本發(fā)明涉及用于釬焊及吸焊料系統(tǒng)的加熱器和烙鐵頭組件。更具體而言，本發(fā)明涉及用于釬焊烙鐵頭或吸焊料器的加熱器傳感器分組件(heater-sensor sub-assembly)。該加熱器傳感器分組件適合于在需要高熱容量的釬焊烙鐵頭或吸焊料烙鐵頭的環(huán)境中使用，所述高熱容量的釬焊烙鐵頭或吸焊料烙鐵頭適合于為了能夠利用高電流而設(shè)計(jì)的電氣元件的作業(yè)用。

背景技術(shù)：

用于電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的特定的特殊汽車(chē)電氣元件和用于太陽(yáng)光發(fā)電的動(dòng)力調(diào)節(jié)器等電源供給元件同樣地，在進(jìn)行釬焊時(shí)需要高熱容量。其理由是被釬焊器件的加熱所需要的電流非常大而且被釬焊的部分有時(shí)稱(chēng)作基板的焊盤(pán)的部分一般較大，結(jié)果元件具有高熱容量。

因此，在設(shè)計(jì)了大電流的較大元件的領(lǐng)域的釬焊中，存在如下的問(wèn)題：焊料不能良好地熔化，或者在采用以往的釬焊裝置的情況下作業(yè)性非常差。由于加熱器傳感器復(fù)合體能夠由附帶傳感器功能的兩個(gè)引線來(lái)制作，因此被認(rèn)為需要高熱容量的加熱器傳感器復(fù)合體。

圖1及圖2示出了作為參考之一的美國(guó)專(zhuān)利第6054678號(hào)的說(shuō)明書(shū)(日本專(zhuān)利第3124506號(hào))中所記載的典型的以往技術(shù)的烙鐵加熱器組件。該以往技術(shù)所涉及的烙鐵加熱器的要部具備帶有沿軸向的孔的圓筒狀的絕緣管和被安裝在該絕緣管上的加熱器傳感器復(fù)合體。絕緣管例如可以是氧化鋁管。表示以往技術(shù)的加熱器傳感器復(fù)合體的主要結(jié)構(gòu)部的圖1包含線圈狀的加熱線3的遠(yuǎn)端部，該遠(yuǎn)端部通過(guò)氬弧焊而被焊接于直線狀的非加熱線4的遠(yuǎn)端。底部或加熱線3的基端部被焊接于直線狀的非加熱線5。加熱線3由鐵鉻合金制成。這樣的鐵鉻合金較為理想的是康泰爾D(康泰爾公司(Kanthal Co.)制造的康泰爾線)。其主要的組成元素的比例為：Fe＝73.2，Cr＝22.0，Al＝4.8。也可以采用如下等那樣的替代品：Cr＝22.0，Al＝5.8；Cr＝22.0，Al＝5.3；Cr＝20.0，Al＝4.0。

圖2表示組裝到烙鐵的烙鐵頭組件中的圖1的加熱器傳感器復(fù)合體。非加熱線4通過(guò)絕緣管的孔。加熱線3被卷繞在絕緣管周?chē)纬删€圈。它們的遠(yuǎn)端部為了形成熱電偶而被一并固定。線圈被固定于絕緣管。包含熱電偶的加熱器組件被插入到烙鐵頭9中并被固定。為了將熱傳遞至烙鐵頭9的遠(yuǎn)端，烙鐵頭9具有在加熱器組件的線圈范圍設(shè)置的軸孔。該結(jié)構(gòu)中，熱電偶為了決定烙鐵頭溫度而被使用。線圈盡可能地接近烙鐵頭遠(yuǎn)端設(shè)置。

