专利名称：焊料加热工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及如电烙铁等能够产生加热焊料用热的焊料加热工具。
背景技术：
图9是以往焊料加热器50的结构剖视图。作为电烙铁等能够产生加热焊料用热的以往焊料加热工具50，其结构如9所示，具备棒状加热器52，套在加热器52外围，且可从该加热器52自由抽出插入的套管53，以及如烙铁头等与该套管53形成一体的的加热部54。
但对于该以往焊料加热工具50，将套管53安装到加热器52上时，由于套管53与加热器52之间通过不锈钢等内插管51装卸可能地予以固定，因此套管53与加热器52之间存在空气间隙，导致从加热器52到加热部54的传热性能差，热效率低等问题。
并且，由于空气间隙以及高温环境的存在，若长期使用焊料加热工具50，会使套管53产生氧化，从而导致腐蚀的发生，以致加热器52至加热部54的传热性能恶化。
另外，因焊料所引起的腐蚀，使焊料加热工具50的加热部54产生损耗时，对于加热部54和套管53形成一体的以往焊料加热工具50来说，必须同时更换加热部54和套管53，因此很不经济。
为了改善上述问题，至今已提出过多种焊料加热工具。如日本专利公报实开平2-53871号所公开的电烙铁，其加热部的结构是将棒状加热器插入分割可能的套管中，且上述加热器通过无机粘结剂与套管相粘接。
另外，如日本专利公报特开平11-506054号所公开的焊料加热器，其具备棒状加热器，以及覆盖棒状加热器的外围且装卸可能地固定在该加热器上的套状烙铁头固定器，其中，具有温度传感器(温度检测部)的加热器的端部设置在该烙铁头固定器内，用于加热焊料的烙铁头(加热部)装卸可能地固定在烙铁头固定器的自由端部。
但是，上述专利文献所公开的有关焊料加热工具的技术，当加热部的前端产生损耗时，虽然只需要更换廉价的加热部，因此很经济，但是且加热部仅仅与套管的自由端接触而已，因此从套管到加热部的传热性能几乎没有得到改善，所以焊料加热工具的热效率依然不高。
并且，由于温度检测部以及加热器与加热部之间有一定的距离，因此，加热部的温度测定与加热之间会发生时间延迟。所以，上述专利文献所公开的电烙铁，为了控制温度必须设置PID控制装置等昂贵的控制装置。
同时，由于加热部的温度测定与加热之间产生了时间延迟，因此不能避免加热器的温度上升过度，从而导致把手的温度上升，所以若不延长把手的长度，就会使操作性能下降。
发明内容
针对以上问题，本发明所提供的焊料加热工具，不仅为只需更换廉价的加热部的经济型焊料加热工具，且从温度检测部以及加热器到加热部具有良好的传热性能，从而使加热部的温度测定与加热之间不存在时间延迟。
本发明的焊料加热工具，具备产生加热焊料用热的棒状陶瓷加热器、由高热传导性材料构成，并覆盖在上述陶瓷加热器的外围，且紧贴在该陶瓷加热器上的套管、以及更换可能地嵌合在陶瓷加热器的顶端，并与设置在套管顶端的环状传热面相接触，以此接受来自上述套管的热的加热部。
采用上述结构，由于加热部更换可能地嵌合在陶瓷加热器的顶端，因此，即使加热器顶端产生损耗，也只需更换廉价的加热部，而套管无需更换，因此不存在浪费，所以比较经济。
另外，由于套管覆盖在陶瓷加热器的外围，并紧贴在该陶瓷加热器上，因此，陶瓷加热器与套管在传热上能够形成一体。并且，加热部不仅与设置在套管顶端的环状传热面相接触，而且与陶瓷加热器的顶端相嵌合，因此传热面积被增大，从而使加热部、套管、陶瓷加热器在传热上也形成一体。由此，从陶瓷加热器到加热部具有良好的传热性能，作为焊料加热工具使其具有良好的热效率。
而且，由于从陶瓷加热器到加热部具有良好的传热性能，因此，对于加热部的温度，陶瓷加热器的温度无需过度增高，所以与以往的焊料加热工具相比可降低把手的温度。同理，可缩短把手的长度。因此，上述效果的存在，大大改善了烙铁焊接的作业性能。
