氮气在SMT行业的应用
氮气在SMT技术的应用
氮气在SMT技术的应用
氮气在SMT焊接中的主要作用包括：氮保护层、屏蔽波峰、回流焊等。
无铅焊要求的温度很高，在200度以上时，焊料会加速氧化，为了提高无铅焊点焊接质量，以及焊点表面不被氧化，需要采用惰性气体保护。
氮气由于制造成本低，容易获取，成为一种合适的保护气。
回流焊中的氮气在惰性气体应用于波峰焊接制程之前，氮气就一直用于回流焊接中。
在回流焊接中使用氮气有以下优点：端子和焊盘的湿润较快；可焊性变化少；改善了助焊剂残留物和焊点表面的外观；快速冷却而没有铜氧化。
高纯氮气在冶金、电子行业中的应用
退火 ， 渗碳 、 碳氮共渗 、软氮化及复碳等工艺都可
以采用氮基气气氛来完成 ， 所处理的金属零件在质
量上可与传统 的吸热式气氛处理相媲美 。 高纯氮气 是一种中性气体 ， 在非活化状态下 ， 高纯氮气可用 作保护加热 ，防止钢、铁 、铜 、铝制品的氧化 、脱
催化氧化器是连续工作 的， 两个脱氧干燥吸附 器交替工作和再生 ，由可编程序控 制器 自动控制 ，
再生气 由产 品气引出一部分 ， 加入适量 的高纯氢气
而成 ，再生尾气放空到室外 。 度Ｄ∞锄∞即∞加 温 ｏ ４ ３ ３ ２己 Ｈ ０
形势对高纯材料 和高纯试剂提 出了更高要 求。 对高纯气体而言 。 要 求具有高稳定性。 本文初步介绍 了高纯 氮气在 冶金 、
电子行业的 应用 ， 详 细阐述 了高纯氮气纯化 工艺技术 。
关键词：高纯氮气 ； 催 化氧化 ； 脱 氧干燥
１ 高纯 氮气在 冶金行 业的应用
随着我 国冶金行业 的发展 ， 国家对工业产品质 量要求 的提高 ， 人们 日益感到控制气氛热处理落后 状况的影响 ， 迫使人们去寻找新 的气源 ， 寻求发展
已达指标要求 ， 经过滤器 和产 品气控制阀送人使用
点。
３ ． ２ ． ２脱氧 干燥技 术
除去了还原性杂质的氮气 ， 通过脱氧干燥吸附 器， 氮气 中的氧、水、二氧化碳被脱氧干燥吸附剂 吸附， 从气相转移到 固体表面上 ， 当吸附达到饱和 时， 卸压升温 ， 通人氮 、 氢混合气活化脱氧干燥 吸 附剂 ， 活化完全后通人脱氧干燥吸附器出口产品氮
３ ． １工艺流 程
原料氮气经手动 阀到热交换器 ， 气体 由室温加
热到２ ５ ０ ￣ Ｃ 左右 ， 进 入催 化 氧 化器 ， 在３ ３ ０ ℃左 右 的
SMT表面贴装回流工艺中使用氮气的理由
SMT表面贴装回流工艺中使用氮气的理由2009年01月05日点击: 1537 编辑: tg_lig工厂实际应用心得随着无铅制程已经提上日程，其中一个关键环节——N2的供应也是令各位大伤脑筋，是向气体公司买N2呢？还是自己买N2产生机？其实N2有3个供应方式，下面我就大概说一说。
1. N2 Distillation 也就是气体分馏塔。
这类设备占地面积很大，而且造价昂贵（560K美金以上！），一般是气体公司或者是N2使用量特别大的公司才会配备。
其工作原理是把空气压缩，使其液化，然后再利用氮气、氧气的沸点不同，将其分馏。
一般来说生产出来的N2的纯度可以达到5个9（99.999%）。
我们经过分馏，除了得到所需的79%的氮气，还有增值品——21%的氧气和不到1%的氩气。
氧气需另找销路，可以卖给医院或者是钢材加工厂（氧焊）。
点评：造价太高，需要场地，其维护成本也高，为了生产线造气体分馏塔？还不如直接成立气体公司卖气体得了。
2. 向气体公司买气体。
在厂里面建一个气体储存罐，气体公司定期运液态氮气过来补充,气体纯度可以达到5个9.按照实际使用的数量买单就是了，但是有一点需要特别注意：气源不能太远，一般以300km以内为宜，否则会导致气体成本的增加。
点评：这方案应该是适用于氮气用量较少的公司和医院。
3. N2 generator 氮气生产机。
其特点是随着生产线的运转而运作，而不需要气体储存罐，除了设备的成本之外，机器运行时只需要电力成本；另外气体的纯度由客户确定之后不可改变——因为氮气产生机里面的CMS碳分子筛（三菱生产，一颗有4M个孔，其孔径正好介于氮气分子和氧气分子的直径之间。
）的孔径不可改变，同时，如果要求氮气的纯度越高，那么其生产速度就越慢。
N2 generator 分为Membrane 和PSA两种，其中membrane的纯度是95%~99。
9%，而PSA的纯度为99。
9%~99。
999%。
这两种的特点是气体流量越大，纯度越高，其耗电越大。
氮气在SMT行业的应用
-随着无铅制程已提上日程，如何顺利导入无铅化已成为SMT用户最关心的问题。
如何选择最社和自己生产的氮气源？如何肯定氮气气氛的具体参数？本钱到底增加多少？（一）氮气源的选择其实氮气源的供给方式有好几种，你能够有气体分馏塔、向气体公司购买瓶装氮、向气体公司购买液氮和现场制氮（N2 generator）可供选择。
气体公司或是N2利用量特别大的公司能够配备气体分馏塔（N2 Distillation）其工作原理是把空气紧缩，使其液化，然后在利用氮气、氧气的沸点不同，将其分馏。
这种设备占地面积专门大，而且造价昂贵，不适合一般企业。
气量很小的用户能够向气体公司购买钢瓶氮。
用高压钢瓶贮存氮气，然后直接输送到用气点进行利用。
瓶装氮气具有随开随用、灵活方便等长处。
但具有危险性高、本钱高、运输贮存麻烦等缺点。
若是瓶装氮已不能知足目前生产，你就应该向气体公司购买液态氮气或选用现场制氮来获取所需氮气。
用液氮储槽或杜瓦罐来贮存液态氮气，在需要使历时将液氮气化成气态氮，通过减压、升温后才可利用。
液氮具有方便快捷、随开随用等特点，但存罐中液氮需常常补充，这也给采购和运输带来麻烦与压力。
