JPS61111768A - 電気半田こて先 - Google Patents

電気半田こて先

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JPS61111768A
JPS61111768A JP20581285A JP20581285A JPS61111768A JP S61111768 A JPS61111768 A JP S61111768A JP 20581285 A JP20581285 A JP 20581285A JP 20581285 A JP20581285 A JP 20581285A JP S61111768 A JPS61111768 A JP S61111768A
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JP
Japan
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ceramics
ceramic
iron tip
soldering iron
thermal stress
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JP20581285A
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JPS6146233B2 (ja
Inventor
Manabu Iwata
学 岩田
Koji Kamata
鎌田 幸次
Mitsunobu Koura
小浦 光伸
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KAWASOU DENZAI KOGYO KK
Original Assignee
KAWASOU DENZAI KOGYO KK
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Publication date
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/02Soldering irons; Bits
    • B23K3/03Soldering irons; Bits electrically heated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (A)  産業−にの利用分野 本発明は、電気半田こての、こて先の半m (,1部分
を、熱伝導損失を少なく、がっ、耐ヒーlサイクル特性
よく、しかも半田付部分を、電気半日にて本体から電気
的に絶縁した、電気半日こての、こて先に関するもので
ある。
(B)  従来の技術 従来の電気半日こてのこて先は、熱伝導の良好な銅で製
作され、発熱体にはヒータ線を雲母等の絶縁物で絶縁し
たものや、セラミックヒータ等が使用されているが、静
電容量による帯電荷が半田付作業時に、こて先から電子
回路等の被半田付物へ流れて、IC等の電子部品を破壊
したり、または、リード線やヒータ線が絶縁不良を生し
た場合に、被半田付物へ漏電して、被半田付物に支障を
きたすことがあり、これらの防+tz法として、電気半
日こてにアースを取り付けるなどの防護方法が用いられ
ているが、半田付は作業の都度、アースを取り付けるこ
とは煩わしく、作業場所によってはアースの取り付は難
い場所や、また、アースを取り付けた場合に於ても、ア
ース不良の場合があるなどの不都合があった。
(C)  発明が解決しようとする問題点このような、
帯電荷や絶縁不良による漏電にもとすく被半田付物への
影響を防止すべく、こて先の先端部近くに、電気絶縁セ
ラミックスをメタライズ接合したものを考案しく実願昭
57−109521)、帯電荷や漏電等による被半田付
物への影響を皆無にした電気半田こてを開発した。
これは、第1図にしめすように、こて先1の半田付部分
1aとヒート部分1bの間に例えばAl2O3等のセラ
ミックス2の両面を、メタライジングして金属層を形成
せしめ、これにCuのこて先1の半田11部分1aとヒ
ート部分1bを銀ろう付けして接合し、一体化したもの
であるが、工程的にも、メタライジングと銀ろう付けな
ど二度の加熱工程を要するなど製作工程が、複雑であっ
た。
また、C11からなるこて先1の中間にセラミックス2
をメタライズ接合するものであるが、Cuとセラミック
ス2は、熱膨張係数の差が大きく、Cu17.7(X 
10−6/’C20〜400℃)に対し、例えばAl2
036.5(x 10−6/’C2o〜400℃)で、
約3倍近く異なっており、半田こて先のように、室温と
300°C前後〜400℃前後の間で、ヒートサイクル
的に、 使用される場合においては、Al2O3等の相
当に熱衝撃に強いセラミックスにおいても、短期間では
あまり問題もないようであるが、長期間の使用では、セ
ラミックス2に熱応力による疲労が蓄積されて、終に破
壊に至る心配があるのを、解決しようとするものである
(D)  問題を解決するための手段 よって、長期の使用にも耐えるように改良を加えたのが
本発明である。
第2図、第3図、第4図にしめすように、電気半日こて