圖3表示根據(jù)圖1及圖2的以往技術(shù)的示教而制作的加熱器傳感器復(fù)合體的機(jī)械圖。圖3所表示的線圈具有從相對(duì)于絕緣管的遠(yuǎn)端相距大致1.5mm且相對(duì)于熱電偶的端部3.5mm以?xún)?nèi)的部位向基端側(cè)延伸的大致10.5mm的長(zhǎng)度。該組件被應(yīng)用到美國(guó)專(zhuān)利第6054678號(hào)的說(shuō)明書(shū)的圖7所示那樣的把手組件中。采用該結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品良好地被市場(chǎng)接受。其結(jié)果，產(chǎn)業(yè)界存在著許多與該結(jié)構(gòu)的卡式件一起使用的供能裝置(power station)和把手。該結(jié)構(gòu)適合于在電路基板或細(xì)線電氣元件等小工件中使用。這些種類(lèi)的工件需要烙鐵頭的正確的溫度控制和通過(guò)對(duì)線圈施加電力而獲得的烙鐵頭的迅速的加熱。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：美國(guó)專(zhuān)利第6054678號(hào)說(shuō)明書(shū)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

以往技術(shù)的美國(guó)專(zhuān)利第6054678號(hào)說(shuō)明書(shū)的結(jié)構(gòu)被良好地接受，其適合于非常小的工件的使用，但是，釬焊卡式件(soldering cartridge)不適合于對(duì)用于太陽(yáng)光發(fā)電的動(dòng)力調(diào)節(jié)器那樣的電源供給元件的使用，而且也不適合于對(duì)例如用于電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的電氣元件那樣的大的工件的使用。本發(fā)明是用于具有大的表面積的工件的具備高熱容量的加熱器傳感器組件的釬焊卡式件的結(jié)構(gòu)，其目的在于能夠在安裝于釬焊工位(soldering station)的安裝座上使用，該釬焊工位是為了使用以往結(jié)構(gòu)的卡式件而構(gòu)成的釬焊工位。

本發(fā)明針對(duì)加熱器傳感器復(fù)合體或具備高熱容量和正確的烙鐵頭溫度以及控制器的釬焊卡式件及吸焊料系統(tǒng)的分組件公開(kāi)了多個(gè)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，為了使線圈相對(duì)于熱電偶溫度傳感器離開(kāi)距離而加熱器組件的線圈部相對(duì)于分組件的遠(yuǎn)端部向基端側(cè)離開(kāi)距離。為了提供高的熱容量，也可以使卡式件用的釬焊烙鐵頭以較厚的環(huán)狀部分包圍加熱器組件的線圈部的方式向基端側(cè)延伸。為了減少往把手的熱傳導(dǎo)，也可以使釬焊卡式件包含用于將加熱線圈線連接于把手與工位的連接部的不同尺寸和材料的連接器線。

本發(fā)明能夠用于具有大的表面積的工件或熱容量大的工件。

本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下的詳細(xì)說(shuō)明及附圖圖示更為明了。

附圖說(shuō)明

圖1是釬焊卡式件用的以往技術(shù)的加熱器傳感器復(fù)合體的簡(jiǎn)略圖。

圖2是使用了圖1的加熱器傳感器復(fù)合體的以往技術(shù)的釬焊卡式件的遠(yuǎn)端部的簡(jiǎn)略圖。

圖3是采用了表示用于以往的70W的釬焊系統(tǒng)的以往技術(shù)的圖1及圖2的結(jié)構(gòu)的加熱器傳感器分組件的結(jié)構(gòu)的機(jī)械圖。

圖4是本發(fā)明所涉及的加熱器傳感器分組件的結(jié)構(gòu)的機(jī)械圖。

圖5是本發(fā)明所涉及的釬焊卡式件的熱傳導(dǎo)烙鐵頭的側(cè)視圖。

圖6是本發(fā)明所涉及的加熱器傳感器分組件的機(jī)械圖以及熱傳導(dǎo)性烙鐵頭的剖視圖，該熱傳導(dǎo)性烙鐵頭具有讓加熱器傳感器分組件插入到本發(fā)明所涉及的釬焊卡式件中的軸向孔。