同时长期大量利用液氮，本钱高，运输麻烦，且受供给源的影响较大整体投资专门大。
现场制氮又有膜分离制氮（Membrane）和变压吸附（Pressure Swing Adsorption）制氮机。
膜分离制氮机是在20世纪80年代兴起的高科技技术。
该设备以空气为原料，中空纤维膜为分离利用氧和氮在膜组织里渗透速度不同——水和氧气能够通过而氮气则不能，从而实现氧氮分离。
膜分离制氮机制出的氮气纯度较低，一般为%。
而且膜分离制氮性能耗大，而且其核心部件——中空纤维膜主要依赖入口，价钱高，交货周期长，设备后续保护麻烦。
PSA制氮机主要以碳分子筛为吸附剂，紧缩空气为主要原料，利用氧气和氮气吸附速度不同，碳分子筛优先吸附氧，而氮大部份富集于不吸附相中，实现氧气和氮气的分离，取得咱们所需要的气体。
塑料制品加工中氮气辅助射出技术的应用
塑料制品加工中氮气辅助射出技术的应用塑胶制品在人们生产生活中已密不可分,这种供需关系也推动注塑业的迅猛发展.着眼未来石油的稀有性,控制成本是商家必争课题.由于注塑制品被各个行业广泛采用,对塑件精密度的要求也成了业内的难题......传统射出是将溶融塑料通过机械能高压注射到模腔内成型.但在注射,保压,冷却,收缩过程中产生的应力,和塑件壁厚收缩不一,使塑件变形曲翘,因此影响塑件精度.氮气辅助射出也叫氮气保压,它是将氮气高压缩(高最可达350bar)引入模腔(塑件)内部,来接替传统的射出保压.明确点说就是注塑机只需要完成注射模腔所需75%-95%的计量,余下的保压由氮气来完成.由于氮气在塑件内部形成一个中空的氮气高压气泡,并通过气体的特性均匀将压力向外扩张,所以它的应力是不变的.记住气泡永远都只会在中部,同时根据塑件的形状自动充满壁厚较厚的位置.经过冷却后在开模前排气释放压力,这样所得的结果,保压力平均(没有了注射应力),收缩应力平均.由此得到塑件的稳定的高精度尺寸.上述的动作同时能得到更多的帮助:1.在大幅度降低应力下,塑件尺寸得到精确保障;2.由于只需要注射75-95%的计量,因此,塑件本身的重量减轻,根据塑件外形而定,可以得到节省35%或以上的原料;3. 我们说过,在塑件的内部形成中空,通过圆的作用,塑件结构得到加强;4.由于它是经过高压成形,外观上的缩水痕迹也明显不见了;5.肉厚中空了,冷却时间减少了35%,成形周期也随之改变;6,因为气体形状的随意性,产品设计限制减少,不再期望抽芯或二次成型加工;7氮气是在塑件内部形成的压力,因此,锁模压力降低,只要模具尺寸允许,您可以在较小的机台上生产,由此降低设备损耗.以上技术被广泛应用于汽车,音响,电视,电脑,打印机,家具,餐具,保健器材,箱包等行业,国际国内企业都已采用并获认可,知名的如SONY,台湾奇美,,光电,京瓷,三星;海尔,奂鑫,华博,荣成等.有的为了精度,有的为了省料,都有绝对优势!。
氮气在各行业的用途
氮气在各行业中的应用1）冶金、金属加工行业用于退火保护气、烧结保护气、氮化处理、洗炉及吹扫用气等。
广泛应用于金属热处理、粉末冶金、磁性材料、铜加工、金属丝网、镀锌线、半导体、粉末还原等领域。
这些行业有的需要纯度大于99.5%的氮气，有的则要求纯度大于99.9995%、露点低于-65℃的高品质氮气。
金属生产和加工制造业钢、铁、铜、铝制品退火、炭化，高温炉窑保护，金属部件的低温装配和等离子切割等。
金属热处理在光亮退火、光亮淬火等热处理工艺过程中，为工业炉提供保护气与安全气，以防止产品的氧化。
光亮淬火、光亮退火、渗氮、氮碳共渗、软碳化等热处理的氮气源,焊接及粉末冶金烧结过程中的保护气等氮气在金属热处理应用中，用于合金钢、高碳钢退火保护气氛、金属粉末烧结保护气氛、氮化处理、洗炉及吹扫用气等，杜尔气体为此提供的高品质氮气，纯度大于99.9995% ，露点低于-65 ℃。
以氮气味基本成份的氮基气氛热处理，是为了节能、安全、不污染环境和充分利用自然资源的一种新科技、新工艺。
业已表明，几乎所有的热处理工艺，包括淬火、退火，渗碳、碳氮共渗、软氮化及复碳等工艺都可以采用氮基气气氛来完成，所处理的金属零件在质量上可与传统的吸热式气氛处理相媲美。
铝加工业铝制品、铝型材加工，铝薄轧制等气体保护。
粉末冶金粉末烧结，磁性材料烧结中的氮气保护。
合成纤维充氮压料，拉丝防氧化。
充氮无铅锡焊为回流焊和波峰焊配套。
冶金工业：连铸、连轧、钢材退火的保护气；转炉顶底复合吹氮炼钢，转炉炼钢的密封，高炉炉顶的密封，高炉炼铁煤粉喷吹用气等。
金属深加工氮气在钢铁中的应用主要是用作保护气，如轧钢、镀锌、镀铬、连续铸造等都要用氮气作保护气，而且氮气纯度要求99.99% 以上，杜尔气体为此提供的用气解决方案，氮气纯度可达99.9995% 。
中高压电缆生成需要用氮气惰性气体交联采用加入过氧化合物交联剂的聚乙烯绝缘材料，通过三层共挤完成导体屏蔽层――绝缘层―― 绝缘屏蔽层的挤出后，连续均匀地通过充满高温、高压氮气的密封交联管完成交联过程。
SMT制程氮气保护设备--PSA制氮机
SMT製程氮氣保護設備--PSA製氮機製氮設備是根據變壓吸附的技術（PSA），利用高品質的碳分子篩為吸附劑直接從壓縮空氣中分離氧氣提取氮氣的。
經過淨化乾燥的壓縮空氣，在壓力作用下，利用氧在碳分子篩微孔中擴散吸附速率遠大於氮在碳分子篩微孔中的擴散吸附速率這一特徵，在吸附未達到平衡時，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。
然後經減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質組成，實現再生。
