KR20070111090A - 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로 및 가소 시스템 - Google Patents

세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로 및 가소 시스템 Download PDF

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KR20070111090A
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Abstract

본 발명은 세라믹 성형체의 유기바인더 제거를 위한 회전식 가소로에 관한 것이다.
본 발명의 세라믹 전자제품 제조용 회전식 가소로는, 지지프레임에 의해서 지면으로부터 소정의 높이에 지지되고, 양측부에 한 쌍의 천공판이 장착된 단열재가 내벽면에 밀착 결합되는 노 본체; 상기 노 본체의 하단 개구부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 노 본체 하부의 지지프레임 내부에서 승강 또는 하강되는 회전받침대; 상기 회전받침대 상부에 장착되어 독립적인 회전을 이루며, 그 상면에 다수의 세라믹 성형체가 다단으로 적층되는 복수개의 세터(setter); 및 상기 회전받침대를 상기 지지프레임 내에서 수직 이동시키는 승하강 수단;을 포함하며, 상기 회전받침대와 세터의 회전에 의해서 노 본체 내에 공급되는 열풍이 세라믹 성형체 사이에서 순환되도록 함에 의해서 상기 세라믹 성형체에 가해지는 온도 편차를 최소화시켜 ±5℃ 내외로 유지되도록 하는 장점이 있다.
가소로, 지지프레임, 노 본체, 단열재, 원판형 덮개, 배기구, 천공판, 발열체, 가스관, 회전받침대, 세터(setter), 급기라인

Description

세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로 및 가소 시스템{Rotary type bake-out furnace for ceramic electronic element and sintering furnace system using the same}
도 1은 종래 가소로의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 회전식 가소로의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 회전식 가소로에 적용된 노 본체의 일부 절결 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 가소로의 노 본체에 장착된 천공판이 도시된 도면.
도 5는 본 발명에 따른 가소로의 노 본체에 장착된 발열체가 도시된 도면.
도 6은 본 발명에 따른 회전식 가소로의 노 본체에 결합되는 회전받침대 구조가 도시된 사시도.
도 7은 도 6의 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 회전식 가소로의 가소 시스템이 도시된 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10. 가소로 20. 지지프레임
30. 노 본체 32. 단열재
33. 원판형 덮개 34. 배기구
35,36. 천공판 37. 발열체
38a~38c. 가스관 40. 회전받침대
41. 세터(setter) 50. 급기라인
본 발명은 유기바인더 제거를 위한 회전식 가소로에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 원통형의 노 본체 내부의 양측부에 한 쌍의 천공판이 설치되고 상기 천공판 사이에 다수의 발열체가 장착되며, 세라믹 성형체가 적재된 회전받침대가 상기 노 본체의 하부에 회전 가능하게 결합됨으로써, 상기 노 본체 내로 주입된 열풍의 순환에 의해서 세라믹 성형체에 가해지는 온도 편차를 최소화되고 초고용량 세라믹 전자부품이 성형되도록 한 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로에 관한 것이다.
일반적으로, 적층 세라믹 캐패시터, 페라이트, 압전체 등과 같은 세라믹 전자제품은 세라믹 원료를 소정 형상으로 성형하고 성형체로 제조된 후, 가소로에서 탈바인더 공정과 소성로에서의 소성 공정 및 냉각 공정을 차례로 거쳐 적층 세라믹 성형체의 제작이 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 가소로에서 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.
여기서, 유기물 성분인 바인더와 금속 성분인 내부전극 및 세라믹 성분인 세라믹 시트로 이루어진 세라믹 성형체를 소성하는 공정 중에 사용된 바인더는 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 작용된다.
이와 같은 공정이 적용되는 종래 세라믹 가소로는 아래 도시된 도 1에 도시된 바와 같으며, 이에 의거하여 그 기본적인 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 가소로의 사시도로서, 종래의 가소로(100)는 전면에 도어(110)가 개방 가능하게 결합된 박스 형태의 노 본체(120)로 구성되고, 상기 노 본체(120)의 내부는 상단, 중단, 하단의 다단으로 구분되어 다수의 세라믹 적층체(C)가 수납되는 제품 적재공간(121)이 구비된다.