在上述焊料加热工具中，上述陶瓷加热器可具有形成一体的热产生部与温度检测部，上述热产生部与上述温度检测部的外周被紧贴在上述陶瓷加热器上的套管所覆盖，该焊料加热工具还可包括温度控制装置，该温度控制装置根据上述温度检测部所检测的温度测定值与加热部的温度设定值之间的温度差来变更上述热产生部的通电量，并以此控制上述加热部的温度。
采用上述结构，由于陶瓷加热器同时具有热产生部与温度检测部，并且这些热产生部与温度检测部的外周被紧贴在上述陶瓷加热器上的套管所覆盖，因此温度检测部与热产生部之间具有良好的传热性能，同时温度测定与加热之间不存在时间延迟。结果，热产生部的过度温度上升能够被抑制在最小范围内，加热部的温度控制能够在无时间延迟、高精度的状态下进行。
并且，由于热产生部的过度温度上升能够抑制在最小范围内，因此能够防止把手的温度上升过度，从而改善烙铁焊接的作业性能，同时陶瓷加热器采用更少的材料即可实现热产生部的绝缘。
另外，在上述结构中，上述套管的主要材料可采用银或铜。
采用上述结构，由于套管的主要材料为银或铜，因此套管具有较高的热传导率，由此，可以较高的效率使热产生部、温度检测部以及加热部在传热上成为一体。
在上述结构中，上述温度控制装置通过开与关的控制来变更上述陶瓷加热器的通电量，并以此控制加热部的温度。
采用上述结构，通过开与关等简单的控制就能控制加热部的温度，因此该温度控制装置可采用廉价的控制装置，由此可降低焊料加热工具的成本。另外，由于采用开与关的控制，当测定值小于温度设定值时，可立即通电，从而使加热部的温度迅速恢复。
上述焊料加热工具可以是烙铁，可具备设置有陶瓷加热器以及套管的烙铁主体，以及作为加热部的烙铁头。
采用上述结构，由于焊料加热工具为具备设置有陶瓷加热器以及套管的烙铁主体，和作为加热部的烙铁头的烙铁。因此，该烙铁不仅为只需更换廉价的烙铁头的经济型烙铁，且从温度检测部以及加热器到烙铁头具有良好的传热性能，从而使烙铁头的温度测定与加热之间不存在时间延迟。
图1是本发明的实施形态所涉及的烙铁结构的外形图。
图2是本发明的实施形态所涉及的烙铁结构的剖视图。
图3是本发明的实施形态所涉及的烙铁结构的分解剖视图。
图4是本发明的实施形态所涉及的烙铁的烙铁头结构的外形图，(a)是从侧面观察的烙铁头外形图，(b)是从顶端观察的烙铁头外形图，(c)是从基端侧观察的烙铁头外形图。
图5是本发明的实施形态所涉及的烙铁的陶瓷加热器的结构概略图，(a)是陶瓷加热器的电路结构，(b)是由陶瓷印刷电路基板卷在陶瓷棒上所形成的陶瓷加热器的示意图。
图6是本发明的实施形态所涉及的烙铁的温度控制特性与以往的烙铁温度控制特性的比较说明图。(a)是以往烙铁的温度控制曲线图，(b)是本发明的实施形态所涉及的烙铁的温度控制曲线图。
图7是本发明的实施形态所涉及的烙铁的第一变形例的剖视图。
图8是本发明的实施形态所涉及的烙铁的第二变形例的剖视图。
图9是以往的烙铁结构的剖视图。
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明的最佳实施形态进行详细说明。图1是本发明的实施形态所涉及的烙铁10的结构外形图。图2是本发明的实施形态所涉及的烙铁10的结构剖视图。图3是本发明的实施形态所涉及的烙铁10的结构分解剖视图。图4是本发明的实施形态所涉及的烙铁10的烙铁头4的结构外形图。图4(a)是从侧面观察作为加热部的烙铁头4的外形图。图4(b)是从基端侧观察的烙铁头4的外形图。
参照图1～图4(主要为图2、图3)，图示的本发明的实施形态所涉及的烙铁10的主体其结构为，外套(casing)1顶端具备能够产生加热焊料用热的棒状陶瓷加热器2，在该陶瓷加热器2前端，由高热传导性材料形成的套管(sleeve)3覆盖在该陶瓷加热器2的外围，且该套管3紧贴在该陶瓷加热器2上。
并且，本发明的实施形态所涉及的烙铁10，具备烙铁头4和温度控制器5，上述烙铁头4与设置在套管3前端的环状传热面3a相接触，由此可接受来自套管3的热，并更换可能地嵌合在陶瓷加热器2的顶端，上述温度控制器5设置在外套1的内部，用于控制烙铁头4的温度。