在系統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，另一塔脫附再生，通過PLC程式控制器控制氣動閥的啟閉，使兩塔交替循環工作，實現連續生產高品質氮氣。
PSA製氮設備提取氮氣可達到的技術指標氮氣流量：氮氣純度：98%—99.9995%出口壓力：0.8Mpa以下可調露點：-45℃工作原理無鉛製程中加氮氣的優點:加氮氣可以增加無鉛焊接的上錫效果,可以增加上錫的光澤度. 加氮氣的優點:1.增進製程的空間2. 防止氧化及增進零件吃錫度3. 增進外觀美化(無鉛製程其銲點光澤較為不明顯)4. 減少因長時間高溫所產生的退色情形第一部分無鉛焊接與氮氣為什麼要導入無鉛工藝鉛是一種有毒的重金屬，人體過量吸收鉛會引起中毒，攝入低量的鉛則可能對人的智力、神經系統和生殖系統造成影響，全球電子裝聯行業每年要消耗大約60000噸左右的焊料，而且還在逐年增加，由此形成的含鉛盤的工業渣滓嚴重污染環境，因此減少鉛的使用已成為全世界關注的焦點，歐洲、日本許多大公司正在大力加速無鉛替代合金的開發，並已計劃在2002年開始在電子產品裝配中逐步減少鉛的使用。
（傳統的焊料成份63Sn/37Pb，在目前的電子裝聯行業，鉛被廣泛使用）歐盟組織2006年開始逐步導入無鉛工藝（醫療電子行業推?到2008年），7月之前全面導入無鉛工藝。
電子整機行業的無鉛化技術發展是國際信息產業工業發展的必然趨勢，我國信息產業部要求在2006年7月1日前，全國實現電子信息產品的無鉛化。
導入無鉛工藝為什麼要用氮氣無鉛化對再流焊設備提出了許多新的要求，主要包括：更高的加熱能力、空載和負載狀態下的穩定性、適合高溫工作的材料、良好的熱絕緣、優良的均溫性，氮氣防漏能力、溫度曲線的靈活性、更強的冷卻能力等。
焊接中氮气的作用
焊接中氮气的作用
焊接是一种常见的金属加工方法，它通过加热金属并将其融化，然后再将其连接在一起。
在焊接过程中，氮气起着非常重要的作用。
本文将详细介绍氮气在焊接中的作用。
氮气可以用作保护气体。
在焊接过程中，金属会受到氧气和水蒸气的影响，这会导致氧化和腐蚀。
为了避免这种情况的发生，焊接过程中需要使用保护气体。
氮气是一种非常好的保护气体，它可以将氧气和水蒸气排除在焊接区域之外，从而保护金属不受氧化和腐蚀的影响。
氮气可以用作冷却剂。
在焊接过程中，金属会受到高温的影响，这会导致金属变形或者熔化。
为了避免这种情况的发生，焊接过程中需要使用冷却剂。
氮气是一种非常好的冷却剂，它可以将焊接区域迅速冷却，从而避免金属变形或者熔化的情况发生。
氮气可以用作清洁剂。
在焊接过程中，金属表面会受到污染和杂质的影响，这会导致焊接质量下降。
为了避免这种情况的发生，焊接过程中需要使用清洁剂。
氮气是一种非常好的清洁剂，它可以将焊接区域清洁干净，从而保证焊接质量。
氮气在焊接中起着非常重要的作用。
它可以用作保护气体、冷却剂和清洁剂，从而保证焊接质量和金属的完整性。
因此，在进行焊接过程中，一定要注意使用氮气，并且正确使用氮气，以保证焊接质
量和金属的完整性。
三星晶圆厂氮气消耗量
三星晶圆厂氮气消耗量摘要：1.三星晶圆厂氮气消耗量概述2.氮气在半导体制造中的重要性3.三星晶圆厂氮气消耗量的影响因素4.降低氮气消耗量的措施5.总结正文：1.三星晶圆厂氮气消耗量概述三星作为全球知名的半导体制造商，其晶圆厂在生产过程中对各种材料的消耗量巨大。
其中，氮气作为一种重要的保护气和清洗气体，在半导体制造过程中扮演着关键角色。
然而，氮气的大量消耗也带来了成本增加和环境压力。
因此，关注和优化氮气消耗量具有重要意义。
2.氮气在半导体制造中的重要性氮气在半导体制造过程中的作用主要体现在以下几个方面：- 保护气：在高温环境下，氮气可以保护半导体材料免受氧化和污染；- 清洗气：氮气可以有效地清洗半导体表面的有机污染物和颗粒；- 离子注入：氮气还可以作为离子注入过程中的载气，帮助离子进入半导体材料。
3.三星晶圆厂氮气消耗量的影响因素三星晶圆厂氮气消耗量受多种因素影响，主要包括：- 生产规模：晶圆厂的生产规模越大，对氮气的需求量也越大；- 制程技术：不同的半导体制程技术对氮气的消耗量有不同的影响；- 生产效率：提高生产效率可以降低单位产品的氮气消耗量；- 设备和技术更新：采用更先进的设备和技术可以降低氮气消耗。
4.降低氮气消耗量的措施针对氮气消耗量问题，三星晶圆厂可以采取以下措施：- 优化生产工艺：通过改进生产工艺，降低氮气在生产过程中的消耗；- 提高生产效率：提高生产效率可以降低单位产品的氮气消耗量；- 采用先进设备和技术：使用更先进的设备和技术可以降低氮气消耗；- 循环利用和回收：对使用过的氮气进行循环利用和回收，降低氮气消耗。
5.总结氮气在半导体制造中的重要作用不言而喻，然而其大量消耗也带来了成本和环境压力。
因此，关注和优化氮气消耗量具有重要意义。
无铅电子组装实施氮气保护焊接的工艺与作用
无铅电子组装实施氮气保护焊接的工艺与作用摘要自从欧盟执行《电器与电子设备废料指令》（WEEE）和《电器与电子设备所含有毒物质限制指令》（RoHS）以来，对于严重危害环境的有毒重金属以及有害物质，在电子产品中被严格限制使用，而锡铅合金焊料首当其冲被禁止使用。
电子组装业“绿色制造”的无铅化组装工艺，经过近5年的强势推行和技术探索，已然成为不可逆转的发展潮流，而今渐趋成熟且深入人心。
有研究资料及生产实践表明，无铅焊料的润湿性明显要弱于传统有铅焊料并更易于氧化，于是在氮气（Nitrogen）保护下进行无铅焊接已成为普遍技术之一。
那么氮气保护性焊接，在回流焊与波峰焊中实施的工艺与作用如何呢？下面我将对此展开探讨，并与大家分享本人的相关经验。
