KR102192069B1 - Sinterring furnace for ceramic electronic-parts - Google Patents

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이상헌
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Abstract

The present invention relates to a ceramic electronic part firing furnace for firing ceramic electronic parts, comprising: a furnace body (10) positioned between a preheating unit and a cooling unit in a tunnel-type firing furnace and accommodating a heat insulating material therein; a conveyor-type transfer roll (20) arranged to transfer a ceramic electronic part molded article (24) to the furnace body (10); at least one setter (22) placed on the conveyor-type transfer roll (20) and allowing the ceramic electronic component molded article (24) to be mounted thereon; upper and lower heating elements (30, 32) for supplying heat to upper and lower portions of the ceramic electronic part molded article (24); and drawer-type side heating elements (40) facing a side of the setter (22) to maintain a uniform temperature gradient inside the furnace body (10) and inserted and mounted on left and right side walls of the furnace body (10), wherein the upper and lower heating elements (30, 32) and the drawer-type side heating elements (40) are used, so that the uniform temperature gradient is maintained inside the furnace body (10).

Description

세라믹 전자부품용 소성로{SINTERRING FURNACE FOR CERAMIC ELECTRONIC-PARTS}Sintering furnace for ceramic electronic parts{SINTERRING FURNACE FOR CERAMIC ELECTRONIC-PARTS}

본 발명은 세라믹 전자부품용 소성로에 관한 것으로, 특히 적층 세라믹 커패시터(Multilayer ceramic capacitor: MLCC) 등과 같은 세라믹 전자부품을 소성하는 소성로 내부의 온도편차를 최소화하여 소성시 온도구배차에 의한 제품의 특성 변화를 방지함과 동시에 제품의 수율이 향상되도록 할 수 있는 세라믹 전자부품용 소성로의 개량에 관한 것이다. The present invention relates to a sintering furnace for ceramic electronic components, and in particular, changes in product characteristics due to temperature gradients during firing by minimizing the temperature variation inside the sintering furnace for firing ceramic electronic components such as multilayer ceramic capacitors (MLCC). It is related to the improvement of a sintering furnace for ceramic electronic components that can prevent and improve the product yield.

일반적으로 적층 세라믹 캐패시터(MLCC)나 압전체 등과 같은 세라믹 전자제품은 세라믹 원료를 소정 형상으로 성형하여 세라믹 성형물로 제조한 다음, 소성로에서 탈바인더 공정과 소성 공정 및 냉각 공정을 차례로 거침으로써 적층 세라믹 성형물의 제작이 완료된다. In general, ceramic electronic products such as multilayer ceramic capacitors (MLCC) and piezoelectric materials are formed into ceramic molded products by molding ceramic raw materials into a predetermined shape, and then subjected to a binder removal process, a firing process, and a cooling process in a sintering furnace. Production is completed.

보다 구체적으로 설명하면, 세라믹 성형물은 소성로에서 230℃~450℃의 온도로 가소(bake-out)되어 바인더 성분이 제거되는 탈바인더 공정과, 800℃~1300℃의 온도로 10~24시간 동안 소성하는 소성 공정, 및 소성 완료 후 저온으로 냉각하는 냉각공정을 연속적으로 거치게 된다. 이렇게 소성로에서 소성된 세라믹 성형물은 도금처리에서 그 외주면에 외부전극 및 단자전극을 도포형성함에 의해서 세라믹 제품으로 완성된다.More specifically, the ceramic molded product is baked in a sintering furnace at a temperature of 230°C to 450°C to remove the binder component, and the ceramic molded article is calcined at a temperature of 800°C to 1300°C for 10 to 24 hours. After the firing is completed, a cooling process of cooling to a low temperature is continuously performed. The ceramic molded product fired in the sintering furnace is completed into a ceramic product by coating and forming external electrodes and terminal electrodes on the outer circumferential surface of the ceramic product during plating.

세라믹 성형물을 소성하는 소성로는 구조에 따라 배치형(batch type)과 터널형(tunnel type)으로 구분되며, 터널형 소성로는 세라믹 성형물을 소성로 내부로 진입시키는 방법에 따라 푸쉬형(push type)과 롤형(roller type)으로 구분된다. The kiln for firing ceramic moldings is divided into batch type and tunnel type depending on the structure, and the tunnel-type kiln is push-type and roll-type according to the method of entering the ceramic molding into the kiln. It is divided into (roller type).

터널형 소성로는 일정하게 발열되는 발열체 사이를 푸셔(pusher)나 롤러(roller)에 의해 피소성물이 이동하여 소성되기 때문에 소성로 내부의 온도와 분위기 안정성 면에서 우수하다. The tunnel-type kiln is excellent in temperature and atmosphere stability inside the kiln because the material to be fired is moved and fired by a pusher or roller between heating elements that are constantly heated.

그런데 터널형 소성로에서도 다수 발열체들이 나열되어 있으나 중심부와 좌우 측부 간에는 온도편차가 발생하고 있으며, 발열체들을 장기간 사용함에 따라 그 온도편차가 점점 더 커지고 있는 실정이다. However, although a number of heating elements are arranged in a tunnel-type kiln, there is a temperature deviation between the center and the left and right sides, and the temperature deviation is increasing as the heating elements are used for a long time.

