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。
氮气源的选择:气体分馏塔、购买瓶装氮气、购买液氮、现场制取氮气。从实际出发,考虑到成本、运输、搬运等条件,电子厂SMT技术采用制氮机制取氮气是一个切实可行的方案,而模块制氮机,由于体积小、便于安装、控制技术等优势而得到广泛应用。
下面以某电子公司日常使用99.999%的氮气作为回流焊保护气,改成99.9%的现场制氮为例(仅供参考):
考虑的因素
纯度要求:99.9%(1000ppm)
现用氮气成本(产地):1
按照美元核算(USD):$0.1406
汇率:7.1145
每天工作时间(小时):24
每月工作时间(天):26
每月工作时间(小时):624
每年工作小时:7488
每年消耗的氮气量:2605824
每Kw电量成本:0.734
按照美元核算:$0.1032
投资:$300000
氮气使用量m³/hour:348
功率KW包括空压机和制氮机:173
年消耗的能源费用:$165382
年维护成本:$10000
年备件费用
其他费用:NA
制氮机型号:******
空压机型号:TBD
纯度要求:1000ppm
安装现场要求:小
运行费用:$175382
每立方氮气的成本:$0.0673
每立方m³节约的费用:$0.0733
每月节约的费用:$15907.29
每年节约的费用:$190887.45
节约百分比%:52.12%
投资回收期(月):18.86
投资回收期(年):1.57
10年节约的费用:$1908874.5