一、干燥加熱用熱源

氣瓶在抽真空之前，須先經(jīng)加熱干燥再進(jìn)行抽真空，或邊干燥邊抽真空。干燥的熱源大致有三種，即煤氣、電以及蒸汽，無(wú)論哪種熱源加熱，保溫箱的工作溫度須保持110℃~120℃為宜。

1、煤氣紅外線加熱：利用煤氣熱能通過(guò)紅外線熱能輻射，將氣瓶加熱到工作需要溫度。

2、電加熱：保溫箱內(nèi)安裝電加熱管，將氣瓶烘烤至工作需要溫度。

3、蒸汽加熱：利用壓力飽和蒸汽（0.3Mpa~0.4Mpa）通過(guò)散熱器（氣片或散熱管）形式，通過(guò)蒸汽傳遞，將氣瓶加熱到工作需要溫度。

上述三種熱源加熱方法，只要能保證工作所需溫度，就能得到干燥的同樣效果。至于經(jīng)濟(jì)能耗、操作條件及設(shè)備工藝流程等方面，要根據(jù)各廠具體情況而選擇。

二、干燥的目的和方式

1、氣瓶干燥的目的：是將氣瓶送到保溫箱里通過(guò)熱源進(jìn)行加熱，保溫箱內(nèi)保持110℃~120℃，使瓶?jī)?nèi)水分加熱蒸發(fā)，再經(jīng)真空泵抽出瓶?jī)?nèi)水蒸汽，從而達(dá)到氣瓶充裝前的真空度。

2、氣瓶干燥的方式：

a、全封閉加熱干燥：將氣瓶送到保溫箱里，氣瓶全部進(jìn)行加熱；箱內(nèi)保持工作需要溫度，進(jìn)行加熱和抽真空處理，特別是容積較小、純度要求較高的氣瓶最好使用全封閉加熱。

b、半封閉加熱干燥：將氣瓶送到保溫箱里，1/4露出箱外，3/4留在箱里進(jìn)行加熱（瓶立、臥均可）瓶閥接入真空管進(jìn)行抽真空處理，保溫箱溫度保持在110℃~120℃。對(duì)于要求在4N以上純度的氣瓶用半封閉加熱。

3、氣瓶干燥抽真空的操作步驟：

a、將瓶閥卸掉，垂直倒立恐怕12h~24h，瓶?jī)?nèi)的積水及雜質(zhì)盡量排除干凈。

b、將瓶閥擰好，卸掉橡膠圈，送到保溫箱一次擺好，瓶閥接入抽真空管擰緊，箱門(mén)、箱蓋封好。

c、緩慢通入熱源，控制保溫箱里的溫度保持在110℃~120℃，然后，啟動(dòng)真空泵（按真空泵操作規(guī)程進(jìn)行操作）。

d、真空泵正常運(yùn)行后，用火花塞檢測(cè)儀測(cè)試玻璃管變色情況，根據(jù)真空泵運(yùn)行時(shí)間及玻璃管變色情況，可判斷瓶?jī)?nèi)抽真空度情況。玻璃管內(nèi)的顏色由紫紅色、粉紅色、淺紅色、直到合格時(shí)的乳白色。

e、一般情況下，真空泵運(yùn)行2h，就能達(dá)到真空度。這時(shí)，停止供熱源，再繼續(xù)抽真空1h~2h（保溫箱門(mén)打開(kāi)，氣瓶自然降溫至環(huán)境溫度），停止抽真空。

f、氣瓶停止抽真空降溫后，立即往瓶?jī)?nèi)充回填氣0.2Mpa，關(guān)閉瓶閥。

g、處理后的氣瓶充氣后，經(jīng)化驗(yàn)，含水分不超過(guò)10ppm。如果真空泵效率高，可再加一臺(tái)擴(kuò)散泵，處理好的氣瓶水分含量可達(dá)到2ppm~3ppm。