결국 이러한 온도곡선 특성에 의한 온도 구배 발생으로 소성 거동이 달라지게 되는 문제가 있으며, 작업자가 온도가 대체로 균일한 영역으로만 세라믹 성형물을 편중시켜 얹어놓게 되므로 생산수율이 떨어지는 문제가 발생된다. Eventually, there is a problem in that the firing behavior is changed due to the occurrence of a temperature gradient due to such a temperature curve characteristic, and a problem arises that the production yield is lowered because the operator places the ceramic molded object in a generally uniform area.

공개특허공보 제10-2011-0107593호 "세라믹 제품용 소성로 및 이를 이용한 소성방법"Unexamined Patent Publication No. 10-2011-0107593 "A kiln for ceramic products and a firing method using the same"

따라서 본 발명의 목적은 세라믹 전자부품을 소성하는 터널형 소성로 내부의 좌우 온도편차를 최소화하여 소성시 온도 구배차에 의한 제품의 특성 변화를 방지함과 동시에 제품의 수율이 향상되도록 하는 세라믹 전자부품용 소성로를 제공함에 있다. Therefore, it is an object of the present invention to minimize the left and right temperature deviation inside a tunnel-type kiln for firing ceramic electronic components, thereby preventing changes in product characteristics due to temperature gradients during firing, and improving product yield. To provide a kiln.

상기한 목적에 따른 본 발명은, 세라믹 전자부품을 소성하기 위한 세라믹 전자부품용 소성로에 있어서, 터널형 소성로에서 예열부와 냉각부 사이에 위치하며 내부에 단열재가 내입된 소성부 노본체와, 소성부 노본체에 세라믹 전자부품 성형물이 이송될 수 있도록 배열된 컨베이어식 이송롤과, 상기 컨베이어식 이송롤에 얹혀지며 세라믹 전자부품 성형물이 상부에 적재된 한 개 이상의 세터와, 상기 세라믹 전자부품 성형물에 상부 및 하부에서 열을 공급하는 상부 및 하부 발열체와, 상기 소성부 노본체의 내부가 균일한 온도구배를 유지하도록 세터의 측부를 향하며 노본체 좌우 측벽부에 삽입 및 장착된 서랍형 측부 발열체로 구성함을 특징으로 한다. The present invention according to the above object is, in a sintering furnace for ceramic electronic components for sintering ceramic electronic components, a sintering unit furnace body located between a preheating unit and a cooling unit in a tunnel type sintering furnace and having a heat insulating material therein, A conveyor-type transfer roll arranged to transfer the ceramic electronic component molding to the secondary furnace body, one or more setters mounted on the conveyor-type transfer roll and on which the ceramic electronic component molding is loaded, and the ceramic electronic component molding Consists of upper and lower heating elements supplying heat from the upper and lower parts, and drawer-type side heating elements inserted and mounted on the left and right side walls of the furnace body facing the side of the setter so that the inside of the firing unit furnace body maintains a uniform temperature gradient. It is characterized by being.

또한 본 발명의 세라믹 전자부품용 소성로에 있어, 상부 및 하부 발열체의 심부온도를 측정하는 상측 및 하측의 심부 온도센서들과, 좌우측의 서랍형 측부 발열체의 부근 온도 및 세터의 부근 온도를 측정하는 가장자리부 온도센서들과, 상측 및 하측의 심부 온도센서들이 측정한 온도값 및 가장자리부 온도센서들이 각기 측정한 온도값에 따라 상기 상부 및 하부 발열체와 상기 서랍식 측부 발열체의 발열온도를 독립적으로 제어하되 소성부 노본체의 내부가 균일한 온도구배를 유지하도록 독립 제어하는 독립 온도제어모듈들을 갖는 독립 온도제어부를 더 구비함을 특징으로 한다. In addition, in the firing furnace for ceramic electronic components of the present invention, upper and lower core temperature sensors for measuring core temperatures of upper and lower heating elements, and edges for measuring the temperature near the drawer-type side heating elements and the temperature of the setter on the left and right sides Independently controlling the heating temperature of the upper and lower heating elements and the drawer-type side heating elements according to the temperature values measured by the sub temperature sensors, the upper and lower core temperature sensors, and the temperature values measured by the edge temperature sensors respectively, but firing It is characterized by further comprising an independent temperature control unit having independent temperature control modules that independently control the inside of the secondary furnace body to maintain a uniform temperature gradient.

또한 본 발명의 세라믹 전자부품용 소성로에 있어, 상기 서랍형 측부 발열체는 삽입이 가능한 서랍형 케이싱에 "ㄷ"자형 히터봉이 장착되게 구성함을 특징으로 한다. In addition, in the sintering furnace for ceramic electronic components of the present invention, the drawer-shaped side heating element is characterized in that a “c”-shaped heater rod is mounted on an insertable drawer-shaped casing.