圖7是用于將本發(fā)明所涉及的回線和連接器線的基端部定位于絕緣管中的插頭基部的立體圖。

圖8是用于設(shè)置本發(fā)明所涉及的絕緣管內(nèi)的回線和連接器線的插頭基部的剖視端面圖。

圖9是本發(fā)明所涉及的釬焊卡式件的簡(jiǎn)略側(cè)視圖。

圖10本發(fā)明的釬焊卡式件和釬焊卡式件的把手的側(cè)視圖。

圖11為了確定各種的溫度測(cè)量位置而被插入到把手內(nèi)的本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的釬焊卡式件的側(cè)視圖。

圖12是以往的150W釬焊系統(tǒng)應(yīng)用所涉及的加熱器傳感器分組件的結(jié)構(gòu)要素的機(jī)械圖。

圖13是本發(fā)明的70W釬焊系統(tǒng)卡式件用的加熱器傳感器分組件的結(jié)構(gòu)要素的機(jī)械圖。

圖14A是根據(jù)150W的以往的釬焊系統(tǒng)的釬焊卡式件的代替實(shí)施方式的側(cè)視圖。

圖14B是根據(jù)150W的以往的釬焊系統(tǒng)的釬焊卡式件的代替實(shí)施方式的剖視圖。

圖15是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的釬焊卡式件的實(shí)施方式的側(cè)視圖及剖視圖。

圖16是本發(fā)明所涉及的釬焊卡式件的加熱器傳感器分組件的別的代替實(shí)施方式。

圖17是利用了本發(fā)明的加熱器傳感器分組件的概念的吸焊料器的組件的側(cè)視剖面圖。

圖18是依照本發(fā)明的實(shí)施方式的圖17的吸焊料組件的加熱器傳感器分組件的側(cè)剖視圖。

圖19是表示圖11所示的位置處的三個(gè)不同的卡式件的溫度測(cè)量值的表。烙鐵頭被加熱到500℃，而且把手傾斜45°地被放入保持器中。

圖20涉及安裝了直徑0.8mm的鐵鉻合金連接器線的300W的釬焊卡式件，是表示在圖11所示的A至D的位置的與時(shí)間之間的關(guān)系的溫度測(cè)量值的記錄1。

圖21涉及安裝了直徑0.7mm的鎳連接器線的300W的釬焊卡式件，是表示在圖11所示的A至D的位置的與時(shí)間之間的關(guān)系的溫度測(cè)量值的記錄2。

圖22是表示具有安裝了直徑0.8mm的鐵鉻合金連接器線的300W的釬焊卡式件的圖4及圖9所示的結(jié)構(gòu)的釬焊卡式件上或內(nèi)部的位置處的按時(shí)間的溫度測(cè)量值的記錄3。

圖23是表示具有安裝了直徑0.6mm的鎳連接器線的300W的釬焊卡式件的圖4及圖9所示的結(jié)構(gòu)的釬焊卡式件上或內(nèi)部的位置處的按時(shí)間的溫度測(cè)量值的記錄4。

圖24是表示圖22及圖23所示的溫度數(shù)據(jù)的測(cè)量點(diǎn)的簡(jiǎn)略圖。

圖25是表示別的測(cè)試方法的簡(jiǎn)略圖。

圖26是表示在圖25所示的測(cè)試方法下得到的溫度數(shù)據(jù)的圖形。

圖27是表示在圖25所示的測(cè)試方法下得到的溫度數(shù)據(jù)的圖形。

圖28是表示在圖25所示的測(cè)試方法下得到的溫度數(shù)據(jù)的圖形。

圖29是表示在圖25所示的測(cè)試方法下得到的溫度數(shù)據(jù)的圖表。

具體實(shí)施方式

以往技術(shù)的加熱器傳感器分組件及涉及以往技術(shù)的卡式件烙鐵頭的結(jié)構(gòu)基于圖1至圖3在前面已被敘述。它們的更詳細(xì)的內(nèi)容在作為參照的美國(guó)專(zhuān)利第6054678號(hào)說(shuō)明書(shū)中已被揭示。在70W的電源下能夠使用地被構(gòu)成的釬焊卡式件用的以往技術(shù)的加熱器傳感器分組件的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