4、氣瓶干燥抽真空工作中，發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及處理：

a、新瓶或水壓試驗(yàn)后的氣瓶，干燥前須控水，控水前好先卸掉瓶閥垂直倒立12h~24h，這種方法效果很好。如果僅打開(kāi)瓶閥而不卸下，因瓶?jī)?nèi)有死角積存水滴，將影響抽真空效果。試驗(yàn)證明，打開(kāi)瓶閥要比卸下瓶閥的方法多含水分5ppm~10ppm。

b、氣瓶加熱前，將橡膠圈卸掉，防止干燥時(shí)，橡膠圈受高溫烘烤而造成老化變形，從而縮短其使用壽命。

c、氣瓶送入保溫箱加熱后，應(yīng)啟動(dòng)真空泵，邊加熱邊抽真空。若不運(yùn)行真空泵，可打開(kāi)瓶閥，不接真空管，使瓶?jī)?nèi)水蒸汽自然排放。

d、操作時(shí)應(yīng)主要：在真空泵啟動(dòng)正常后，須打開(kāi)入口閥；停泵前，先關(guān)閉入口閥再停泵，防止真空泵噴油或往管內(nèi)串油。

e、真空泵排氣管要接到室外，避免泵噴油或油氣（煙）排放室內(nèi)，造成污染。

f、抽真空系統(tǒng)不許泄露，要用干燥氣體（0.2Mpa~0.3Mpa無(wú)油脂氣體）進(jìn)行氣密性試壓，泄漏率不超過(guò)5%即為合格。不要用負(fù)壓做氣密性試壓。

g、當(dāng)氣瓶加熱、真空泵還未投入運(yùn)行時(shí)，通?？偣軌毫€會(huì)上升。這時(shí)因?yàn)?。加熱前，瓶?jī)?nèi)充滿常溫氣體和少量水分，經(jīng)加熱后，溫度升至120℃，瓶?jī)?nèi)氣體溫度隨之升高，少量積水蒸發(fā)為水蒸氣，促使總管壓力上升。

h、氣瓶干燥溫度保持在110℃~120℃范圍內(nèi)，不易過(guò)高或過(guò)低。否則，低于100℃，瓶?jī)?nèi)水分不易蒸發(fā)；高于120℃，易使瓶閥聚四氟乙烯或膠圈老化而影響密封性能。

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1.特種氣體　(Specialty gases) ：指那些在特定領(lǐng)域中應(yīng)用的, 對(duì)氣體有要求的純氣、高純氣或由高純單質(zhì)氣體配制的二元或多元混合氣。特種氣體門(mén)類(lèi)繁多, 通?？蓞^(qū)分為電子氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣、環(huán)保氣、焊接氣等, 廣泛用于電子、電力、石油化工、采礦、鋼鐵、有色金屬冶煉、熱力工程、生化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)學(xué)研究及診斷、食品保鮮等領(lǐng)域。

氣體產(chǎn)品大至可以分為兩大類(lèi)別，即一般工業(yè)氣體和特種氣體。一般工業(yè)氣體是指經(jīng)過(guò)空氣分離設(shè)備制造的普通級(jí)的氧氣和氮?dú)?、?jīng)過(guò)焦?fàn)t氣分離或電解等方法制造出來(lái)的普通純度的其它種類(lèi)氣體。工業(yè)氣體一般要求生產(chǎn)量大，但對(duì)氣體的純度要求不高。特種氣體則是用途有別于一般氣體的氣體。它在純度、品種、性能等方面都是嚴(yán)格按照規(guī)格進(jìn)行生產(chǎn)和使用的。特種氣體因種類(lèi)　很多，又可以分為三類(lèi)，即高純氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體和電子特種氣體。

1、高純氣體　

高純氣體通常指利用現(xiàn)代提純技術(shù)能制取的某個(gè)純度等級(jí)的氣體，純度等級(jí)可以不同。

2、一般混合氣體

由兩種以上氣體混臺(tái)配制而成的氣體，而且主要標(biāo)出大致濃度，即可滿足使用要求，這種氣體稱為一般混合氣體?！?