상기 노 본체(120)는 일측면에 외부 공기가 유입되는 흡입구(122)가 구비되고 그 타측면 또는 동일면 상에 배기구(123)가 장착되며, 내부의 양측 벽부는 다수의 통공이 구비된 천공판(124)으로 형성된다.
또한, 상기 노 본체(120)는 상단에 상기 흡입구(122)에서 유입된 외부 공기를 적재공간(121) 내부로 공급하기 위한 팬(125)이 설치되며, 상기 팬(125)의 일측에는 유입된 외부 공기를 가열시키는 히터(126)가 장착된다.
이와 같은 구조의 종래 가소로(100)는 상기 흡입구(122)를 통해 노 본체(120) 내부로 유입된 공기가 히터(126)를 거치며 가열되어 노 본체(120) 각 측면의 천공판(124)을 통해 각 적재공간 내부로 공급되는 직접식 열풍 순환 방식으로 구성된다.
즉, 노 본체(120) 상단의 히터(126)를 거치면서 일측 천공판(124)을 통해 노 본체(120) 내로 유입된 열풍은 상, 중, 하단의 제품 적재공간(121) 내에 적층된 세라믹 성형체(C)를 가소시켜 세라믹 성형체(C) 내의 유기바인더를 제거한 후에 노 본체(120) 타측면의 천공판(124)을 통해 외부로 배출된다.
그러나, 종래의 가소로(100)는 노 본체(120) 상단의 팬(125)을 통해 열풍 대류 방식으로 열원이 세라믹 적층체(C)에 공급되기 때문에 열풍의 공급부인 천공판(124)과 가까운 지점은 적절한 온도의 열풍이 공급되나, 상기 천공판(124)과 먼 거리의 배기구(123)측 지점에는 비교적 낮은 온도의 열풍이 공급될 수 밖에 없어 노 본체(120) 내부의 온도 편차가 크게 발생되는 문제점이 지적되고 있다.
따라서, 종래의 가소로(100)를 통해 성형되는 세라믹 제품은 노 본체(120) 내에 온도 편차를 가지는 열풍에 의해서 성형될 수 밖에 없기 때문에 균일하게 성형되지 못하는 단점이 있으며, 세라믹 가소체에 가해지는 소성 온도 편차에 의해서 상기 세라믹 가소체 내에 포함된 세라믹 성분과 금속 성분의 비정합에 의한 크랙 불량이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래 가소로에서 발생되는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 원통형의 노 본체 내에 삽입된 단열재에 다수의 발열체가 장착되고, 상기 단열재 양측부로 한 쌍의 천공판이 설치되어 노 본체 내에서 열풍의 대류, 복사가 동시에 발생되도록 하며, 상기 노 본체의 하부에 다수의 세라믹 성형체가 적재된 회전받침대가 회전 가능하게 결합된 구조로써, 상기 회전받침대의 회전에 의해서 노 본체 내의 열풍이 순환되도록 하여 세라믹 성형체에 가해지는 온도 편차를 최소화할 수 있도록 한 회전식 가소로가 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 지지프레임을 통해 지면으로부터 소정 높이에 지지되고 내부에 밀착 결합된 단열재의 양측부로 한 쌍의 천공판이 장착된 원통형의 노 본체와, 상기 노 본체의 하부에서 승하강되며 노 본체 하단부에 회전 가능하게 결합되는 회전받침대와, 상기 회전받침대 상부에서 개별적으로 회전되고 그 상면에 다수의 세라믹 성형체가 수직 적층되는 세터(setter)와, 상기 회전받침대를 노 본체 하부에서 수직 이동시키는 승하강 수단을 포함하는 회전식 가소로가 제공됨에 의해서 달성된다.
상기 노 본체는 원통형의 노 본체 내부에 양측부로 한 쌍의 천공판이 결합된 단열재가 장착되며, 상기 단열재는 외주면이 원형의 내화물로 구성되고 그 내주면 임의의 지점에 다수의 발열체가 배치된다.