본 발명은 소성부 노본체의 상부 및 하부 발열체와 아울러 측벽부에 측부 발열체를 더 구비하여서 세라믹 전자부품을 소성하는 소성로 내부의 온도편차를 최소화함으로써 소성시 온도 구배차에 의한 제품의 특성 변화를 방지함과 동시에 제품의 수율을 향상시키는 장점이 있다. The present invention minimizes the temperature variation inside the kiln for firing ceramic electronic components by further providing side heating elements on the sidewalls as well as the upper and lower heating elements of the firing unit furnace body, thereby preventing changes in product characteristics due to temperature gradient differences during firing. At the same time, it has the advantage of improving the yield of the product.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용 가능한 세라믹 전자부품을 소성하기 위한 터널형 롤러컨베이어식 소성로의 개략 구성도,
도 2는 본 발명의 터널형 롤러컨베이어식 소성로에서 소성부 노본체의 정단면 구성도,
도 3은 본 발명의 터널형 롤러컨베이어식 소성로에서 소성부의 횡단면 구성도,
도 4는 소성로의 이송롤에 얹혀지는 세터의 적층 사시 구성도,
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 서랍형 측부발열체의 사시 구성도,
도 6은 소성로 내부의 온도구배 특성그래프와 온도편차를 최소화하기 위한 본 발명의 소성부 노본체 제어장치 구성도. 1 is a schematic configuration diagram of a tunnel type roller conveyor type sintering furnace for firing ceramic electronic components applicable to an embodiment of the present invention;
2 is a front cross-sectional view of a firing unit furnace body in the tunnel-type roller conveyor type kiln of the present invention,
3 is a cross-sectional view of a firing section in the tunnel-type roller conveyor type firing furnace of the present invention,
4 is a perspective view of a stacked setter mounted on a transfer roll of a kiln,
5 is a perspective view of the drawer-type side heating element shown in FIGS. 2 and 3;
6 is a configuration diagram of a firing unit furnace body control device of the present invention for minimizing a temperature gradient characteristic graph and a temperature deviation inside a firing furnace.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용 가능한 세라믹 전자부품을 소성하기 위한 롤러컨베이어식 소성로의 개략 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a roller conveyor type kiln for firing ceramic electronic components applicable to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 적용 가능한 소성로(2)는 세라믹 커패시터(Multilayer ceramic capacitor: MLCC)와 같은 세라믹 전자부품을 소성하기 위한 것으로 롤러허스로(roller hearth kiln)와 같은 롤러컨베이어식 소성로를 채택한다.The firing furnace 2 applicable to the embodiment of the present invention is for firing ceramic electronic components such as a multilayer ceramic capacitor (MLCC), and adopts a roller conveyor type firing furnace such as a roller hearth kiln.

롤러컨베이어식 소성로(2)는, 피소성 세라믹 전자부품 성형물을 투입하기 위한 투입부(4)와, 소성 완료된 세라믹 전자부품 성형물을 배출시키기 위한 배출부(8)를 가지고, 투입부(4)와 배출부(8) 사이에는 로체 터널로(6)를 구비한다. The roller conveyor type sintering furnace 2 has an input section 4 for inserting a molded ceramic electronic component to be fired, and a discharge section 8 for discharging the molded ceramic electronic component that has been fired, and the input section 4 and A furnace tunnel furnace 6 is provided between the discharge portions 8.

로체 터널로(6)는 내화재 터널 구조로서, 크게 예열부, 소성부, 냉각부의 세개 영역으로 이루어져 있으며, 소성로 전체 길이에 걸쳐 폭방향으로는 수백개 내지 수천개의 이송롤(도 2의 20)들이 촘촘히 회전가능케 축설치되어 있다. 또 소성로(2)의 로체 터널로(6) 내부에는 수백 내지 수천 ℃의 높은 온도를 유지해야 하는 바 이를 위해 다수의 발열체들이 배열 설치된다. The furnace tunnel furnace 6 is a refractory tunnel structure, and is largely composed of three areas: a preheating unit, a firing unit, and a cooling unit, and hundreds to thousands of conveying rolls (20 in Fig. 2) in the width direction over the entire length of the sintering furnace. The shaft is installed to enable tight rotation. In addition, a high temperature of several hundred to several thousand degrees Celsius must be maintained inside the furnace tunnel furnace 6 of the sintering furnace 2. For this purpose, a plurality of heating elements are arranged and installed.

소성로(2)의 로체 터널로(6)는 내화물 및 경량 단열재 또는 세라믹 화이버로 제작된 모듈(module)형식으로 구성되며, 이 모듈은 수개 내지 수십개씩 연결되어서 본 발명의 일예와 같은 하나의 소성로를 갖추게 된다. The furnace tunnel furnace 6 of the kiln 2 is composed of a module type made of refractory material and lightweight insulation material or ceramic fiber, and the modules are connected by several to dozens to form a single kiln like an example of the present invention. Will be equipped.

도 2는 본 발명의 터널형 롤러컨베이어식 소성로(2)의 로체 터널로(6)에서 예열부와 냉각부 사이에 위치하는 소성부 노본체(10)의 정단면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 터널형 롤러컨베이어식 소성로(2)의 로체 터널로(6)에서 소성부 노본체(10)의 횡단면 구성도이다. 그리고 도 4는 소성부 노본체(10)에 진행방향으로 배열된 이송롤(20)에 얹혀지는 세터(22)의 적층 사시 구성도이다. 2 is a front cross-sectional view of a firing unit furnace body 10 positioned between a preheating unit and a cooling unit in the furnace tunnel furnace 6 of the tunnel-type roller conveyor type calcination furnace 2 of the present invention, and Fig. 3 is It is a cross-sectional configuration diagram of the firing section furnace body 10 in the furnace tunnel furnace 6 of the tunnel type roller conveyor type firing furnace 2 of the present invention. And FIG. 4 is a perspective view showing a stacked perspective view of a setter 22 mounted on a transfer roll 20 arranged in a moving direction on the firing unit furnace body 10.

