CN1575901A - 焊料加热工具及其顶端部件 - Google Patents
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Abstract
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，且温度检测部以及加热器与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。
Description
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20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20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，且温度检测部以及加热器与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至少一部分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，其中热产生部与温度检测部的至少一部分被紧贴在上述陶瓷加热器上的套管所包围，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，上述温度检测部可被设置在上述陶瓷加热器的顶端附近，同时该温度检测部的一部分从上述套管突出，上述加热部可设置凹部以收容从上述套管突出的上述温度检测部。
采用上述结构，由于温度检测部与加热部更加接近，因此可进一步提高彼此之间的传热性能。
另外，上述套管的上述传热面及与该传热面相接触的上述加热部的受热面，其中一方可设置突起，另一方设置与该突起嵌合的突起接受部。
此时，若在套管的传热面上设置突起，突起接受部则设置在加热部的受热面上，若在加热部的受热面上设置突起，突起接受部则设置在套管的传热面上。
采用上述结构，由于突起与突起接受部相嵌合，因此可使套管与加热部的传热面积进一步增大，并使传热性能可进一步得以提高。
此外，通过将该突起或突起接受部设置在相对于加热部或套管的轴心偏心的位置上，可以对加热部进行径向上的定位。因此，相对于套管有必要将加热部设置在特定的径向位置上时，于更换加热部之际可容易进行其径向上的定位。
另外上述套管上可至少设置一个大致沿该套管的轴向延伸的切口。而且上述切口中的至少一个可以是沿上述套管的全长延伸设置，且其两端为开放端的两端开放式切口，或者上述切口中的至少一个可以是将位于上述陶瓷加热器的基端一侧的端部设置为开放端，位于上述加热部一侧的另一端部设置为封闭端的一端开放式切口。
采用上述结构，例如将陶瓷加热器压入套管而使两者紧贴时，可以降低压入力，从而可以提高生产率。此外，套管经过电镀等表面处理时，通过降低压入力可以抑制其表面受到损伤。
上述切口的间隔若相同，两端开放式切口与一端开放式切口相比可以更大地降低压入力。
而且，切口数越多，压入力会越小，但是另一方面由于与陶瓷加热器相接触的面积减少，因此切口数以两个为佳。设置多个切口时，若切口为两个(或两个以上)两端开放式开口，则安装之前的套管在轴向上呈分割状态。因此，可以采用由上述各分割片来夹住陶瓷加热器的安装方法，无需压入即可使陶瓷加热器与套管紧贴。采用上述制造方法可以更加切实地防止经处理的表面(电镀等)受到损伤。
另一方面，若设置一个两端开放式切口(例如两端开放式切口及一端开放式切口各设置一个)，安装之前的套管则为一体结构而未呈分割状态。因此，，与上述采用由分割片来夹住陶瓷加热器的安装方法相比，可使用简单的压入方法来进行制造，从而可提高生产率。
另外，在上述结构中，可设置保持上述套管的外周面并由热膨胀率小于该套管的材料构成的保持管。
采用上述结构，即使套管因热而膨胀，也可通过热膨胀率小于套管的保持管来抑制套管在径向上的膨胀。由此在高温下也可以适当地保持陶瓷加热器与套管的紧贴状态。而且此时，若设置有上述切口，由于该切口作为吸收套管的热变形的释放部位而起到作用，因此可以得到更大的效果。即，径向膨胀受到抑制的套管可在圆周方向上进行膨胀以缩短上述切口之间的间隔。由此可以抑制因高温而使套管内部应力增大，从而可以获得有效地防止破损或变形的效果。
另外，在上述结构中，上述套管的主要材料可采用银或铜或铜合金。
采用上述结构，由于套管的主要材料为银或铜或铜合金，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。
另外，本发明的用于焊料加热工具的顶端部件，是将上述任何一种结构中所述的加热部作为该顶端部件，其特征在于相对于具备上述陶瓷加热器及上述套管的焊料加热工具主体可以进行更换。
根据本发明，即使加热部顶端经过使用产生损耗，也只需将该加热部适当地更换为该顶端部件，可解除顶端的损耗状态，由此可在维持该焊料加热工具的上述作用效果的同时，还可以大大降低操作成本。
附图说明
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是陶瓷加热器的顶端附近的放大剖视图。
图7是套管的详细示意图，(a)是套管的放大斜视图，(b)是将套管安装在陶瓷加热器上的安装方法说明图。