對(duì)氣體分析儀用氣體，如含氫10%，其余是氬的混合氣以及舍甲烷5%或10%，其余是氬的混合氣，被用作氣相色譜儀的載氣；含氫40%，其余是氮的混合氣被用作氫火焰總烴檢鍘儀的燃料氣。另外，含氧20%～60%　，其余是氬的混合氣被用來(lái)發(fā)生化學(xué)熒光分析儀用的臭氧。

keyword:無(wú)錫特種氣體
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一、高純氣體供應(yīng)系統(tǒng)目前主要有三種形式

1. 現(xiàn)場(chǎng)制氣，管道輸送供氣；

2.外購(gòu)液態(tài)氣體，氣化后管道輸送供氣；

3.外購(gòu)氣體鋼瓶，用氣體鋼瓶(組)供氣。某個(gè)工程，采用何種方式 ，主要根據(jù)工廠的生產(chǎn)規(guī)模及氣體耗量、用氣質(zhì)量，以及工廠所在城市或區(qū)域的氣體市場(chǎng)供應(yīng)等因素經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

高純氣體管道安全閥

安全閥是啟閉件受外力作用下處于常閉狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高超過(guò)規(guī)定值時(shí)，通過(guò)向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來(lái)防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值的特殊閥門(mén)。安全閥屬于自動(dòng)閥類(lèi)，主要用于鍋爐、壓力容器和管道上，控制壓力不超過(guò)規(guī)定值，對(duì)人身安全和設(shè)備運(yùn)行起重要保護(hù)作用，注安全閥必須經(jīng)過(guò)壓力試驗(yàn)才能使用。

高純氣體管道閥門(mén)連接

高純氣體管道與閥門(mén)等附件連接應(yīng)采用密封不易泄漏的專用接頭予以連接，常用的接頭方式有兩種：分別為VCR(Vacuum Coupling Retainer)和SWG(Swaglok)，VCR采用優(yōu)良的金屬墊，利用縱向壓力壓緊，因此泄漏率極低，約為10～9A cc/s，且耐壓較高，常用于氣體雜質(zhì)含量1.0×10-9級(jí)的高純氣輸送系統(tǒng)，而SWG則不如VCR，耐壓較低，基本上這兩種接頭方式的安全性足可代替焊接的方式。

高純氣體管路連接

法蘭連接

管道與設(shè)備、管道與閥門(mén)的連接，在一些要求不高的氣體管道可以采用法蘭連接，墊片使用軟金屬墊片或聚四氟乙烯墊片。 由于石棉會(huì)產(chǎn)生粉塵而橡膠的透氣性大和吸水性強(qiáng)而且容易老化， 所以不采用石棉墊片或橡膠整片。

氣體管路連接

表面密封連接件連接

法蘭連接時(shí)氣體和密封材料接 觸面大 ，表面磨損也較大， 所以對(duì)于高純氣體管道不采用法蘭連接。大多采用表面密封連接件，絕大多數(shù)采用 V CR 密封件形式。V C R 連接方式氣體不接觸 密封材料， 流通表面幾乎沒(méi)有磨損 ，它是縱 向壓力進(jìn)行壓緊，選用質(zhì)量?jī)?yōu) 良的金屬墊 ，便可以做到很好的密封不泄露、污染少 ，因此得到廣泛采用。 選用時(shí)做到連接件材料與主管材料一致 ，內(nèi)表面光潔等級(jí)一致。

螺紋連接

螺紋連接對(duì)大宗氣體，且純度要求不高的氣體管道，當(dāng)采用鍍鋅鋼管時(shí) ，采用螺紋連接。 螺紋連接的密封材 料采用聚四氟乙烯密封帶 ，不得采用傳統(tǒng)的油麻。密封帶纏繞要得當(dāng)。不能纏繞的太厚、過(guò)長(zhǎng)，纏繞太厚或纏繞過(guò)多超出管螺紋端頭坡 口的話，在螺紋旋緊時(shí)，密封帶會(huì)被絲咬切下，落人管道內(nèi)形成較大的污染物，因此端口螺紋從坡口始，留出2- 3 個(gè)凸牙不纏繞密封帶是必要的。

