KR100826267B1 - 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로 및 그 소성 시스템 - Google Patents

세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로 및 그 소성 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로에 관한 것이다.
본 발명의 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로는, 지지프레임에 의해서 지면으로부터 소정의 높이에 지지되고, 내부에 다수의 발열체를 가지는 노 본체; 상기 노 본체의 하부에서 승강 또는 하강되며, 상기 노 본체의 저면에 회전 가능하게 결합되는 회전받침대; 상기 회전받침대 상부에 복수개 구비되어 독립적으로 회전되며, 그 상면에 다수의 세라믹 성형체가 다단으로 적층되는 세터(setter); 및 상기 회전받침대를 상기 지지프레임 내에서 수직 이동시키는 승하강 수단;을 포함하며, 노 본체 내부로 공급되는 분위기가스의 흐름이 원활하게 이루어지도록 함과 아울러 노 본체 내벽면에 발열체를 적절히 배치하여 노 본체 내의 분위기가스 분포 편차와 온도 편차를 균일하게 이루어지도록 함에 따라 노 내의 급속 승온 공정이 요구되는 초고용량 세라믹 제품 소성에 유리한 장점이 있다.
노 본체, 단열재, 발열체, 회전받침대, 세터, 승하강 수단, 급기라인, 혼합기, 가습기, 배기구, 세라믹 성형체

Description

세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로 및 그 소성 시스템{Rotary type sintering furnace for ceramic electronic element and sintering furnace system using the same}
도 1은 종래 소성로의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 회전식 소성로의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 회전식 소성로에 적용된 노 본체의 일부 절결 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 소성로의 노 본체에 장착된 발열체의 배치도.
도 5는 본 발명에 따른 소성로의 노 본체에 장착된 단열재의 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 회전식 소성로의 전체 구조가 도시된 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 회전식 소성로에 장착되는 배기구의 실시예가 도시된 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20. 노 본체 21. 단열재
23. 발열체 30. 회전받침대
31. 세터 40. 승하강 수단
50. 급기라인 51. 혼합기
52. 가습기 53. 밸브
60. 배기구 C. 세라믹 성형체
본 발명은 세라믹 전자부품을 소성하기 위한 회전식 소성로에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 원통형의 노 본체 하부에 다수의 세라믹 성형체가 적재된 회전받침대가 회전과 동시에 승강 이동하면서 합체되고 상기 회전받침대의 회전에 의해 노 본체 내에 공급된 분위기가스의 분포 편차를 줄임으로써, 세라믹 성형체에 가해지는 온도 편차를 최소화하고, 노 본체 내의 고속 승온에 의한 초고용량 세라믹 제품의 생산이 가능하도록 한 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로에 관한 것이다.
일반적으로, 적층 세라믹 캐패시터, 페라이트, 압전체 등과 같은 세라믹 전자제품은 세라믹 원료를 소정 형상으로 성형하고 성형체로 제조된 후, 소성로에서 탈바인더 공정과 소성 공정 및 냉각 공정을 차례로 거쳐 적층 세라믹 성형체의 제 작이 완료된다.
이와 같은 세라믹 성형체를 제조하는 공정은, BaTiO3, CaCa3, MnO, Glass Frit 등의 원료 분말에 유기물 성분인 바인더를 첨가하여 슬러리를 제조하고, 상기 슬러리를 유전체 시트로 하는 세라믹 시트가 성형되며, 상기 세라믹 시트의 표면에 Ni, Cu, Pd, Pd/Ag 소재의 금속 성분인 내부전극을 패턴인쇄하여 상기 내부전극이 인쇄된 세라믹 시트가 다층으로 적층됨에 의해서 적층시트가 제조되고, 상기 적층시트를 500~1300㎏f/㎠의 압력으로 압착한 후에 압착된 적층시트를 소정의 길이로 절단함으로써 직육면체 상의 세라믹 성형체가 제조된다.
또한, 상기 세라믹 성형체는 소성로에서 230~350℃의 온도로 가소(bake-out)되어 바인더 성분이 제거되는 탈바인더 공정과, 900~1300℃의 온도로 10~24시간 동안 소성하는 소성 공정, 및 소성 완료 후 저온으로 냉각하는 냉각공정을 연속적으로 거치게 되고, 상기 소성로에서 소성된 세라믹 성형체는 그 외주면에 외부전극 및 단자전극의 도포에 의한 도금 처리에 의하여 세라믹 제품이 완성된다.
