射頻電源在半導體製造過程中扮演著關鍵角色，無論是等離子體的產生、刻蝕工藝，還是薄膜沉積技術，都依賴其確保製程的精確性與高效性。在這些應用中，EtherCAT 憑藉高效的通訊性能與適應性，已成為半導體行業廣泛採用的工業乙太網通訊技術。
首圖 - 射頻電源在半導體製造中的應用
國內薄膜沉積與刻蝕設備普遍採用 EtherCAT 技術，而作為其核心部件的射頻電源，需支援 EtherCAT 協議並確保穩定通訊性能，以應對半導體製程中嚴苛的環境需求。
客戶面臨的挑戰
客戶在開發射頻電源時，面臨以下挑戰：
- 應對市場需求變化：目前需要實現 EtherCAT 協議，但未來可能需要支援其他工業通訊協議（如 Profibus DP、DeviceNet），如何快速應對協議變化是首要挑戰。
- 苛刻的應用環境：半導體設備對穩定性要求極高，任何生產過程中的通訊故障都可能造成巨大損失。
- 研發資源有限：射頻電源的核心競爭力在於射頻產品的研發，但開發並維護複雜的工業通訊協議需要大量資源投入，對客戶而言並不具備經濟效益。
圖一 - 苛刻的應用環境
宏虹解決方案
經過多款產品比較，客戶最終選擇 Anybus CompactCom M40 方案。該方案藉由射頻電源主控 MCU 與 M40 之間的 SPI 通訊，將通訊協議處理交由 M40 模組完成，大幅降低開發難度。
圖二 - Anybus CompactCom M40 模組
在宏虹提供的本土化技術支援下，客戶僅花費 25 天便完成了產品開發，並成功發佈至市場。通過此次開發，射頻電源成功相容了 EtherCAT、DeviceNet 和 PROFIBUS DP 三種常見的半導體工業通訊協議。
方案特點
圖三 - Anybus CompactCom M40 方案特點
- 多工業通訊協議支援：單一硬體設計即可相容多種工業通訊協議。
- 介面豐富：支援 UART、SPI 和 8bit/16bit 並口，提供彈性設計選擇。
- 開發簡便：縮短產品上市時間，提高市場競爭力。
- 易於使用：模組可滑入槽位，方便安裝與維護。
- 預認證：通過相關網路組織認證，加速產品上市進程。
Anybus CompactCom M40 完全支援 ETG.5003 半導體規範，硬體與軟體均滿足要求，幫助客戶顯著縮短產品開發與上市時間。
圖四 - Anybus CompactCom M40 半導體規範
方案的影響
自 2022 年起，客戶與宏虹合作推出的 M40 射頻電源方案已成功應用於半導體行業，並批量投產。
- 產品功率範圍從幾千瓦至數十千瓦，在客戶現場穩定運行。
- 相容 EtherCAT、DeviceNet 和 PROFIBUS DP 等主流協議。
- 該方案不僅助力射頻電源在半導體行業建立了良好口碑，年用量更達數千台。
圖五 - Anybus xgateway 選型矩陣
「Anybus 方案在半導體行業射頻電源產品上擁有廣泛應用案例，我們對其穩定性非常信任。令人驚訝的是，其產品開發過程同樣簡單高效，我們從開發到樣機僅用了 25 天，這對我們搶占市場起到了關鍵作用。」
案例總結
Anybus CompactCom M40 的嵌入式解決方案，幫助客戶快速完成了射頻電源的多工業通訊協議相容，極大縮短了開發週期並提高了產品穩定性。通過與宏虹的合作，客戶成功應對市場挑戰，在半導體行業樹立了強大品牌形象。