焊接連接管道焊接連接，可以采用對(duì)接焊 、承插焊或套管式接。

對(duì)接焊

對(duì)于要求純度很高的管道，采用內(nèi)壁無(wú)瘢痕的對(duì)接焊 。高純氬氣保護(hù)焊。

承插焊

對(duì)于純度要求相對(duì)低一些的管道可以采用承插焊或套管焊，承插焊由于氣體殘留空間比較大 。

套管焊接

吹凈比較困難 ，現(xiàn)在比較多的采用套管焊接。 套管焊接應(yīng)使套管和主管具有同等材料和內(nèi)表面等級(jí)， 結(jié)合部的間隙不能過(guò)大，重疊部分也不宜過(guò)長(zhǎng)，較為合適的重疊長(zhǎng)度在 5m m 內(nèi)。 套管內(nèi)管加工時(shí)，應(yīng)使主管過(guò)盈 ，這樣主管被套管緊緊包裹后施焊，焊渣不會(huì)落人管內(nèi)。而且氣體死空間也小，容易吹凈 。

高純氣體供應(yīng)系統(tǒng)

使用的氣瓶和備用氣瓶之間有一個(gè)半自動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)控制。所有氣體管路都是高質(zhì)量的、完全退火、無(wú)縫不銹鋼SS-316L。所有氧氣管路都需完全清理干凈，使其適合氧氣使用。氣體管路需要有安全壓力釋放閥門(mén)、壓力調(diào)節(jié)閥門(mén)、壓力表來(lái)指示氣體壓力。

氣體產(chǎn)品種類(lèi)繁多，大致可以分為一般工業(yè)氣體和特種氣體兩大類(lèi)。一般工業(yè)氣體產(chǎn)銷(xiāo)量大，但對(duì)純度要求不高。特種氣體產(chǎn)銷(xiāo)量雖小，但根據(jù)不同的用途，對(duì)不同特種氣體的純度或組成、有害雜質(zhì)允許的最高含量、產(chǎn)品的包裝貯運(yùn)等都有極其嚴(yán)格的要求，屬于高技術(shù)，高附加值產(chǎn)品。通常，可以將特種氣體分為三類(lèi)，即高純或超高純氣體、標(biāo)準(zhǔn)校正氣體和具有特定組成的混合氣體。氣體產(chǎn)品作為現(xiàn)代工業(yè)重要的基礎(chǔ)原料，應(yīng)用范圍十分廣泛，在冶金、鋼鐵、石油、化工、機(jī)械、電子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、醫(yī)藥醫(yī)療等部門(mén)，均使用大量的常用氣體或特種氣體。

因?yàn)闅怏w產(chǎn)品的應(yīng)用覆蓋面大，一般將氣體的生產(chǎn)和供應(yīng)與供電、供水一樣，作為工業(yè)投資環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施，被視為國(guó)民經(jīng)濟(jì)“命脈”而列為公用事業(yè)行業(yè)。

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，氣體產(chǎn)品應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，用量不斷增加，新產(chǎn)品不斷推出，純度不斷提高，市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，產(chǎn)值增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同期國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值的增長(zhǎng)速度，達(dá)到年12%的增長(zhǎng)率。全國(guó)氣體產(chǎn)品市場(chǎng)年銷(xiāo)售額約為 400億元。雖然氣體工業(yè)總產(chǎn)值在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中所占的比例不算大，但它對(duì)當(dāng)前飛速發(fā)展的微電子、航空航天、生物工程、新型材料、精密冶金、環(huán)境科學(xué)等高新技術(shù)部門(mén)有重要影響，是這些部門(mén)不可缺少的原材料氣或工藝氣。正是由于各種新興工業(yè)部門(mén)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的需要和推動(dòng)，氣體工業(yè)產(chǎn)品才在品種，質(zhì)量和數(shù)量等方面取得令人矚目的飛躍發(fā)展。

