KR101743859B1

KR101743859B1 - 히터·센서 서브 어셈블리 및 땜납 카트리지

Info

Publication number: KR101743859B1
Application number: KR1020157033965A
Authority: KR
Inventors: 도시카즈 모치즈키; 겐지 마츠자키; 히토시 다케우치
Original assignee: 학꼬 가부시키가이샤
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2017-06-05
Also published as: KR20160005068A; CN106687244B; EP2987579A1; US20170028497A1; EP2987579B1; CN106687244A; EP2987579A4; WO2015182487A1; JP6060280B2; JPWO2015182487A1; US9700951B2

Abstract

본 발명은, 납땜 시스템의 납땜 카트리지 및 땜납 흡입 카트리지를 위한 히터·센서 서브 어셈블리를 위한 구조를 대상으로 하고 있다. 본 구조는 고열용량과 정확한 인두팁 온도 검지와 제어 기능을 제공한다. 히터 어셈블리의 코일부는, 열전대 온도 센서와 코일의 거리를 취하기 위해 서브 어셈블리의 선단부로부터 기단측으로 떨어져 있다. 땜납 카트리지는 히터의 코일선을 핸들과 납땜 스테이션의 접속부에 연결하여, 핸들로의 열전도를 저감하기 위해 사이즈와 재료가 상이한 커넥터선을 포함하고 있다.

Description

히터·센서 서브 어셈블리 및 땜납 카트리지{HEATER·SENSOR SUB-ASSEMBLY AND SOLDER CARTRIDGE}

본 발명은, 납땜 및 땜납 흡입 시스템용의 히터와 인두팁 어셈블리에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 땜인두 또는 땜납 흡입기용의 히터·센서 서브 어셈블리에 관한 것이다. 상기 히터·센서 서브 어셈블리는, 고전류의 이용을 가능하게 하도록 설계된 전기 부품의 작업의 사용에 적합한 고열용량 땜납 인두팁 또는 땜납 흡입 인두팁을 필요로 하는 환경에서의 사용에 적합하다.

태양광 발전에 사용되는 파워 컨디셔너 등의 전원 공급 부품과 마찬가지로, 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차에 사용되고 있는 특정의 특수 자동차 전기 부품은, 납땜할 때에 고열용량을 필요로 한다. 이유로서, 납땜 기기를 가열하는데 필요한 전류가 매우 크고, 납땜되는 부분, 때로는 기판의 랜드로 불리는 부분은 일반적으로 커, 결과적으로 부품이 고열용량을 가지기 때문이다.

그러므로, 대전류가 설계된 큰 부품의 분야의 납땜에서는, 땜납이 제대로 녹지 않았거나, 종래의 납땜 장치에서는 작업성이 매우 나쁘거나 하는 문제가 있었다. 히터·센서 복합체는, 센서 기능이 달린 2개의 리드 선으로 제작할 수 있으므로, 고열용량의 히터·센서 복합체가 필요하게 된다.

참조로서 포함되어 있는 미국 특허 제6,054,678호 명세서(일본국 특허 제3,124,506호)에 기재되어 있는 전형적인 종래 기술의 땜인두 히터 어셈블리는, 도 1 및 도 2에 나타나 있다. 종래 기술에 관련된 땜인두 히터의 주요부는, 축방향 구멍을 가지는 원통형상의 절연관과, 그 위에 부착된 히터·센서 복합체를 가진다. 예를 들면, 절연관은, 알루미나관이어도 된다. 선행 기술의 히터·센서 복합체의 주요 구성부를 나타내는 도 1은, 아르곤 용접에 의해, 직선형상의 비가열선(4)의 선단에 용접된 코일형상의 가열선(3)의 선단부를 포함한다. 베이스 또는 가열선(3)의 기단부는, 직선형상의 비가열선(5)에 용접되어 있다. 가열선(3)은, 철-크롬 합금으로 이루어진다. 철-크롬 합금 중, 칸탈 D(칸탈사제의 칸탈선)가 바람직하다. 그 주요한 구성 요소의 비율은, Fe=73.2, Cr=22.0 및 Al=4.8이다. Cr=22.0, Al=5.8, Cr=22.0, Al=5.3 및 Cr=20.0, Al=4.0 등과 같은 대체물을 사용할 수도 있다.

도 2는, 땜인두의 인두팁 어셈블리에 장착되는 도 1의 히터·센서 복합체를 나타낸다. 비가열선(4)은, 절연관의 구멍을 통과한다. 가열선(3)은, 절연관의 주위에 감겨져 코일을 형성한다. 이러한 선단부는, 열전대를 형성하기 위해 함께 고정된다. 코일은, 절연관에 고정된다. 열전대를 포함하는 히터 어셈블리는, 인두팁(9)에 삽입되어 고정된다. 그 인두팁(9)의 선단까지 열을 전하기 위해, 인두팁(9)은, 히터 어셈블리의 코일에 이르는 축 구멍을 가지고 있다. 이 구성에서는, 열전대는, 인두팁 온도를 결정하기 위해 사용된다. 코일은, 가능한 한, 인두팁 선단의 가까이에 배치되어 있다.

도 3은, 도 1 및 도 2의 종래 기술의 가르침에 따라서 작성된 히터·센서 복합체의 기계적 도면을 나타낸다. 도 3은, 절연관의 선단으로부터 약 1.5mm 떨어지고, 또한, 열전대의 끝으로부터 3.5mm 이내의 개소로부터 기단측으로 연장되는 약 10.5mm의 길이를 가지는 코일을 나타내고 있다. 이 어셈블리는, 미국 특허 제6,054,678호 명세서의 도 7에 나타내는 바와 같은 핸들 어셈블리에 사용하도록 구성되어 있다. 이 구조에 의한 제품은, 시장에 잘 받아 들여지고 있다. 결과적으로, 이 구조의 카트리지와 함께 사용되는 많은 수량의 파워 스테이션과 핸들이 산업계에 존재한다. 이 구성은, 전기 회로 기판이나 세선 전기 부품 등의 작은 워크에서 사용하는데 적합하다. 이러한 종류의 워크는, 인두팁의 정확한 온도 제어와 코일로의 전력의 인가에 의한 인두팁의 급속한 가열을 필요로 하고 있다.

미국 특허 제6,054,678호 명세서

종래의 기술인 미국 특허 제6,054,678호 명세서를 따른 구성은, 잘 받아 들여져, 매우 작은 워크의 사용에 적합한 한편, 납땜 카트리지는, 태양광 발전에 사용되는 파워 컨디셔너와 같은 전원 공급 부품뿐만이 아니라, 예를 들면, 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차의 사용을 위한 전기 부품과 같이 큰 워크에 대한 사용에 적합하지 않다. 따라서, 본 발명은, 큰 표면적을 가지는 워크의 사용을 위한 고열용량을 가지는 히터·센서 어셈블리의 납땜 카트리지의 구조로서, 종래의 구조의 카트리지를 사용하기 위해 구성된 납땜 스테이션에 부착한 베이스에도 사용할 수 있는 것을 의도하고 있다.