도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 서랍형 측부발열체(40)의 사시 구성도이고, 도 6은 소성부 노본체(10) 터널내의 온도구배 특성그래프와 온도편차를 최소화하기 위한 본 발명의 소성부 노본체 제어장치의 구성도이다. 5 is a perspective configuration diagram of the drawer-type side heating element 40 shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 6 is a temperature gradient characteristic graph in the furnace body 10 of the firing section and the temperature deviation of the present invention for minimizing the temperature deviation. It is a configuration diagram of a firing unit furnace body control device.

로체 터널로(6)에는 롤러콘베이어를 구성하는 이송롤(20)들이 촘촘히 회전가능케 축설치되어 있으며 그 이송롤(20)에는 2열로 배치된 세터(22)(통상 '세거(sagger)'라고도 함)들이 적층 구조로 얹혀 있되, 도 4와 같이 피소성 세라믹 전자부품 성형물(24)이 담긴 망목상 채반구조의 세터(22)가 3~4단 적층되어서 이송된다. In the furnace tunnel furnace 6, the conveying rolls 20 constituting the roller conveyor are tightly rotatably installed, and the setter 22 (commonly referred to as'sagger') arranged in two rows on the conveying roll 20 ) Are placed in a stacked structure, but as shown in FIG. 4, the setter 22 of the network-shaped tray structure containing the molded object 24 of the ceramic electronic component to be fired is stacked and transported in 3-4 layers.

다.All.

세라믹 커패시터(MLCC)와 같은 세라믹 전자부품은 실제 제품의 온도 및 공정 중 온도변화율에 따라 불량률이 크게 달라지게 된다.In ceramic electronic components such as ceramic capacitors (MLCC), the defect rate varies greatly depending on the actual product temperature and the rate of temperature change during processing.

즉, 세라믹커패시터(MLCC) 제조에 대한 소성 공정의 경우, 3~4℃의 온도분포 변화에 대해 제품의 불량 여부가 결정되는 것인 바, 소성부 노본체(10) 내부의 온도분포가 균일하게 유지하는 것이 매우 중요하다. 만일 제품불량이 한번 발생할 경우 개별 제품이 아닌 그 주변에 있는 제품 전체를 폐기해야 되는 것이므로 불량에 따른 경제적 손실이 크다. That is, in the case of the firing process for the manufacture of ceramic capacitors (MLCC), the product is determined to be defective in response to a change in temperature distribution of 3 to 4°C. The temperature distribution inside the furnace body 10 of the firing unit is uniform. It is very important to maintain. If a product defect occurs once, not individual products, but the entire product around it must be discarded, resulting in a large economic loss due to the defect.

소성로(2)에서 세라믹 커패시터(MLCC)와 같은 피소성 전자부품 성형물(24)을 분위기 소성하는 경우, 소성로내 분위기의 시간적 및 공간적 산포가 세라믹 소성체의 특성을 결정하는 중요한 공정변수로 작용하며, 이를 제어하기 위하여 소성로의 구조 및 공정조건 등에 대한 조절이나 변경이 고려되어야 한다. 특히 환원분위기 소성시 고온상태에서 세라믹 전자부품 성형물(24)에 존재하거나 그 세라믹 전자부품 성형물(24)을 적재하는 세터(22) 내에 존재하는 산소가 방출되면서 소성로(2)의 환원분위기를 제대로 조성하는 것이 더욱 어려워지게 된다.In the case of sintering an electronic component to be fired 24 such as a ceramic capacitor (MLCC) in the sintering furnace 2, the temporal and spatial distribution of the atmosphere in the sintering furnace acts as an important process variable that determines the characteristics of the ceramic sintered body. In order to control this, control or change of the structure and process conditions of the kiln must be considered. In particular, oxygen present in the ceramic electronic component molded product 24 at a high temperature during firing in a reducing atmosphere or in the setter 22 that loads the ceramic electronic component molded product 24 is released to properly create a reducing atmosphere in the firing furnace 2 It becomes more difficult to do.

그러므로 세라믹커패시터(MLCC)와 같은 피소성 전자부품 성형물(24)을 소성 시에는 소성온도에 따른 로내 분위기를 엄격하게 제어하는 것이 요구되는바, 소성로(2)의 각 영역에서의 분위기를 구분하여 제어하기 위하여 특히 소성로(2)의 로체 터널로(6)에 투입된 모든 피소성 세라믹 전자부품 성형물(24)에 대한 고른 온도분포가 조성될 수 있도록 해야 한다. Therefore, it is required to strictly control the atmosphere in the furnace according to the firing temperature when firing the molded object 24 of an electronic component to be fired such as a ceramic capacitor (MLCC). The atmosphere in each area of the firing furnace 2 is classified and controlled. In order to do this, it is necessary to ensure even temperature distribution for all the molded objects 24 of ceramic electronic parts to be fired, which is put into the furnace tunnel furnace 6 of the kiln 2.