그리고, 소성로는 유기물 성분인 바인더와 금속 성분인 내부전극 및 세라믹 성분인 세라믹 시트로 이루어진 세라믹 성형체를 소성하는 공정 중에 사용된 바인더를 탈바인더 공정인 가소 공정에서 효과적으로 제거되도록 함으로써, 상호 이질적 특성의 세라믹 성형체의 비정합성(mismatching)에 의해 발생될 수 있는 들뜸(delamination)이나 크랙 불량이 방지되도록 하는 것이 세라믹 성형체의 품질 특성을 제어하는 중요한 공정 변수로 대두되고 있다.
이와 같은 공정이 적용되는 종래 세라믹 소성로는 아래 도시된 도 1에 도시된 바와 같으며, 이에 의거하여 그 기본적인 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 세라믹 소성로의 단면도로서, 종래의 세라믹 소성로는 내부에 열원을 제공하는 발열체(112)와 온도 측정용 열전대(113)가 구비된 노 본체(110)와, 상기 노 본체(110) 내로 분위기가스를 공급하는 급기라인(121)과 상기 분위기가스에 수분을 첨가하는 가습기(122)로 구성된 급기부(120)와, 상기 노 본체(110) 내의 분위기가스를 외부로 배출하는 배기구(130)와, 상기 노 본체(110)의 입구부터 출구까지 세라믹 성형체가 적재된 적치부(103)를 수평 이동시키는 작동수단(140)과, 상기 작동수단(140)을 제어하는 제어기(160)를 포함한다.
이때, 상기 작동수단(140)은 노 본체(110) 내의 롤러부재(114)를 따라 수평 이송되는 이동대차(105)의 일단부와 연결된 래크기어(141)와, 상기 래크기어(141)에 기어 물림에 의해서 작동되는 피니언 기어(143) 및 상기 피니언 기어(143)를 정, 역방향으로 회전 구동시키는 구동모터(144)로 이루어진다.
상기 노 본체(110)는 급기라인(121)을 통해 질소(N2), 수소(H2), 산소(O2)가 혼합된 분위기가스가 공급되며, 분위기가스가 공급된 상태에서 발열체(112)를 통한 승온에 의해 그 내부에서 수평 이동되는 세라믹 성형체(101)가 소성 가공된다.
이와 같은 구조의 종래 세라믹 소성로는, 노 내로 상기 혼합 분위기가스 외에 별도로 공급되는 Ni의 산화 개시 온도 이상에서는 에어(air)가 없는 진공의 노 내 분위기가 필요함에도 불구하고, 노 본체(110)가 터널식으로 구성되어 있기 때문에 그 내부를 세라믹 성형체(101)가 이동대차(105)를 따라 수평 이송될 수 밖에 없어 진공의 노내 분위기를 유지하기가 어려워 상기 노 본체(110) 내의 세라믹 성형체가 균일하게 소성되지 못하는 단점이 있다.
또한, 노 본체(110) 내로 급기라인(121)을 통해 공급되는 혼합 분위기가스가 노 내에서 균일한 분포를 이룬 상태에서는, 발열체(112)를 통한 10℃/min 이상의 급승온 구간 설정이 어렵고, 이에 따른 세라믹 성형체의 이송 위치 제어가 어려움에 따라 세라믹 소성체에 가해지는 소성 온도 편차에 의해서 상기 세라믹 소성체 내에 포함된 세라믹 성분과 금속 성분의 비정합에 의한 크랙 불량이 발생되는 문제점이 지적되고 있다.