본 발명은, 히터·센서 복합체, 또는, 고열용량과 정확한 인두팁 온도와 제어 기기를 가지는 납땜 카트리지나 땜납 흡입 시스템의 서브 어셈블리를 위해 몇가지의 구조를 개시하고 있다. 본 발명의 구성에서는, 히터 어셈블리의 코일부는, 열전대 온도 센서로부터 코일을 분리하기 위해 서브 어셈블리의 선단부로부터 기단측으로 떨어져 있다. 카트리지용의 땜납 인두팁은, 높은 열용량을 제공하기 위해, 두꺼운 환상 부분이 히터 어셈블리의 코일부를 둘러싸도록 기단측으로 연장되어도 된다. 땜납 카트리지는, 핸들로의 열전도를 줄이기 위해, 히터 코일선을, 핸들과 스테이션의 접속부에 접속하기 위한 상이한 사이즈나 재료의 커넥터선을 포함해도 된다.

본 발명은, 큰 표면적을 가지는 워크나 열용량이 큰 워크에 사용 가능하다.

본 발명의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 보다 명백해진다.

도 1은 납땜 카트리지를 위한 종래 기술의 히터·센서 복합체의 개략도이다.
도 2는 도 1의 히터·센서 복합체를 사용한 종래 기술의 납땜 카트리지의 선단부의 개략도이다.
도 3은 종래의 70W의 납땜 시스템에 사용되는 종래 기술을 나타내는 도 1 및 도 2의 구조를 채용한 히터·센서 서브 어셈블리의 구성의 기계적인 도이다.
도 4는 본 발명에 관련된 히터·센서 서브 어셈블리의 구성의 기계적인 도이다.
도 5는 본 발명에 관련된 납땜 카트리지의 열전도 인두팁의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 관련된 히터·센서 서브 어셈블리의 기계적인 도, 및, 본 발명에 관련된 납땜 카트리지에 히터·센서 서브 어셈블리가 삽입되는 축방향의 구멍을 가지는 열전도성 인두팁의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관련된 리턴선과 커넥터선의 기단부를 절연 파이프 중에 위치 결정하기 위한 플러그 베이스의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 관련된 절연 파이프 내의 리턴선과 커넥터선을 배치하기 위한 플러그 베이스의 단면 단면도이다.
도 9는 본 발명에 관련된 납땜 카트리지의 개략적인 측면도이다.
도 10은 본 발명의 납땜 카트리지와 납땜 카트리지의 핸들의 측면도이다.
도 11은 다양한 온도 측정 위치를 특정하기 위해 핸들 내에 삽입된 본 발명의 실시의 형태에 관련된 납땜 카트리지의 측면도이다.
도 12는 종래의 150W 납땜 시스템 어플리케이션에 관련된 히터·센서 서브 어셈블리의 구성 요소의 기계적인 도이다.
도 13은 본 발명의 70W 납땜 시스템 카트리지용의 히터·센서 서브 어셈블리의 구성 요소의 기계적인 도이다.
도 14a는 150W의 종래의 납땜 시스템을 따른 납땜 카트리지의 대체 실시 형태의 측면도이다.
도 14b는 150W의 종래의 납땜 시스템을 따른 납땜 카트리지의 대체 실시 형태의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시의 형태에 관련된 납땜 카트리지의 실시 형태의 측면도 및 단면도이다.
도 16은 본 발명에 관련된 납땜 카트리지의 히터·센서 서브 어셈블리의 다른 대체 실시 형태이다.
도 17은 본 발명의 히터·센서 서브 어셈블리의 개념을 사용한 땜납 흡입기의 어셈블리의 측면 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시 형태에 준거하는 도 17의 땜납 흡입 어셈블리의 히터·센서 서브 어셈블리의 측단면도이다.
도 19는 도 11에서 나타낸 장소의 3개의 상이한 카트리지의 온도 측정치를 나타내는 표이다. 또한, 인두팁은, 500℃까지 가열되고, 또한, 핸들은, 홀더에 45°기울여져 들어가 있다.
도 20은 직경 0.8mm의 철-크롬 합금 커넥터선을 부착한 300W의 땜납 카트리지에 관한 것이며, 도 11에서 나타내는 A-D의 위치에서의 시간과의 관계의 온도 측정치를 나타내는 차트 1이다.
도 21은 직경 0.7mm의 니켈 커넥터선을 부착한 300W의 땜납 카트리지에 관한 것이며, 도 11에서 나타내는 A-D의 위치에서의 시간과의 관계의 온도 측정치를 나타내는 차트 2이다.
도 22는 직경 0.8mm의 철-크롬 합금 커넥터선을 부착한 300W의 땜납 카트리지의 도 4 및 도 9에 나타내는 구조를 가지는 납땜 카트리지 상 또는 내부의 위치에 있어서의 시간 마다의 온도 측정치를 나타내는 차트 3이다.
도 23은 직경 0.6mm의 니켈 커넥터선을 부착한 300W의 땜납 카트리지의 도 4 및 도 9에 나타내는 구조를 가지는 땜납 카트리지 상 또는 내부의 위치에 있어서의 시간 마다의 온도 측정치를 나타내는 차트 4이다.
도 24는 도 22 및 도 23에 나타내는 온도 데이터의 측정점을 나타내는 개략도이다.
도 25는 다른 시험 방법을 나타내는 개략도이다.
도 26은 도 25에 나타내는 시험 방법 하에서 얻어진 온도 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 27은 도 25에 나타내는 시험 방법 하에서 얻어진 온도 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 28은 도 25에 나타내는 시험 방법 하에서 얻어진 온도 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 29는 도 25에 나타내는 시험 방법 하에서 얻어진 온도 데이터를 나타내는 그래프이다.

종래 기술의 히터·센서 서브 어셈블리 및 종래 기술에 관련된 카트리지 인두팁의 구조는, 도 1 내지 도 3에 관해서 상술되어 있다. 이들은, 더 상세하게는, 참조에 있는 미국 특허 제6,054,678호 명세서에 나타나 있다. 70W의 전원에서 사용하도록 구성된 납땜 카트리지용의 종래 기술의 히터·센서 서브 어셈블리의 구조는, 도 3에 나타나 있다.

본 발명에 관련된 납땜 카트리지는, 도 4에 나타내는 본 발명의 제1 형태에 관련된 히터·센서 서브 어셈블리(20)를 포함한다. 관련하는 열전도 인두팁(22)은, 도 5에 나타나 있다. 히터·센서 서브 어셈블리(20)는, 절연관(24)과, 리턴선(26)과, 열전대(28)와, 가열선(30)을 포함한다. 가열선(30)은, 절연관(24) 상의 기단측으로부터 연장되는 기단부(32)와, 기단부(32)와는 반대측의 선단부(36)를 가지고 있다. 코일(34)은, 기단부(32)와 선단부(36) 간에서, 절연관(24)에 감겨져 있다. 절연관(24)은, 바람직하게는, 축방향의 길이가 코일(34)의 약 2배의 축방향 길이를 가진다. 코일(34)의 축방향의 중심 위치가, 절연관(24)의 축방향의 중심 위치와 대략 일치하도록, 코일(34)은, 절연관(24)을 따라 배치된다. 코일(34)은, 선단부(36)에 연속되는 권선단(39)을 포함한다. 상술한 구성에 의해, 코일(34)의 권선단(39)은, 코일(34)의 약 절반의 길이 분(예를 들면, 적어도 4mm)만큼, 절연관(24)의 선단부로부터 이격되어 있다. 따라서, 가열선(30)의 선단부(36)의 길이는 코일(34)의 약 절반의 축방향의 길이이다. 본 실시 형태에 있어서, 선단선은, 선단부(36)에 의해 예시된다. 기단선은, 기단부(32)에 의해 예시된다. 중앙 권선부는, 코일(34)에 의해 예시된다. 관체는, 절연관(24)에 의해 예시된다.