氮气（N2）保护在无铅焊接中的作用原理，主要是利用高纯度氮气的惰性特点，使焊接区域与空气隔开抑制氧化带来的不利影响，更好地保护了助焊剂在焊接过程中的活性，使无铅焊料具有更好的浸润力（Wetting Force）和流动性（F luent Ability），使焊接界面具有更好的可焊性，从而提高焊接品质的目的。
氮气保护性焊接作用广泛，比如有效地扩大焊接工艺窗口；减少空焊、空洞以及焊锡爬升不足等缺陷；避免基板或元器件的氧化发黄问题，等等。
氮气的来源主要有两种：购买罐装液氮而后使之汽化返原成常温气态氮，或者通过制氮机从空气中提取氮气直接供焊炉使用；现今最为流行的方式是通过变压吸咐（PSA）制氮技术来分离空气获取氮气。
具有氮气系统的无铅回流炉和波峰炉，它们的结构通常有别于早先对应的有铅空气焊炉，主要是前者对炉膛的气密性要求更为苛刻；其次废气排放系统不同，前者要求过滤掉助焊挥发物后，其中的部份氮气必需再次抽回到炉膛中以便循环利用，而后者的废气可能更多地被直接排放到室外。
不过近来制造的焊炉设备，多半是配置空气或惰性氮气焊接系统的，在选择设备时最好两者得以兼顾。
焊炉中氮气的循环回收利用，有利于减少氮气消耗降低生产成本。
SMT行业中两种氮气源的比较1
SMT行业中两种氮气源的比较在SMT行业中，随着无铅化的推进，越来越多的回流焊和波峰焊使用氮气作为焊接保护气，以防止焊锡氧化、减少焊渣、提高焊接的牢固程度和美观度。
目前一般采用两种方式提供氮气：一种是PSA制氮机现场制氮，另一种是购买液氮供氮。
笔者现将这两种供氮方式作一比较，希望对SMT生产商在选择氮气方式上有所帮助。
一、本质、原理与效果从本质上来说，不管采用液氮还是PSA制氮机供氮，都是利用氮气是惰性气体，一般情况下不与其他物质发生反应这一特性。
由于氮气的存在，将波峰焊或回流焊炉内的氧气浓度控制在100ppm以下，大大降低了液态的焊锡氧化的机会。
从这个角度看，采用液氮或PSA制氮机供氮，使用效果是一样的。
不同的是，PSA制氮又叫常温空分制氮，它所提供的氮气是常温的气态氮，直接进入炉内形成保护气氛。
而液氮本身的物理状态是液态，温度是零下193度以下，它需经过蒸发器汽化后进入炉内，进入炉内时的温度也非常低，而炉内的温度是要使焊锡能够熔化，液氮汽化后要达到炉内相同的温度，需要消耗一定的能量。
二、安全性PSA制氮机的主体与液氮罐都是压力容器，其安全性都是应该引起高度重视的。
PSA 制氮机的工作压力一般都是0.8MPa左右，吸附塔、储气罐的压力一般不会超过1.0MPa，设备的安全按照国家I类容器的标准管理。
而液氮罐里的液氮在汽化时会产生很高的压力，所以液氮罐在安全管理上有更高的要求，液氮罐与生产车间要留出足够的安全距离，要定期接受监督管理部门的检查与监督。
三、经济性能两种供气方式的经济性能往往是SMT生产商考虑采用哪种方式时考虑的重点内容。
液氮的供应由于运输的远近、方便程度、用量等不同价格差异很大，一般在1000~1600元/m3,每m3液氮汽化为气态氮后的体积是680m3（不考虑损耗），那么换算成气态氮的价格约是1.5~2.5元/m3。
PSA制氮机原材料就是空气，由于是物理的方式制氮，不用消耗其他物质，运行是的消耗主要是电，使用成本基本只有电费。
氮气机在波峰焊 SMT上的应用
简单叙述什么是波峰焊：波峰焊是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金)，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波,亦可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘间机械与电气连接的软钎焊。
根据机器所使用不同几何形状的波，波峰焊系统可分许多种，然而使用氮气的目的是相同的，苏州奋力净化科技有限公司，生产的氮气设备能完全的满足波峰焊对氮气品质的要求，从而为客户减少不必要的麻烦。
什么是选择性波峰焊充氮焊接选择性波峰焊充氮焊接通常采用的是采用气体弥散技术，是指将焊锡，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波,通过向焊料池注入氮气，使氮气均匀扩散在波峰表面，达到惰性气体保护的目的，同时让预先装有元器件的印制板通过焊波，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘间机械与电气连接的软钎焊接提问：1、为什么选择性波峰焊需要氮气保护。
2氮气焊接的好处有哪些方面。
我们首先来解答第一个问题：选择性波峰焊为什么要用氮气保护？主要的目的就是提高焊点品质，减少焊锡的氧化，为客户节约成本。
波峰焊氮气保护主要有以下2个方面的好处：1.提高线路板焊锡点质量所有焊接设备或工具的最终目的是得到更好焊点。
而选择性波峰焊是所有焊接手段中，高精端点对点焊接方式；为了增加焊点的质量可靠性。
所有的选择焊设备都增加有氮气保护部分。
氮气属于惰性气体,在焊接中能够提高元件和印制板焊接面的润湿能力,减少氧化程度,加快焊接反应速度。
与空气环境中的焊接相比,在氮气环境中焊接,理论上能够降低所需的焊接温度,减少工艺缺陷,形成良好的焊点。
2.减少90%以上焊锡氧化。
选择性波峰焊设备使用氮气和不使用氮气，除了焊接工艺的变化外，锡渣产生数量的变化明显也比较明显，使用氮气情况下，生产八小时几乎没有锡渣，在没有使用氮气的情况下，锡渣以百倍的速度产生。
选择焊的氮气焊接作用，可以减少锡渣节省成本，但是用户必须要承担氮气的费用以及设备购买的先期投资。
气密封装中的气体成分系列
气密封装中的气体成分系列以气密封装中的气体成分系列为标题，我们来探讨一下气密封装中常见的气体成分及其特点。