上述外套1是由金属或硬质且耐热的合成树脂构成，且大致呈圆管状，其四周设置有由合成橡胶等具有绝热性以及弹性的合成树脂构成的把手部1a，以便于操作者握住烙铁10进行作业。
上述陶瓷加热器2是一种由陶瓷构成的棒状部件，用来产生加热焊料用热。该陶瓷加热器2同时具有热产生部2a以及温度检测部2b。
图5是本发明的实施形态所涉及的烙铁10的陶瓷加热器2的结构概略图，(a)是陶瓷加热器2的电路结构，(b)是由陶瓷印刷电路基板(green sheet)2d卷在陶瓷棒2e上所形成的陶瓷加热器2的示意图。
如图5(a)、(b)所示，该陶瓷加热器2是将钨等发热电阻和温度检测器2b上所设置的钨等感温电阻同时印刷在陶瓷印刷电路基板2d上，然后将该陶瓷印刷电路基板2d卷到主要由氧化铝或氮化硅构成的圆柱状陶瓷棒2e上，并烧结成一体而予以构成。
上述套管3，覆盖在陶瓷加热器2的外围，且紧贴在陶瓷加热器2上，该套管3使陶瓷加热器2的热产生部2所产生的热在高效、无时间延迟的状态下被传送至烙铁头4与温度检测部2b，该套管3主要由银或铜等高热传导性材料构成。
并且，该套管3被插入从外套1延伸设置的金属保持管1c中，由此使套管3以及陶瓷加热器2被安装到外套1中。
上述烙铁头4，是将来自陶瓷加热器2和套管3的热传达给与顶端4a相接触的未图示的焊料，由此来加热融解该焊料。如图4(a)、(b)、(c)所示，该烙铁头4的基端侧中央具有凹部4b，该凹部4b的周围具有受热面4c。另外，温度检测部2b被收容在上述凹部4b中，且上述受热面4c可与套管3前端面上说设置的环状传热面3a相接触。
还有，该烙铁头4主要由铜等高热传导性材料构成，其表面镀有铁，以防止由焊料所引起的腐蚀，另外还进行了镀铬处理，以防止焊料的上爬。
另外如图2，图3所示，该烙铁头4的基端侧周边所设置的固定部4d，被设置在陶瓷加热器2外周的金属固定管6的缩径端部6所固定，由此可与设置在套管3前端面的环状传热面3a相接触。
并且，该固定管6的另一端6b被扩张，并由设置在金属连接环7内壁的缩径限制部7a予以限制，由此使烙铁头4与套管3的前端面不能分离。
而且，该连接环7，在其靠近外套1一侧的内壁上设置有螺纹部7b，该螺纹部7b外套1前端侧所设置的螺纹部1b相螺接，可使连接环7向外套1侧变位，由此使烙铁头4与陶瓷加热器2连接成一体。
上述温度控制装置5，根据温度检测部2b所测定的温度测定值与烙铁头4的温度设定值之间的温度差，来变更热产生部2a的通电量，由此控制烙铁头4的温度。
如图5(a)所示，该温度控制装置5在外套1内与温度检测部2b以及热产生部2a相连接。并且，通电线1d(图1、图2)通过未图示的插座与电源8相连接。并且，对应于烙铁头4的温度测定值的电位差由温度检测部2b输入上述温度控制装置5，由此可测定烙铁头4的温度，并基于上述温度测定值与温度设定值之间的差，通过开与关的控制来变更热产生部2a的通电量，从而控制烙铁头4的温度使其与温度设定值一致。
下面参照图3与图6，就本发明的实施形态所涉及的烙铁10的作用进行说明。
首先，本发明的实施形态所涉及的烙铁10，在烙铁头顶端4a产生损耗而需更换的要领如下所述。即，如图3所示，通过使连接环7围绕烙铁10的中心轴旋转，使连接环7的螺纹部7b与设置在外套1前端侧的螺纹部1b松开，然后使连接环7向相反于外套1的方向变位移动，并从烙铁10主体取下。
另外，将固定管6向相反于外套1的方向变位移动，使烙铁头4与套管3从固定管6的基端侧露出，并可被拔出取下。此时，损耗的烙铁头4可从陶瓷加热器2的顶端2c取下，同时将新的烙铁头4嵌合到陶瓷加热器2的顶端2c上。
图6是本发明的实施形态所涉及的烙铁10的温度控制特性与以往烙铁温度控制特性的比较说明图。(a)是以往烙铁的温度控制曲线图，(b)是本发明的实施形态所涉及的烙铁10的温度控制曲线图。另外，两种烙铁的温度控制装置都是通过开与关的控制来变更陶瓷加热器2的热产生部2a的通电量，该烙铁头4的温度设定为350℃。
