JPH01142383A

JPH01142383A - セラミック焼成用熱処理炉

Info

Publication number: JPH01142383A
Application number: JP30402787A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Osugi; 大杉　吉輝; Yasuhiro Kanai; 康弘金井
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、セラミック焼成用熱処理炉に関し、特に、そ
の上に電子部品等を搭載して電子回路を構成する電子回
路用セラミック基板の製造に適したセラミック焼成用熱
処理炉に関する。

［従来の技術］電子部品等を搭載して電子回路を構成する、いわゆる電
子回路用セラミック基板を製造するには、まずセラミッ
ク材料の粉末に有機バインダーを加えて混合し、これを
所望の形状に成型した後、酸化雰囲気中で一旦熱処理し
て前記有機バインダーを脱脂し、酸化雰囲気あるいは非
酸化雰囲気中で、前記熱処理温度より高い温度で焼成す
るのが一般的である。

この様なセラミックの焼成に用いられる熱処理炉は、ト
ンネル型の炉の中を、焼成すべきセラミックであるワー
クを載せた台板を順次移動させる型式の、いわゆるトン
ネル炉と呼ばれるものが一般的である。そして、この様
なトンネル炉の制御方法としては、従来、炉内の雰囲気
及び温度をそれぞれ検出し、もって炉内に供給するガス
の濃度等を調整したり、あるいはヒータの出力を調整す
るものが一般的であった。

この様なトンネル炉においては、その炉内の雰囲気は、
供給ガスの成分と、ワークが保有する雰囲気成分と、そ
のワークが焼成される過程で発生する廃ガス成分とによ
ってその組成比及び濃度が決定される。このため、搬入
されてく゛るワークが保有する雰囲気成分がほぼ一定の
場合、すなわち少品種、多量のセラミックを生産する場
合には、炉内に供給する供給ガスの組成比及びヒータの
出力の調整により比較的簡単に前記炉内の雰囲気の成分
比の制御が可能であり、焼成されたセラミックも所定の
特性を得ることができる。

［発明が解決しようとする問題点コしかしながら、多品種、少量のセラミックを製造しよう
とする場合、すなわち搬入されるそれぞれのワークが保
有する雰囲気成分量が品種変更に伴い逐次異なる場合、
それに伴って発生する廃ガスの量及びその成分にも差異
が生じる。

そして、それらの量が多すぎた場合、あるいは少なすぎ
た場合には炉内雰囲気の組成比及び濃度のバランスが崩
れ、その間に炉内を通過中のワークは正常な焼成が行わ
れず、焼成されたワークについて、全て所定の特性が得
られず、不良となってしまうという問題点を有していた
。

そのため、従来は、保有する雰囲気成分量の異なるロッ
トの連続的な焼成、あるいは工程変動等により保有する
雰囲気成分量に差異を生じてしまったロットの焼成は非
常に困難であった。

そこで、本発明の目的は、前記の従来技術における問題
点に鑑み、炉内に搬入するワークの種類、数量の多少に
拘らず、常に安定した組成比及び濃度の炉内雰囲気で焼
成することの可能なセラミック焼成用熱処理炉を提供す
ることにある。

［問題を解決するための手段］前記の本発明の目的は、焼成炉と、前記焼成炉内で焼成
すべきセラミック成型体を搬送するための炉内搬送手段
と、前記熱処理炉の炉内雰囲気を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出信号を受け、所定の基準値に対して
比較、判断を行い、制御信号を発生する制御手段と、上
記制御手段からの制御信号に従ってを焼成炉内に導入さ
れるセラミック成型体の導入量を制御する手段とを設け
たことを特徴とするセラミ・ツク焼成用熱処理炉によっ
て達成される。

［作　　　用コすなわち、前記のセラミック焼成用熱処理炉によれば、
検出手段の検出信号を所定の基準値に対して比較、判断
を行い、その比較、判断結果に従ってを焼成炉内に導入
されるセラミック成型体の導入量を制御するため、前記
炉内雰囲気の組成比及び濃度の変動が基準値内−に収束
する方向へ推移し、炉内に搬入するワークの種類、数量
の多少に拘らず、常に安定した組成比及び濃度の炉内雰
囲気で焼成することが可能になる。