一、氮气（N2）氮气是气密封装中最常见的气体成分之一。
它具有无色、无味、无毒的特点，并且在常温下是一种稳定的气体。
氮气的主要作用是填充封装容器，以保持容器内的气压稳定，并阻隔外界氧气的进入。
氮气的密度较小，且不易发生化学反应，因此在气密封装中被广泛应用。
二、氧气（O2）氧气是气密封装中另一个常见的气体成分。
它是一种无色、无味、无毒的气体，在自然界中占据着很重要的地位。
在气密封装中，氧气的主要作用是提供氧气供应，以满足封装容器内的氧需求。
同时，氧气也可以用于促进某些化学反应的进行。
然而，由于氧气具有较高的活性，封装容器中的氧气含量需要严格控制，以防止引发火灾或爆炸等危险情况。
三、惰性气体（如氩气、氦气）氩气和氦气是气密封装中常用的惰性气体成分。
惰性气体主要是指那些不容易与其他物质发生化学反应的气体。
在气密封装中，惰性气体的主要作用是提供气压稳定的环境，并阻隔外界的氧气和湿气。
惰性气体还可以用于保护封装容器中的某些敏感物质，如电子器件或高纯度材料。
氩气和氦气是两种常用的惰性气体，它们具有较高的稳定性和低的密度，适合用于气密封装。
四、二氧化碳（CO2）二氧化碳是气密封装中另一个重要的气体成分。
它是一种无色、无味的气体，在自然界中广泛存在。
在气密封装中，二氧化碳可以用于调节封装容器内的气氛，控制其中的湿度和酸碱度。
此外，二氧化碳还可以用于制造气体保护环境，以保护封装容器中的物品免受氧化或腐蚀的影响。
值得注意的是，二氧化碳具有一定的溶解度，因此在气密封装中需要考虑其溶解度对气体成分的影响。
气密封装中常见的气体成分包括氮气、氧气、惰性气体和二氧化碳等。
这些气体成分在气密封装中起着不同的作用，如保持气压稳定、提供氧气供应、阻隔外界气体和调节气氛等。
在实际应用中，根据具体的封装需求和物品特性，选择合适的气体成分是十分重要的。
无铅化电子组装中的氮气保护
无铅化电子组装中的氮气保护史建卫袁和平(1哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点试验室，黑龙江，哈尔滨 1500012日东电子科技(深圳)有限公司，深圳，518103)摘要：无铅钎料的高熔点、低润湿性给SMT传统的焊接工艺带来很大冲击，而且对焊点质量也产生了很大的影响。
为了防止氧化，改善钎料与焊盘和元件引脚之间的润湿性，提高产品合格率，目前电子组装中普遍采用氮气保护。
本文主要针对几种常用钎料进行了润湿性和焊点组织的分析，考察氮气保护对焊点质量的影响。
结果表明：氮气不但可以增强无铅钎料润湿性，改善焊点组织，对焊点外观也有很大的影响。
关键词：无铅化组装，再流焊，无铅钎料，氮气保护，润湿性N2 Protection in Lead-free Electronic AssemblyShi Jian-Wei, He-Peng, Qian Yi-Yu, Yuan He-Ping(Harbin Institute of Technology, Harbin, 150001,ChinaSun East Electronic technology (ShenZhen) company Lt.d, 518103)Abstract: The higher melting point and poorer wettability of lead-free solder impact on common soldering technology in SMT, as well as solder joint quality. In order to avoid oxidation and improve the wettability between solder and pad and lead of devices, N2 is adopted in electronic assembly popularly. Thus, the production quality will be improved.This article analyzes the wettability and solder joint structure of several common lead-free solders, and investigates the effect on solder joint quality under N2 protection. The result shows that N2 protection not only advances the wettability of lead-free solder and improves solder joint structure, but also affects the appearance of solder joint.Key words: Lead-free assembly, Reflow soldering, Lead-free solder, N2 production, Wettability1.引 言随着世界范围内无铅化电子装联技术的发展，无铅化技术在国内的推广应用已是必然的趋势。
光刻机物镜氮气纯度
光刻机物镜氮气纯度
光刻机作为半导体制造过程中的关键设备，其性能直接影响着芯片制程的精度和效率。
在光刻机中，物镜扮演着至关重要的角色，它负责将光刻胶暴露在紫外光下，进而实现对芯片的精确刻蚀。
近年来，氮气在光刻机中的应用越来越广泛，其纯度对光刻机性能起着至关重要的作用。
氮气在光刻机中的主要作用是提供稳定的工作环境。
高纯度的氮气可以有效降低光刻机内部腔体的杂质含量，减少光刻胶的污染，从而提高光刻成像的清晰度。