のこて先1の、半田付部分1aとヒート部分1bとの間
に、セラミックス2を、メタライズ接合して一体化した
電気半田こて先1において、セラミックス2の両端部を
凸形状部3とし、半田付部分1aとヒート部分1bのセ
ラミックス2との接合部分は、セラミックスの凸形状部
3に嵌合する凹形状部4とし、そのそれぞれの嵌合接合
部に、その凹凸形状部4・3に嵌合する形状でセラミッ
クス2の熱膨張係数に近い熱膨張係数の熱応力緩価金属
5を、それぞれ介在させて、各嵌合接合部を、活性金属
法等により、メタライズ接合して、一体の電気半田にて
先とするものである。
メタライズ接合法としては、半田付部分1aとセラミッ
クス2、およびセラミックス2とヒート部分11〕との
、嵌合接合部分に、セラミックス2の熱膨張係数に近い
熱応力緩衝金属5をそれぞれ嵌合介在させて、活性金属
法等により、一度に各嵌合接合部をメタライズ接合する
か、一旦セラミックス2の両凸形状部3をメタライズし
てメタライズ皮膜を形成後、銀ろう等のろう材を使用し
て各嵌合接合部をろう付は接合して一体のこて先1とす
るものである。
即ち、半田付部分1.a(Cu)−熱応力緩衝金属5(
Co)−セラミックス2(A’120.)−熱応力緩衝
金属5(Co)−ヒート部分1b(Cu)を一度に、例
えば活性金属法によりメタライズ接合する場合は、例え
ばTi−Cuの粉末にバインダーを加えてペースト状と
して、それぞれの接合面に塗布介在せしめて嵌合して連
ね、保持治具により保持し、真空または不活性ガス雰囲
気中で、Ti−Cuソルダの溶融温度に加熱すれば、T
i−Cuソルダは溶融し、Cu、 Co、 A I20
3内に拡散して、CuとCo、C。
とAl2O3はそれぞれ一度に接合されるので、半田付
部分1a(Cu)−熱応力緩衝金属5(Co)−セラミ
ックス2 (A 120 、)−熱応力緩衝金属5(C
o)−ヒート部分1b(Cu)は一体の半田にて先に接
合される。
または、セラミックス2例えばA1□0.の両接合面で
ある凸形状部3に、Ti−Cuペーストを塗布後、真空
または不活性ガス雰囲気中でTi−Cuソルダの溶融温
度に加熱して、セラミック2の両凸形状部3をメタライ
ズした後、そのメタライズ面にNiメッキを施した後、
半田付部分1a(Cu)−熱応力緩衝金属5(Co)−
セラミックス2(A1□03の接合面にTi−Cuメタ
ライズ)−熱応力緩衝金属5(Go)−ヒート部分1 
b(Cu)を、各部材のそれぞれの嵌合接合部に、銀ろ
う等のろう材を介在せしめて、保持治具により一連に例
えば縦に連ねて保持し、真空または不活性ガス雰囲気中
で、ろう材の溶融温度に加熱して、ろう骨接合して、一
体の半日こて先に接合するものである。
なお、メタライズ接合には、上記したように半田付部分
1a、熱応力緩衝金属5、セラミックス2、熱応力緩衝
金属5、ビー1部分11)の各部の嵌合接合部に金属ソ
ルダ等を介在させて、治具で保持し一度に各部のメタラ
イズ接合して一体化したり、予めセラミックス2の両凸
形状部3をメタライズ後、各部材をろ)骨接合して一体
化することができるほか、予めセラミックス2の両側の
凸形状部3にTi−Cuペーストを塗布しで、熱応力緩
衝金属5例えばキャップ状Coを被せて、真空または不
活性ガス雰囲気中で加熱して、まずセラミックス2の凸
形状部3に、熱応力緩衝金属5をメタライズ接合してお
き、その熱応力緩衝金属5の外lll fこ、半田付部
分1aおよびビー1部分1bをそれぞれ銀ろう等により
ろう骨接合して、一体のこて先とすることもでbる。
なお、メタライズ接合部の形状としては、第2図にしめ
すように、セラミックス2の両端部を円柱状の凸形状部
3とするほか、第3図のような円錐形状の凸形状部3ま
たは、第4図のような円錐台形状の凸形状部3として、
第2図の場合と同様に、半田付部分1aおよびヒート部
分1bの接合部は、それぞれ円錐形状あるいは円錐台形
状の凸形状部3に嵌合する凹形状部4とし、その凹凸画
形状部4・3間に、これに嵌合するキャップ状でセラミ
ックス2の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する熱応力
緩衝金属5を嵌合介在せしめて、一体にメタライズ接合
することもできる。
本発明に使用するセラミックス2としては、A1□03
やZnO2等熱衝撃に強いセラミックスを使用し、熱応
力緩衝金属5としては、Co、Ta、Ti、426合金
等を使用する。
(E)  発明の効果 第2図〜第41ii1にしめすように、セラミックス2
、半田付部分1a、ヒート部分113、ならびにキャッ
プ状の熱応力緩衝金属5が、それぞれ嵌合形状となって
いるので、メタライズ接合する場合に、面接合と異なり
、各部材が嵌合状態にあるので、位置決めが容易で、メ
タライズ用の治具も、ある程度簡易なものでよく、作業
性も良い。かつ、メタライズ接合中も、各部が嵌合され
ているので、接合部のずれや溶融ソルダの流動も少なく
、均一な接合となり、部分的な不接合部分も発生し難く
、均一な製品が作りやすい特徴がある。
そして、電気半日にて先の最も大切な機能としては、第
1図のように、セラミックス2と、電気半田こて先1が
、直接接合された場合は、セラミックス2の熱膨張係数