在過(guò)去的三年中，對(duì)工業(yè)氣體流量計(jì)的檢定要求大大增加。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1、用天然氣進(jìn)行的高壓氣體流量計(jì)的檢定不僅僅限于渦輪氣體流量計(jì)，而且還有孔板式、文丘里管式及渦流擋板式流量計(jì)。

2、對(duì)小型流量計(jì)的低氣體流量(小于3.5m3/h)檢定，諸如熱質(zhì)量流量計(jì)、質(zhì)量流量控制器、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備用的可變面積儀表和檢測(cè)器。

3、除用空氣或天然氣之外的氣體的檢定及在不同操作條件(不同壓力或不同氣體)下的檢定濕度傳感器探頭,不銹鋼電熱管,PT100傳感器,流體電磁閥,鑄鋁加熱器,加熱圈。

毫無(wú)疑問(wèn)，在操作條件下進(jìn)行校準(zhǔn)是校準(zhǔn)的最佳方式，然而，并不是總能用理想的流體進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)于氣體流量計(jì)，大多數(shù)檢測(cè)裝置都采用空氣進(jìn)行校準(zhǔn)，有時(shí)有壓力，多數(shù)情況下是在常壓條件下檢定。

本文所述的高壓檢測(cè)裝置是在有壓力條件下采用天然氣進(jìn)行檢定的，這對(duì)于那些將流量計(jì)用于天然氣計(jì)量站的公司具有很大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于采用乙烯作為檢定流體的氣體流量計(jì)的校準(zhǔn)，可采用DSM和Shell的檢測(cè)裝置，由荷蘭計(jì)量院對(duì)這些校準(zhǔn)進(jìn)行鑒定。

在Dordrecht的低流量檢測(cè)裝置上，可采用各種各樣氣體進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)測(cè)量蒸汽、氮?dú)?、二氧化碳、氫氣等的氣體流量計(jì)的校準(zhǔn)要求在不斷增加。由于采用這些氣體進(jìn)行大規(guī)模校準(zhǔn)的設(shè)施并不多，因此采用另一種流體進(jìn)行校準(zhǔn)幾乎是唯一的選擇，且在許多情況下是一種合理的、可替代的選擇。如果流動(dòng)條件可以估算出來(lái)，那么就可以在與操作條件不同的條件下對(duì)流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，估算流動(dòng)條件所采用的參數(shù)通常為關(guān)于該流量計(jì)入口直徑的雷諾數(shù)。

首先，將操作條件范圍轉(zhuǎn)換為雷諾數(shù)范圍。

其次，所選定的校準(zhǔn)設(shè)備要符合所規(guī)定的雷諾數(shù)范圍。

然后，在不同的壓力條件下或采用不同的氣體進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)雷諾數(shù)繪制氣體流量計(jì)的誤差或流出系數(shù)的曲線圖。然后檢查該流量計(jì)的曲線是否與雷諾數(shù)的重疊范圍相一致。如果一致，則采用內(nèi)插法從校準(zhǔn)曲線推知操作條件的誤差曲線。如果曲線圖不吻合，就必須斷定出是被檢測(cè)流量計(jì)出故障還是該雷諾數(shù)不是被檢測(cè)流量計(jì)適當(dāng)?shù)臋z定系數(shù)。

該方法通常稱之為雷諾內(nèi)插法，可能適用于諸如渦輪流量計(jì)、孔板及噴嘴之類(lèi)的流量計(jì)，這些流量計(jì)在流量的雷諾數(shù)和流量計(jì)誤差或流出系數(shù)之間已形成了相關(guān)性。在一定精度等級(jí)范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)差壓流量計(jì)的雷諾特性是眾所周知的。

同樣，某些種類(lèi)的渦輪氣體流量計(jì)的特性也是已知的。在某些情況下，有必要在進(jìn)行最終校準(zhǔn)之前先進(jìn)行幾次測(cè)試以鑒定該流量計(jì)的運(yùn)行情況是否符合雷諾定標(biāo)系數(shù)。