本發(fā)明所涉及的釬焊卡式件包含圖4所示的本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的加熱器傳感器分組件20。相關(guān)的熱傳導(dǎo)烙鐵頭22如圖5所示。加熱器傳感器分組件20包含絕緣管24、回線26、熱電偶28、加熱線30。加熱線30具有從絕緣管24上的基端側(cè)延伸的基端部32和位于基端部32的相反側(cè)的遠(yuǎn)端部36。線圈34在基端部32與遠(yuǎn)端部36之間被卷繞于絕緣管24。絕緣管24較為理想的是軸向長(zhǎng)度具有與線圈34的大約兩倍的軸向長(zhǎng)度。線圈34以其軸向中心位置與絕緣管24的軸向中心位置大致一致的方式沿絕緣管24設(shè)置。線圈34包含與遠(yuǎn)端部36相連的繞線端39。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，線圈34的繞線端39相對(duì)于絕緣管24的遠(yuǎn)端部離開(kāi)相當(dāng)于線圈34的大約一半的長(zhǎng)度(例如，至少4mm)。因此，加熱線30的遠(yuǎn)端部36的長(zhǎng)度是線圈34的大約一半的軸向長(zhǎng)度。本實(shí)施方式中，遠(yuǎn)端線由遠(yuǎn)端部36所例示?；司€由基端部32所例示。中央繞線部由線圈34所例示。管體由絕緣管24所例示。

加熱線30較為理想的是由可從瑞典的山特維克材料科技(Sandvik Materials Technology)獲得的“康泰爾”品牌的線材等鐵鉻合金線材形成。本實(shí)施方式中，第一金屬材料由鐵鉻合金線材所例示。也可替代該鐵鉻合金，亦即第一金屬材料也可以是鐵鉻合金以外的鉻合金(例如鎳鉻合金)。

加熱線30較為理想的是具有0.2mm以上0.45mm以下的直徑。線圈34為30至32匝，具有大約18mm以上20mm以下的軸向長(zhǎng)度。加熱線30在基端部32處與導(dǎo)線38連接。本實(shí)施方式中，第一非加熱線由導(dǎo)線38所例示。

導(dǎo)線38與基端部32及回線26大致平行地延伸。導(dǎo)線38較為理想的是由與加熱線30相同的材料形成。導(dǎo)線38較為理想的是具有0.8mm以上1.2mm以下的直徑或者具有加熱線30的直徑的兩倍以上四倍以下的直徑。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，其結(jié)果能夠使由電源所施加的電力而產(chǎn)生的熱集中在該線圈34內(nèi)。

導(dǎo)線38包含遠(yuǎn)端91和位于遠(yuǎn)端91的相反側(cè)的基端92。如上所述，遠(yuǎn)端91與加熱線30的基端部32連接。圖4表示導(dǎo)線38的基端92與沿軸向延伸的另一個(gè)連接器線70被焊接的情況。連接器線70具有比導(dǎo)線38小的直徑。本實(shí)施方式中，第一遠(yuǎn)端部由導(dǎo)線38的遠(yuǎn)端91所例示。第一基端部由基端92所例示。

直徑1.2mm的導(dǎo)線38的基端92是為了減低過(guò)剩的發(fā)熱而能夠與連接器線70結(jié)合的一個(gè)例，該連接器線70為具有比導(dǎo)線38低的體積電阻率的金屬材料或者與回線26相同的材料或者鎳或鎳合金的任一者的0.8mm以下的直徑(例如直徑0.7mm)的線。在本實(shí)施方式中，第三非加熱線由連接器線70所例示。