가열선(30)은, 바람직하게는, 스웨덴의 샌드빅 머테리얼 테크놀러지로부터 입수 가능한 「칸탈」 브랜드의 와이어 등의 철-크롬 합금 선재로 형성된다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 금속 재료는, 철-크롬 합금 선재에 의해 예시된다. 대체적으로, 제1 금속 재료는, 철-크롬 합금 이외의 다른 크롬 합금(예를 들어, 니켈-크롬 합금)이어도 된다.

가열선(30)은, 바람직하게는, 0.2mm 이상 0.45mm 이하의 직경을 가진다. 코일(34)은, 30 내지 32권으로, 약 18mm 이상 20mm 이하의 축방향의 길이를 가진다. 가열선(30)은, 기단부(32)에 있어서, 도선(38)에 접속된다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 비가열선은, 도선(38)에 의해 예시된다.

도선(38)은, 기단부(32) 및 리턴선(26)과 대략 평행하게 연장된다. 도선(38)은, 바람직하게는, 가열선(30)과 동일한 재료로 형성된다. 도선(38)은, 바람직하게는, 0.8mm 이상 1.2mm 이하의 직경, 또는, 가열선(30)의 직경의 2배 이상 4배 이하의 직경을 가진다. 본 구성에 의해, 전원으로부터 전력을 인가하는 것에 의한 발열을, 이 코일(34) 내에 집중시키는 결과가 된다.

도선(38)은, 선단(91)과, 선단(91)과는 반대측의 기단(92)을 포함한다. 선단(91)은, 상술한 바와 같이, 가열선(30)의 기단부(32)에 접속된다. 도 4는, 도선(38)의 기단(92)이, 축방향으로 연장되는 다른 또 하나의 커넥터선(70)과 용접되는 것을 나타낸다. 커넥터선(70)은, 도선(38)보다 작은 직경을 가진다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 선단부는, 도선(38)의 선단(91)에 의해 예시된다. 제1 기단부는, 기단(92)에 의해 예시된다.

직경 1.2mm의 도선(38)의 기단(92)은, 과잉한 발열을 줄이기 위해, 도선(38)보다 낮은 체적 저항율을 가지는 금속 재료, 리턴선(26)과 동일한 재료, 또는, 니켈 혹은 니켈 합금 중 어느 하나의 0.8mm 이하의 직경(예를 들면, 직경 0.7mm)의 커넥터선(70)에 결합할 수 있는 예이다. 본 실시 형태에 있어서, 제3 비가열선은, 커넥터선(70)에 의해 예시된다.

히터·센서 어셈블리(20)는, 절연관(24)에 적어도 부분적으로 삽입되는 비가열 리턴선(26)을 가진다. 비가열 리턴선(26)은, 절연관(24)의 선단까지, 절연관(24)을 통과하여 축방향으로 연장된다. 리턴선(26)의 선단(93)은, 가열선(30)의 선단에 용접되어 있다. 리턴선(26)은, 바람직하게는, 0.6mm의 직경을 가지는 니켈 재료로 형성되지만, 보다 큰 직경의 와이어를 사용할 수도 있다. 리턴선(26)의 니켈 재료를, 가열선(30)의 철-크롬 합금 재료에 용접함으로써, 열전대(28)가 형성된다. 열전대(28)는, 온도 센서로서 동작한다. 본 실시 형태에 있어서, 제2 비가열선은, 리턴선(26)에 의해 예시된다. 제2 선단부는, 리턴선(26)의 선단(93)에 의해 예시된다. 제2 금속 재료는, 니켈 재료 또는 니켈 합금에 의해 예시된다.

도 5는, 열전도 인두팁(22)의 측면도를 나타낸다. 열전도 인두팁(22)은, 바람직하게는, 구리, 철 또는 철합금 등의 고열전도율을 가지는 재료로 형성된다. 도 6은, 히터·센서 서브 어셈블리(20) 뿐만이 아니라, 열전도 인두팁(22)의 단면도를 나타낸다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 열전도 인두팁(22)은, 제1 슬리브부(42)와, 중앙부(44)와, 인두 선단부(46)를 가진다. 열전도 인두팁(22)이 사용되고 있는 동안, 땜납은, 인두 선단부(46)에 부착된다. 중앙부(44)는, 제1 슬리브(42)와 인두 선단부(46) 사이에 위치한다. 본 실시 형태에 있어서, 슬리브는, 제1 슬리브부(42)에 의해 예시된다.

인두 선단부(46)의 대부분은 중실인 한편, 열전도 인두팁(22)은, 제1 슬리브부(42) 및 중앙부(44)를 통과하여, 인두 선단부(46) 중으로 연장되는 축 구멍(48)을 가진다. 축 구멍(48)은, 히터·센서 서브 어셈블리(20)가 열전도 인두팁(22)의 축 구멍(48)에 끼워넣어질 때에 열전대(28)를 인두팁의 단부(46)의 중앙부에 받아 들이기 위해, 축 구멍(48)의 선단부에 원추형상의 오목부를 형성한 대략 원통형이다.

히터·센서 서브 어셈블리(20)가, 축 구멍(48)에 끼워넣어졌을 때, 제1 슬리브부(42)는, 코일(34)의 기단 절반을 둘러싼다. 이 때, 중앙부(44)가, 절연관(24)의 노출된 선단부뿐만이 아니라, 코일(34)의 선단 절반을 둘러싸도록, 인두팁(22)의 크기는 정해진다. 중앙부(44)는, 높은 열질량을 제공하기 위해, 제1 슬리브부(42)보다 큰 외경을 가지고 있다. 열전도 인두팁(22)은, 각각의 외측부의 사이에, 경사진 또는 곡선적인 이행부를 포함할 수 있다. 그러나, 이 형상은, 열전도 인두팁(22)의 코일(34)을 둘러싸는 부분에서 선단부(46)로, 선단으로의 열의 흐름을 촉진하도록 의도되어 있다.

도 4 내지 도 6에 관련된 구조는, 300W의 전원으로 동작하는 고열용량 납땜 카트리지로서 사용하는데 적합하다. 도 4 내지 도 6에 관련된 구조는, 열전대(28)에서 코일(34)로부터의 열의 영향을 피함과 동시에, 큰 워크의 납땜에 적합한 열특성과 정확한 온도 제어를 제공한다. 따라서, 인두팁 온도 센서로서 열전대(28)를 사용함으로써, 정확한 피드백 제어를 가능하게 한다.