또한, 상기 노 본체는 지지프레임에 지지되어 지면으로부터 소정의 높이로 부양된 상태이며, 상기 노 본체의 하부에는 다수의 세라믹 성형체가 상면에 적층된 회전받침대가 수직으로 승강 이송됨에 의해서 합체되어 상기 세라믹 성형체가 적층된 상태로 정방향 또는 역방향으로 회전 구동된다.
상기 회전받침대는 상면에 다수의 세터가 장착되는 바, 상기 세터는 상면에 다수의 세라믹 적층체가 수직 적층되고, 상기 노 본체의 하부에 결합된 상태에서 정,역방향으로 회전되는 회전받침대의 회전 방향과 반대 방향으로 회전된다.
여기서, 상기 세터의 상부에 적층된 세라믹 성형체는 회전받침대와 세터가 독립적으로 회전됨에 의해서 상기 노 본체 내로 공급되는 열풍이 회전되는 세라믹 성형체의 사이에서 순환되고, 상기 세라믹 성형체 사이의 순환 열풍은 단열재의 내벽면에 삽입된 발열체를 통해 발산되는 복사열에 의해서 재가열된다.
한편, 상기 노 본체는 원통형의 본체의 상, 중, 하부에 질소(N2)와 공기(air)의 혼합 가스가 공급되는 가스관이 각각 구비되고, 상기 가스관에 연결된 급기라인을 통해 노 본체의 상부와 중부 하부로 각각 혼합 가스 공급이 이루어진다.
또한, 상기 노 본체 내에 세라믹 성형체 사이에서 순환되는 혼합 가스는 상기 노 본체 상단에 결합된 배기구를 통해 노 본체의 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 가소로의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
회전식 가소로의 구조
먼저, 도 2는 본 발명에 따른 회전식 가소로의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 회전식 가소로에 적용된 노 본체의 일부 절결 사시도이며, 도 4는 본 발명 에 따른 가소로의 노 본체에 장착된 천공판이 도시된 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 가소로의 노 본체에 장착된 발열체가 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 회전식 가소로(10)는 지지프레임(20)에 의해서 지면으로부터 소정 높이에 지지되는 노 본체(30)와, 상기 노 본체(30)의 하부에 회전 가능하게 결합되고 상부로 다수의 세라믹 성형체(C)가 안착되는 세터(41)가 포함된 회전받침대(40)와, 상기 회전받침대(40)가 지지프레임(20) 내부에서 수직 이송되도록 하는 승하강 수단(50)으로 이루어진다.
상기 노 본체(30)는 원통형의 노체(31) 내부에 내화물로 형성된 단열재(32)가 내입 결합되고, 상기 단열재(32)의 상부에 배기구(34)가 결합된 원판형 덮개(33)가 복개되어 진공 상태가 유지되는 챔버(chamber)형 노체로 구성된다.
또한, 상기 노 본체(30)는 그 하부를 지지하는 사각의 프레임(20)에 의해서 지면으로부터 소정 높이로 이격 설치되고, 그 사이의 프레임(20) 내부 공간에서 원판형의 회전받침대(40)가 승하강 수단(50)에 의해 상, 하부로 수직 이송되며, 상기 승하강 수단(50)의 상부 이송 시 상기 노 본체(30)의 하단 개구부를 통해 상기 회전받침대(40)가 밀착 결합된다.
상기 노 본체(30)의 내부에는 그 내벽면에 내화물로 구성된 단열재(32)가 밀착 결합되고, 상기 단열재(32)의 양측부에는 다수의 통공(35a)이 밀집 배열된 한 쌍의 천공판(35)이 장착되며, 상기 한 쌍의 천공판(35) 사이의 단열재(32) 내벽면의 상호 대향면 상에는 다수의 발열체(37)가 고정 장착된다.