［実　施　例］以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照しな
がら説明する。

第１図において、焼成炉１は、いわゆるクンネル型焼成
炉であり、加熱部と冷却部とが一体に構成されており、
その出入口には、Ｎ２やＡｒ等の不活性ガスのガスカー
テンが設けられ、炉内のＮ２）Ｈ２）Ａｒ、Ｃ（ｈ等の
ガス雰囲気と外気とを遮断している。この焼成炉１の人
口付近には、既に所定の形状に成型され、炉内で焼成さ
れるセラミック成型体、いわゆるワークを、自動的に炉
内に供給するためのワーク供給装置２が設けられている
。また、前記焼成炉１には、その炉内雰囲気ガスをサン
プリングし、これを分析する分析装置３が設けられてい
る。

この分析装置３のデータは、コンピュータから成る制御
装置４に人力、処理され、その出力である制御信号によ
って前記ワーク供給装置２が制御される。

焼成炉１には、他に、炉内に一定の雰囲気ガスを供給す
る雰囲気ガス供給装置や、ワークをストックするための
取り出し装置等が設けられている。なお、これらの装置
は図には示されていない。また、この焼成炉１は、反応
炉であれば、前記や以下に述べる雰囲気ガスだけでなく
、その他の雰囲気ガスを適用するものであっても良い。

さらに、前記焼成炉の詳細を、第２図を参照しながら、
以下に説明する。前記トンネル炉１の出入口には、既述
のガスカーテンが設けられ、その内部には、例えはＳＯ
９あるいはインコネルより成る筒状のマツフルを具備し
、外気との間を遮断している。その炉内には、前記の図
示されない雰囲気ガス供給装置より、導入されるワーク
に適した一定比率の８２／Ｎ２雰囲気ガスが、出口側か
ら供給され、これが出口より人口に向かって流れ、人口
側から排出されている。

また、炉の加熱部は焼成されるワークに適した温度に温
調され、その冷却部は水冷ジャケット内の水量で任意に
冷却出来るようになっている。

さらに、前記焼成炉１の内部には、ワークを搬送するた
め、ＳＯ５あるいはセラミックなどから成るベルトコン
ベア１１が設けられており、これを駆動するためのモー
タなどの駆動手段を制御することにより、その搬送速度
を任意に調整することが出来るようになっている。

また、前記焼成炉１の炉内雰囲気ガスを検出する分析装
置３には、前記コンピュータから成る制御装置４により
その弁の開閉が制御される電磁弁を介し、炉内の数箇所
と連結されたサンプリングバイブ３１が接続されている
。この電磁弁の開閉により、前記サンプリングバイブ３
１の充路の切り替えを行い、所望の炉内ガスを採取し、
ポンプにより分析装置３に送る。この分析装置３は、例
えば、ガスクロマトグラフ、露点計などによって構成さ
れており、炉内の雰囲気ガスの組成比及び濃度を検出し
ている。

次に、コンピュータから成る制御装置４は、前記サンプ
リングバイブ３１の充路の切り替えを行う電磁弁の開閉
を制御すると共に、前記分析装置３からのデータを入力
し、これを予め人力されている管理データと比較し、以
下のような処理を行う。すなわち、前記コンピュータで
は、検出値を基準値（上限値と加減値）に対して比較を
行い、例えば、炉の中に導入されたワークの量が、１）
多過ぎる、２）このままで良い、あるいは３）少な過ぎ
る、等の判断を行う。

そして、この結果に基ずいて、その後に導入されるワー
クの量を、１）少なくする、２）このまま維持する、あ
るいは３）多くする、といった指令を出力する。また、
前記コンピュータでの比較、処理の状況は、逐次デイス
プレィ装置４１上に表示される。

ワーク供給装置２は、エアーシリンダやカムあるいはオ
イルシリンダやカムを駆動源とするブツシャ２１により
、ワークをラック２２より前記ベルトコンベア１１上に
自動的に送出する。