바람직한 실시 형태에서는, 절연관(24)은, 약 35mm에서 40mm의 축방향의 길이를 가진다. 코일(34)의 축방향의 길이는 약 19mm이다. 이 실시 형태에서는, 코일(34)의 권선단(39)은, 열전대(28)로부터 약 10mm 떨어져 위치 결정되어 있다. 또한, 가열선(30)의 기단부(32)는, 가열선(30)의 직경의 2배 이상 4배 이하의 직경을 가지는 도선(38)에 용접되어 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 도선(38)의 기단(92)은, 니켈 또는 니켈 합금 등의 다른 재료로 형성된 보다 작은 직경의 커넥터선(70)에 고정되어도 된다.

도 7 및 도 8은, 플러그 베이스(50)의 사시도 및 단면도를 각각 나타낸다. 플러그 베이스(50)는, 기단부(52)와, 스테인리스 스틸관의 하우징(62)(도 9를 참조)에 삽입되거나, 또는, 인접하는 선단부(54)를 가지도록 구성되어 있다. 플러그 베이스(50)는, 바람직하게는, 폴리아미드 재료로 형성된다. 플러그 베이스(50)는, 축방향으로 연장되는 부분 원통형의 잘라냄부(56)와, 플러그 베이스(50)의 중심축으로부터 벗어난 원통형의 잘라냄부(58)를 가지고 있다. 리턴선(26)은, 플러그 베이스(50)의 중심과 동축에 위치가 정해진다. 동시에, 커넥터선(70)의 크기는, 잘라냄부(58)에 적합하도록 설정된다.

도 9는, 본 발명의 조립된 땜납 카트리지(60)의 측면도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 땜납 카트리지(60)는, 땜납 카트리지(60)의 선단부에 열전도 인두팁(22)의 중앙부(44) 및 선단부(46)를 가진다. 열전도 인두팁(22)의 제1 슬리브부(42)(도 5를 참조)는, 하우징(62) 내에 수용되어 있다.

하우징(62)은, 열전도 인두팁(22)의 제1 슬리브부(42)를 확실히 받아 들이기 위한 제1 직경부(64)와, 중앙의 가까이에 배치된 테이퍼부(66)와, 기존의 핸들 내에서 적절히 사용할 수 있도록, 직경 약 5.5mm의 외경 사이즈를 가지는 기단측의 원통부(68)를 가진다. 제1 직경부(64)는, 열전도 인두팁(22)에 고정된다. 기단측의 원통부(68)는, 리턴선(26)(도 4를 참조)과 커넥터선(70)(도 4를 참조)의 기단을, 핸들의 전기 접점에 서로 접속시키기 위한 적어도 2개의 전기 접점을 포함하고 있어도 된다(도시하지 않음). 하우징(62)은, 바람직하게는, 강성을 제공하는 것 및 핸들의 기단 방향으로 열을 전도하지 않는 것을 목적으로 하여, 스테인리스 스틸로 형성된다. 본 실시 형태에 있어서, 선단부는, 제1 직경부(64)에 의해 예시된다.

도 10은, 하우징(62)의 기단부의 원통 부분(68)(도 9를 참조)이 표준 핸들(72)에 삽입된 땜납 카트리지(60)를 나타낸다. 도시하는 바와 같이, 하우징(62)의 기단 원통부(68)(도 9를 참조)의 축경은, 카트리지(60)가 기존의 핸들로 사용되기 때문에 필요하다. 핸들은, 보다 큰 직경의 카트리지를 받아 들이도록 재설계되어도 된다. 그에 따라, 카트리지(60)의 하우징(62)은, 균일한 직경의 관으로 이루어질 수 있다고 생각된다.

표준 핸들(72)은, 150W의 전력의 공급 하에서 가열 동작을 하는 땜인두에 이용되는 일반적인 가는 핸들 부품이어도 된다. 도 4를 참조하여 설명된 커넥터선(70)은, 표준 핸들(72)을 통해서 작업자의 손에 전달되는 열을 저감하므로, 땜납 카트리지(60)가 150W보다 큰 전원에 접속되도록 설계되어 있어도, 작업자는, 과도한 고온에 영향을 받지 않고, 장기간에 걸쳐 납땜 작업을 행할 수 있다. 작업자는, 익숙해진 핸들과 동일한 굵기의 표준 핸들(72)을 사용할 수 있으므로, 작업자는, 열용량이 큰 워크에 대한 납땜 작업을 효율적으로 행할 수 있다.

커넥터선(70)은, 도선(38)보다 가늘기 때문에, 기존의 땜인두에 이용되고 있던 핸들 부재가, 표준 핸들(72)로서 이용 가능하며, 또한, 기존의 땜인두에 이용되고 있던 플러그가 커넥터선에 접속된다. 따라서, 땜납 카트리지(60)는, 표준 핸들(72)에 조립된다. 따라서, 땜인두는 염가로 제조된다.

도 11은, 표준적인 땜납 카트리지를 나타낸다. 표준적인 땜납 카트리지는, 핸들에 삽입되어 있다. 핸들에는, 위치 A-F가 붙여져 있다. 위치 A-F는, 땜납 카트리지의 다양한 위치에서의 온도의 계측이 가능하도록 배치된 센서의 위치를 나타낸다. 후술하는 바와 같이, 다양한 카트리지의 각각의 온도 측정은, 표 1(도 19를 참조)에 표시되어 있다.

도 12는, 종래의 150W의 납땜 시스템의 히터·센서 서브 어셈블리(120)를 나타낸다. 히터·센서 서브 어셈블리(120)는, 절연관(124)을 통과하여 절연관(124)의 선단에 축방향으로 연장되는 비가열 리턴선(126)을 가진다. 리턴선(126)의 선단은, 가열선(130)의 선단에 용접되어 있다. 리턴선(126)은, 바람직하게는, 0.6mm의 직경을 가지는 니켈 재료로 형성되지만, 보다 큰 직경의 와이어를 사용할 수도 있다. 리턴선(126)의 니켈 재료를, 가열선(130)의 철-크롬 합금 재료에 용접함으로써, 열전대(128)가 형성된다. 열전대(128)는, 온도 센서로서 동작한다. 가열선(130)은, 절연관(124)의 기단부로부터 코일(134)로 연장되는 기단부(132)와 선단부(136)를 가진다. 코일(134)은, 절연관(124)에 감겨져 있다.

절연관(124)의 축방향의 길이는 바람직하게는, 코일(134)의 약 2배이다. 본 실시 형태에서는, 코일(134)은, 절연관(124)의 중앙에서 선단측으로 8 내지 10mm 치우쳐 위치하고, 또한, 열전대(128)로부터 약 5mm 떨어진 위치에서 종단이 된다. 가열선(130)의 기단은, 가열선(130)의 직경의 2배 이상 4배 이하의 직경을 가지는 도선(138)에 용접되어 있다.

도 13은, 70W의 땜납 시스템의 히터·센서 서브 어셈블리(320)의 개선 버젼을 도시하고 있다. 히터·센서 서브 어셈블리(320)는, 절연관(324)을 통과하여, 절연관(324)의 선단부까지 축방향으로 연장되는 비가열 리턴선(326)을 가진다. 리턴선(326)의 선단부(391)는, 가열선(330)의 선단부(336)에 용접된다. 리턴선(326)은, 바람직하게는, 0.6mm의 직경의 니켈 재료로 형성되지만, 더 큰 직경도 사용할 수 있다. 리턴선(326)의 니켈 재료를, 가열선(330)의 철-크롬 합금 재료에 용접함으로써, 열전대(328)가 형성된다. 열전대(328)는, 온도 센서로서 동작한다. 가열선(330)은, 절연관(324)의 기단 위치에서 코일(334) 및 선단부(336)로 연장되는 기단부(332)를 가진다.