同时，氮气还能够抑制腔体内可能发生的化学反应，延长光刻机的关键部件寿命，降低设备维护成本。
氮气纯度对光刻机性能的影响主要表现在以下几个方面：
1.提高光刻成像质量：高纯度的氮气可以降低腔体内杂质含量，减少光刻胶的污染，从而提高光刻成像的质量。
2.延长设备寿命：氮气具有抑制化学反应的能力，高纯度的氮气可以有效降低光刻机内部腔体材料的腐蚀，延长设备使用寿命。
3.提高生产效率：高纯度的氮气可以保证光刻机在稳定状态下工作，降低故障率，提高生产效率。
为了提高氮气纯度，可以采取以下方法与措施：
1.选择高品质的氮气供应商，确保氮气的纯度达到要求。
2.安装氮气纯度检测设备，实时监测氮气纯度，确保其在正常工作范围内。
3.定期对氮气供应系统进行维护和清洗，防止杂质污染。
4.优化氮气循环系统，提高氮气的流通速度，降低杂质在腔体内的沉积概率。
总之，氮气纯度在光刻机性能中具有举足轻重的地位。
提高氮气纯度，不仅可以保证光刻机在稳定状态下工作，提高芯片制程的精度和效率，还能够延长设备使用寿命，降低生产成本。
因此，在光刻机生产和使用过程中，重视氮气纯度的控制与管理显得尤为重要。
电子工艺用气体在蒸发金属膜制备中的应用
电子工艺用气体在蒸发金属膜制备中的应用在电子工艺领域，气体的应用起着重要的作用。
其中，电子工艺用气体在蒸发金属膜制备中具有广泛的应用。
本文将介绍电子工艺用气体在蒸发金属膜制备中的应用，并探讨其在此过程中的重要性和优势。
一、电子工艺用气体的种类电子工艺用气体是指在电子器件制造和加工过程中使用的气体。
常见的电子工艺用气体包括氮气、氧气、氩气、氢气等。
在蒸发金属膜制备过程中，主要使用的电子工艺用气体为氮气和氩气。
二、1. 氮气的应用氮气在蒸发金属膜制备中起着冷却、保护和控制气氛等多重作用。
首先，氮气可以用于冷却金属蒸发源。
金属蒸发源在高温下进行蒸发，容易发生过热和损坏。
通过向金属蒸发源输送氮气，可以降低蒸发源的温度，延长蒸发源的使用寿命。
此外，氮气还可以保护金属蒸发源，防止其与氧气等空气中的物质发生反应，从而保证蒸发源的稳定性和可靠性。
此外，氮气还可以用于控制蒸发室中的气氛环境，保持一定的压力和纯度，确保金属蒸发的质量和效果。
2. 氩气的应用氩气在蒸发金属膜制备中主要用作稀释气体和保护气氛。
首先，氩气可以用作稀释气体，在蒸发金属膜制备过程中，将氩气与蒸发金属的蒸汽混合，可以控制蒸发速率和薄膜的成分。
其次，氩气还可以用作保护气氛。
在蒸发金属膜制备过程中，金属蒸发源会产生高温和高能量的蒸汽，容易与空气中的氧气等发生反应，从而导致薄膜表面质量下降。
通过向蒸发室中注入氩气，可以形成保护气氛，降低氧气等有害气体的浓度，保证蒸发金属膜的表面质量和成分。
三、电子工艺用气体在蒸发金属膜制备中的重要性和优势电子工艺用气体在蒸发金属膜制备中起着重要的作用，具有以下几个方面的重要性和优势。
1. 温度控制和保护作用：通过使用氮气和氩气，可以对金属蒸发源进行冷却和保护，防止其过热、损坏或与空气中的氧气等发生反应。
2. 气氛控制：电子工艺用气体可以用于控制蒸发室中的气氛环境，保持一定的压力和纯度，从而确保蒸发金属膜的质量和效果。
氮气在各行业中的应用
氮气在各行业中的应用氮气在各行业中的应用通用变压吸附制氮设备氮气是空气的主要成分，在室温和大气压力下是无色、无味、无毒和不可燃的气体，沸点为-195.8℃，其化学性质不活泼。
除合成氨外，氮气通常被作为保护气广泛用于冶金、化工、煤炭、食品、医药、电子、磁材、运输、热处理、轮胎、热电、航空等行业。
石油石化行业专用变压吸附氮气设备化工乃氮气设备应用最大最多的行业，目前运用较多的为：聚氯乙烯（PVC），纯度99.5%，流量较大。
聚丙烯（PE），纯度99.9%，流量较大，该产品氮气应用分为两部分，一是活化剂、催化剂在装填和排空时需要99.9%的氮气（量小），反应釜用氮气99.5%量大，习惯性取纯度99.9%。
聚乙烯、苯胺，纯度99.95%，石化产品苯胺在催化剂再生时用氮气是平常的4倍左右，但使用周期短。
顺酐及乙醇，一般纯度为99.9%，石化产品聚甲醛（目前国内厂家不多，需求强劲），纯度99.9%。
石油：可应用于系统中管道容器等的氮气吹扫，储罐充氮、置换、检漏，可燃性气体保护，也应用于柴油加氢和催化重整，纯度一般为99.9%。
苯酐：纯度为99%。
聚酯：上游原料PTA（精对苯二甲醇），实际使用纯度为95%，一般取99%。
PTA生产工艺中利用高纯氮气吹泡，测量高温和低温反应釜中乙二醇原料的液位，测取高压端和低压端的压差后输送4～20mA标准信号，然后转化为液位高度。
并利用高纯氮气来测量真空系统的压力，以及在PTA生产工艺中利用高纯氮气对过滤器进行反吹冲洗。
聚酯切片一般根据实际工艺不同为99%~99.999%，切片下游产品长丝、短丝，99.9~99.999%。
浮法玻璃：纯度为99.9995%，无氢。
热处理：镀锌板分为退火及镀锌工艺，对氮气纯度要求为99.9995%，要求配H25~20%，设备组成相当复杂。
铝材：一般为99.9995%，要求无氢，否则会有“氢胞”现象。
汽车空调：基本采用液氮，根据实际情况，采用99.999%，结合碳燃烧法完全可以满足要求。
电子行业氮气供应技术探讨
电子行业氮气供应技术探讨摘要：针对氮气系统运行成本高的现状，探索并分析了其他几种氮气供应方式，通过全面对比，最终确定采用自购自营国产空分系统的供气方式，目前氮气系统作为后备与其连锁，空分系统投用后氮气供应成本至少降低50%，同时供气稳定性也有所提高，对电子行业氮气系统节能、降耗具有一定的参考意义。