이를 위해 본 발명에서는 로체 터널로(6)에서 예열부와 냉각부 사이의 소성부 즉 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 단열재(12)가 내입된 소성부 즉 실제 소성이 이루어지는 소성부 노본체(10)에 투입되는 모든 피소성 세라믹 전자부품 성형물(24)에 대한 고른 온도분포가 조성될 수 있도록 구현한다.To this end, in the present invention, in the furnace tunnel furnace 6, the firing section between the preheating section and the cooling section, i.e., as shown in FIGS. 2 and 3, is a firing section in which the heat insulating material 12 is inserted, that is, the firing of actual firing. It is implemented so that an even temperature distribution can be formed for all the molded articles 24 of ceramic electronic parts to be fired that are put into the secondary furnace body 10.

소성부 노본체(10)에도 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 세라믹 전자부품 성형물(24)이 이송될 수 있도록 컨베이어식 이송롤(20)이 배열되어 있으며, 상기 컨베이어식 이송롤(20)상에는 수많은 세라믹 전자부품 성형물(24)을 담은 세터(22)들이 도 4에서와 같이 다수 적층된 상태로 도 2에서와 같이 2열 종대를 유지하며 얹혀진다. In the firing unit furnace body 10, as shown in FIGS. 2 and 3, a conveyor type transfer roll 20 is arranged so that the ceramic electronic component molded product 24 can be transferred, and the conveyor type transfer roll 20 ), setters 22 containing a large number of ceramic electronic component molded objects 24 are stacked as shown in FIG. 4 while maintaining two columns as shown in FIG. 2.

그리고 이송롤(20)상에 2열 종대로 배치되어 얹힌 세터(22)들에 담긴 모든 세라믹 전자부품 성형물(24)에 대해서 고른 온도분포를 조성하기 위해서 본 발명에서는 소성부 노본체(10)내의 이송롤(20)의 상방과 하방에 대응하여 상부 발열체(30)와 하부 발열체(32)를 구비한다. And in order to create an even temperature distribution for all the ceramic electronic component molded objects 24 contained in the setters 22 placed and placed in two rows on the transfer roll 20, in the present invention, in the firing unit furnace body 10 It includes an upper heating element 30 and a lower heating element 32 corresponding to the upper and lower portions of the transfer roll 20.

상부 및 하부 발열체(30)(32)는 전기식 봉형 발열체로서 소성부 노본체(10) 터널 내부의 좌우를 가로지르며 설치되며 전후방으로 일정 간격으로 배열되게 구성한다. 상기 봉형 발열체는 탄화규소(SiC)를 주 원료로 제조된 비금속 전기발열체를 주로 사용한다. 전기식 탄화규소 발열체는 팽창계수가 낮고 변형이 거의 없으며 화학적 안정성을 가지고 있고 수명이 길다. 또 설치와 보수가 용이한 장점이 있다. The upper and lower heating elements 30 and 32 are electric rod-type heating elements installed across the left and right inside the firing unit furnace body 10 tunnel and configured to be arranged at regular intervals in the front and rear directions. The rod-shaped heating element mainly uses a non-metallic electric heating element made of silicon carbide (SiC) as a main raw material. The electric silicon carbide heating element has a low coefficient of expansion, little deformation, has chemical stability, and has a long service life. It also has the advantage of easy installation and maintenance.

탄화규소(SiC) 소재로 된 봉형태의 상부 및 하부 발열체(30)(32)들을 각기 좌우로 가로지르게 설치할 경우 도 6의 온도구배 특성곡선 그래프(a)에 나타낸 바와 같이 탄화규소 소재의 봉형 발열체의 특성상 소성로 터널의 좌우측부가 심부보다 상대적으로 낮은 온도를 나타내는 좌우 측방으로 온도곡선 특성이 발생함을 본원 발명자가 확인하였다. When the rod-shaped upper and lower heating elements 30 and 32 made of silicon carbide (SiC) are installed horizontally, respectively, as shown in the temperature gradient characteristic curve graph (a) of FIG. 6, the rod-shaped heating element made of silicon carbide The inventors of the present invention confirmed that the temperature curve characteristic occurs in the left and right sides of the kiln tunnel, which exhibits a relatively lower temperature than the core.

구체적으로 설명하면, 소성부 노본체(10)의 터널내 중심부와 좌우 측부 간에는 대략 6℃가량의 온도편차가 발생하며, 상부 및 하부 발열체(30)(32)를 장기간 사용함에 따라 그 온도편차가 점점 더 커지게 됨을 확인하였다. 그 온도편차가 10℃가량까지도 커지게 되었다. Specifically, a temperature difference of about 6°C occurs between the center of the furnace body 10 of the firing unit and the left and right sides of the tunnel, and the temperature difference increases as the upper and lower heating elements 30 and 32 are used for a long time. It was confirmed that it was getting bigger and bigger. The temperature deviation increased even up to about 10℃.

도 6의 온도구배 특성곡선 그래프(a)를 참조하여 예를 들면, 온도구배 특성곡선(TO)에서와 같이 소성부 노본체(10)의 터널내 중심부의 온도가 1000℃인데 반해 소성부 노본체(10)의 터널내 좌측 가장자리부와 우측 가장자리부의 온도가 994℃로서 심부와의 온도편차가 대략 6℃ 가량으로 나타낸다. Referring to the temperature gradient characteristic curve graph (a) of FIG. 6, for example, as in the temperature gradient characteristic curve (TO), the temperature at the center of the firing section furnace body 10 in the tunnel is 1000°C, whereas the firing section furnace body The temperature of the left and right edges of the tunnel in (10) is 994°C, and the temperature deviation from the core is approximately 6°C.