그리고, 상기 노 본체(110) 내에서 Ni가 산화되면서 산소(O2)와 결합하여 NiO가 형성되면 상기 세라믹 성형체는 유기물이 잔존하는 형태로 소성 가공됨으로써, 내부전극의 역할을 하지 못하고 성형된 세라믹 제품의 용량 및 기계적 특성 저하를 유발시키게 되며, 이에 따른 노 내의 산소 분압이 낮아지게 되면 TiO2가 Ti2O3로 환원되어 반도체화된 제품이 성형되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 세라믹 전자제품 제조용 소성로에서 지적되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 원통형의 노 본 체가 지지프레임에 의해서 지지되고 노 본체 저면에 회전받침대가 승강 이송에 의해서 합체되며, 상기 회전받침대 상에서 다수의 세라믹 성형체가 적재되어 있는 세터(setter)가 개별적으로 회전됨으로써, 상기 노 본체 하부에 합체된 회전받침대와 그 상부 세터의 독립적인 회전으로 노 본체 내의 분위기가스가 균일하게 분포되고 노 본체 내벽면에 장착된 발열체의 적절한 배치로 세터 상에 수직 적층된 세라믹 성형체에 가해지는 온도 편차가 최소화할 수 있도록 한 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로가 제공됨에 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 노 본체가 그 내부에 다수의 세라믹 적층체가 수직 적층되는 챔버(chamber)식 진공의 노체로 구성됨으로써, 노 내의 분위기가스 분포 편차가 최소화됨에 따라 노 내의 고속 승온에 의한 초고용량 세라믹 제품의 소성 가공이 가능하도록 한 세라믹 전자제품 제조용 회전식 소성로가 제공됨에 있다.
본 발명의 상기 목적은, 지지프레임에 의해서 지면으로부터 소정의 높이에 지지되고 내부에 다수의 발열체를 가지는 노 본체와, 상기 노 본체의 하단부에 자체적으로 회전되도록 결합되는 회전받침대와, 상기 회전받침대 상부에서 개별적으로 회전되고 그 상면에 다수의 세라믹 성형체가 수직 적층되는 세터(setter)와, 상기 회전받침대를 수직 이동시키는 승하강 수단을 포함하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로에 의해서 달성된다.
또한, 본 발명은 원통형의 노 본체 내부에 다각형 또는 원형의 내화물로 구성된 단열재가 결합되고, 상기 단열재의 측벽을 통해 전원 공급단자가 관통되도록 하여 상기 노 본체 내에 균일한 온도 분포가 이루어지도록 한 다수의 발열체가 배치되는 챔버형 진공 노체로 구성됨에 기술적 특징이 있다.
상기 노 본체는 지지프레임에 의해서 소정의 높이로 지지된 상태에서 상기 노 본체의 하부에서 다수의 세라믹 성형체가 적층 결합된 회전받침대가 수직으로 승강 이동되면서 합체되며, 상기 회전받침대는 별도의 구동수단에 의해서 정방향 또는 역방향으로 회전 구동된다.
이때, 상기 회전받침대 상면에는 개별적인 회전이 가능하도록 세터가 장착되고, 상기 세터는 그 상면에 다수의 세라믹 적층체가 수직 적층되어 상기 회전받침대의 회전 방향과 반대 방향으로 회전된다.
그리고, 상기 노 본체는 질소, 수소 및 산소의 공급라인을 통해 유입된 기체가 혼합되어 분위기가스가 생성되는 혼합기와 상기 분위기가스에 수분을 공급하는 가습기와 연결된 급기라인을 통해 그 내부로 분위기가스의 공급이 이루어지며, 상기 분위기가스는 회전받침대와 그 상부의 각 세터의 회전에 의해서 개별적으로 회전되는 세라믹 성형체에 의한 순환에 의해서 노 본체 내에 균일하게 분포되도록 함에 기술적 특징이 있다.
한편, 상기 노 본체 내에서 순환되는 분위기가스는 상기 노 본체 내의 단열재 중앙부에 수직 장착된 배기구를 통해 외부로 배출되며, 상기 배기구는 일반적인 원통형의 중앙집중식 배기관 외에 배기구 주위의 편차 발생을 최소화하기 위한 3겹 배기관 및 이중 배기관이 장착될 수 있다.