参照图6(a)，该以往烙铁采用与上述日本专利公报特开平11-506054号所公开的烙铁的样式相同。该以往烙铁，烙铁头4不与陶瓷加热器2的顶端嵌合，其只与外套3的自由端部相接触，因此从套管3到烙铁头4的传热性能无法得到改善，烙铁的热效率也没有得到提高，因此从开始通电到设定温度的稳定大概需要30秒。
还有，由于温度检测部2b以及热产生部2a与烙铁头之间存在一定的距离，因此烙铁头4的温度测定与加热之间会产生时间延迟，以至不能避免热产生部2a与烙铁头4的温度上升过度，就烙铁头4而言其温度大致可超出10℃左右。
如图6(b)所示，在本发明的实施形态所涉及的烙铁10中，由于烙铁头4与设置在套管3顶端面的环状传热面3a相接触，并与陶瓷加热器2的顶端2c相嵌合，因此温度检测部2b与烙铁头4之间具有良好的传热性能，以及良好的热效率。而且，温度检测部2b以及热产生部2a与烙铁头4之间的距离小，所以烙铁头4的温度测定与加热之间不存在时间延迟。因此，从开始通电到设定温度的稳定大概只需要15秒。另外，热产生部2a与烙铁头4基本上不存在温度上升过度的问题，所以烙铁头4的温度大致只超出1度。
如上所述，采用本发明的实施形态所涉及的烙铁10，由于烙铁头4更换可能地嵌合到陶瓷加热器2的顶端，因此烙铁10的前端产生损耗时，只需更换廉价的烙铁头4，而套管3可继续使用，由此不存在浪费且很经济。
另外，套管3套在陶瓷加热器2的外围，并紧贴在陶瓷加热器2上，由此陶瓷加热器2与套管3在传热上形成一体。此外，烙铁头4不仅与设置在套管3前端面的环状传热面3a相接触，而且与陶瓷加热器2的顶端相嵌合，从而使传热面积增大，由此，烙铁头4，套管3以及陶瓷加热器在传热上也可形成一体。其结果，使陶瓷加热器2与烙铁头4之间具有良好的传热性能，从而使烙铁具备了良好的热效率。
由于从陶瓷加热器2到烙铁头4具有良好的传热性能，因此对于烙铁头4的温度，陶瓷加热器2的温度无需过度增高，所以相对于以往的烙铁10能够降低把手1a的温度。另外根据相同的理由，可将把手1a的长度缩短。从而大大改善烙铁焊接的作业性能。
另外，采用本发明的实施形态所涉及的烙铁10，由于陶瓷加热器2同时具有热产生部2以及温度检测部2b，而该热产生部2a与温度检测部2b的外周被紧贴在陶瓷加热器2上的套管3所覆盖，因此温度检测部2b与热产生部2a之间具有良好的热传导性，且温度测定与加热之间不存在时间延迟。所以，热产生部2a的温度上升过度能够被抑制在最小范围内，且烙铁头4的温度控制能够在无时间延迟，高精度的状态下进行。
由于热产生部2a的温度上升过度能够被抑制在最小范围内，把手部1a的温度上升过度也可予以防止，由此，可进一步改善烙铁焊接的作业性能。同时，陶瓷加热器2可以更少的材料来实现热产生部2a的绝缘。
套管3的主要材料采用银或铜，所以套管3的热传导率较高，由此可以较高的效率使热产生部2a，温度检测部2b以及烙铁头4在传热上成为一体。
并且，通过开与关等简单的控制就能控制烙铁头4的温度，由此温度控制装置5可采用廉价的控制装置，从而可降低烙铁10的成本。此外，由于采用开与关的控制，当测定值小于温度设定值时，可立即通电，从而使烙铁头4的温度迅速恢复。
如上所述，采用本发明的实施形态所涉及的烙铁10，由于其具备设置有陶瓷加热器以及套管的烙铁主体，和作为加热部的烙铁头，因此该烙铁不仅为只需更换廉价的烙铁头的经济型烙铁，并且从温度检测部以及加热器到烙铁头具有良好的传热性能，从而使烙铁头的温度测定与加热之间不存在时间延迟。
上述所述实施形态仅仅是本发明中较为理想的具体实施例而已，但本发明不局限于上述实施形态。
例如，本发明所涉及的烙铁10并不局限于图示的烙铁形状。
图7所示的是本发明的实施形态所涉及的烙铁的第一种变形例的剖视图。如图所示，第一种变形例所涉及的烙铁20其结构为，位于烙铁前端的烙铁头24包括吸引管24a和喷嘴24b，吸引管24a的一端与未图示的真空吸引装置相连接，该吸引管24a的另一端设置有上述喷嘴24b。根据该第一种变形例所涉及的烙铁20，在烙铁头24的喷嘴24b顶端所加热融解的焊料通过喷嘴24b以及吸引管24a，可被空气输送至真空吸引装置。