그러므로 본 발명에서는 이러한 온도편차를 최소화시키되 도 6에서 "T1"과 같은 온도구배 특성곡선이 소성부 노본체(10)의 좌우측 가장자리부와 심부의 온도편차가 ±1℃가 될 수 있도록 구현한다. Therefore, in the present invention, such a temperature deviation is minimized, but a temperature gradient characteristic curve such as "T1" in FIG. 6 is implemented so that the temperature deviation between the left and right edges and the core of the firing unit furnace body 10 is ±1°C.

이를 위해 본 발명의 실시예에서는 상부 및 하부에서 열을 공급하는 상부 및 하부 발열체(30)(32)와 아울러 소성부 노본체(10)의 터널 내부 전체가 균일한 온도구배를 유지하도록 서랍형 측부 발열체(40)를 더 구비한다. To this end, in the embodiment of the present invention, the upper and lower heating elements 30 and 32 supplying heat from the upper and lower portions, as well as the entire inside of the tunnel of the firing unit furnace body 10, are drawer-shaped side portions to maintain a uniform temperature gradient. A heating element 40 is further provided.

서랍형 측부 발열체(40)는 서랍형 측부 발열체(40)의 방열이 세터(22)의 측부를 지향하도록 위치된다. 즉 소성부 노본체(10)의 좌우 측벽부에서 이송롤(20) 바로 위에 서랍형 설치공을 형성하고 그 서랍형 설치공에 서랍형 측부 발열체(40)가 노본체 외부로부터 터널 내부로 삽입되게 함으로써 터널내부에 장치되게 구성한다. The drawer-type side heating element 40 is positioned so that the heat dissipation of the drawer-type side heating element 40 is directed toward the side of the setter 22. That is, a drawer-type installation hole is formed directly above the transfer roll 20 at the left and right side walls of the firing unit furnace body 10, and the drawer-type side heating element 40 is inserted into the tunnel from the outside of the furnace body. By doing so, it is configured to be installed inside the tunnel.

상기 서랍형 측부 발열체(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 장탈 및 교체를 위해 외부로부터의 삽입이 가능한 서랍형 케이싱(42)에 "ㄷ"자형 히터봉(44)이 장착된 구성이다. 서랍형 케이싱(42)은 내화단열소재로 구성하는 것이 바람직하며, "ㄷ"자형 히터봉(42)은 상부 및 하부 발열체(30)(32)와 마찬가지로 탄화규소(SiC) 소재로 구성한다. The drawer-shaped side heating element 40 is a configuration in which a “c”-shaped heater rod 44 is mounted on a drawer-shaped casing 42 that can be inserted from the outside for removal and replacement, as shown in FIG. 5. The drawer-type casing 42 is preferably made of a fire-resistant insulating material, and the "c"-shaped heater rod 42 is made of a silicon carbide (SiC) material, similar to the upper and lower heating elements 30 and 32.

"ㄷ"자형 히터봉(42)중에서 전방으로 노출되는 횡봉 부분이 발열부가 되고 서랍형 케이싱(42)에 장치되는 다리부분은 도전부가 되며 후미부는 단자부가 된다. A portion of the horizontal bar exposed to the front of the "c" shaped heater rod 42 is a heating part, the leg part installed in the drawer-type casing 42 is a conductive part, and the tail part is a terminal part.

서랍형 측부 발열체(40)는 "ㄷ"자형 히터봉(42)을 가지므로 소성부 노본체(10)를 구성하는 모듈당 한개씩 구비되도록 장치하는 것이 양호하다. Since the drawer-type side heating element 40 has a "c"-shaped heater rod 42, it is preferable to install one device per module constituting the firing unit furnace body 10.

도 2 및 도 3에서, 미설명부호 "34" 분위기가스 주입공이고, "36"은 배기공이다. In FIGS. 2 and 3, reference numeral "34" is an atmosphere gas injection hole, and "36" is an exhaust hole.

또한 본 발명에서는 상부 및 하부 발열체(30)(32)와 서랍형 측부 발열체(40)가 소성부 노본체(10)의 터널 내부가 균일한 온도구배를 유지할 수 있도록 제어하는 수단으로서, 도 6에 도시된 바와 같이 온도센서(50)(52)(54)들과 아울러 독립 온도제어부(56)를 구비한다. In addition, in the present invention, as a means for controlling the upper and lower heating elements 30 and 32 and the drawer-type side heating element 40 to maintain a uniform temperature gradient inside the tunnel of the firing unit furnace body 10, FIG. As shown, the temperature sensors 50, 52, 54 and an independent temperature control unit 56 are provided.

