德國PI集團（Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG）成立于1970年，是一家世界領先的納米級高精度定位位移系統(tǒng)及測量系統(tǒng)的全球解決方案供應商。

近年來，PI在中國建立起生產(chǎn)基地和本地化研發(fā)團隊，在中國市場上的業(yè)務發(fā)展保持著穩(wěn)步成長的態(tài)勢，特別是在半導體設備行業(yè)，憑借豐富的實際開發(fā)經(jīng)驗與積累，PI在晶圓檢測測試機環(huán)節(jié)中取得了亮眼的成績，并同時與半導體設備廠商攜手合作，探索前道制程領域的創(chuàng)新突破。

// 發(fā)力半導體設備市場 //

最近幾年PI在中國市場上的業(yè)務發(fā)展保持著穩(wěn)步成長的態(tài)勢，除了科研這一重點細分市場之外，3C電子制造高精密點膠、醫(yī)療器械、光子學測試/裝配和封裝主動對準等都是PI目前重要的開拓領域，其中，半導體設備市場是較為明顯的一個業(yè)績增長點。盧進燈表示：

盡管近一年來全球整體經(jīng)濟環(huán)境處于下行周期，對PI中國區(qū)的業(yè)務發(fā)展也帶來了一定的影響，但一個令人可喜的現(xiàn)象是，我們在半導體設備市場的業(yè)務取得了長足的進步，在這一領域中，我們希望憑借自己多年來積累的高精密運控控制開發(fā)經(jīng)驗，能夠為中國半導體設備廠商提供具有差異化特征、且更高應用價值的一整套解決方案，其中包括電機、驅(qū)動、運動控制、軟件、配套設施以及售后服務支持等等。

例如，在晶圓檢測測試機環(huán)節(jié)中，隨著晶圓特征尺寸的減小和設計復雜度的增加，對于晶圓檢驗(即在起始晶圓或基板或成品器件中尋找缺陷)的要求越來越苛刻、挑戰(zhàn)性不斷增加，且成本日益高昂，這些使得半導體晶圓檢測工藝中亟需采用高精密運動控制技術以及具有嚴格速度調(diào)節(jié)的同步多軸動態(tài)性能方案，同時借助缺陷檢驗分步掃描技術，幫助半導體制造商通過早期缺陷檢測來防止成品率的損失，并降低成本——而這也正是PI高精密運動平臺的應用優(yōu)勢所在。

針對這一特定應用場景，PI高精密運動控制平臺在θZ軸采用直驅(qū)力矩電機，負責晶圓或基板的精細旋轉(zhuǎn)分度和對準，力矩電機高精度且可重復360度旋轉(zhuǎn)，無空回;磁性直接驅(qū)動器可實現(xiàn)高速度和加速度;直接驅(qū)動、無槽、無刷力矩電機可提供非常低的齒槽轉(zhuǎn)矩，并實現(xiàn)平穩(wěn)的速度和低誤差運動。

在Z軸，系統(tǒng)運用無鐵芯直線電機，做精密晶圓對準，電機具有的零齒槽效應可確保平滑的掃描速度或精密的增量步進;搭配高分辨率編碼器可實現(xiàn)運動平臺的納米級定位。 此外，在XY軸，系統(tǒng)采用高動態(tài)無鐵芯直線電機，可在長行程內(nèi)實現(xiàn)快速、精密的輪廓加工;搭配絕對編碼器，確保運行期間的安全性;低外形剛性平臺可減少阿貝偏移;優(yōu)化的集成電纜管理，可減少運動阻力并延長使用壽命;花崗巖底座進一步保證了運動系統(tǒng)的較高性能。

而在驅(qū)控部分，PI高精密運動控制平臺結合集團內(nèi)部ACS Motion開發(fā)的支持EtherCAT協(xié)議標準的運動控制和驅(qū)動模塊，為客戶提供了開放式網(wǎng)絡連接方式，同時先進的驅(qū)控算法也為快速步進和穩(wěn)定、高就位穩(wěn)定性以及出色的恒定掃描速度提供了保障，且控制器具有自動聚焦功能，可實現(xiàn)動態(tài)聚焦調(diào)整，前瞻功能還可調(diào)整速度以保持精度，并支持廣泛的編程環(huán)境及高級語言，助力用戶輕松編程運動路徑，包括G代碼等等。

