KR20230022092A - Firing furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소성로에 관한 것이다.The present invention relates to a kiln.
적층형 세라믹 전자부품의 제조에 있어서 전기적 특성을 부여하기 위해 소성 시 내부전극과 유전체는 서로 소성 온도가 다르다. 금속인 내부전극이 저온 영역에서 먼저 소성되고, 그 이후 고온 영역에서 유전체가 소성된다. In the manufacture of multilayer ceramic electronic components, internal electrodes and dielectrics have different firing temperatures during firing to impart electrical characteristics. Internal electrodes, which are metal, are first fired in a low-temperature region, and then the dielectric is fired in a high-temperature region.
이처럼 내부전극과 유전체 간의 소성 온도가 다르기 때문에 소성로를 이용한 열처리 공정에서는 각각 다른 온도와 분위기를 사용하고 있다.As such, since the firing temperature between the internal electrode and the dielectric is different, different temperatures and atmospheres are used in the heat treatment process using the firing furnace.
단일 소성로에서 2가지 이상의 분위기 농도를 고정하여 제어하는 것은 어려운 기술이며, 지금까지 적층세라믹콘덴서(이하, MLCC)에 전기적 특성을 부여하기 위해서 각 열처리 공정마다 다른 소성로를 사용해왔다.It is difficult to fix and control two or more atmosphere concentrations in a single firing furnace, and until now, different firing furnaces have been used for each heat treatment process to impart electrical characteristics to multilayer ceramic capacitors (MLCCs).
하지만, 다른 소성로를 사용함으로써 소성 시 MLCC의 세라믹 입자는 고온과 저온 및 다른 분위기에 노출될 수 있었으며, 이로 인하여 생산성 저하와 공정간 대기시간에 의한 불량을 초래할 수 있다.However, by using a different firing furnace, the ceramic particles of the MLCC may be exposed to high and low temperatures and different atmospheres during firing, which may cause a decrease in productivity and defects due to waiting time between processes.
본 발명의 일 실시형태의 목적은 연속적인 열처리 공정과 소성로내 분위기 제어를 통해 공정 대기시간을 줄이고, MLCC의 신뢰성과 생산성을 확보하는 일체형 복합 소성로를 제공하는 것이다.An object of one embodiment of the present invention is to provide an integrated complex sintering furnace that reduces process waiting time and secures reliability and productivity of MLCC through a continuous heat treatment process and atmosphere control in the sintering furnace.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시형태는 입구부터 출구까지 내부통로를 갖는 소성로 본체; 상기 내부통로에 배치된 이송 롤러; 상기 내부통로의 상부와 하부에 각각 배치된 상부 및 하부 히터; 및 상기 내부통로가 구역별 경계를 갖도록 설치되는 적어도 하나의 분리부;를 포함하며, 상기 적어도 하나의 분리부 중 적어도 하나는 배기구를 포함하는 소성로를 제공한다.One embodiment of the present invention in order to solve the above problems is a kiln body having an internal passage from the inlet to the outlet; a conveying roller disposed in the inner passage; upper and lower heaters respectively disposed on upper and lower portions of the inner passage; and at least one separation unit installed so that the inner passage has a boundary for each zone, wherein at least one of the at least one separation unit includes an exhaust port.
