたため,評価工程はスムーズに進行。そして以下の結果を得ました。

E社における「SANMOTION Model No.PB」の評価結果

  • 低速域では通常のサーボモータに比べトルクが高いため,ダウンサイズしても同等以上の
    動作特性が得られた。また,短距離間の位置決め時間が大幅に短縮。
  • 4軸一体型アンプを採用することで,75%の省スペース化を実現。
    さらに,省配線化・軽量化にもつながった。
  • 停止時はオープンループ制御に切り替わるため,位置決め完了時の微振動がゼロ。

搬送部分の性能向上を確信したE社は,ほどなく「SANMOTION Model No.PB」の採用を決断しました。そして新しい半導体製造装置に組み込むことで大幅な性能向上を果たしたのです。S氏は今回の採用についてこう総括します。

「今回,「SANMOTION Model No.PB」に出会ったことで,画期的な性能向上につながりました。信頼性はそのままで高速化できたことにより業界最高レベルのスループットが実現できました。搬送部分を約半分に小型化できたので,ユニットの追加搭載数が増えて,単位面積あたりの生産性が飛躍的に向上しました。また,従来のサーボシステムからの置き換えにより,駆動系のコストが約75%もダウンしました。」

E社の新たな装置は,ユーザーからも高い評価を得ています。同社の装置は今後も半導体製造を支えていくでしょう。

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