가열선(330)은, 절연관(324)의 기단 위치에서 코일(334)로 연장되는 기단부(332)와, 기단부(332)와는 반대측의 선단부(336)를 가지고 있다. 기단부(332)와 선단부(336) 사이의 코일(334)은, 절연관(324)에 감겨진다. 코일(334)은, 가열선(330)의 선단부(336)로 연속되는 권선단(392)을 포함한다.

절연관(324)은, 바람직하게는, 약 25mm에서 30mm의 축방향의 길이를 가진다. 코일(334)의 축방향의 길이는 약 8mm이다. 본 실시 형태에서는, 코일(334)의 권선단(392)은, 열전대(328)로부터 약 6.5mm 떨어져 배치된다.

히터·센서 서브 어셈블리(320)는, 도선(338)을 포함한다. 도선(338)은, 가열선(330)의 기단부(332)에 접속되는 선단부(393)를 포함한다. 가열선(330)의 기단부(332)는, 가열선(330)의 2배 이상 4배 이하의 직경을 가지는 도선(338)에 용접되어 있다. 도선(338)은, 가열선(330)과 마찬가지로, 철-크롬 합금 재료로 형성되어도 된다. 예를 들면, 가열선(330)은, 0.2mm 이상 0.45mm 이하의 직경을 가져도 된다. 절연관(324)의 선단의 열전대(328)와 코일(334)의 권선단(392) 사이에서, 가열선(330)은, 마지막 4개의 코일에 1.2mm의 보다 넓은 피치를 가질 수 있다.

도 14a는, 종래의 150W의 땜납 카트리지(410)의 구성 요소로서의 히터·센서 서브 어셈블리(420)의 측면도이다. 도 14b는, 종래의 150W의 땜납 카트리지(410)의 구성 요소로서의 히터·센서 서브 어셈블리(420)의 측면 단면도이다. 도 14a의 측면도에서는, 땜납 카트리지(410)의 선단부의 열전도 인두팁(422)의 선단부는, 하우징(462)으로부터 연장되도록 도시되어 있다. 하우징(462)은, 선단의 원통부(464)와 기단의 원통부(468)와, 그 사이의 중앙의 이행부(466)를 포함한다. 기단의 원통부(468)는, 커넥터 어셈블리(480)에서 종단이 된다. 하우징(462)은, 바람직하게는, 스테인리스 스틸 등의 저열전도 능력을 가지는 강성 금속 재료로 형성된다.

도 14b의 단면도에 나타내는 바와 같이, 열전도 인두팁은, 하우징(462)의 선단통부(464)의 내경에 압입되는 중공 원통 단면부를 가지는 슬리브부(442)를 포함한다. 슬리브부(442)의 기단은, 적어도 히터·센서 서브 어셈블리(420)의 가열선(430)의 코일부(434)의 기단으로 연장된다. 열전도 인두팁(422)의 슬리브부(442)는, 히터·센서 서브 어셈블리(420)의 선단을 감싼다. 히터·센서 서브 어셈블리의 실시 형태에 대해서 상기 서술한 바와 같이, 코일(434)의 선단은, 코일(434)의 약 절반의 축방향의 길이 분만큼, 히터·센서 서브 어셈블리(420)의 선단의 열전대(428)로부터 떨어져 있다. 코일(434)은, 절연관(424)의 둘레에 감겨져 있다. 절연관(424)을 통해 축방향으로 통과하는 리턴선(426)은, 바람직하게는, 0.6mm의 직경을 가지는 니켈 재료로 형성되지만, 보다 큰 직경도 사용할 수 있다. 가열선(430)은, 바람직하게는, 0.3mm의 철-크롬 합금으로 형성된다. 도선(438)의 직경에 비해 작은 직경을 가지는 가열선(430)에 의해 코일(434)에서 발생하는 열이, 코일(434) 부근에 집중되도록, 가열선(430)의 기단은 도선(438)에 용접된다. 도선(438)은, 더 바람직하게는, 철-크롬 합금으로 형성된다. 도선(438)은, 바람직하게는, 0.8mm의 직경을 가진다. 도선(438) 및 리턴선(426)은, 하우징(462)의 기단 원통부(468) 내에서 폴리테트라플루오로에틸렌이나 폴리이미드로 형성되는 절연 튜브(482)의 내부에 감싸져도 된다.

도 15는, 본 발명의 히터·센서 서브 어셈블리(520)의 실시 형태의 측면 단면도이다. 도 15에 나타내는 히터·센서 서브 어셈블리(520)는, 300W의 땜납 카트리지의 구성 요소로서 구축된다. 땜납 카트리지(510)의 선단의 열전도 인두팁(522)의 선단부는, 하우징(562)으로부터 연장되도록 도시되어 있다. 하우징(562)은, 제1 선단의 원통부(564)와, 이행부(566)와, 기단의 원통부(570)를 포함한다. 기단의 원통부(570)는, 커넥터 어셈블리(580)에서 끝난다. 하우징(562)은, 바람직하게는, 스테인리스 스틸 등의 저열전도 능력을 가지는 강성 금속 재료로 형성된다.

도 15의 단면도에 나타내는 바와 같이, 열전도 인두팁(522)은, 제1 슬리브부(542)와, 중앙부(544)와, 인두팁 선단(546)을 가진다. 인두팁 선단(546)의 대부분은 중실이다. 열전도 인두팁(522)은, 제1 슬리브부(542) 및 중앙부(544)를 통과하여, 인두팁 선단(546)으로 연장되는 축 구멍(548)을 가진다. 히터·센서 서브 어셈블리(520)가, 열전도 인두팁(522)의 축 구멍(548)에 끼워넣어질 때에 열전대(528)를 받아들이기 위해, 축 구멍(548)은, 원추형의 오목부를 인두 선단부(546)의 중심에 형성하는 대략 원통형상이다.

히터·센서 서브 어셈블리(520)가 축 구멍(548)에 끼워넣어졌을 때, 제1 슬리브부(542)가, 코일(534)의 기단 절반을 둘러싸고, 또한, 중앙부(544)가, 절연관(524)의 노출된 선단부와 마찬가지로 코일(534)의 선단 절반을 둘러싸도록, 인두팁(522)의 크기는 설정된다. 중앙 부분(544)은, 높은 열질량을 제공하기 위해, 제1 슬리브부(542)보다 큰 외경을 가지고 있다. 열전도 인두팁(522)은, 각 외측 부분 간에 경사진 또는 곡선적인 이행부를 포함할 수 있다. 상기 구성은, 열전도 인두팁(522)의 코일(534)을 둘러싸는 부분으로부터 인두팁 선단(546)의 선단측으로 열의 흐름을 촉진하는 것을 의도하고 있다.

