Abstract
Chambers in a continuous furnace were designed. A chamber consists of inlets and outlets of nitrogen gas which is used to discharge burned gas and heating pipes (HP) which are used to keep temperature of fired materials at $1,300^{\circ}C$. Design variables were numbers of inlets and outlets, distance between floor and lower HP ($h_1$), distance between lower HP and fired materials ($h_2$), distance between fired materials and upper HP ($h_3$), temperature of HP, numbers of HP and distance between HP. The numbers of inlets and outlets were determined so that nitrogen gas formed a laminar flow for efficient discharge. All other design variables were determined so that temperature of fired materials is as uniform as possible near $1,300^{\circ}C$. Chambers were produced and temperature was measured at 21 points using thermocouples. The largest deviation from $1,300^{\circ}C$ was less than ${\pm}2.2^{\circ}C$.
적층 세라믹 반도체의 제조 공정에서 사용되는 연속 소성로의 체임버를 설계하였다. 소성과정에서 발생하는 이물질의 효과적인 배출을 위하여 사용되는 질소 기체의 흡배기구, 소성되는 재료의 아래와 위에 위치한 열선 등이 각각의 체임버에 들어가게 된다. 본 연구에서는, 흡배기구의 개수, 체임버 바닥과 아래 열선 사이의 간격 ($h_1$), 아래 열선과 소성 재료 사이의 간격 ($h_2$), 소성 재료와 위 열선과의 간격 ($h_3$), 열선의 온도, 열선의 개수 및 간격 등을 설계변수로 사용하였다. 체임버 내부에서 질소 기체가 난류가 아닌 층류를 가장 잘 형성하는 방향으로 흡배기구의 개수를 결정하였다. 재료의 이송 위치에서 온도를 섭씨 1,300도로 가장 균일하게 유지할 수 있는 방향으로 나머지 설계변수들 ($h_1$, $h_2$, $h_3$, 열선의 온도, 열선의 개수 및 간격 등)의 값을 결정하였다. 설계된 체임버를 제작하여 열전대를 사용하여 온도를 측정하여 보았다. 측정된 온도는 섭씨 1,300도에서 섭씨 ${\pm}2.2$ 도의 범위 내에서 온도를 균일하게 유지함을 확인하였다.