상측 및 하측의 심부 온도센서(50)(52)는 노본체(10)의 터널 내부에 위치한 봉형태의 상부 및 하부 발열체(30)(32)의 심부 온도를 측정하여 측정온도값(S1)(S2)을 독립 온도제어부(56)에 제공하며, 좌우측의 가장자리부 온도센서(54)는 좌우측의 서랍형 측부 발열체(40)의 부근 온도 및 세터(22)의 부근 온도를 측정하여 측정온도값(S3)(S4)을 독립 온도제어부(56)에 제공한다. The upper and lower core temperature sensors 50 and 52 measure the core temperature of the rod-shaped upper and lower heating elements 30 and 32 located inside the tunnel of the furnace body 10 to measure the temperature value (S1)( S2) is provided to the independent temperature control unit 56, and the left and right edge temperature sensors 54 measure the temperature around the drawer-shaped side heating elements 40 and the setter 22 on the left and right sides, S3) (S4) is provided to the independent temperature controller 56.

독립 온도제어부(56)는 상측 심부 온도센서(50)와 하측 심부 온도센서(52), 좌우측 가장자리 온도센서(54)에 각각 대응하여 독립적으로 발열체(30)(32)(40)의 온도를 제어하는 독립 온도제어모듈1,2,3,4(56-1)~(56-4)를 갖는다. The independent temperature controller 56 independently controls the temperature of the heating elements 30, 32, 40 in response to the upper core temperature sensor 50, the lower core temperature sensor 52, and the left and right edge temperature sensors 54, respectively. It has independent temperature control modules 1, 2, 3, 4 (56-1) to (56-4).

본 발명의 독립 온도제어부(56)는 대응 독립 온도제어모듈1(56-1)~(56-4)을 이용해서 상측 및 하측의 심부 온도센서(50)(52)들이 측정한 온도값(S1)(S2) 및 가장자리부 온도센서(54)들이 측정한 온도값(S3)(S4)에 따라 각기 독립적으로 상측 및 하측 발열체(30)(32)의 발열온도와 좌우측 서랍형 발열체의 발열온도를 각각의 온도제어값(C1)(C2)(C3)(C4)으로 제어하되 소성부 노본체(10)의 내부가 균일한 온도구배를 유지하도록 독립 제어한다. The independent temperature control unit 56 of the present invention uses the corresponding independent temperature control modules 1 (56-1) to (56-4) to measure the temperature values (S1) measured by the upper and lower deep temperature sensors 50 and 52. ) According to the temperature values (S3) and (S4) measured by the (S2) and edge temperature sensors (54), the heating temperature of the upper and lower heating elements 30, 32 and the heating temperature of the left and right drawer-type heating elements are independently measured. Each temperature control value (C1) (C2) (C3) (C4) is controlled, but the inside of the firing unit furnace body 10 is independently controlled to maintain a uniform temperature gradient.

즉, 독립 온도제어부(56)중에서 독립 온도제어모듈1(56-1)은 상측 심부 온도센서(50)가 측정한 측정온도값(S1)에 근거하여 목표온도값 예컨대 1000℃가 되도록 온도제어값(C1)으로 발열체(30)들을 독립적으로 제어하고, 독립 온도제어부(56)중에서 독립 온도제어모듈2(56-2)는 하측 심부 온도센서(52)가 측정한 측정온도값(S2)에 근거하여 목표온도값 예컨대 1000℃가 되도록 온도제어값(C2)으로 하부 발열체(30)들을 독립적으로 제어한다. That is, the independent temperature control module 1 (56-1) of the independent temperature control unit 56 is a temperature control value such that a target temperature value, for example, 1000° C. is based on the measured temperature value S1 measured by the upper core temperature sensor 50. The heating elements 30 are independently controlled by (C1), and the independent temperature control module 2 (56-2) among the independent temperature control units 56 is based on the measured temperature value S2 measured by the lower core temperature sensor 52. Thus, the lower heating elements 30 are independently controlled with the temperature control value C2 so that the target temperature is 1000°C.

또 독립 온도제어부(56)중 독립 온도제어모듈3(56-3)은 좌측 가장자리부 온도센서(54)가 측정한 측정온도값(S3)에 근거하여 목표온도값 예컨대 1000℃가 되도록 온도제어값(C3)으로 좌측 서랍형 측부 발열체(40)를 독립적으로 제어하고, 독립 온도제어부(56)중 독립 온도제어모듈4(56-4)은 좌측 가장자리부 온도센서(54)가 측정한 측정온도값(S4)에 근거하여 목표온도값 예컨대 1000℃가 되도록 온도제어값(C4)으로 좌측 서랍형 측부 발열체(40)를 독립적으로 제어한다. In addition, the independent temperature control module 3 (56-3) of the independent temperature control unit 56 is a temperature control value such that a target temperature value, such as 1000°C, is based on the measured temperature value S3 measured by the left edge temperature sensor 54. The left drawer-type side heating element 40 is independently controlled by (C3), and the independent temperature control module 4 (56-4) of the independent temperature control unit 56 is the measured temperature value measured by the left edge temperature sensor 54 Based on (S4), the left drawer-type side heating element 40 is independently controlled with the temperature control value C4 so that the target temperature value, for example, 1000° C. is reached.

전술한 바와 같이 본 발명에서는 도 6에 도시된 본 발명의 소성부 노본체 제어장치에 의해 소성부 노본체(10)의 좌우측 가장자리부와 심부의 온도편차가 ±1℃가 되게 제어하여 소성부 노본체(10)의 터널내부의 온도편차를 최소화시킴으로써 "T1"과 같은 온도구배 특성곡선을 갖게 된다. As described above, in the present invention, the temperature difference between the left and right edges and the core of the firing section furnace body 10 is controlled to be ±1°C by the firing section furnace body control device of the present invention shown in FIG. By minimizing the temperature deviation inside the tunnel of the main body 10, it has a temperature gradient characteristic curve such as "T1".