加熱器傳感器組件20具有至少部分地插入到絕緣管24中的非加熱回線26。非加熱回線26通過(guò)絕緣管24而沿軸向延伸到絕緣管24的遠(yuǎn)端。回線26的遠(yuǎn)端93被焊接于加熱線30的遠(yuǎn)端。回線26較為理想的是由具有0.6mm的直徑的鎳材料形成，不過(guò)，還能夠使用更大直徑的線材。通過(guò)將回線26的鎳材料焊接于加熱線30的鐵鉻合金材料，從而形成熱電偶28。熱電偶28作為溫度傳感器工作。本實(shí)施方式中，第二非加熱線由回線26所例示。第二遠(yuǎn)端部由回線26的遠(yuǎn)端93所例示。第二金屬材料由鎳材料或鎳合金所例示。

圖5表示熱傳導(dǎo)烙鐵頭22的側(cè)視圖。熱傳導(dǎo)烙鐵頭22較為理想的是由銅、鐵或鐵合金等具有高熱傳導(dǎo)率的材料形成。圖6不僅表示加熱器傳感器分組件20還表示熱傳導(dǎo)烙鐵頭22的剖視圖。如圖5及圖6所示，熱傳導(dǎo)烙鐵頭22具有第一套筒部42、中央部44、烙鐵頭端部46。在熱傳導(dǎo)烙鐵頭22被使用的期間，焊料附著于烙鐵頭端部46。中央部44位于第一套筒42與烙鐵頭端部46之間。本實(shí)施方式中，套筒由第一套筒部42所例示。

烙鐵頭端部46的大部分為實(shí)心，另一方面，熱傳導(dǎo)烙鐵頭22具有通過(guò)第一套筒部42及中央部44而延伸到烙鐵頭端部46中的軸孔48。軸孔48是為了在加熱器傳感器分組件20被插入到熱傳導(dǎo)烙鐵頭22的軸孔48中時(shí)讓烙鐵頭的端部46的中央部接受熱電偶28而在軸孔48的遠(yuǎn)端部形成圓錐狀的凹部的大致圓筒型。

在加熱器傳感器分組件20插入到軸孔48中時(shí)，第一套筒部42包圍線圈34的基端的一半。烙鐵頭22的大小以此時(shí)中央部44不僅包圍絕緣管24的露出的遠(yuǎn)端部還包圍線圈34的遠(yuǎn)端的一半的方式來(lái)設(shè)定。中央部44為了提供高熱質(zhì)量而具有比第一套筒部42較大的外徑。熱傳導(dǎo)烙鐵頭22可以包含在各外側(cè)部之間傾斜的或呈曲線的過(guò)渡部。不過(guò)，這樣的形狀的意圖是為了促進(jìn)往遠(yuǎn)端的熱量從包圍熱傳導(dǎo)烙鐵頭22的線圈34的部分流向遠(yuǎn)端部46。

圖4至圖6所涉及的結(jié)構(gòu)能夠合適地用于以300W的電源工作的高熱容量釬焊卡式件。圖4至圖6所涉及的結(jié)構(gòu)能夠在熱電偶28避免來(lái)自線圈34的熱影響，并且能夠提供適合于大工件的釬焊的熱特性和正確的溫度控制。因此，通過(guò)將熱電偶28作為烙鐵頭溫度傳感器來(lái)利用，能夠?qū)崿F(xiàn)正確的反饋控制。

在較理想的實(shí)施方式中，絕緣管24具有大約35mm至40mm的軸向長(zhǎng)度。線圈34的軸向長(zhǎng)度為大約19mm。該實(shí)施方式中，線圈34的繞線端39被定位于相對(duì)于熱電偶28離開(kāi)大約10mm的位置。并且，加熱線30的基端部32被焊接于具有加熱線30的直徑的兩倍以上四倍以下的直徑的導(dǎo)線38。如圖4所示，導(dǎo)線38的基端92也可以固定于由鎳或鎳合金等不同的材料形成的更小直徑的連接器線70。

圖7及圖8分別表示插頭基部50的立體圖及剖視圖。插頭基部50具有基端部52和遠(yuǎn)端部54，遠(yuǎn)端部54插入或鄰接于不銹鋼管的罩體62(參照?qǐng)D9)。插頭基部50較為理想的是由聚酰胺材料形成。插頭基部50具有沿軸向延伸的部分圓筒型的開(kāi)口部56和相對(duì)于插頭基部50的中心軸偏離的圓筒型的開(kāi)口部58。回線26與插頭基部50的中心同軸地被定位。而且，連接器線70的大小以適合于開(kāi)口部58的方式設(shè)定。