前記の実施例では、このワーク供給装置２の動作は、前
記のコンピュータから成る制御装置４により制御されて
いる。すなわち、コンピュータからの出力は所定の間隔
で信号線４２を介して人力され、ワーク供給装置２はそ
のリレー電磁弁を作動し、前記のラックが次のワークの
位置まで移動し、次いでブツシャが作動する。この様な
ワーク供５Ｊ？を装置２において、前記コンピュータで
、炉の中に導入されたワークの量が、１）多過ぎる、と
判断された場合には、前記コンピュータからの出力の所
定間隔は延長され、焼成炉内に導入されるセラミック成
型体の導入量が減少される。反対に、前記コンピュータ
で、炉の中に導入されたワークの量が、３）少な過ぎる
、と判断された場合、前記出力の間隔は短縮され、焼成
炉内に導入されるセラミック成型体の導入量が増加され
る。この様に、逐次炉内の雰囲気ガスの組成比及び濃度
を検出し、その検出信号を所定の基準値に対して比較、
判断を行い、その比較、判断結果に従って次に焼成炉内
に導入されるセラミック成型体の導入量を制御する。こ
のため、前記炉内雰囲気の組成比及び濃度の変動が基準
値内へ収束する方向へ推移し、常に安定した組成比及び
濃度の炉内雰囲気で焼成することが可能になる。

前記ワーク供給装置２は、エアーシリンダやカムあるい
はオイルシリンダやカムを駆動源とするブツシャ２１に
より、ワークをラック２２より前記ベルトコンベア１１
上に自動的に送出するものとして説明した。これに換え
、ロボットによるハンドチャキング搬送方式や吸着チャ
キング搬送方式等でも良い。

また、以上に説明した実施例では、焼成炉内に導入され
るセラミック成型体、すなわちワークの導入量を制御す
るための手段として、ワーク供給装置２のワーク導入間
隔の増減による方法を説明した。本発明は、これに限ら
ず、この焼成炉内に導入されるワークの導入量を制御す
るための手段として、焼成炉内に一度に導入されるワー
クの量目体を増加、減少することによっても達成できる
。また、前記のベルトコンベア式焼成炉に換え、ブツシ
ャ式焼成炉を採用する場合には、−度に導入されるワー
ク量の増減等によってワークの導入量制御を行い得る。

［発明の効果］以上の説明か・らも明らかなように、本発明によれば、
焼成炉内に導入されるセラミック成型体の導入量を炉内
雰囲気の組成比及び濃度の変動が基準１直内へ収束する
方向へ制御するため、炉内に搬入するワークの種類、数
量の多少に拘らず、常に安定した組成比及び濃度の炉内
雰囲気で焼成することが可能となる、極めて優れ、かつ
実用的なセラミック焼成用熱処理炉を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であるセラミック焼成用熱処理
炉の概略を示すブロック図、第２図は第１図のセラミッ
ク焼成用熱処理炉の具体的構成を示す構成図である。１・・・焼成炉　２・・・ワーク供給装置　３・・・分
析装置　４・・・制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）焼成炉と、前記焼成炉内で焼成すべきセラミック
成型体を搬送するための炉内搬送手段と、前記熱処理炉
の炉内雰囲気を検出する検出手段と、前記検出手段の検
出信号を受け、所定の基準値に対して比較、判断を行い
、制御信号を発生する制御手段と、前記制御手段からの
制御信号に従って焼成炉内に導入されるセラミック成型
体の導入量を制御する手段とを設けたことを特徴とする
セラミック焼成用熱処理炉。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記焼成すべき
セラミック成型体の導入量を制御する手段は、炉内搬送
手段上に積載される焼成すべきセラミック成型体の量を
増減する手段を備えていることを特徴とするセラミック
焼成用熱処理炉。
（３）特許請求の範囲第１項において、前記焼成すべき
セラミック成型体の導入量を制御する手段は、炉内搬送
手段上に積載される焼成すべきセラミック成型体の積載
間隔を制御する手段を備えていることを特徴とするセラ
ミック焼成用熱処理炉。