关键词：氮气系统运行成本空分系统节能0引言氮气是一种常用的化学惰性气体，被广泛用于化工、电子、机械、冶金等行业【1】。
本公司是电子行业重点科研生产单位，电子元器件生产中需要大量使用氮气，目前公司采用液氮气化的方式进行氮气供应。
随着公司不断扩产，氮气使用量一直呈现快速上升趋势，为降低氮气运行费用，公司积极探寻其他供应方式，以便降低氮气成本、节能降耗。
1、氮气系统现状目前公司氮气供应方式为：外购液氮通过槽车每天对储罐进行充装，储罐增压后（由0.5MPa增至1.2MPa）液氮经空温式气化器转化为氮气，最后经调压阀减压后以0.83MPa~0.92MPa的压力通过管道集中供应。
该方式工艺简单、系统可靠、人力成本低，但供气成本过高，且存在因极端天气和交通管制槽车无法及时到场导致断供的风险。
近几年来半导体行业快速发展，公司氮气用量一直以20%以上的速度增长，液氮采购量也逐年大幅增长（如表1所示）。
表1 液氮年采购量及变化情况2、目前氮气供应成本标况下液氮的密度约808kg/m3，液氮的理论转化率为640，因此每吨液氮可转化氮气约800Nm3/h，按目前采购单价800元/吨计算，采用液氮气化方式供应氮气直接成本约为1元/Nm3，考虑到充装损耗和人员成本，实际成本约1.05元/Nm3。
考虑到氮气的经济型和重要性，公司积极与厂家交流并进行多次调研，发现常用的供应方式除液氮气化外还包括自建空分系统【2】、租赁制氮设备按用量付费两种。
3、其它氮气供应方式制气成本3.1 自营空分系统（按2000Nm3/h国产设备为例）（1）人员工资：该岗位需10人，按人均10万/年计算，总计为100万元/年；（2）系统电费：0.73元/度，按运行功率800kw计算，全年运行8568小时，约686万度，合计约500万元；（3）循环冷却水冷负荷、水泵电费： 30万元/年；（4）固定资产折旧：总价按800万元估算，现按14％年折旧率计算，为112万元/年；（5）年度维保费：按固定资产的5％计算（正常运行维护保养费用很少），为40万元/年；（6）站外管网及计量收费系统维保费：20万元/年。
半导体常见气体的用途
半导体常见气体的用途1、硅烷（SiH4）：有毒。
硅烷在半导体工业中主要用于制作高纯多晶硅、通过气相淀积制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔离层、多晶硅欧姆接触层和异质或同质硅外延生长原料、以及离子注入源和激光介质等，还可用于制作太阳能电池、光导纤维和光电传感器等。
2、锗烷（GeH4）：剧毒。
金属锗是一种良好的半导体材料，锗烷在电子工业中主要用于化学气相淀积，形成各种不同的硅锗合金用于电子元器件的制造。
3、磷烷（PH3）：剧毒。
主要用于硅烷外延的掺杂剂，磷扩散的杂质源。
同时也用于多晶硅化学气相淀积、外延GaP材料、离子注入工艺、化合物半导体的MOCVD工艺、磷硅玻璃（PSG）钝化膜制备等工艺中。
4、砷烷（AsH3）：剧毒。
主要用于外延和离子注入工艺中的n型掺杂剂。
5、氢化锑（SbH3）：剧毒。
用作制造n型硅半导体时的气相掺杂剂。
6、乙硼烷（B2H6）：窒息臭味的剧毒气体。
硼烷是气态杂质源、离子注入和硼掺杂氧化扩散的掺杂剂，它也曾作为高能燃料用于火箭和导弹的燃料。
7、三氟化硼（BF3）：有毒，极强刺激性。
主要用作P型掺杂剂、离子注入源和等离子刻蚀气体。
8、三氟化氮（NF3）：毒性较强。
主要用于化学气相淀积（CVD）装置的清洗。
三氟化氮可以单独或与其它气体组合，用作等离子体工艺的蚀刻气体，例如，NF3、NF3/Ar、NF3/He用于硅化合物MoSi2的蚀刻；NF3/CCl4、NF3/HCl既用于MoSi2的蚀刻，也用于NbSi2的蚀刻。
9、三氟化磷（PF3）：毒性极强。
作为气态磷离子注入源。
10、四氟化硅（SiF4）：遇水生成腐蚀性极强的氟硅酸。
主要用于氮化硅（Si3N4）和硅化钽（T aSi2）的等离子蚀刻、发光二极管P型掺杂、离子注入工艺、外延沉积扩散的硅源和光导纤维用高纯石英玻璃的原料。
11、五氟化磷（PF5）：在潮湿的空气中产生有毒的氟化氢烟雾。
用作气态磷离子注入源。
12、四氟化碳（CF4）：作为等离子蚀刻工艺中常用的工作气体，是二氧化硅、氮化硅的等离子蚀刻剂。
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-随着无铅制程已提上日程，如何顺利导入无铅化已成为SMT用户最关心的问题。
怎样选择最社和自己生产的氮气源？如何确定氮气气氛的具体参数？成本到底增加多少？（一）氮气源的选择
其实氮气源的供应方式有好几种，你可以有气体分馏塔、向气体公司购买瓶装氮、向气体公司购买液氮和现场制氮（N2 generator）可供选择。
气体公司或者是N2使用量特别大的公司可以配备气体分馏塔（N2Distillation）其工作原理是把空气压缩，使其液化，然后在利用氮气、氧气的沸点不同，将其分馏。
这种设备占地面积很大，而且造价昂贵，不适合一般企业。
气量很小的用户可以向气体公司购买钢瓶氮。
用高压钢瓶储存氮气，然后直接运送到用气点进行使用。
瓶装氮气具有随开随用、灵活方便等优点。
但具有危险性高、成本高、运输储存麻烦等缺点。
如果瓶装氮已不能满足目前生产，你就应该向气体公司购买液态氮气或者选用现场制氮来获取所需氮气。
用液氮储槽或杜瓦罐来储存液态氮气，在需要使用时将液氮气化成气态氮，经过减压、升温后才可使用。
液氮具有方便快捷、随开随用等特点，但存罐中液氮需经常补充，这也给采购和运输带来麻烦与压力。
同时长期大量使用液氮，成本高，运输麻烦，且受供给源的影响较大总体投资很大。