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다. In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be determined by the described embodiments, but should be determined by the claims and equivalents to the claims.

(2)-- 소성로 (4)-- 투입부
(6)-- 로체 터널로 (8)-- 배출부
(10)-- 소성부 노본체 (12)-- 단열재
(20)-- 컨베이어식 이송롤 (22)-- 세터
(24)-- 세라믹 전자부품 성형물 (30)-- 상부 발열체
(32)-- 하부 발열체 (40)-- 서랍형 측부 발열체
(42)-- 서랍형 케이싱 (44)-- "ㄷ"자형 히터봉
(50)(52)-- 심부 온도센서 (54)-- 가장자리부 온도센서
(56)-- 독립 온도제어부
(56-1)(56-2)(56-3)(56-4)--- 독립 온도제어모듈(2)-- Kiln (4)-- Input section
(6)-- Roche tunnel furnace (8)-- Discharge section
(10)-- Firing section furnace body (12)-- Insulation
(20)-- Conveyor type transfer roll (22)-- Setter
(24)-- Ceramic electronic component molding (30)-- Upper heating element
(32)-- Lower heating element (40)-- Drawer side heating element
(42)-- Drawer casing (44)-- "C" shaped heater rod
(50)(52)-- Core temperature sensor (54)-- Edge temperature sensor
(56)-- Independent temperature control unit
(56-1)(56-2)(56-3)(56-4)--- Independent temperature control module

Claims (3)

세라믹 전자부품을 소성하기 위한 세라믹 전자부품용 소성로에 있어서,
터널형 소성로에서 예열부와 냉각부 사이에 위치하며 내부에 단열재가 내입된 소성부 노본체와,
소성부 노본체에 세라믹 전자부품 성형물이 이송될 수 있도록 배열된 컨베이어식 이송롤과,
상기 컨베이어식 이송롤에 얹혀지며 세라믹 전자부품 성형물이 상부에 적재된 한 개 이상의 세터와,
상기 세라믹 전자부품 성형물에 상부 및 하부에서 열을 공급하는 상부 및 하부 발열체와,
상기 소성부 노본체의 터널내 좌우측 가장자리부와 심부가 균일한 온도구배를 유지하도록 노본체의 좌우 측벽부에 서랍형 설치공이 형성되고 상기 서랍형 설치공을 통해 노본체 외부에서 삽입되어서 세터의 측부를 향하며 터널 내부에 장착된 서랍형 측부 발열체로 구성하며,
상기 서랍형 측부 발열체는 장탈 및 교체를 위해 외부로부터의 삽입이 가능한 서랍형 케이싱에 "ㄷ"자형 히터봉이 장착된 구성을 가짐을 특징으로 하는 세라믹 전자부품용 소성로.
In the firing furnace for ceramic electronic parts for firing ceramic electronic parts,
The furnace body of the firing section, which is located between the preheating section and the cooling section in the tunnel-type kiln, and the insulation is embedded therein,
Conveyor-type transfer rolls arranged to transfer the ceramic electronic component molding to the furnace body of the firing unit,
One or more setters mounted on the conveyor-type transfer roll and having a ceramic electronic component molded thereon,
Upper and lower heating elements for supplying heat from upper and lower portions to the ceramic electronic component molding,
Drawer-shaped installation holes are formed on the left and right side walls of the furnace body to maintain a uniform temperature gradient in the tunnel of the firing unit furnace body, and the side of the setter is inserted from the outside of the furnace body through the drawer-shaped installation holes It is composed of a drawer-type side heating element mounted inside the tunnel facing the direction,
The drawer-shaped side heating element has a configuration in which a “c”-shaped heater rod is mounted in a drawer-shaped casing that can be inserted from the outside for removal and replacement.
 제1항에 있어서,
상부 및 하부 발열체의 심부온도를 측정하는 상측 및 하측의 심부 온도센서들과,
좌우측의 서랍형 측부 발열체의 부근 온도 및 세터의 부근 온도를 측정하는 가장자리부 온도센서들과,
상측 및 하측의 심부 온도센서들이 측정한 온도값 및 가장자리부 온도센서들이 각기 측정한 온도값에 따라 상기 상부 및 하부 발열체와 상기 서랍형 측부 발열체의 발열온도를 독립적으로 제어하되 소성부 노본체의 내부가 균일한 온도구배를 유지하도록 독립 제어하는 독립 온도제어모듈들을 갖는 독립 온도제어부를 더 구비함을 특징으로 하는 세라믹 전자부품용 소성로. The method of claim 1,
Upper and lower core temperature sensors measuring the core temperature of the upper and lower heating elements,
Edge temperature sensors that measure the temperature around the drawer-type side heating elements on the left and right sides and the temperature around the setter,
According to the temperature values measured by the upper and lower core temperature sensors and the temperature values measured by the edge temperature sensors respectively, the heating temperature of the upper and lower heating elements and the drawer-type side heating elements is independently controlled, but the inside of the firing unit furnace body A firing furnace for ceramic electronic components, further comprising an independent temperature control unit having independent temperature control modules that independently control the temperature to maintain a uniform temperature gradient. 삭제delete
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