10具备:炉体11 ;配置于炉体11内的多个加热器20和多个搬运辊子25 ;安装于炉体11的多个(在本实施方案中为两个)第一、第二氧气传感器28、29 ;经由排气管19与炉体11连接的排气阀27 ;及经由进气管18与炉体11连接的气体供应部30。另外,热处理炉10具备:控制装置40、氢气主控制装置50、氢气副控制装置60、及操作面板74。
[0031]炉体11是形成为大致长方体的绝热结构体,并具有:处理空间11a,在其内部对被处理物96进行热处理;和开口 14、15,其分别在炉体的前端面12(图1的左端面)及后端面13(图1的右端面)形成,并成为从外部朝向处理空间Ila的出入口。该炉体11从前端面12至后端面13的长度例如为2-15m。在炉体11的前端附近的顶端部分,形成有与排气阀27连接并可对处理空间Ila的气氛进行排气的排气管19。另外,在炉体11的后端附近的底部,形成有与气体供应部30连接并可以向处理空间Ila供应气体的进气管18。进气管18设置在比气体供应部30靠下游且比处理空间Ila靠上游的位置,并且如图2所示,在中途形成有分支的流路以使气体能够从多处(在本实施方案中为四处)流入处理空间11a。此外,开口 14、15可以在具有气密构造的置换室(未图示)内开口。
[0032]加热器20以其长尺寸方向沿着与搬运方向垂直相交的左右方向(图2的左右方向)配置在处理空间Ila内,并沿着搬运方向配置有多个。此外,搬运方向是从前方朝向后方的方向,是图1中从左向右的方向。另外,加热器20以从上下隔着多个搬运辊子25的方式,在炉体11的顶端附近及底部附近共计配置两列。加热器20是对经过处理空间Ila内的被处理物96从上下两侧进行加热的部件,例如由作为SiC加热器等陶瓷加热器构成。此外,不限于加热器20,只要是气体燃烧器等能够对被处理物96进行热处理的加热装置即可。
[0033]搬运辊子25以其长尺寸方向沿着与搬运方向垂直相交的左右方向配置在处理空间Ila内,并沿着搬运方向从开口 14至开口 15配置有多个。通过该搬运辊子25的旋转,载置有多个被处理物96的承烧板95从开口 14经过处理空间Ila内而搬运至开口 15。此夕卜,如图2所示,搬运辊子25在与搬运方向垂直相交的左右方向(图2的左右方向)上贯通炉体11。贯通炉体11的搬运辊子25的两端位于分别安装在炉体11的左右侧的大致长方体的罩体22内。罩体22用于覆盖搬运辊子25的端部,以使搬运辊子25的两端不会在热处理炉10的外部空间露出。另外,在罩体22内,配置有从下侧支撑搬运辊子25的支撑辊24。支撑辊24是例如在搬运辊子25的下侧且从搬运辊子25的中心轴向前后(图2的纸面向外及向里)错开的位置排列两个辊子而构成的构件,并通过该多个辊子可旋转地支撑搬运辊子25。另外,多个搬运辊子25与未图示的电机连接,并通过来自该电机的驱动力进行旋转。
[0034]第一、第二氧气传感器28、29是用于检测处理空间Ila的氧气浓度的传感器。该第一、第二氧气传感器28、29均安装在炉体11的前后方向上的大致中央位置,并在左右方向上排列配置。另外,第一、第二氧气传感器28、29的检测部(图1、图2的下端)不妨碍搬运承烧板95,并配置在被处理物96的搬运高度的附近位置。虽没有特别限定,例如,第一、第二氧气传感器28、29的检测部以位于所搬运的被处理物96的上方20mm-30mm处的方式进行配置。由此,第一、第二氧气传感器28、29能够检测出处理空间Ila中的被处理物96周边的氧气浓度。第一、第二氧气传感器28、29分别产生与处理空间Ila的氧气浓度对应的信号(例如,O-1OOOmV的电压),并将该信号作为检测出的氧气浓度向控制装置40输出。
[0035]排气阀27是通过调整阀的开度,调整从处理空间Ila经由排气管19流动的气氛气体的流量的装置。此外,在本实施方案中,采用了通过处理空间Ila内的压力使气氛气体从排气阀27流出的方式,但也可以在排气阀27的下游,具备用于吸引处理空间Ila内的气氛的排气扇。
[0036]气体供应部30是通过向处理空间Ila内供应气体来调整处理空间Ila内的气氛的装置,其具备氢气供应源31、氮气供应源32、水供应源33、质量流量控制器(MFC) 34-37、及气化器38。氢气供应源31是用于向MFC 34供应氢气的装置。由氢气供应源31供应的氢气,在使用MFC 34对经过MFC 34的流量(质量流量)进行调整后,被送至气化器38。氮气供应源32是向MFC 35、36供应氮气的装置。由氮气供应源32供应的氮气,在使用MFC35、36分别对经过MFC35、36的流量(质量流量)进行调整后,被送至气化器38。此外,经过MFC 34的氢气与经过MFC 35的氮气,在预先在配管内进行混合后,被送至气化器38内。水供应源33是用于向MFC 37供应水的装置。由水供应源33供应的水,在使用MFC 37对经过MFC37的流量(质量流量)进行调整后,被送至气化器38。