-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。