將來(lái)，還需要做一些工作來(lái)鑒定渦流擋板流量計(jì)的性能，并確定高壓氣體情況下超聲波流量計(jì)和互補(bǔ)式流量計(jì)的性能?？紤]到壓力范圍不同及所采用的氣體類(lèi)型的差異，作業(yè)線路條件可以不同于現(xiàn)有的校準(zhǔn)條件。對(duì)于這些情況，可采用所謂的雷諾插值方法。

這種方法可適用于流量雷諾數(shù)和儀表誤差或排放系數(shù)之間已建立了相關(guān)性的流量計(jì)。

在不銹鋼熔煉制材過(guò)程中，每噸可吸收大約200g的氣體。不銹鋼材加工完畢，不僅其表面粘有各種污染物，而且在其金屬晶格內(nèi)也吸留有定量的氣體。當(dāng)管路中有氣流通過(guò)時(shí)，金屬所吸留的這部分氣體會(huì)重新進(jìn)入氣流中，污染純凈氣體。當(dāng)管內(nèi)氣流為不連續(xù)流動(dòng)時(shí)，管材對(duì)所通過(guò)的氣體形成壓力下吸附，氣流停止通過(guò)時(shí)，管材所吸附的氣體又形成降壓解析，而解析的氣體同樣作為雜質(zhì)進(jìn)入管內(nèi)純凈氣體中。同時(shí)，吸附、解析周而復(fù)始，使得管材內(nèi)表面金屬也會(huì)產(chǎn)生的粉末，這種金屬粉塵粒子同樣污染管內(nèi)純凈的氣體。管材的這一特性至關(guān)重要，為了確保輸送的氣體的純凈度，不僅要求管材內(nèi)表面有一個(gè)光滑度，而且，應(yīng)當(dāng)具有很高的特性。

腐蝕性能較強(qiáng)的氣體時(shí)，須選用耐腐蝕的不銹鋼管材作配管，否則，管材將會(huì)由于腐蝕而在內(nèi)表面產(chǎn)生腐蝕斑，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)大片金屬剝離甚至穿孔，從而污染輸配的純凈氣體。

大流量的高純、高潔凈度氣體輸配管道的連接，原則上全部采用焊接，要求采用的管材，在施焊時(shí)組織不發(fā)生變化。含碳過(guò)高的材料在焊接時(shí)，受焊接部位的透氣，使得管內(nèi)外氣體的相互滲透，破壞輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度，導(dǎo)致我們的各項(xiàng)努力全部失去意義。

綜上所述，對(duì)于高純氣體及特種氣體輸送管道，必需采用一種特種處理的高純不銹鋼管，至使高純管道系統(tǒng)（包含管道、管件、閥門(mén)、VMB、VMP）在高純氣體配送中占有至關(guān)重要的使命。

氣體產(chǎn)品作為現(xiàn)代工業(yè)重要的基礎(chǔ)原料，應(yīng)用范圍十分廣泛，在冶金、鋼鐵、石油、化工、機(jī)械、電子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、醫(yī)藥醫(yī)療等部門(mén)，均使用大量的常用氣體或特種氣體。氣體的應(yīng)用，特別對(duì)這些領(lǐng)域的高新技術(shù)有重要的影響，是其不可缺少的原料氣或工藝氣。也只有各種新興工業(yè)部門(mén)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的需要和推動(dòng)，氣體工業(yè)產(chǎn)品才能在品種、質(zhì)量和數(shù)量等方面得到飛躍發(fā)展。

氣體在微電子、半導(dǎo)體行業(yè)中應(yīng)用

氣體的使用在半導(dǎo)體制程中一直扮演著重要的角色，特別是半導(dǎo)體制程目前已被廣泛的應(yīng)用于各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，凡舉傳統(tǒng)的ULSI、TFT-LCD到現(xiàn)在的微機(jī)電(MEMS)產(chǎn)業(yè)，皆以所謂的半導(dǎo)體制程為產(chǎn)品的制造流程，其中的制程包括如干蝕刻、氧化、離子布植、薄膜沉積等皆使用到相當(dāng)多的氣體，而氣體的純度則對(duì)組件性能、產(chǎn)品良率有著決定性的影響，氣體供應(yīng)的則關(guān)乎人員的健康與工廠運(yùn)作。