상기 단열재(32)의 양측부에 결합된 천공판(35)은, 전면에 다수의 통공(35a) 이 형성된 판형으로 구성되며, 일측 천공판(35)은 노 본체(30)의 외부에서 공급되는 열풍이 유입되는 흡기구의 역할을 하게 되고, 타측 천공판(36)은 노 본체(30) 내에서 순환되며 세라믹 적층체(C)에서 추출된 유기바인더가 포함된 열풍의 배기구 역할을 하게 된다.
여기서, 상기 열풍 흡입측 천공판(35)의 후방 상단부에는 도면에 도시되지 않은 별도의 히터가 장착됨으로써, 상기 천공판(35)을 통해 유입되는 혼합 가스가 일차적으로 가열되어 천공판(35)의 내측으로 송풍될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 혼합 가스가 유입되는 천공판(35)은 도 4에 도시된 바와 같이 상부에서 하부로 갈수록 그 통공(35a)의 크기가 점차적으로 커지도록 설계됨이 바람직하며, 이때 상기 천공판(35)의 통공(35a) 크기를 하부로 갈수록 크게 하는 이유는 상기 천공판(35)을 통해 노 본체(30)로 유입되는 혼합 가스의 온도 편차가 최소화되도록 하기 위함이다.
즉, 일측의 천공판(35)을 거쳐 노 본체(30) 내로 유입되는 혼합 가스가 상기 천공판(35) 외측의 히터를 통해 가열되어 천공판(35)의 상부 및 하부로 혼입될 때, 상기 천공판(35)의 상부측 통공(35a)보다 하부측 통공(35a)을 통해 혼합 가스의 유입량이 더 많도록 함으로써, 상기 히터를 거쳐 가열된 혼합 가스의 냉각 손실이 최소화된 상태에서 단열재(32) 내부로의 공급이 이루어지도록 하기 위한 것이다.
여기서, 상기 천공판(35)의 상부, 중부 및 하부의 통공(35a)의 직경은 대략 10φ, 16φ, 22φ 내외로 이루어진다.
또한, 상기 단열재(32)를 포함하는 노 본체(30)의 내부에는 그 내부 온도를 승온시키기 위하여 다수의 발열체(37)가 단열재(32)의 내벽면 상에 고정 장착되며, 상기 발열체(37)는 노 본체(30) 내부의 상, 하부를 고르게 승온시키기 위하여 발열 부위가 단열재(32)의 상, 중, 하부에 걸쳐 배치되고, 상기 발열체(37)의 발열을 위한 전원 공급단자가 단열재(32)의 벽체를 관통한 형태로 결합된다.
이때, 상기 발열체(37)는 도 5a에 도시된 바와 같은 일반적인 I자 형상의 발열체 외에도 크게 두 가지의 형태로 장착될 수 있는데, 첫번째는 도 5b에 도시된 바와 같이 U자 형상의 발열체(37a)가 단열재(32) 내벽면을 따라 일렬로 배열되고 상기 발열체(37a)의 각 부위를 통해 복사열의 발산이 이루어지도록 함으로써, 노 본체(30) 내에서 순환되는 혼합 가스가 고른 온도 분포를 가지도록 한다.
또한, 두 번째의 발열체 형태는, 도 5c에 도시된 바와 같이 판 상의 발열체(37b)가 병풍 형태로 펼쳐져 노 본체(30)의 내벽면에 장착됨으로써, 상기 발열체(37b)의 전면을 통해 단열재(32) 내부의 상부와 중부 및 하부를 동시에 승온시켜 균일한 노내 온도 편차를 가지도록 하며, 상기 노 본체 내에서 회전되는 세라믹 성형체(C)의 적층 높이 등에 따라 각 발열체(37a)(37b)가 독립적으로 제어될 수 있도록 한 것이다.
더불어, 상기와 같은 다양한 형태의 발열체(37)를 통한 노 본체(30)내의 온도 분포는 200~250℃ 정도에서 유지되도록 함이 바람직하다.