본 발명의 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
회전식 소성로의 구조
먼저, 도 2는 본 발명에 따른 회전식 소성로의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 회전식 소성로에 적용된 노 본체의 일부 절결 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 소성로의 노 본체에 장착된 발열체의 배치도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소성로의 노 본체에 장착된 단열재의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 회전식 소성로(10)는 지지프레임(11)에 지지되는 노 본체(20)와, 노 본체(20)의 하부에 합체되고 상면에 다수의 세라믹 성형체(C)가 적층되는 회전받침대(30)와, 상기 회전받침대(30)가 수직 이송되도록 하는 승하강 수단(40)으로 구성된다.
상기 노 본체(20)는, 원통형으로 구성되어 내부에 내화물로 축조된 단열재(21)가 내입되며, 상기 단열재(21)의 상부에는 원판형 덮개(22)가 복개됨으로써 그 내부가 진공 상태로 유지될 수 있는 챔버(chamber)형 노체로 구성된다.
또한, 상기 노 본체(20)는 내부가 빈 사각의 지지프레임(11)에 의하여 지면으로부터 소정의 높이로 이격된 상태로 지지되고, 노 본체(20) 하부의 지지프레 임(11) 내부에서 회전받침대(30)가 승하강 수단(40)에 의해서 상, 하부로 수직 이송되면서 상기 노 본체(20) 하단부의 개구부를 통해 상기 노 본체(20)와 결합된다.
원통형의 노 본체(20)의 하부에 결합되는 회전받침대(30)는, 대략 원판형으로 구성되어 그 양측부가 지지되고 외측면에 이송구(42)가 각각 연장된 한 쌍의 지지대(41)와, 상기 이송구(42)에 관통 결합되어 상기 지지프레임(11) 내에 수직 설치된 안내바(43)로 이루어진 승하강 수단(40)을 통해 상기 노 본체(20)의 직하부에서 승강 또는 하강 이송된다.
즉, 상기 회전받침대(30) 상부에 순차적으로 적층된 세라믹 성형체(C)의 인출 또는 이동 시에는 상기 승하강 수단(40)이 하강된 상태이며, 상기 세라믹 성형체(C)가 분위기가스 중에서 소성 가공될 때에는 상기 노 본체(20) 내부로 세라믹 성형체(C)가 유입되도록 상기 회전받침대(30)가 승강 이동된다.
한편, 상기 노 본체(20)는 그 내부에 내벽면과 밀착되게 내화물로 구성된 단열재(21)가 장착되는 바, 상기 단열재(21)는 도 5에 도시된 바와 같이 사각형에서 원형에 가까운 다각형의 벽체를 가지도록 구성되며, 이는 상기 단열재(21)가 그 내부에 적재된 세라믹 소성체(C)와 동시에 승온 또는 냉각되기 때문에 급격한 내부 온도 변화에 따른 내화물의 열팽창에 의해서 단열재(21)가 파손되는 것을 방지하기 위함이다.
더불어, 단열재(21) 내부의 승온과 냉각 과정에서 발생될 수 있는 크랙에 의하여 열손실이 최소화될 수 있도록 비교적 얇은 벽체가 다수 겹쳐진 상태로 이루어진다.
또한, 상기 단열재(21)를 비롯한 노 본체(20)의 내부에는 그 내부 온도를 승온시키기 위하여 다수의 발열체(23)가 장착되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 발열체(23)는 단열재(21) 내부 벽체의 상, 하부를 고르게 승온시키기 위한 구조로 배치되며, 상기 발열체(23)의 발열을 위한 전원 공급단자가 단열재(21)의 벽체를 관통한 형태로 결합 고정된다.
이때, 상기 발열체(23)는 크게 두 가지의 형태로 장착될 수 있는데, 첫번째는 도 4a에 도시된 바와 같이 봉(奉)상의 발열체(23a)가 단열재(21)의 내벽면을 따라 일렬로 배치됨과 동시에 상기 발열체(23a)의 길이를 서로 다르게 함으로써, 노 본체(20) 내부의 승온이 고른 분포로 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 상기 봉상의 발열체(23a)는 노 내의 분위기에 따라 I, W, L자 형태로 임의 조정될 수 있다.