상기 분리부는 배기구의 유무에 따라 제1 분리부와 제2 분리부로 나눌 수 있으며, 제1 분리부는 제2 분리부보다 폭이 넓을 수 있으며, 제2 분리부에 의해 나누어진 복수의 구역들은 배기부와 급기부를 구비할 수 있다.The separation unit may be divided into a first separation unit and a second separation unit according to the presence or absence of an exhaust port, the first separation unit may be wider than the second separation unit, and a plurality of zones divided by the second separation unit may be divided into an exhaust unit. And an air supply unit may be provided.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 분리부의 배기구를 통한 강제배기로 인하여 연속된 열처리 공정 내에서 가스 농도와 분위기가 고정되게 제어 가능하고, 이로서 열처리 공정을 통합하여 공정 대기시간에 따른 MLCC의 신뢰성과 생산성을 확보한다. According to one embodiment of the present invention, due to the forced exhaust through the exhaust port of the separation unit, it is possible to control the gas concentration and atmosphere in a fixed manner in the continuous heat treatment process, thereby integrating the heat treatment process to improve the reliability and reliability of the MLCC according to the waiting time of the process. secure productivity.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 소성로의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 소성로 내부 기류의 흐름을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 분리부(200)를 확대하여 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a sintering furnace according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view showing the flow of airflow inside a sintering furnace according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view of the
이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to specific embodiments and accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 소성로의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a sintering furnace according to an embodiment of the present invention.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 소성로는 입구부터 출구까지 일정 길이의 내부통로(120)를 갖는 소성로 본체(110)와, 내부통로(120)에 배치된 이송 롤러(130)와, 내부통로(120)의 상부와 하부에 각각 설치되는 상부히터(150)와 하부히터(160)와, 내부통로(120)가 구역별 경계를 갖도록 설치되는 적어도 하나의 분리부(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
또한, 이송 롤러(130)의 상부에 안착되어 일정 속도로 출구 측 방향으로 이동이 이루어지는 트레이(140)와, 내부통로(120)의 내부로 분위기 가스를 공급하도록 소성로 본체(110)의 하부 일 측에 관통되게 설치되는 급기부(170)와, 급기부(170)를 통해 내부통로(120)로 공급된 분위기 가스가 외부로 배출되도록 소성로 본체(110)의 상부 타측에 관통되게 설치되는 배기부(180)가 구비될 수 있다.In addition, the
트레이(140)에 소성 제품이 놓여진 상태에서 트레이(140)가 이송롤러(130)에 의해 출구 측 방향으로 이송 시, 이송 롤러(130)의 상부 및 하부에 각각 설치되어 있는 상부히터(150) 및 하부히터(160)로 공급되는 열원과, 소성로 본체(110)의 하부에 관통되게 설치되어 있는 급기부(170)를 통해 공급되는 분위기 가스에 의해 소성 제품의 소성이 이루어질 수 있다.When the
급기부(170)를 통해 내부통로(120)의 내부로 공급된 분위기 가스는 소성로 본체(110)의 상부 타측에 고정되게 설치되어 있는 배기부(180)를 통해 소성로 본체(110)의 외부로 배출될 수 있다.Atmospheric gas supplied to the inside of the
이때, 트레이(140)에 놓여진 소성 제품은 트레이(140)가 이송 롤러(130)에 의해 출구 측 방향으로 이동되면서 소성로 내부의 온도나 분위기 조건이 다른 복수의 구역들을 통과하게 되고, 이를 통해 승온 단계, 유지 단계 및 냉각 단계를 거치게 된다.At this time, the fired product placed on the
내부통로(120)의 각 구역의 열교환이나 분위기 가스의 흐름을 제어하여 각 구역별 내부 온도 및 분위기 조건을 다르게 제어하기 위해서 적어도 하나의 분리부(200)가 배치된다.At least one
분리부(200)는 소성 제품이 내부 온도나 분위기 조건이 상이한 단계로 이송될 때 전 단계의 내부통로 공기가 소성 제품이 이송된 후의 단계의 내부통로로 전달되지 않도록 세퍼레이터(Seperator) 역할을 한다.
분리부(200)는 각 구역의 열교환이나 분위기 가스의 흐름을 제어할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.The
적어도 하나의 분리부(200) 중 적어도 하나는 배기구(220)를 포함하며, 여기서, 배기구(220)를 포함하는 분리부를 제1 분리부(210)로 칭할 수 있다. 그리고 복수 개의 분리부 중 배기구를 포함하지 않는 분리부를 제2 분리부(230)로 칭할 수 있다.At least one of the at least one
제1 분리부(210)는 배기구(220)를 포함하여 상기 복수의 구역들에서의 분위기 가스가 섞이지 않도록 외부로 강제 배기할 수 있다. 복수의 구역들에서의 분위기 가스가 섞이게 되면 각 구역에서 분위기 가스 농도와 온도가 변화하며, 이는 MLCC의 불량과 신뢰성 저하로 이어진다. 따라서, 복수의 구역들 간의 기류를 완벽하게 분리하여 배기경로로 배출시킴으로써 소성로 내의 분위기를 제어할 수 있다.The
배기구(220)는 소성로 내부의 압력과 벤추리를 이용한 압력 차이를 이용하여 소성로 내의 가스를 외부로 방출하는 것일 수 있다.The
제1 분리부(210)는 제2 분리부(230)보다 넓은 폭을 가질 수 있다. 제1 분리부(210)의 폭을 제2 분리부(230)보다 넓게 구비함으로써 강제배기를 효과적으로 구현할 수 있다.The
제1 분리부(210)의 폭은 150mm 이상이고 배기구(220)의 지름은 100mm 이상일 수 있다.The width of the