한편, 원통형의 원통형의 노 본체(30)의 하부에 결합되는 회전받침대(40)는, 대략 원판형으로 구성되어 그 양측부가 지지되고 외측면에 이송구(52)가 각각 연장 된 한 쌍의 지지대(51)와, 상기 이송구(52)에 관통 결합되어 상기 지지프레임(20) 내에 수직 설치된 안내바(53)로 이루어진 승하강 수단(50)을 통해 상기 노 본체(30)의 직하부에서 승강 또는 하강 이송된다.
즉, 상기 회전받침대(40) 상부에 순차적으로 적층된 세라믹 성형체(C)의 인출 또는 이동 시에는 상기 승하강 수단(50)이 하강된 상태이며, 상기 세라믹 성형체(C)가 노 본체(30) 내의 질소분위기 내에서 가소 될 때에는 상기 노 본체(30) 내부로 세라믹 성형체(C)가 유입되도록 상기 회전받침대(40)가 승강 이동된다.
이와 같이 노 본체(30)의 하부에서 승강 이동되는 회전받침대(40)와 그 승강 구조에 대하여 아래 도시된 도 6과 도 7에 의거하여 좀 더 자세하게 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 회전식 가소로의 노 본체에 결합되는 회전받침대 구조가 도시된 사시도이고, 도 7은 도 6의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가소로(10)의 하부측에 결합되는 회전받침대(40)는 원판형으로 구성되고, 그 상부에 다수의 세라믹 성형체(C)가 적층되는 복수의 세터(41)가 구비된다.
상기 세터(41)는 일정한 간격으로 회전 가능하게 회전받침대(40)의 상면에 결합되며, 상기 회전받침대(40)가 앞서 설명한 바와 같이 노 본체(30)의 하부에서 수직으로 승, 하강 이송됨과 동시에 정방향 또는 역방향의 회전이 이루어질 때 그 상면에서 회전받침대(40)의 회전 방향과 반대 방향으로 개별 회전된다.
이때, 상기 회전받침대(40)는 중앙부에 결합된 회전축(도면 미도시)이 볼스 크류 방식에 의해서 회전되고, 상기 회전축의 회전과 동시에 원판형 회전받침대(40)의 상, 하 이송이 이루어지도록 하거나, 상기 회전축을 모터 구동에 의해 강제로 회전시키고 회전받침대(40) 내부에 장착된 다수의 기어(도면 미도시) 구동에 의해서 회전받침대(40) 상부의 세터(41)가 개별적으로 회전될 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명에 따른 회전식 가소로의 가소 시스템이 도시된 구성도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 회전식 가소로(10)는 내부 양측 벽면에 내화물로 구성된 단열재(32)가 밀착 결합된 원통형의 노 본체(30) 내부로 다수의 세터(41) 상에 수직 적층된 세라믹 성형체(C)가 내입된다.
상기 노 본체(30)는 단열재(32)의 내부로 세라믹 성형체(C)가 내입된 상태에서 노 본체(30) 하부에 결합된 회전받침대(40)의 회전에 의해 세라믹 성형체(C)가 회전되는 노 본체(30) 내부로 질소(N2)와 공기(air)의 혼합 가스가 공급되는 급기라인(64)이 구비된다.
상기 급기라인(50)은 노 본체(30)의 외주면에 장착된 상부, 중부 및 하부 가스관(38a~38c)과 연결되며, 상기 급기라인(64)은 질소와 공기가 혼합되는 제1혼합기(61)와 상기 질소 혼합 가스에 수분을 첨가되는 제2혼합기(62)와 결합된다. 이때 상기 제1혼합기(61)와 제2혼합기(62) 사이에는 가습기(63)가 연결된다.
이때, 상기 급기라인(64)은 각 가스관(38a~38c)과 개별적으로 연결되어 상기 제1,2 혼합기(61)(62)를 통해 혼합 가스가 노 본체(30)의 상부, 중부, 하부로 연속 공급되도록 함과 아울러 상기 혼합기(61)(62)를 통한 혼합 가스의 공급량은 급기라인(50)에 부착된 밸브(64a)의 조정에 의해서 조절된다.