히터·센서 서브 어셈블리의 실시 형태에 관해서 상기한 바와 같이, 코일(534)의 선단은, 히터·센서 서브 어셈블리의 선단의 열전대(528)로부터 떨어져 있다. 코일(534)은, 절연관(524)의 둘레에 감겨져 있다. 절연관(524)을 통과하여 축방향으로 관통하는 리턴선(526)은, 바람직하게는, 0.6mm의 직경의 니켈 재료로 형성되지만, 보다 큰 직경의 와이어를 사용할 수도 있다. 가열선(530)은, 바람직하게는, 0.4mm에서 0.45mm의 철-크롬 합금으로 형성된다. 가열선(530)의 기단부는, 도선(538)에 용접된다. 도선(538)은, 바람직하게는, 철-크롬 합금 재료로 형성된다. 바람직하게는, 도선(538)은, 1.2mm의 직경을 가진다. 도선(538)의 직경과 비교해 가열선(530)의 직경이 작기 때문에, 코일(534)의 발열은, 코일(534) 부근으로 제한된다.

도선(538)은, 바람직하게는, 도선(538)보다 저체적 저항율의 금속 재료, 니켈 또는 니켈 합금으로 형성되는 커넥터선(70)에 기단에서 접속되어 있다. 커넥터선(70) 및 리턴선(526)은, 폴리이미드나 폴리테트라플루오로에틸렌 재료로 이루어지는 절연 튜브(582)에 의해 내포되어도 된다. 절연 튜브(582)는, 하우징(562)의 기단 원통부(570) 내에 배치된다. 커넥터선(70) 및 리턴선(526)은, 커넥터 어셈블리(580)에 종단을 가진다.

도 16은, 납땜 카트리지(510)(도 15를 참조)에 사용할 수 있는 히터·센서 서브 어셈블리의 대체 실시 형태를 나타낸다. 도 16의 히터·센서 서브 어셈블리는, 가열선(530)과, 절연관(524)에 감겨지는 코일(534)을 포함한다. 가열선(530)의 기단은, 가열선(530)보다 큰 직경의 도선(538)에 용접되어 있다. 또한, 도선(538)은, 가열선(530)과 동일한 재료로 형성된다. 바람직하게는, 가열선(530)은, 0.4mm 이상 0.45mm 이하의 직경의 철-크롬 합금으로 형성된다. 도선(538)은, 1.2mm의 직경의 철-크롬 합금으로 형성된다.

코일(534)의 선단은, 히터·센서 서브 어셈블리의 선단의 열전대(528)로부터 10mm에서 12mm 떨어져 있다. 열전대(528)와 코일(534)의 선단 사이에서 연장되는 선단선(590)은, 가열선(530)과 동일한 재료, 따라서 바람직하게는, 철-크롬 합금으로 형성된다. 가열선(530)은, 가열선(530)의 직경보다 큰 직경을 가지는 선단선(590)에 접속되어 있다. 가열선(530)은, 바람직하게는, 0.4mm의 직경을 가진다. 이 경우, 선단선(590)은, 적어도 0.5mm의 직경을 가진다. 선단선(590)의 직경은 바람직하게는, 0.5mm 이상 0.7mm 이하의 범위이다. 선단선(590)의 보다 큰 직경은 선단선(590) 내의 열의 발생을 저감하는 것에 더하여, 코일(534)로부터 열전대(528)로의 선단선(590)을 따른 열전달을 감소시킨다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 도선(538)은, 기단에 있어서, 바람직하게는, 니켈이나 니켈 합금으로 형성된 커넥터선(70)에 접속된다.

도 17 및 도 18은, 땜납 흡입 어셈블리(600)의 사용에 적합한 대체 구성의 히터·센서 서브 어셈블리(610)를 나타내고 있다. 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이, 히터·센서 서브 어셈블리(610)의 중앙관(602)은, 음압원 또는 진공으로 접속된, 가열한 인두팁의 선단부에 접하여 액체화된 땜납이 통과 가능하게 하도록 해야 한다. 따라서, 리턴선은, 절연관이나 파이프 내에 동축으로 부착할 수는 없다. 그 때문에, 도시한 바와 같이, 가열선(630)은, 금속 또는 세라믹의 중공의 중앙관(602)에 감겨진 코일(634)을 가지고 있다. 중앙관(602)은, 외주면(691)과, 내주면(692)을 포함한다. 가열선(630)은, 외주면(691)을 둘러싸, 코일(634)을 형성한다. 내주면(692)은, 용융된 땜납의 흡인 경로를 규정한다. 리턴선(626)은, 바람직하게는, 코일(634) 하의 중공의 중앙관(602)의 외주를 따라 배치된 절연체를 포함하는 플랫선인 니켈선이며, 내주면(692)과 코일(634) 사이에서 중앙관(602)의 길이축의 연장 방향으로 연장되어도 되고, 또, 리턴선(626)은, 중앙관(602)의 벽두께에 설치된 구멍을 통과해도 된다. 리턴선(626)은, 바람직하게는, 코일(634)의 축방향의 길이의 0.5배 이상 1배 이하의 축방향의 길이 분만큼, 코일(634)로부터 중앙관(602)의 선단의 방향으로 연장되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 중공관은, 중앙관(602)에 의해 예시된다. 제2 비가열선은, 리턴선(626)에 의해 예시된다.

가열선(630)은, 코일(634)의 선단으로부터 떨어져 열전대(628)를 형성하기 때문에, 코일(634)의 선단으로부터 연장되어 리턴선(626)의 선단부와 접속되어 끝나는 선단부를 가지고 있다.

히터·센서 서브 어셈블리(610)는, 노즐 인두팁(624)까지 연장되는 열전도 부재(622)의 축방향 오목부에 삽입된다. 열전도 부재(622)는, 그 선단부분이 평면이나 원추형의 표면에서 종단되고, 교체 가능 노즐(624)의 기단에서 유사한 평면이나 원추형의 표면과 끼워맞춰진다. 열전도 부재(622) 및 노즐(624)은, 바람직하게는, 구리나 철 등의 고열전도성 재료로 형성된다. 열전도 부재(622) 및 노즐(624)의 일부는, 스테인리스 스틸 등의 저열전도성 재료로 형성된 하우징(662) 내에 숨겨져 있다.

가열선(630)의 코일(634)은, 바람직하게는, 0.3mm 이상 0.45mm 이하의 직경을 가지는 철-크롬 합금선으로 형성된다. 가열선(630)의 기단은, 동일한 재료의 도선(638)에 접속되어도 된다. 도선(638)은, 가열선(630)의 직경보다 꽤 큰 직경을 가져도 된다. 예를 들면, 도선(638)은, 0.6mm 이상 1.2mm 이하의 직경을 가진다. 도선(638)의 기단 그 자체가 상이한 재료, 예를 들면, 도선(638)의 직경보다 작은 니켈이나 니켈 합금으로 형성된 커넥터선(670)에 접속되어도 된다. 예를 들면, 도선(638)이, 1.2mm의 직경을 가진다면, 커넥터선(670)은, 0.7mm의 직경을 가져도 된다. 또, 가열선(630)의 선단은, 동일한 재료로 형성되어 있는 가열선(630)보다 큰 직경을 가지는 선단선에 접속되어 있어도 된다.