图8是套管与烙铁头的连接状态的示意图，(a)是套管顶端附近与烙铁头的分解正视图，(b)是从(a)的箭头II方向观察的示意图，(c)是从(a)的箭头III方向观察的示意图。
图9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10是具有两个两端开放式切口的套管的示意图，(a)是该套管的斜视图，(b)、(c)是将由(a)所示的套管安装在陶瓷加热器上的制造方法示意图。
图11是具有一个两端开放式切口和一个一端开放式切口的套管的示意图，(a)是该套管的正视图，(b)是右视图，(c)是背视图。
图12的(a)是传热面的突起及受热面的突起接受部的第一种变形例的分解正视图，(b)是从(a)的箭头IV方向观察的示意图，(c)是从(a)的箭头V方向观察的示意图。
图13的(a)是传热面的突起及受热面的突起接受部的第二种变形例的分解正视图，(b)是从(a)的箭头VI方向观察的示意图，(c)是从(a)的箭头VII方向观察的示意图。
图14是在传热面的突起及受热面的突起接受部的第三种变形例中设置一个突起的示意图，(a)是顶端面的示意图，(b)是套管的顶端附近的正视图。
图15是在传热面的突起及受热面的突起接受部的第三种变形例中设置两个突起的示意图，(a)是顶端面的示意图，(b)是套管的顶端附近的正视图。
图16是在传热面的突起及受热面的突起接受部的第三种变形例中设置三个突起的示意图，(a)是顶端面的示意图，(b)是套管的顶端附近的正视图。
图17是位于同一平面的套管顶端与陶瓷加热器的顶端，与烙铁头的平坦的受热面相接触的结构的变形例。
图18是本发明的第二实施形态所涉及的烙铁的示意图。
图19是本发明的第三实施形态所涉及的烙铁的示意图。
图20是以往的烙铁结构的剖视图。
具体实施方式
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)是从顶端侧观察的烙铁头4的外形图。图4(c)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2a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主要由银或铜或铜合金等高热传导性材料构成。
当套管3的材料采用铜或铜合金时，可对套管3的表面进行适当的表面处理以防止铜的氧化。例如对底材进行镀镍(Ni)处理，其上再进行镀铬(Cr)处理，由此也可以防止因热而引起的烧蚀。
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。
保持管1c采用热膨胀率小于套管3的材料(例如不锈钢等)。
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前端面上所设置的环状传热面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。此外，还可以将烙铁头4的顶端用由铁或铁合金构成的套子加以覆盖来代替镀铁处理。
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与外套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。
下面对套管3及烙铁头4进行更详细的说明。图6是陶瓷加热器2的顶端附近的放大剖视图。如图所示，陶瓷加热器2的热产生部2a的全部及温度检测部2b的大部分被套管3所覆盖，而温度检测部2b的顶端部从套管3的顶端稍稍突出，并嵌入烙铁头4的凹部4b中。嵌入量X大约为0.3mm～2.0mm。此外凹部4b的深度以1.5mm～5.0mm为佳，其中以3mm最为理想。凹部4b的直径大约为3.8mm～4.4mm。
如上所述，由于所设置的烙铁头4与温度检测部2b非常接近，因此烙铁头与温度检测部之间的热传导性能得以提高。
图7是套管3的详细示意图，(a)是套管3的放大斜视图，(b)是将套管3安装在陶瓷加热器上的安装方法说明图。
如图7(a)所示，套管3设置有一个两端开放式切口3c，该切口沿着上述套管的轴向全长延伸，其两端为开放端。在本实施形态中，为使陶瓷加热器2与套管3紧贴，采用将陶瓷加热器2压入套管3中的制造方法，由于设置了上述两端开放式切口3c，因此压入时套管3的内径比较容易扩张，以此可以降低压入力，从而可提高生产率。
另外，套管3经过电镀等表面处理时，通过降低压入力，可以有效地抑制压入时表面的损伤。
此外，将陶瓷加热器2压入套管3之后，通过套管3的复原力可以使陶瓷加热器2与套管3之间保持良好的紧贴状态。
如图7(b)所示，将陶瓷加热器2压入套管3时，套管3的顶端侧以向下状态被设置在夹具14上。在夹具14形成有夹具凹部14a，其直径与陶瓷加热器2大致相同并具有指定的深度(相当于顶端2c嵌入到凹部4b的量)。由图示的状态开始将陶瓷加热器2压入，直到顶端2c接触到夹具凹部14a的底部为止，由此可在压入量稳定的状态下进行生产。
图8是套管3与烙铁头4的连接状态的示意图，(a)是套管3的顶端附近及烙铁头4的分解正视图，(b)是从(a)的箭头II方向观察的示意图，(c)是从(a)的箭头III方向观察的示意图。如图所示，传热面3a设置有突起3b，而受热面4c设置有与该突起3b嵌合的突起接受部4e。采用上述结构，可使套管3与烙铁头4的传热面积进一步增大，从而可使传热性能进一步得以提高。