图8所示的是本发明的实施形态所涉及的烙铁的第二种变形例的剖视图。如图所示，第二种变形例所涉及的烙铁30其结构为，吸引管34的一端与未图示的真空吸引装置相连接，在烙铁头34的喷嘴34b顶端被加热融解的焊料通过喷嘴34b以及吸引管34a，可被空气输送至真空吸引装置，这一点与第一变形例相同。但在该第二变形例中，吸引管34a可插入管状陶瓷加热器2的状态下，从设置在烙铁头34的喷嘴34b吸收加热融解的焊料。
如上所述，本发明的实施形态所涉及的烙铁，只要具备产生加热焊料用热的棒状陶瓷加热器2，由高热传导性材料构成，并覆盖在陶瓷加热器2的外围，且紧贴在陶瓷加热器2上的套管3，更换可能地嵌合在陶瓷加热器2的顶端，并与设置在套管3顶端的环状传热面3a相接触，以此接受来自上述套管3的热的烙铁头4，则该烙铁可进行各种设计变更。
另外，陶瓷加热器2的热产生部2a不仅仅局限于钨等材料。只要能产生热，也可采用其他的材料，并以此来进行各种设计变更。
套管3的主要材料也非必须采用银或铜。只要能套在陶瓷加热器2的外围，且紧贴在该陶瓷加热器2上，并将陶瓷加热器2的热产生部2a所产生的热在高效率，无时间延迟的状态下传输到烙铁头与温度检测部2b的其它高热传导性材料，也可予以采用。
其他部件如外套1，把手部1a，固定管6，连接环7，通电线1d等，在本发明中无需予以限定，对于这些部件可进行各种涉及变更。
另外，在本发明的权利要求范围内，可进行适当的设计变更。
权利要求
1.一种焊料加热工具，其特征在于包括棒状陶瓷加热器，产生加热焊料用热；套管，由高热传导性材料构成，并覆盖在上述陶瓷加热器的外围，且紧贴在该陶瓷加热器上；加热部，更换可能地嵌合在陶瓷加热器的顶端，并与设置在套管顶端的环状传热面相接触，以此接受来自上述套管的热。
2.根据权利要求1所述的焊料加热工具，其特征在于上述陶瓷加热器同时具有热产生部与温度检测部，上述热产生部与上述温度检测部的外周被紧贴在上述陶瓷加热器上的套管所覆盖，该焊料加热工具还包括温度控制装置，该温度控制装置根据上述温度检测部所检测的温度测定值与加热部的温度设定值之间的温度差来变更上述热产生部的通电量，并以此控制上述加热部的温度。
3.根据权利要求1或2所述的焊料加热工具，其特征在于上述套管的主要材料是银或铜。
4.根据权利要求2所述的焊料加热工具，其特征在于上述温度控制装置通过开与关的控制来变更上述陶瓷加热器的通电量，并以此控制加热部的温度。
5.根据权利要求3所述的焊料加热工具，其特征在于上述温度控制装置通过开与关的控制来变更上述陶瓷加热器的通电量，并以此控制加热部的温度。
6.根据权利要求1或2所述的焊料加热工具，其特征在于上述焊料加热工具为烙铁，具备设置有上述陶瓷加热器以及套管的烙铁主体，和作为上述加热部的烙铁头。
7.根据权利要求3所述的焊料加热工具，其特征在于上述焊料加热工具为烙铁，具备设置有上述陶瓷加热器以及套管的烙铁主体，和作为上述加热部的烙铁头。
8.根据权利要求4或5所述的焊料加热工具，其特征在于上述焊料加热工具为烙铁，具备设置有上述陶瓷加热器以及套管的烙铁主体，和作为上述加热部的烙铁头。
全文摘要
本发明的焊料加热工具，包括产生加热焊料用热的棒状陶瓷加热器2、由高热传导性材料构成，并覆盖在陶瓷加热器2的外围，且与该陶瓷加热器紧贴的套管3、以及更换可能地嵌合在陶瓷加热器2的顶端，同时与设置在套管3顶端面的环状传热面3a相接触以此接受来自套管3的热的加热部4。本发明的焊料加热工具，不仅为只需更换廉价的加热部的经济型焊料加热工具，且从温度检测部以及加热器到加热部具有良好的传热性能，从而使加热部的温度测定与加热之间不存在时间延迟。
文档编号B23K3/03GK1575900SQ200410035198
公开日2005年2月9日 申请日期2004年4月22日 优先权日2003年7月4日
发明者柾木宏之, 寺冈巧知 申请人:白光株式会社