땜납 흡입 어셈블리(600)는, 선을 전원(도시하지 않음)에 더 접속하기 때문에, 리턴선(626) 및 도선(638) 또는 커넥터선(670) 각각에 이용되는 전기적 접점을 가지는 베이스 어셈블리(650)를 포함한다. 중앙관(602)을 통과하여 연신하는 파이프의 기단은, 음압 또는 진공(도시하지 않음)으로 접속되는데 적합한 니플(604)을 가진다.

상기의 본 발명의 구성은, 발열을 납땜 인두팁(혹은, 땜납 제거 노즐)의 선단측으로 집중시켜, 고출력 300W의 납땜 시스템의 핸들 조립품의 열을 줄이고, 온도를 감지하는 열전대를 발열 코일로부터 떨어뜨림으로써, 계측한 온도가 보다 정확하게 납땜 인두팁(혹은, 땜납 제거 노즐)의 실제의 온도를 반영하기 때문에, 특히 유효하다. 납땜 카트리지의 기단으로의 열전도를 최소로 하는 점에 관해서, 다시 도 11을 참조하면, 관련된 납땜 카트리지(60)를 가지는 표준 핸들(72)이 나타나 있다.

도 11은, 3개의 상이한 카트리지 구조로 온도 측정이 된 A, B, C, F, E, F로 쓰여진 6개의 식별 포인트를 포함한다. 식별 포인트 A는, 테이퍼부(66)가 끼워넣어지는 수지제의 니플부의 선단에 붙여져 있다. 식별 포인트 B는, 니플부의 기단(식별 포인트 A로부터의 거리： 약 10mm)에 붙여져 있다. 식별 포인트 C는, 원통부(68)를 둘러싸는 고무제의 절연 커버의 선단부분(식별 포인트 A로부터의 거리： 약 20mm)에 붙여져 있다. 식별 포인트 D는, 절연 커버의 중앙 부분(식별 포인트 A로부터의 거리： 약 30mm)에 붙여져 있다. 식별 포인트 E는, 절연 커버의 기단부분에 붙여져 있다. 식별 포인트 F는, 식별 포인트 E보다 핸들의 기단측 부분에 붙여져 있다.

각각의 경우에 있어서, 인두팁은 500℃까지 가열된다. 핸들은, 홀더에 45도의 각도로 설치되어 있다. 시험의 결과는 표 1에 나타나 있다. 표 1의 온도 측정 결과에 있는 바와 같이, 가열선으로부터 연장되는 1.2mm의 도선의 기단으로의 니켈 커넥터선(70)(도 4를 참조)의 추가는, 커넥터선(70)의 0.8mm 철-크롬 합금의 사용과 비교에서도, 300W의 전원을 이용하는 땜납 카트리지의 A~D의 장소에서 측정된 온도의 상당한 저하라는 결과가 된다. 니켈선을 가지는 300W의 카트리지의 온도는, 니켈 커넥터선을 포함하지 않는 150W의 온도 측정보다 더 낮다.

직경 0.8mm의 철-크롬 합금 커넥터선을 가지는 300W의 땜납 카트리지와 직경 0.7mm의 니켈 커넥터선을 가지는 300W의 땜납 카트리지 간의 테스트 비교는, 또한 첨부 차트 1 및 차트 2(도 20 및 도 21을 참조)에 반영되어 있으며, 시간과의 관계로서 다양한 온도 측정을 나타낸다. 차트 1에 있어서, 직경 0.8mm의 철-크롬 합금 커넥터선을 가지는 300W의 땜납 카트리지의 A~D의 개소에서의 온도 측정을 그래프화하고 있다.

차트 2에 있어서, 직경 0.7mm의 니켈 커넥터선을 가지는 300W의 땜납 카트리지의 A~D의 개소에서의 온도 측정을 그래프화하고 있다. 이러한 그래프에 반영되어 있는 바와 같이, 각각의 온도는, 니켈 커넥터선 구조 쪽이 전체적으로 보다 낮고, 니켈선이 보다 작은 직경에서도, 철-크롬 합금과 비교해 니켈의 사용의 이점을 실증하고 있다. 이들 그래프는, 약 2,000초 후에 온도가 안정되어 있는 것도 나타낸다.

직경 0.8mm의 철-크롬 합금 커넥터선을 가지는 300W의 땜납 카트리지와 직경 0.6mm의 니켈 커넥터선을 가지는 300W의 땜납 카트리지 사이의 차이를 더 나타내기 위해, 첨부 차트 3 및 차트 4(도 22 및 도 23을 참조)는, 도 4, 9 및 15에 나타내는 구성을 가지는 땜납 카트리지 상 또는 내부에서의 시간의 경과에 따른 다양한 온도 측정을 그래프로 나타낸다. 도 24는, 도 22 및 도 23에 나타내는 식별 포인트 A~G의 위치를 개략적으로 나타낸다. 식별 포인트 A는, 인두 선단부로부터 약 6.5mm 떨어진 위치에서의 인두팁의 표면 상의 측정점이다. 식별 포인트 B는, 식별 포인트 A로부터 2~3mm 떨어진 위치에 설정된 측정점이다. 식별 포인트 C는, 니플의 외표면에 설정된 측정점이다. 식별 포인트 D는, 니플 내부에 설정된 측정점이다. 식별 포인트 E는, 니플에 접속되는 핸들 커버 선단의 외표면에 설정된 측정점이다. 식별 포인트 F는, 핸들 커버 내부에 설정된 측정점이다. 식별 포인트 G는, 도 4를 참조하여 설명된 도선(38), 커넥터선(70)에 대응하는 카트리지(60)의 하우징(62) 상의 위치에 설정된 측정점이다.

차트 3 및 차트 4는, 땜납 카트리지의 인두팁이 수중에 배치되어, 300W의 땜납 카트리지에서 인두팁 온도가 500℃로 설정되어 있을 때에 얻어진 측정치에 의거하고 있다. 차트 3은, 직경 0.8mm의 철-크롬 합금 커넥터선을 가지는 땜납 카트리지의 그래프를 나타낸다. 차트 4는, 직경 0.6mm의 니켈 커넥터선을 가지는 땜납 카트리지의 그래프를 나타낸다. 식별 포인트 A에 나타내고 있는 바와 같이, 양쪽의 카트리지의 수중의 인두팁 온도는, 125℃로 안정되었다. 땜납 카트리지의 길이를 따른 다양한 점에서의 온도 측정은, 대체로 보다 낮은 니켈 커넥터선 카트리지와 동일했다. 그러나, 직경 0.8mm의 철-크롬 합금 커넥터선(차트 3) 및 직경 0.6mm의 니켈 커넥터선(차트 4) 중 일방으로의 직경 1.2mm의 철-크롬 합금 도선의 접합 개소에서는, 니켈 커넥터선을 가지는 땜납 카트리지는, 식별 포인트 G에서 나타내는 바와 같이 철-크롬 합금 커넥터선 카트리지보다 일관하게 약 20℃ 낮았다.

도 25는, 본 발명자들이 행한 다른 시험을 나타내는 개략도이다. 도 25에 나타내는 땜납 카트리지는, 도 16에 관련해서 설명된 히터·센서 서브 어셈블리를 내장하고 있다.