제2 분리부(230)는 제1 분리부(210)보다 입구 또는 출구 측에 복수 개 배치될 수 있으며, 복수의 제2 분리부(230)에 의하여 분리된 복수의 구역들은 각각 급기부(170)와 배기부(180)를 구비할 수 있다.A plurality of
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 소성로 내부 기류의 흐름을 나타낸 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view showing the flow of airflow inside a sintering furnace according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 어느 하나의 구역의 급기부(170)에서 급기된 가스가 제1 분리부(210) 아래를 통과하여 다른 구역으로 가지 않고, 배기부(180) 혹은 제1 분리부의 배기구(220)를 따라 외부로 배기된다. 이로써 구역들 간의 기류가 분리되어 유지되고, 상온 대기시간 없이 열처리 공정을 통합할 수 있게 된다. 이와 같은 배기구(220)가 없는 경우, 각 구역의 기류가 서로 섞여 공정간 통합이 불가능하게 되고, 별도의 공정간 상온 대기시간을 두어 공정을 분리해야 한다. 이는 MLCC의 신뢰성 및 전기적 특성을 저하시키는 불량을 야기할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the gas supplied from the
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 분리부(200)를 확대하여 나타낸 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of the
도 3을 참조하면, 제1 분리부(210)와 제2 분리부(230)에는 내화물(M)이 배치될 수 있다. 내화물은 분리부(200)에 의하여 분리된 구역을 일체로 둘러쌀 수 있으며, 이 때 배기구(220)는 제1 분리부(210)에서 내화물을 관통하는 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3 , a refractory material M may be disposed in the
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.Therefore, various forms of substitution, modification, and change will be possible by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention described in the claims, which also falls within the scope of the present invention. something to do.
110: 소성로 본체
120: 내부통로
130: 이송 롤러
140: 트레이
150: 상부히터
160: 하부히터
170: 급기부
180: 배기부
200: 분리부
210: 제1 분리부
220: 배기구
230: 제2 분리부
M: 내화물110: sintering furnace body
120: internal passage
130: conveying roller
140: tray
150: upper heater
160: lower heater
170: air supply
180: exhaust
200: separation unit
210: first separator
220: exhaust port
230: second separator
M: Refractory
Claims (8)
상기 내부통로에 배치된 이송 롤러;
상기 내부통로의 상부와 하부에 각각 배치된 상부 및 하부 히터; 및
상기 내부통로가 구역별 경계를 갖도록 설치되는 적어도 하나의 분리부;를 포함하며,
상기 적어도 하나의 분리부 중 적어도 하나는 배기구를 포함하는 소성로
A kiln body having an internal passage from the inlet to the outlet;
a conveying roller disposed in the inner passage;
upper and lower heaters disposed on upper and lower portions of the inner passage, respectively; and
At least one separator installed so that the inner passage has a boundary for each zone; includes,
At least one of the at least one separation unit is a sintering furnace including an exhaust port.
상기 배기구를 포함하는 분리부를 제1 분리부라 할 때
상기 분리부는 복수 개 구비되며 상기 복수의 분리부 중 적어도 하나의 분리부는 배기구를 포함하지 않는 제2 분리부인 소성로.
According to claim 1,
When the separation unit including the exhaust port is referred to as the first separation unit
The separation unit is provided in plurality, and at least one separation unit among the plurality of separation units is a second separation unit that does not include an exhaust port.
상기 제1 분리부는 상기 제2 분리부보다 넓은 폭을 갖는 소성로.
According to claim 2,
The first separating part has a wider width than the second separating part.
상기 제2 분리부는 상기 제1 분리부보다 입구 측에 복수 개 배치된 소성로.
According to claim 3,
A firing furnace in which a plurality of second separation units are disposed at an inlet side of the first separation unit.
상기 제2 분리부에 의하여 분리된 복수의 구역들은 각각 급기부와 배기부를 포함하는 소성로.
According to claim 4,
The plurality of zones separated by the second separation unit include an air supply unit and an exhaust unit, respectively.
상기 제2 분리부는 상기 제1 분리부보다 출구 측에 복수 개 배치된 소성로.
According to claim 3,
A firing furnace in which a plurality of second separators are disposed at an outlet side of the first separator.
상기 제2 분리부에 의하여 분리된 복수의 구역들은 각각 급기부와 배기부를 포함하는 소성로.
According to claim 6,
The plurality of zones separated by the second separation unit include an air supply unit and an exhaust unit, respectively.
상기 분리부에는 내화물이 배치되는 소성로.
According to claim 1,
A firing furnace in which a refractory material is disposed in the separator.
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