두 번째의 발열체(23b) 형태는, 도 4b에 도시된 바와 같이 U자 형상의 발열체(23a)가 일정한 간격을 이루어 다단으로 배치됨으로써, 노 본체(20) 내의 상부와 중부 및 하부를 동시에 승온시켜 균일한 온도 분포가 이루어지도록 하고, 노 본체(20) 내의 세라믹 성형체(C)의 적층 높이 등에 따라 각 발열체(23b)가 독립적으로 제어될 수 있도록 한 것이다.
상기와 같은 형태의 발열체(23b)는 저비중 고온의 분위기가스 환경하에서 내산화성 및 고강도가 발현되는 발열소재 복합체를 이용한 초고온발열체인 규화 몰리브덴(MoSi2)의 전기적 특성인 저항의 차이를 이용하여 발열되는 금속 발열체로 구성 되며, 그 발열 온도는 1700~1800℃ 전후에서 유지된다.
다음, 도 6은 본 발명에 따른 회전식 소성로의 노 본체에 결합되는 회전받침대 구조가 도시된 사시도이고, 도 7은 도 6의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 회전식 소성로(10)의 노 본체(20) 하부에 결합되는 회전받침대(30)는 원판형으로 구성되고, 그 상부에 다수의 세라믹 성형체(C)가 적층되는 복수의 세터(31)가 구비된다.
상기 세터(31)는 일정한 간격으로 회전 가능하게 회전받침대(30)의 상면에 결합되며, 상기 회전받침대(30)가 앞서 설명한 바와 같이 노 본체(20)의 하부에서 수직으로 승, 하강 이송됨과 동시에 정방향 또는 역방향의 회전이 이루어질 때 그 상면에서 회전받침대(30)의 회전 방향과 반대 방향으로 개별 회전된다.
이때, 상기 회전받침대(30)는 중앙부에 결합된 회전축(도면 미도시)이 볼스크류 방식에 의해서 회전되고, 상기 회전축의 회전과 동시에 원판형 회전받침대(30)의 상, 하 이송이 이루어지도록 하거나, 상기 회전축을 모터 구동에 의해 강제로 회전시키고 회전받침대(30) 내부에 장착된 다수의 기어(도면 미도시) 구동에 의해서 회전받침대(30) 상부의 세터(31)가 개별적으로 회전될 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명에 따른 회전식 소성로의 전체 구조가 도시된 구성도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 회전식 소성로(10)는 내벽면에 단열재(21)가 밀착결합된 원통형의 노 본체(20) 내부로 다수의 세터(31)에 적층된 세라믹 성형체(C)가 장입 되고, 상기 세라믹 성형체(C)가 장입된 상태로 회전되고 있는 노 본체(20) 내부로 질소, 수소, 산소의 혼합 분위기가스가 공급되는 급기라인(50)이 구비된다. 상기 급기라인(50)은 각 가스의 공급라인으로부터 개별적으로 유입된 가스가 혼합되는 혼합기(51)와, 상기 혼합기(51)에서 혼합된 분위기가스에 수분을 첨가하기 위한 가습기(52)와 연결된다.
상기 급기라인(50)은 노 본체(20)의 측부에 결합되어 상기 혼합기(51)를 통해 혼합된 분위기가스가 노 본체(20) 내로 연속적으로 공급될 수 있도록 하며, 그 공급량은 각 급기라인(50)에 장착된 밸브(53)의 조정에 의해서 조절된다.
상기 급기라인(50)을 통해 분위기가스가 노 본체(20) 내로 공급되면, 상기 노 본체(20) 내의 발열체(23) 작동에 의해서 노 본체(20) 내의 승온이 이루어지고, 이때 상기 노 본체(20) 내에 장입된 세라믹 성형체(C)는 회전받침대(30)와 세터(31)의 개별적인 회전 구동에 의해서 자체 회전되며 소성 가공이 이루어진다.
이때, 상기 세라믹 성형체(C)의 소성 시 노 본체(20)에 공급되는 혼합 분위기가스는 질소와 수분(H2O) 및 수소의 비율이 94.5:5:0.5의 중량비(%)를 갖도록 제어됨이 바람직하다.
또한, 상기 노 본체(20)는 그 내부로 공급된 분위기가스와 소성 공정 시 세라믹 소성체(C)의 내부로부터 분출되는 잉여 가스 성분이 외부로 배출될 수 있도록 상부 중앙에 배기구(60)가 장착된다.