본 발명자들은, 기판 및 인두팁 선단 각각에 열전대를 부착했다. 그 후, 본 발명자들은, 인두팁 선단의 온도를 450℃로 설정하고, 납땜을 행했다.

도 26 내지 도 29 각각은, 납땜의 사이에 열전대에 의해 측정된 온도 변화를 나타내는 차트이다. 도 26 내지 도 29 각각의 데이터는, 철-크롬선으로 형성된 코일(534) 및 선단선(590)을 가지는 땜납 카트리지로부터 얻어지고 있다. 그러나, 도 26 내지 도 29 각각의 데이터는, 코일(534) 및 선단선(590)의 치수에 있어서 상이한 시험 조건 하에서 얻어지고 있다.

도 26의 데이터에 관해서, 코일선(534)의 직경은 0.4mm였다. 선단선(590)의 직경은 0.5mm였다. 선단선(590)의 길이(즉, 열전대(528)로부터 코일(534)까지의 거리)는 11mm였다.

도 27의 데이터에 관해서, 코일선(534)의 직경은 0.45mm였다. 선단선(590)의 직경은 0.45mm였다. 선단선(590)의 길이는 11mm였다.

도 28의 데이터에 관해서, 코일선(534)의 직경은 0.45mm였다. 선단선(590)의 직경은 0.45mm였다. 선단선(590)의 길이는 9mm였다.

도 29의 데이터에 관해서, 코일선(534)의 직경은 0.45mm였다. 선단선(590)의 직경은 0.45mm였다. 선단선(590)의 길이는 6mm였다.

도 26 내지 도 29의 간에서의 데이터의 현저한 상이는 발견되지 않았다. 도 26 내지 도 29의 데이터 샘플링의 간에 행해진 납땜 작업도 적합하게 행해졌기 때문에, 0.45mm 이하의 직경을 가지는 가열선(530)은, 적합하게 이용 가능하다는 것이 검증되었다. 또한, 300W 클래스의 고출력 전원에서 사용한 경우, 가열선(530)의 직경이, 0.2mm를 밑돌면, 가열선(530)의 단선이 발생하기 쉬워지므로, 실용적이지 않은 것도 본 시험 중에 확인되었다.

본 시험에 의해, 열전대(528)로부터 코일(534)까지의 거리가, 5mm 이상의 값으로 설정되어도, 납땜 작업이 적합하게 행해지는 것이 실증되었다.

상술한 설명에 있어서 이용된 「가열선」이라는 용어는, 땜납을 용융시키는데 충분한 열을 발할 수 있는 선재를 의미해도 된다. 「비가열선」이라는 용어는, 가열선이 발하는 열보다 충분히 낮은 열량을 발하는 선재 전반을 의미하며, 전기 에너지의 공급 하에 있어서, 열을 전혀 발하지 않는 선재를 의미하지 않는다. 「가열선」 및 「비가열선」이라는 용어에 관련된 이러한 정의는, 상술한 설명의 이해를 용이하게 하는 것을 목적으로 하며, 상술한 기술 원리를 전혀 제한하지 않는다. 따라서, 「가열선」 및 「비가열선」에 대해, 다른 정의가 주어져도 된다.

당업자는, 여기서의 개시는 전형예를 의미하고 있으며, 실제의 파라미터 및 재료는, 본 발명의 방법 및 재료를 사용하는 구체적 용도에 따라 정해지는 것을 용이하게 이해할 것이다. 전술한 실시예는 첨부한 청구항에 의해서만 정의되는 발명의 범위의 예로서 나타나 있다.

<산업 상의 이용 가능성>

상술한 실시 형태의 원리는, 땜납을 이용하는 다양한 기술 분야에 적용된다.

Claims

관체와,
열전대를 형성하는 선단선(先端線)과, 상기 선단선과는 반대측의 기단선(基端線)을 가지며, 상기 선단선과 상기 기단선 사이에서 상기 관체를 둘러싸는 중앙 권선부를 형성하는 제1 금속 재료제의 가열선과,
상기 기단선에 접속되는 제1 선단부와, 상기 제1 선단부와는 반대측의 제1 기단부를 포함하는 상기 제1 금속 재료제의 제1 비가열선과,
상기 선단선에 접속되며, 상기 열전대를 형성하는 제2 선단부를 가지는 제2 금속 재료제의 제2 비가열선과,
상기 제1 기단부에 접속되는 제3 비가열선을 구비하고,
상기 제3 비가열선은, 상기 제2 금속 재료와 동일 또는 상기 제1 금속 재료보다 낮은 체적 저항율을 가지는 금속 재료로 형성되는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 관체는 절연관이며,
상기 제2 비가열선은 상기 절연관에 적어도 부분적으로 삽입되는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 금속 재료는 크롬 합금 재료이며,
상기 제2 금속 재료는 니켈 또는 니켈 합금 재료인, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 비가열선은, 상기 가열선의 직경보다 2배 이상 4배 이하의 크기의 직경을 가지는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제3 비가열선은, 상기 제1 비가열선보다 작은 직경을 가지는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 중앙 권선부는, 상기 관체의 절반의 길이를 가지며,
상기 중앙 권선부의 축방향의 중심 위치는, 상기 관체의 축방향의 중심 위치와 일치하는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 선단선은, 상기 중앙 권선부를 형성하는 상기 제1 금속 재료보다 굵은 선재로 형성되는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 비가열선은 0.8mm 이상 1.2mm 이하의 직경을 가지고,
상기 가열선은 0.2mm 이상 0.45mm 이하의 직경을 가지며,
상기 제3 비가열선은 0.8mm 이하의 직경을 가지는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 중앙 권선부는 18mm 이상 20mm 이하의 축방향의 길이를 가지며,
상기 중앙 권선부는 상기 열전대로부터 적어도 4mm 이격되어 있는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 관체는 35mm 이상 40mm 이하의 축방향의 길이를 가지고,
상기 중앙 권선부는 19mm의 축방향의 길이를 가지며,
상기 중앙 권선부는, 상기 선단선에 이어지는 권선단을 포함하고,
상기 권선단은 상기 열전대로부터 10mm 떨어져 있는, 히터·센서 서브 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 관체는, 땜납의 흡인 경로를 규정하는 중공관이며,
상기 제2 비가열선은, 상기 흡인 경로로부터 벗어난 위치에 있어서, 상기 중공관의 축방향으로 연장되는, 히터·센서 서브 어셈블리.
삭제
납땜에 이용되는 인두팁과,
상기 인두팁에 고정되는 선단부와, 적어도 2개의 전기적 접점을 가지는 기단부를 포함하는 하우징과,
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 히터·센서 서브 어셈블리를 구비하고,
상기 히터·센서 서브 어셈블리는 상기 하우징 내에 설치되는, 땜납 카트리지.
청구항 13에 있어서,
상기 인두팁은, 상기 땜납이 부착되는 인두팁 선단과, 상기 하우징에 접속되는 슬리브와, 상기 인두팁 선단과 상기 슬리브 사이에 위치하는 중앙부를 포함하고,
상기 인두팁 선단, 상기 슬리브 및 상기 중앙부는, 상기 히터·센서 서브 어셈블리가 수용되는 축 구멍을 규정하는, 땜납 카트리지.