한편, 상기 노 본체(30) 하부에 다수의 세라믹 적층체(C)가 적재된 회전받침대(40)가 결합된 상태에서 상기 급기라인(64)을 통해 질소와 공기 및 수분의 혼합 가스가 노 본체(30) 내로 공급되면, 상기 회전받침대(40)와 그 상부의 세터(41)가 독립적으로 회전됨과 동시에 상기 노 본체(30) 내의 단열재(32)에 장착된 발열체(37)의 작동에 의해서 노 본체(32) 내의 승온이 이루어지며 세라믹 적층체(C)의 유기바인더를 제거시키는 가소 공정이 진행된다.
여기서, 상기 노 본체(30) 내에 원판형 덮개(33)가 복개된 단열재(32)에 의해서 챔버형 진공 상태의 노체로 혼합 가스가 공급되는 중부 가스관(38b) 외에 상기 노 본체(30)의 상부와 하부에 각각 혼합 가스가 공급되는 상부 가스관(38a)과 하부 가스관(38c)이 구비되고, 이를 통해 노 본체(30)의 상, 하부로 각각 혼합 가스가 공급된다.
상기 노 본체(30)의 상, 하부에 구비된 각 가스관(38a)(38c)을 통해 단열재(32) 내의 가소 공정과 관계없이 혼합 가스가 공급되는 이유는, 노 본체(30) 내에서의 열풍 순환과 발열체(37)의 복사열에 의해서 세라믹 적층체(C)에 포함된 유기바인더 제거 시 열풍에 의해 녹은 바인더가 상기 회전받침대(40) 결합 부위를 통해 흘러내릴 수 있기 때문에 비교적 고온의 열풍이 계속적으로 공급됨으로써, 상기 세라믹 적층체(C)에서 추출된 바인더가 기화되어 노 본체(30) 상단의 배기구를 통해 배출될 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 노 본체(30) 상부의 상부 가스관(38a)을 통해 혼합 가스를 공급하는 이유는, 상기 원판형 덮개(33)가 복개된 단열재(32)의 내부 압력에 의해 열풍이 원판형 덮개(33) 외부로 새어나갈 수 있기 때문에 상기 원판형 덮개(33)의 상부에서 계속적으로 혼합 가스가 공급됨으로써, 단열재(32) 내부의 가스 배출이 배기구(34)를 통해서만 이루어지도록 한다.
이와 같은 기술적 구성의 회전식 가소로를 통해 원통형의 노 본체 내에 회전 가능하게 내입된 세라믹 성형체의 유기바인더를 제거하기 위한 가소 공정을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
회전식 가소로를 이용한 가소 공정
본 발명의 회전식 가소로(10)를 이용한 세라믹 성형체(C)의 가소 공정은, 먼저 유기바인더를 제거하고자 하는 세라믹 성형체(C)를 챔버 형태의 노 본체(30) 내로 내입시키기 위하여 상기 지지프레임(20) 내부로 하강된 상태의 회전받침대(40) 상부에 구비된 세터(41) 상에 다단으로 세라믹 성형체(C)를 적층시킨다.
다음, 상기 세라믹 성형체(C)가 수직으로 다단 적층된 회전받침대(40)를 승하강 수단(50)을 이용하여 상부로 이동시켜 상기 회전받침대(40)가 노 본체(30)의 하부에 밀착 결합되도록 함과 아울러 상기 노 본체(30)에 연결된 급기라인(64)을 통해 노 본체(30) 내로 질소와 공기의 혼합 가스가 공급되도록 하고 상기 회전받침대(40)에 연결된 별도의 구동수단을 통해 회전받침대(40)와 세터(41)의 독립적인 회전이 이루어지도록 한다.
또한, 상기 회전받침대(40)와 세터(41)의 회전과 동시에 상기 노 본체(30) 내의 단열재(32)의 측벽에 설치된 발열체(37)가 구동되어 노내 온도를 유기바인더의 제거에 적당한 200~250℃ 내외의 온도로 급승온시킨다.