상기 배기구(60)는 도 9에 도시된 바와 같이, 도 9a에 도시된 일반적인 형태 의 원통형 중앙집중식 배기관이 사용되거나 상기 노 본체(20)의 고온의 분위기가스가 배출되면서 발생되는 결로를 방지하기 위한 도 9b에 도시된 결로방지식 3겹 배기관 또는 도 9c에 도시된 이중관 형태로 구성된 이중 배기관이 적용 가능하다.
이 중에서 상기 이중 배기관은 내, 외부의 중공관(61)(62)이 서로 반대 방향으로 엇갈린 형태의 통공(61a)(62a)이 형성되도록 함으로써, 노 본체(20)에 수직 결합된 배기구(60)를 통해 노 본체(20) 내의 분위기가스가 배출되면서 이중 배기관 주위에 발생될 수 있는 분위기 편차를 효과적으로 낮출 수 있다.
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 회전식 소성로(10)는, 탈바인더 공정의 가소로를 통과한 세라믹 소성체(C)가 챔버 형태의 진공이 유지되는 노 본체(20) 내에서 30℃/min의 급격한 승온 조건 하의 최대온도로 소정 시간 소성되도록 하는 바, 소성 가공 시에 상기 노 본체(20)의 하단부에 승강 결합된 회전받침대(30)와 그 상면에 다수의 세라믹 소성체(C)가 적재된 세터(31)가 개별적으로 회전되도록 함에 의해서 노 본체(20) 내의 분위기가스 흐름을 원활하게 함으로써, 노 본체(20) 내의 분위기 편차와 온도 편차를 감소시켜 상기 세라믹 성형체(C)의 들뜸이나 크랙 불량이 방지될 수 있다.
회전식 소성로를 이용한 소성 공정
본 발명의 회전식 소성로(10)를 이용한 세라믹 성형체(C)의 소성 공정을 간략하게 살펴보면, 먼저 소성하고자 하는 세라믹 성형체(C)를 챔버 형태의 노 본 체(20) 내로 장입시키기 위하여 상기 노 본체(20)의 하부에 결합되는 회전받침대(30)를 승하강 수단(40)에 의해서 하강시킨 후, 상기 회전받침대(30) 상면의 세터(31) 상에 다수의 세라믹 성형체(C)를 다단으로 적층시킨다.
그리고, 상기 세라믹 성형체(C)가 다단 적층된 회전받침대(30)를 승하강 수단(40)을 이용하여 상부로 이동시켜 세라믹 성형체(C)가 노 본체(20) 내로 위치하도록 하고, 노 본체(20) 측벽의 발열체(23)를 구동시켜 노내 온도를 30℃/min의 승온 속도로 상승시켜 고온의 상태로 유지되도록 한다.
이때, 상기 노 본체(20)는 그 내부의 온도를 1000~1500℃의 범위로 유지시킴과 동시에 질소, 수소 및 산소 공급라인(50)를 통해 혼합기(51)에서 일정 비율로 혼합되고 가습기(52)를 통과하면서 일정량의 수분이 첨가된 혼합 분위기가스가 공급되고, 노 본체(20) 내에 분위기가스가 채워져 일정 압력이 되면 외부에서 인가된 전원에 의해서 회전받침대(30)와 세터(31)가 동시에 회전됨으로써, 노 본체(20) 내의 세라믹 적층체(C)가 회전 구동된다.