電子行業(yè)中常見(jiàn)氣體的分類(lèi)：

普通氣體，也稱大宗氣體（Bulk gas ）：氫氣（H2）、氮?dú)猓∟2）、氧氣（O2）、氬氣（A2）等

特種氣體（Specialty gas ）主要有 SiH4 PH3B2H6 A8H3 CL HCL CF4 NH3 POCL3 SIH2CL2 SIHCL3 NH3 BCL3 SIF4 CLF3 CO C2F6 N2O F2HF HBR SF6……等等

特殊氣體的種類(lèi)一般可分為腐蝕性、毒性、可燃性、助燃性、惰性等，一般常用的半導(dǎo)體氣體分類(lèi)如下：

(一)、腐蝕性 / 毒性：HCl 、BF3、 WF6、HBr、SiH2Cl2、NH3、 PH3、Cl2、 BCl3 …等

(二)、可燃性：H2、 CH4、 SiH4、PH3、AsH3、SiH2Cl2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO…等

(三)、助燃性：O2、Cl2、N2O、NF3…等

(四)、惰性：N2、CF4、C2F6、C4F8、SF6、CO2、Ne、Kr、He…等

半導(dǎo)體氣體很多是對(duì)人體有害。特別是其中有些氣體如SiH4的自燃性，只要一泄漏就會(huì)與空氣中的氧氣起劇烈反應(yīng)，開(kāi)始燃燒；還有AsH3的劇毒性，任何些微的泄漏都可能造成人員生命的危害，也就是因?yàn)檫@些顯而易見(jiàn)的危險(xiǎn)，所以對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)性的要求就特別高。

a、新瓶或水壓試驗(yàn)后的氣瓶，干燥前須控水，控水前先卸掉瓶閥垂直倒立12h~24h，這種方法效果很好。如果僅打開(kāi)瓶閥而不卸下，因瓶?jī)?nèi)有死角積存水滴，將影響抽真空效果。試驗(yàn)證明，打開(kāi)瓶閥要比卸下瓶閥的方法多含水分5ppm~10ppm。

b、氣瓶加熱前，將橡膠圈卸掉，防止干燥時(shí)，橡膠圈受高溫烘烤而造成老化變形，從而縮短其使用壽命。

c、氣瓶送入保溫箱加熱后，應(yīng)啟動(dòng)真空泵，邊加熱邊抽真空。若不運(yùn)行真空泵，可打開(kāi)瓶閥，不接真空管，使瓶?jī)?nèi)水蒸汽自然排放。

d、操作時(shí)應(yīng)主要：在真空泵啟動(dòng)正常后，須打開(kāi)入口閥；停泵前，先關(guān)閉入口閥再停泵，防止真空泵噴油或往管內(nèi)串油。

e、真空泵排氣管要接到室外，避免泵噴油或油氣（煙）排放室內(nèi)，造成污染。

f、抽真空系統(tǒng)不許泄露，要用干燥氣體（0.2Mpa~0.3Mpa無(wú)油脂氣體）進(jìn)行氣密性試壓，泄漏率不超過(guò)5%即為合格。不要用負(fù)壓做氣密性試壓。

g、當(dāng)氣瓶加熱、真空泵還未投入運(yùn)行時(shí)，通?？偣軌毫€會(huì)上升。這時(shí)因?yàn)椤＜訜崆?，瓶?jī)?nèi)充滿常溫氣體和少量水分，經(jīng)加熱后，溫度升至120℃，瓶?jī)?nèi)氣體溫度隨之升高，少量積水蒸發(fā)為水蒸氣，促使總管壓力上升。

h、氣瓶干燥溫度保持在110℃~120℃范圍內(nèi)，不易過(guò)高或過(guò)低。否則，低于100℃，瓶?jī)?nèi)水分不易蒸發(fā)；高于120℃，易使瓶閥聚四氟乙烯或膠圈老化而影響密封性能。

i、氣瓶不能在高溫時(shí)，充回填氣或關(guān)瓶閥，以防氣瓶降溫后壓力下降，若在高溫下關(guān)瓶閥而損壞閥墊。

氣瓶在抽真空之前，須先經(jīng)加熱干燥再進(jìn)行抽真空，或邊干燥邊抽真空。干燥的熱源大致有三種，即煤氣、電以及蒸汽，無(wú)論哪種熱源加熱，保溫箱的工作溫度須保持110℃~120℃為宜。