이때, 상기 급기라인(50)을 통해 노 본체(30) 내로 공급된 혼합 가스에 의해서 노 본체(30) 내부가 일정 압력으로 유지될 때, 외부에서 인가된 전원에 의해서 회전받침대(40)와 세터(41)의 개별적인 회전이 이루어지도록 함으로써, 상기 노 본체(30) 내에서 세라믹 적층체(C)의 회전됨에 의해서 열풍의 순환이 이루어지고, 상기 발열체(37)의 복사열에 의해서 노 본체(30) 내에서 순환되는 혼합 가스와 세라믹 적층체(C)의 가열이 이루어진다.
다음, 상기 노 본체(30) 내에서 가소중인 세라믹 성형체(C)로부터 외부로 배출되는 유기물과 유기바인더는 배기구(34)를 통해 외부로 배출되며, 소정 시간 경과 후 가소 공정이 완료되면 상기 노 본체(30) 내부로의 혼합 가스 공급과 발열체(37)를 통한 열원 공급이 중단되고, 별도의 냉각 공정을 거친 후에 노 본체(30) 하부로 회전받침대(40)가 하강됨에 의해서 가소 가공이 완료된 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 살펴본 바와 같이, 본 발명의 회전식 가소로는 원통형의 노 본체 내부에 다수의 발열체와 한 쌍이 천공판이 장착되어 노 본체 내에서 열풍의 대류와 발열체를 통한 복사열이 발생되도록 하고, 상기 노 본체 내로 내입되도록 다수의 세라믹 성형체가 적재되는 세터가 상면에 장착된 회전받침대가 상기 노 본체 하단부에 회전 가능하게 결합됨으로써, 상기 회전받침대와 세터의 회전에 의해서 노 본체 내에 공급되는 열풍이 세라믹 성형체 사이에서 순환되도록 함에 의해서 상기 세라믹 성형체에 가해지는 온도 편차를 최소화시켜 ±5℃ 내외로 유지되도록 하는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 지지프레임에 의해서 지면으로부터 소정의 높이에 지지되고, 양측부에 한 쌍의 천공판이 장착된 단열재가 내벽면에 밀착 결합되는 노 본체;
    상기 노 본체의 하단 개구부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 노 본체 하부의 지지프레임 내부에서 승강 또는 하강되는 회전받침대;
    상기 회전받침대 상부에 장착되어 독립적인 회전을 이루며, 그 상면에 다수의 세라믹 성형체가 다단으로 적층되는 복수개의 세터(setter); 및
    상기 회전받침대를 상기 지지프레임 내에서 수직 이동시키는 승하강 수단;
    을 포함하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노 본체는, 일측에 배기구가 결합된 원판형 덮개가 복개되는 단열재가 내벽면에 밀착되게 내입된 원통형의 챔버형 진공 노체로 구성된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노 본체는, 원통형 노 본체의 외주면에 상부, 중부, 하부 가스관이 각 각 구비되고, 상기 각 가스관에 혼합 가스의 공급라인이 결합된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단열재는, 양측 천공판 사이의 내부 벽체 대향면에 다수의 발열체가 노출되게 장착된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 발열체는, 상기 단열재를 포함하는 노 본체의 벽체 상에 전원 공급단자가 관통되게 결합되고, 일자 형태로 구성되어 단열재의 내벽면 상에 대향되게 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발열체는, U자 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 발열체는, 판상으로 구성되어 단열재의 내벽면에 병풍 형태로 장착된 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로.
  8. 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 가소로.
  9. 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 가소로.
  10. 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소 시스템에 있어서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소로;
    상기 회전식 가소로의 노 본체 내부로 질소와 공기의 혼합 가스를 공급하는 급기라인;
    상기 급기라인을 통해 공급되는 혼합 가스가 개별적으로 유입되어 혼합되는 제1혼합기와 상기 혼합 가스에 공급된 수분을 혼합시키는 제2혼합기;
    상기 제1혼합기를 거친 혼합 가스에 수분을 첨가시키기 위하여 상기 제2혼합기로 수분을 공급하는 가습기; 및
    상기 급기라인을 통한 혼합 가스의 노 본체 공급을 조절하는 밸브;
    를 포함하는 세라믹 전자부품 제조용 회전식 가소 시스템.
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