现场制氮又有膜分离制氮（Membrane）和变压吸附（Pressure Swing Adsorption）制氮机。
膜分离制氮机是在20世纪80年代兴起的高科技技术。
该设备以空气为原料，中空纤维膜为分离利用氧和氮在膜组织里渗透速率不同——水和氧气可以通过而氮气则不能，从而实现氧氮分离。
膜分离制氮机制出的氮气纯度较低，一般为95-99.9%。
而且膜分离制氮机能耗大，而且其核心部件——中空纤维膜主要依赖进口，价格高，交货周期长，设备后续维护麻烦。
PSA制氮机主要以碳分子筛为吸附剂，压缩空气为主要原料，利用氧气和氮气吸附速率不同，碳分子筛优先吸附氧，而氮大部分富集于不吸附相中，实现氧气和氮气的分离，得到我们所需要的气体。
利用这种变压吸附的原理和工艺，采用双吸附塔并联交替进行吸附，一塔工作一塔再生，连续产氮。
一次性可能取纯度为98-99.99%的合格产品气（苏州高普公司生产的gaspu品牌制氮机一次性提取纯度可达98-99.995%）。
PSA制氮机制出的氮气若经过氮气纯化装置可进一步深度除氧，可得到99.9999%，即氧含量在1ppm以下的高纯度高品质氮气。
（二）怎样确定氮气氛的具体参数
SMT用户在决定使用氮气之前，先确定炉子中的氮气纯度（几个九，或氧含量的ppm 的值），再确定制氮机出口纯度。
氧化反应的充要条件是氧分子的存在，同样条件下氧含量越高，氧化反应越激烈；反之氧含量越低，氧化反应越微弱。
当然氮气纯度越高越好，但应考虑投资成本与产品的不良率和返工量的平衡。
目前大多数的电子厂尚包括台湾鸿海精密股份（台湾富士康）都选择：99.99%即氧含量小于100ppm,也有选择：99.9%即氧含量小于1000ppm，少数选择：99.999%既氧含量小于10ppm。
所以确切的纯度应根据产品的档次、允许的不良率、公司政策、产品对浸润性的要求等因素决定。
确定了炉子中氮气纯度后，再确定制氮机出口纯度，通常制氮机不与SMT生产线一起放在车里，而是放在屋顶，或车间外，通过管道输入炉子，之间有很多个连接口，很有可能造成氮气纯度下降，所以制氮机的出口纯度也要有余。
并且单位时间的耗气量（通常以每小时多少立方米计算）不同品牌、不同型号的炉子耗气量也不同，输入PCB的尺寸不同耗气量也不同，链条转动的速度不同耗气量也不一样，所以确切的耗气量要以现场实验为依据。
参考案例：富士康集团使用的纯度为99.99%制氮机出口氧含量<＝100ppm>
一期工程一台：用于一条回焊炉生产线。
纯度为99.99%，产气量为20m3/h氮气系统二期工程三台：用于三条回焊线炉生产线。
纯度均为99.99%，产气量为20m3/h氮气系统。
三期工程四台：用于四条回焊炉生产线。
纯度均为99.999%，产气量为100m3/h氮气系统。
（三）成本分析
下面以一套纯度为99.99%，产气量为20m3/hr的氮气发生机用于一条SMT生产线，作出简要经济性分析与比较如下（电费按0.6元计算，一年运行8000小时计算）：
1、液氮使用成本
市场上的液氮约为1200元/吨，可气化成纯度为99.99%，780m3的气态氮，购买1m3的氮气价格是1.4元。
如果加上液氮储罐的租金、汽化器的购置费、每年人工的费用等，使用1m3氮气的成本接近1.6元。
2、PSA制氮机的使用成本
现场PSA制氮机的使用成本主要是电能的消耗，电能的消耗主要来自以下几个方面：空压机：空压机的额定功率为22kw，消耗功率约为额定功率的80%左右，即为：17.6kw左右
冷冻干燥机：冷冻干燥机的额定功率为1kw。
制氮机：制氮机的原料是压缩空气，而制氮机本身基本不耗电，其主要是仪表用电，额定功率大约为0.4kw。
每年电费总计：（17.6+1+0.4）×8000×0.6=9.12万
人工费：无需专人职守，可忽略不计。
设备折旧费：设备投资按20万元计算，每年折旧2万元。
每年的费用为：（9.12+2）=11.12万
每立方氮气成本112000÷800÷0.6=0.7元
两种用氮气方式每年差价为20×8000×（1.7-0.7）=16万元
所以PSA制氮机投资回收期仅为10个月。
（即16÷20）
变压吸附制氮机避免高费用的瓶装氮气，杜瓦罐所带来的不方便性，同时氮气的供应也没有必要依赖零售商，避免压力较高的瓶装氮气带来的危险，以及气体供应中断带来停产的损失，变压吸附制氮机长期稳定低费用的运行可避免不可控的气体价格上升，租赁高昂的低温储槽费用，并且操作简单，又无须另备储气罐，能在短时间内收回成本。
无需专人维护，维修也简单。
因此，一旦安装了PSA制氮机我们就可随心所欲地从空气中提取氮气。
注：以上币为人民币苏州高普企业简介：
苏州高普超纯气体技术有限公司（Suzhou Gaspu Ultrapurfication Gas Tech Co.,Ltd）与德国CarboTech公司进行全面合作，Gaspu®品牌高纯PSA制氮机以流程科学、单机一次性制取纯度高，选材精良，特别是与同类产品相比，至少节约20%能耗的优势得到广泛用户的好评CarboTech直接为苏州高普科技提供自身所独有的PSA制氮工艺设计、制造和调试技术，为客户提高产品性能、降低成本提供支持。
高普公司已为国外多家电子企业包括台湾鸿海精密股份（富士康集团）、台湾协益电子、台湾研华科技、咸阳偏转集团、理光集团提供Gaspu®品牌制氮机系统，并出口日本、美国、墨西哥、韩国、西班牙等国。
特别感谢台湾富士康在2005年向我司订购8套Gaspu®氮气产
生机，今年至5份向我司订购2套Gaspu®氮气产生机用于SMT无铅回流焊！
以上为高普公司SMT行业用气分析，希望各办事处仔细阅读学习，吸取知识，有些数据可能不是很翔实但基本思路正确。