1、煤氣紅外線加熱：利用煤氣熱能通過(guò)紅外線熱能輻射，將氣瓶加熱到工作需要溫度。

2、電加熱：保溫箱內(nèi)安裝電加熱管，將氣瓶烘烤至工作需要溫度。

3、蒸汽加熱：利用壓力飽和蒸汽（0.3Mpa~0.4Mpa）通過(guò)散熱器（氣片或散熱管）形式，通過(guò)蒸汽傳遞，將氣瓶加熱到工作需要溫度。

上述三種熱源加熱方法，只要能保證工作所需溫度，就能得到干燥的同樣效果。至于經(jīng)濟(jì)能耗、操作條件及設(shè)備工藝流程等方面，要根據(jù)各廠具體情況而選擇。

二、干燥的目的和方式

1、氣瓶干燥的目的：是將氣瓶送到保溫箱里通過(guò)熱源進(jìn)行加熱，保溫箱內(nèi)保持110℃~120℃，使瓶?jī)?nèi)水分加熱蒸發(fā)，再經(jīng)真空泵抽出瓶?jī)?nèi)水蒸汽，從而達(dá)到氣瓶充裝前的真空度。

2、氣瓶干燥的方式：

 a、全封閉加熱干燥：將氣瓶送到保溫箱里，氣瓶全部進(jìn)行加熱；箱內(nèi)保持工作需要溫度，進(jìn)行加熱和抽真空處理，特別是容積較小、純度要求較高的氣瓶使用全封閉加熱。

b、半封閉加熱干燥：將氣瓶送到保溫箱里，1/4露出箱外，3/4留在箱里進(jìn)行加熱（瓶立、臥均可）瓶閥接入真空管進(jìn)行抽真空處理，保溫箱溫度保持在110℃~120℃。對(duì)于要求在4N以上純度的氣瓶用半封閉加熱。

3、氣瓶干燥抽真空的操作步驟：

a、將瓶閥卸掉，垂直倒立恐怕12h~24h，瓶?jī)?nèi)的積水及雜質(zhì)盡量排除干凈。

b、將瓶閥擰好，卸掉橡膠圈，送到保溫箱一次擺好，瓶閥接入抽真空管擰緊，箱門(mén)、箱蓋封好。

c、緩慢通入熱源，控制保溫箱里的溫度保持在110℃~120℃，然后，啟動(dòng)真空泵（按真空泵操作規(guī)程進(jìn)行操作）。

d、真空泵正常運(yùn)行后，用火花塞檢測(cè)儀測(cè)試玻璃管變色情況，根據(jù)真空泵運(yùn)行時(shí)間及玻璃管變色情況，可判斷瓶?jī)?nèi)抽真空度情況。玻璃管內(nèi)的顏色由紫紅色、粉紅色、淺紅色、直到合格時(shí)的乳白色。

e、一般情況下，真空泵運(yùn)行2h，就能達(dá)到真空度。這時(shí)，停止供熱源，再繼續(xù)抽真空1h~2h（保溫箱門(mén)打開(kāi)，氣瓶自然降溫至環(huán)境溫度），停止抽真空。

f、氣瓶停止抽真空降溫后，立即往瓶?jī)?nèi)充回填氣0.2Mpa，關(guān)閉瓶閥。

g、處理后的氣瓶充氣后，經(jīng)化驗(yàn)，含水分不超過(guò)10ppm。如果真空泵效率高，可再加一臺(tái)擴(kuò)散泵，處理好的氣瓶水分含量可達(dá)到2ppm~3ppm。