// 磁懸浮創(chuàng)新突破極限 //

全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈在近幾年發(fā)生的劇烈震蕩以及供應鏈重構，有目共睹，這也為中國本土半導體產(chǎn)業(yè)提供了的一個良好的發(fā)展機遇。在PI走過的五十多年發(fā)展歷程中，公司在半導體設備領域具有豐富的實際開發(fā)經(jīng)驗與積累，身處于中國半導體制造的新一輪高速發(fā)展期，除了晶圓檢測之外，PI直驅(qū)技術方案也正朝著半導體制造的前道工藝邁進。據(jù)悉，目前PI已和國內(nèi)部分半導體設備行業(yè)的龍頭企業(yè)結為了緊密的合作伙伴關系，并已有產(chǎn)品批量供應客戶。盧進燈介紹道：

半導體制造的工藝流程較長，目前大部分國內(nèi)廠商主要集中在后道制程上，而在光刻、刻蝕、沉積、摻雜/離子植入等半導體前道制程方面，基本上還是由少數(shù)幾家歐美大公司所主導，近些年中國半導體企業(yè)加大了對前道工藝制程的研發(fā)投入，在這一過程中，PI也非常愿意與國內(nèi)客戶攜手攻關，助力中國半導體設備技術實現(xiàn)升級突破。

除了在測試機部分發(fā)力之外，據(jù)了解，PI研發(fā)推出的一些新技術也正在半導體制造領域嶄露頭角。例如，PI創(chuàng)新開發(fā)的磁懸浮技術使用純磁場支持的非接觸式平臺，可在空間中以六個自由度自由定位，結合特有的驅(qū)動和傳感器技術，該磁懸浮技術可將分辨率降至納米精度甚至皮米級別精度，同時具有高動態(tài)性，且不會產(chǎn)生粉塵顆粒，特別是能夠滿足在高潔凈空間中的加工要求。

與通常采用的氣浮平臺相比，PI磁懸浮技術幾乎無磨損，即使在高負荷周期和高動態(tài)條件下，也能保證整個使用壽命內(nèi)的優(yōu)良性能，并且無振動，能夠在超高真空或高級潔凈室等精細環(huán)境中實現(xiàn)零顆粒操作。據(jù)介紹，這項新技術在半導體前道制程光刻設備、檢測計量等環(huán)節(jié)上會有非常好的應用前景。

// 建立本地化生產(chǎn)基地 //

早在2019年，PI就開始備籌備建立位于常州的生產(chǎn)基地，2021年，PI常州工廠正式投產(chǎn)，為中國本土市場客戶提供了穩(wěn)定的產(chǎn)品供應貨期和品質(zhì)保障。目前，PI中國工廠的產(chǎn)能正穩(wěn)步提高，生產(chǎn)規(guī)模逐步擴大，并且還在上海增設了應用技術實驗室，以便于能夠結合實際需求，開發(fā)出真正滿足中國用戶使用要求的產(chǎn)品和技術方案。

針對現(xiàn)階段直驅(qū)市場“內(nèi)卷”現(xiàn)象升級的狀況，盧進燈認為，行業(yè)“內(nèi)卷”是一把“雙刃劍”，它一方面可以為中國自動化用戶帶來許多低成本的技術解決方案;但另一方面，僅僅圍繞產(chǎn)品價格展開的競爭，也在不斷壓縮企業(yè)的利潤空間，使得企業(yè)沒有充足的資金和動力去投入到產(chǎn)品研發(fā)中，開發(fā)更加創(chuàng)新型的產(chǎn)品、方案，因此，從長期來看，弊大于利，尤其是不利于企業(yè)和整體行業(yè)的健康、良性發(fā)展，甚至有可能會成為行業(yè)進步的一個阻力。盧進燈說，

市場競爭確實在所避免，但最重要的是首先要明確企業(yè)自身的市場定位，PI始終聚焦在半導體生產(chǎn)和檢驗、高精度工業(yè)制造、光學對準和計量、顯微鏡和生命科學等高端應用領域，同時通過我們本地化工廠和研發(fā)團隊，為中國客戶提供品質(zhì)優(yōu)秀且具有差異化特點的產(chǎn)品和技術方案。

在全球工業(yè)加速邁向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的當下，制造業(yè)對于光通訊、納米級加工等前沿技術的需求愈發(fā)凸顯，憑借在壓電控制、馬達驅(qū)動控制、磁性驅(qū)動控制、傳感器、運動控制等技術組合上的豐富經(jīng)驗，PI將針對各種實際應用場景，力爭為客戶帶來完整的、定制化的高精密運動控制及定位系統(tǒng)解決方案，協(xié)助中國企業(yè)提升研發(fā)和生產(chǎn)效率。

審核編輯：劉清