또한, 상기 노 내에서 소성중인 세라믹 성형체(C)로부터 외부로 배출되는 유기물 성분인 CO/CO2 가스와 같은 탄소가스는 배기구(60)를 통해 외부로 배출되며, 일정 시간의 경과 후 소성 공정이 완료되면 상기 노 본체(20)의 발열체(23)를 통한 열원 공급이 중단되고, 별도의 냉각 공정을 거친 후에 노 본체(20) 하부로 회전받침대(30)가 하강됨에 의해서 세라믹 성형체(C)가 외부로 배출된다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로는 원통형의 노 본체 하부에 합체되어 그 상부에 적재된 세라믹 성형체가 노 본체 내로 장입되도록 하는 회전받침대가 승하강 수단에 의해 승강 이송되고 별도의 구동수단에 의해서 회전받침대와 그 상부의 세터가 개별적으로 회전되도록 함으로써, 노 본체 내부로 공급되는 분위기가스의 흐름이 원할하게 이루어지도록 함과 아울러 노 본체 내벽면에 발열체를 적절히 배치하여 노 본체 내의 분위기가스 분포 편차와 온도 편차를 균일하게 할 수 있으므로, 결국 노 내의 급속 승온 공정이 요구되는 초고용량 세라믹 제품 소성에 유리한 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 지지프레임에 의해서 지면으로부터 소정의 높이에 지지되고, 내부에 다수의 발열체를 가지는 노 본체;
    상기 노 본체의 하부에서 승강 또는 하강되며, 상기 노 본체의 저면에 회전 가능하게 결합되는 회전받침대;
    상기 회전받침대 상부에 복수개 구비되어 독립적으로 회전되며, 그 상면에 다수의 세라믹 성형체가 다단으로 적층되는 세터(setter); 및
    상기 회전받침대를 상기 지지프레임 내에서 수직 이동시키는 승하강 수단;
    을 포함하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노 본체는, 원판형 덮개가 복개되는 원통형의 챔버형 진공 노체로 구성된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노 본체는, 내화물로 구성되어 다각형으로 형성되고, 다수의 얇은 벽체가 겹쳐진 다층 구조의 단열재가 내부 벽면에 밀착되게 내입 장착된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발열체는, 상기 단열재를 포함하는 노 본체의 벽체 상에 전원 공급단자가 관통되게 결합되고, 길이가 서로 다른 봉(奉)상으로 구성되어 단열재의 내벽면을 따라 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발열체는, U자 형상의 발열체가 다단의 일정한 간격으로 배치되어 각 단별로 독립 제어되는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 세터는, 상기 회전받침대가 정방향 또는 역방향으로 회전될 때 그 상면에서 회전받침대의 회전 방향과 반대 방향으로 개별 회전되는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 승하강 수단은, 상기 회전받침대의 양측부가 지지되고 외측면에 이송구가 각각 연장된 한 쌍의 지지대와, 상기 이송구에 관통 결합되어 상기 지지프레임 내에 수직 설치된 안내바로 구성된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 노 본체는, 상부에 복개되는 원판형 뚜껑의 중앙부에 원통형의 중앙집중식 배기관이 장착된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 노 본체는, 상부에 복개되는 원판형 뚜껑의 중앙부에 고온의 분위기가스가 배출되면서 발생되는 결로를 방지하기 위한 결로방지식 3겹 배기관이 장착된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 노 본체는, 상부에 복개되는 원판형 뚜껑의 중앙부에 내, 외부의 중공관이 서로 반대 방향으로 엇갈린 형태의 통공이 형성된 이중 배기관이 장착된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로.
  11. 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성 시스템에 있어서,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성로;
    상기 회전식 소성로의 노 본체 내부로 질소, 수소, 산소의 혼합 분위기가스를 공급하는 급기라인;
    상기 급기라인을 통해 공급되는 분위기가스가 개별적으로 유입되어 혼합되는 혼합기; 및
    상기 혼합기를 거친 혼합 분위기가스에 수분을 첨가하기 위한 가습기;
    를 포함하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 소성 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04317309A (ja) * 1991-04-16 1992-11-09 Tdk Corp 積層コンデンサの製造方法
KR19990086645A (ko) * 1998-05-29 1999-12-15 윤덕용 세라믹 콘덴서용 수직 이동식 소성로
KR20050067277A (ko) * 2003-12-27 2005-07-01 삼성전기주식회사 수직형 소성로

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04317309A (ja) * 1991-04-16 1992-11-09 Tdk Corp 積層コンデンサの製造方法
KR19990086645A (ko) * 1998-05-29 1999-12-15 윤덕용 세라믹 콘덴서용 수직 이동식 소성로
KR20050067277A (ko) * 2003-12-27 2005-07-01 삼성전기주식회사 수직형 소성로

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101153623B1 (ko) 2009-12-08 2012-06-18 삼성전기주식회사 세라믹 제품용 소성로 및 이를 이용한 소성방법
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