另外，将该突起3b和突起接受部4e设置在相对于套管3和烙铁头4的轴心偏心的位置，从而可以容易进行烙铁头4的径向定位。例如，具备两组陶瓷加热器2及其周边结构(包括套管3和烙铁头4在内)，如镊子一样来夹持电子元件的焊料加热工具(即镊子型(tweezertype)的元件装卸装置等)，需要将烙铁头4的相对于主体的径向位置固定在指定的位置上。此时，利用突起3b与突起接受部4e可以进行定位，因此更换烙铁头4时，可将新的烙铁头4容易地安装在指定的位置上。
下面参照图9，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(用于焊料加热工具的顶端部件)嵌合到陶瓷加热器2的顶端2c上。
图9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9(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4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9(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。
此外，由陶瓷加热器2加热套管3时，套管3会因热而产生膨胀。但是套管3的外径受到保持管1c的限制，由于保持管1c的热膨胀小于套管3的热膨胀，由此可以抑制套管3的径向膨胀。所以在高温下也可以适当地保持陶瓷加热器2与套管3紧贴的状态。而且由于两端开放式开口3c作为吸收套管3的热变形的释放部位而起到作用，因此可以得到更高的效果。即，径向膨胀受到抑制的套管3可以沿着圆周方向进行膨胀以缩小两端开放式切口3c的切口间隔。为此可以抑制因高温而使套管内部应力增大，从而可以获得有效地防止破损或变形的效果。
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2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或铜合金，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。
另外，通过两端开放开口3c，可降低将陶瓷加热器2压入套管3时所产生的压入力，以抑制表面受到损伤。此外，即使发生热膨胀也可在保持陶瓷加热器2与套管3的紧贴状态的同时，防止套管3的内部应力增大。
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，本发明的实施形态所涉及的套管3不局限于如图7(a)所示的具有一个两端开放式切口3c的结构。例如还可以采用如图10(a)所示的具有两个两端开放式切口3c的套管3’。套管3’由剖面大致呈半圆形环状的形状相同的套管分割片3e、3f构成。并且使用与陶瓷加热器2的外径大致相同的各个内侧圆弧部3g来夹住陶瓷加热器2并予以紧贴。在套管分割片3e、3f的与传热面3a’相反的一侧形成倒角部(chamfering)3h。
图10(b)、(c)是将图10(a)中所示的套管3’安装在陶瓷加热器2上的制造方法示意图。首先如图10(b)所示，陶瓷加热器2以顶端2c向下的状态被设置在夹具14上。在夹具14上形成有夹具凹部14a，其直径与陶瓷加热器2大约相同并具有指定的深度(相当于顶端2c嵌入到凹部4b的量)。之后，在使套管3’的传热面3a’贴在夹具14的上表面的状态下，由套管分割片3e和套管分割片3f夹住陶瓷加热器2。此后，如图10(c)所示，从上方压入保持管1c。倒角部3h为使保持管1c顺利压入而起到导向作用。这样，陶瓷加热器2可在从套管3的顶端适当突出，且套管3上形成有两个两端开放式开口3c的状态下予以安装。
采用上述安装方法，陶瓷加热器2的表面与套管3’的内径部可在完全没有摩擦的状态下进行安装。由此可以确实地防止套管3’经处理的表面受到损伤。
另外，如图11所示，可以采用具有一个两端开放式切口3c和一个一端开放式切口3d的套管3”。图11(a)是套管3”的正视图，(b)是右视图，(c)是背视图。如图所示，套管3”的正面侧设置有一端开放式开口3d，其沿轴向延伸，其位于陶瓷加热器2基端一侧(图11(a)的左侧)的端部为开放端，位于传热面3a”一侧的端部为封闭端。套管3”的背面侧设置有一个两端开放式开口3c。
根据如上所述的具有两个开口3c、3d的套管3”，与只有一个两端开放式开口3c的上述实施形态的套管3相比，即可以进一步降低压入力，还可以进一步抑制表面的损伤。此外，由于套管3”未予以分割，因此可将其作为整品通过简单的压入操作而与陶瓷加热器2形成一体。
图12～图16是传热面3a的突起3b及受热面4c的突起接受部4e的变形例的示意图。图12(a)是其第一变形例的分解正视图，(b)是从(a)的箭头IV方向观察的示意图，(c)是从(a)的箭头V方向观察的示意图。如图所示，在传热面3a设置有三个突起3b’并呈T字型，在受热面4c分别设置有与该突起3b’嵌合的三个突起接受部4e’。