此外,经过MFC 37的水被经过MFC 36的氮气推压,从而在气化器38的入口处形成雾状的状态后,被送至气化器38内。MFC 34-37可进行经过自身的流体的质量流量的测量、以及质量流量的调整这两种操作。另外,MFC34-37可在从各自规定的上限流量至下限流量的流量范围内,对经过自身的流体的质量流量进行调整。气化器38具备未图示的加热器,所述气化器38是由该加热器(例如500°C等)对从MFC 37侧流入的雾状的水进行加热从而使其气化的装置。另外,如上所述,来自MFC 34的氢气、来自MFC 35,36的氮气也将被送至气化器38。由此,氢气、氮气、及气化后的水在该气化器38内混合而形成混合气体,该混合气体经由进气管18流入处理空间Ila内部。由此,与分别单独向处理空间Ila供应氢气、氮气、水的情况相比,抑制了在处理空间Ila中这些物质各自的浓度会局部变高的情况。
[0037]控制装置40、氢气主控制装置50、氢气副控制装置60均由以未图示的CPU为中心的微处理器构成,并具备用于存储启动程序等的R0M、可存储处理程序及各种数据的闪存、及用于临时存储数据的RAM。控制装置40是管理整个热处理炉10的控制的装置。作为功能模块,控制装置40具备存储部46和对热处理炉10整体进行控制的控制部41。另外,控制部41具备故障判定部42及氧气浓度输出部44。控制部41用于与氢气副控制装置60进行各种控制信号及数据的交换,并用于输入第一、第二氧气传感器28、29所检测出的氧气浓度(信号)。另外,控制部41向加热器20、搬运辊子25的电机(未图示)、及MFC 35-MFC37输出控制信号,从而对加热器20的温度、搬运辊子25的旋转速度、及经过MFC 35-MFC37的流体的质量流量进行控制。另外,控制部41用于输入MFC 34-37所测量出的流体的质量流量。故障判定部42具有基于第一、第二氧气传感器28、29所检测出的氧气浓度来判定第一、第二氧气传感器28、29是否存在故障的功能。氧气浓度输出部44具有如下功能:判定第一、第二氧气传感器28、29中信赖性最高的氧气传感器,并将判定出的氧气传感器所检测出的氧气浓度向氢气主控制装置50输出。存储部46具有存储第一、第二氧气传感器28、29所检测出的氧气浓度的功能。
[0038]氢气主控制装置50及氢气副控制装置60是用于通过控制MFC34来对经过MFC 34的氢气的质量流量进行调整的装置。作为功能模块,氢气主控制装置50具备操作量决定部52、换算部54、及存储部56。操作量决定部52具有如下功能:基于从控制装置40输入的处理空间Ila内的氧气浓度与氧气浓度的目标值Ct,通过反馈控制来决定与MFC 34的控制相关的操作量MV1。换算部54具有如下功能:对操作量MVl进行换算并导出操作流量MV2,将导出的操作流量MV2经由氢气副控制装置60向MFC 34输出。存储部56具有将操作量决定部52及换算部54所使用的各种参数存储的功能。作为功能模块,氢气副控制装置60具备切换部62及存储部64。切换部62具有在向MFC 34输出从氢气主控制装置50输入的操作流量MV2和输出存储在存储部64的流量设定值MV3 (规定的操作流量)之间进行切换的功能。存储部64具有用于存储流量设定值MV3等各种参数的功能。
[0039]操作面板74具备显示部和包括显示部而构成的操作部。显示部构成为触摸面板式的液晶显示器,其显示选择菜单及项目的选择/设定按钮、输入各种数值所需的数字按钮、使热处理开始进行的开启按钮等,并接受触摸操作,向控制装置40发送基于触摸操作的操作信号。另外,若接收到来自控制装置40的显示指令,则在显示部上显示基于显示指令的图像、文字和数值等。
[0040]对于被处理物96,其在经过炉体11内时,通过加热器20的热量对其进行例如烧成等热处理。虽没有特别限定,但在本实施方案中,被处理物96是将陶瓷制的电介质及电极层叠后的层叠体(尺寸例如为长宽Imm以内),并且是在烧成后成为MLCC(多层陶瓷电容器)的芯片的物体。
[0041]下面,对使用以上述方式构成的热处理炉10对被处理物96进行热处理的情况进行说明。首先,用户通过操作面板74输入处理开始指示等,则控制装置40使未图示的电机运行从而使多个搬运辊子25旋转驱动的同时,将加热器20通电并使加热器20发热。在本实施方案中,搬运辊子25的旋转速度为基于热处理所需的时间而预先确定好的速度。加热器20的输出值是基于在处理空间Ila内的被处理物96进行热处理时的温度(例如,1000°C左右等)预先所确定好的。接着,准备载置有多个被处理物96的多个承烧板95,并依次载置在开口 14侧的端部的搬运辊子25上。在与搬运方向垂直的方向(图2的左右方向)上可以载置数列承烧板95。通过多个搬运辊子25的旋转,载置于搬运辊子25的承烧板95被搬入炉体11内,并在搬运方向上依次进行搬运。然后,承烧板95经过处理空间11a,从开