と、Cuの半日こて先1の熱膨張係数は、前記したよう
に、例えばA 1203の場合、6.5(x 10−6
/’C・20〜400°C)であるのに対し、こて先1
のCuは、17.7(X 10−6℃−20−400°
C)で、約3倍近く天外<、電気半田こで先として通常
に使用される際の、300〜400℃前後と室温とのし
一トサイクルに伴なうCuとA1□03との熱膨張差に
よる熱応力が、まともに、A 120 、に作用して、
その接合部近く1こ、次第に疲労が蓄積され、長期的に
は接合部近くのA1□03部が破断に至ることがある。
8一 本発明においては、第2図にしめすように、CuとA 
I203の間に熱応力緩衝金属5として、例えば熱膨張
係数4.5〜5.1(X10=6℃・20〜400°C
)のCo等を介在させて、メタライズ接合しであるため
、CuとAl2O,との熱膨張差による熱応力1よ、直
接Al2O3に作用しないで、Coで緩和されるので、
ヒーtサイクル特性を大外(向上し、長期の使用によく
耐えるものである。
また、第2図〜第4図にしめすように、CuとAl2O
3のメタライズ接合構造を、A I203の両端部を凸
形状s3として、Cuの凹部に嵌合する形状として、C
uとA I 203の熱膨張差による熱応力が、A I
20 、の凸形状部3に、圧縮方向から加わるようにし
て、A1□03への熱応力の影響を軽減した嵌合構造で
ある。
更に第2図では円柱形、第3図では円錐形、第4図では
円錐台形状等のキヤ・ノブ構造の熱応力緩衝金属5を、
CuとA 120 :1間に介在させて、CuからA 
I203への熱応力の影響を二重に緩和せしめて、耐ヒ
ートサイクル特性を大幅に向1ユさ→tたものである。
以−にのように本発明は、電気半日こての、こて先の半
田付部分1aとヒート部分1bとの間に、両端を凸形状
部3としたセラミックス2を、熱応力緩衝金属5を介在
せしめて、嵌合して一体にメタライズ接合することによ
り、接合部の耐し−Yサイクル特性を、大幅に向上し、
簡易な構造で、電気半田こて本体の静電気とか、絶縁不
良等による漏電等の、被半田付物への影響を防止し、半
日こて先の機能を、安全かつ、長期間にわたり安定して
持続せしめる等の特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、セラミックス面に直接半田付部分1a、ヒー
ト部分1bを接合した電気半田こて先の説明図。 第2図、第3図、第4図は本発明の電気半日こて先の説
明図。 1は電気半日こて先、1aは半田付部分、1bはヒート
部分、2はセラミックス、3はセラミックス2の凸形状
部、4は半田付部分1a、ピー1部分1bの凹形状部、
5は熱応力緩衝金属。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電気半田こてのこて先の、半田付部分とヒート部分との
    間に、セラミックスを、メタライズ接合して一体化した
    電気半田こて先において、セラミックスの両端部を凸形
    状部とし、半田付部分とヒート部分のセラミックスとの
    接合部分は、セラミックスの凸形状部に嵌合する凹形状
    部とし、そのそれぞれの嵌合接合部に、その凹凸形状部
    に嵌合する形状でセラミックスの熱膨張係数に近い熱膨
    張係数の熱応力緩衝金属を、それぞれ介在させて、各嵌
    合接合部を活性金属法等により、メタライズ接合して、
    一体の電気半田こて先としたことを特徴とする電気半田
    こて先。
JP20581285A 1985-09-18 1985-09-18 電気半田こて先 Granted JPS61111768A (ja)

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JP20581285A JPS61111768A (ja) 1985-09-18 1985-09-18 電気半田こて先

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JPS61111768A true JPS61111768A (ja) 1986-05-29
JPS6146233B2 JPS6146233B2 (ja) 1986-10-13

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ID=16513103

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102179589A (zh) * 2011-06-22 2011-09-14 沈阳建筑大学 折叠式自动恒温燃气烙铁

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102179589A (zh) * 2011-06-22 2011-09-14 沈阳建筑大学 折叠式自动恒温燃气烙铁

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JPS6146233B2 (ja) 1986-10-13

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