图13(a)是传热面3a的突起3b及受热面4c的突起接受部4e的第二变形例的分解正视图，(b)是从(a)的箭头VI方向观察的示意图，(c)是从(a)的箭头VII方向观察的示意图。如图所示，在传热面3a上沿着传热面3a的外周的一部分设置有D字状的突起3b”，在受热面4c设置有与该突起3b”嵌合的突起接受部4e”。
图14是传热面3a的突起3b及受热面4c的突起接受部4e的第三变形例的示意图，(a)是顶端4a的示意图，(b)是套管3的顶端附近的正视图。如图所示，在传热面3a上设置有一个突起3b’’’。由于突起3b’’’的一部分与陶瓷加热器2相接触，因此从陶瓷加热器2到烙铁头4的热传导性能进一步得到提高。
突起3b’’’如图15(a)、(b)所示，可以设置两个，如图16(a)、(b)所示，也可以设置三个。
另外，在上述变形例中，都采用在受热面3a一侧设置突起3b’，而在受热面4c一侧设置突起接受部4e’的结构，但是与此相反，也可以在传热面3a一侧设置突起接受部4e’、而在受热面4c一侧设置突起3b’。
采用上述变形例的任何一种，与上述实施形态的突起3b及突起接受部4e一样，都可以得到使传热面积增大并提高传热性能的效果及使烙铁头4的定位更容易的效果。
另外，还可以采用不使陶瓷加热器2从套管3的顶端突出的结构。图17是使套管3的顶端与陶瓷加热器2的顶端位于同一平面、并将这些顶端与烙铁头4’的平坦的受热面4c’相接触的示意图。采用上述结构，烙铁头4’可以省略凹部4b的加工，由此可以提高生产率。此外，还可以确保从套管3或陶瓷加热器2到受热面4c’的良好的热传导。
而且，本发明所涉及的烙铁10并不局限于图示的烙铁形状。
图18所示的是本发明的实施形态所涉及的烙铁的第二实施形态的剖视图。如图所示，第二实施形态所涉及的烙铁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。根据该第二实施形态所涉及的烙铁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。此外，来自陶瓷加热器2的热被传送至套管23，再从传热面23a经受热面24c被传送至烙铁头24。
图19所示的是本发明的实施形态所涉及的烙铁的第三实施形态的剖视图。如图所示，第三实施形态所涉及的烙铁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，这一点与第二实施形态相同。但在该第三实施形态中，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或铜合金。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4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。
Claims (12)
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至少一部分被紧贴在上述陶瓷加热器上的套管所包围，
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2所述的焊料加热工具，其特征在于：
上述温度检测部被设置在上述陶瓷加热器的顶端附近，同时该温度检测部的一部分从上述套管突出，
上述加热部设置有凹部以收容从上述套管突出的上述温度检测部。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的焊料加热工具，其特征在于：
上述套管的上述传热面及与该传热面相接触的上述加热部的受热面，其中一方设置有突起，另一方设置有与该突起嵌合的突起接受部。
5.根据权利要求1至3中任何一项所述的焊料加热工具，其特征在于：
上述套管上至少设置一个大致沿该套管的轴向延伸的切口。
6.根据权利要求5所述的焊料加热工具，其特征在于：
上述切口中的至少一个，是沿上述套管的全长延伸设置，且其两端为开放端的两端开放式切口。
7.根据权利要求5所述的焊料加热工具，其特征在于：
上述切口中的至少一个，是将位于上述陶瓷加热器的基端一侧的端部设置为开放端，位于上述加热部一侧的另一端部设置为封闭端的一端开放式切口。
8.根据权利要求1至3中任何一项所述的焊料加热工具，其特征在于：
设置有保持上述套管的外周面并由热膨胀率小于该套管的材料构成的保持管。
9.利要求1至3中任何一项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或铜合金。
10.据权利要求2或3中任何一项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。
11.权利要求1至3中任何一项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。
12.一种用于焊料加热工具的顶端部件，其特征在于：
将权利要求1至11中任何一项所述的加热部作为该顶端部件，且相对于具备上述陶瓷加热器及上述套管的焊料加热工具主体可以进行更换。
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