圖9是本發(fā)明的組裝后的釬焊卡式件60的側(cè)視圖。如圖9所示，釬焊卡式件60在該釬焊卡式件60的遠(yuǎn)端部具有熱傳導(dǎo)烙鐵頭22的中央部44及遠(yuǎn)端部46。熱傳導(dǎo)烙鐵頭22的第一套筒部42(參照?qǐng)D5)被收容于罩體62內(nèi)。

罩體62具備：第一直徑部64，用于切實(shí)地接受熱傳導(dǎo)烙鐵頭22的第一套筒部42；錐形部66，設(shè)置于中央附近；圓筒部68，位于基端側(cè)，具有直徑大約5.5mm的外徑尺寸，以便能夠在現(xiàn)有的把手內(nèi)合適地使用。第一直徑部64被固定于熱傳導(dǎo)烙鐵頭22?；藗?cè)的圓筒部68也可包含用于將回線26(參照?qǐng)D4)與連接器線70(參照?qǐng)D4)的基端彼此連接于把手的電氣接點(diǎn)的至少兩個(gè)電氣接點(diǎn)(未圖示)。出于提供剛性以及不向把手的基端方向傳導(dǎo)熱這樣的目的，罩體62較為理想的是由不銹鋼形成。本實(shí)施方式中，遠(yuǎn)端部由第一直徑部64所例示。

圖10表示罩體62的基端部的圓筒部分68(參照?qǐng)D9)被插入到標(biāo)準(zhǔn)把手72后的釬焊卡式件60。如圖所示，為了使卡式件60能夠在現(xiàn)有的把手中使用，罩體62的基端圓筒部68(參照?qǐng)D9)需要縮小直徑。把手也可以被再設(shè)計(jì)以便接受更大直徑的卡式件。由此，卡式件60的罩體62便能夠由均一直徑的管來(lái)形成。

標(biāo)準(zhǔn)把手72也可以是用于在150W的電力供給下進(jìn)行加熱動(dòng)作的烙鐵的一般的細(xì)把手件。參照?qǐng)D4被說(shuō)明的連接器線70能夠降低經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)把手72而傳遞到作業(yè)者的手的熱，因此，即使釬焊卡式件60被設(shè)計(jì)為連接于大于150W的電源，作業(yè)者也不會(huì)受到過(guò)度的高溫妨礙，能夠長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行釬焊作業(yè)。由于作業(yè)者能夠使用與用慣了的把手同樣粗細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)把手72，因此，作業(yè)者能夠有效地進(jìn)行對(duì)熱容量大的工件的釬焊作業(yè)。

由于連接器線70比導(dǎo)線38更細(xì)，因此被用于現(xiàn)有的烙鐵的把手件能夠作為標(biāo)準(zhǔn)把手72予以利用，而且，被用于現(xiàn)有的烙鐵的插頭被連接于連接器線。由此，釬焊卡式件60被組裝于標(biāo)準(zhǔn)把手72。因此，烙鐵被廉價(jià)地制造。

圖11表示標(biāo)準(zhǔn)的釬焊卡式件。標(biāo)準(zhǔn)性的釬焊卡式件被插入于把手。把手上標(biāo)示有位置A至F。位置A至F表示為了使在釬焊卡式件的各種各樣位置進(jìn)行溫度的測(cè)量而被設(shè)置的傳感器的位置。如后所述，各種各樣卡式件的各個(gè)溫度測(cè)量被表示在表1(參照?qǐng)D19)。

圖12表示以往的150W的釬焊系統(tǒng)的加熱器傳感器分組件120。加熱器傳感器分組件120具有通過(guò)絕緣管124沿軸向延伸到絕緣管124的遠(yuǎn)端的非加熱回線126?；鼐€126的遠(yuǎn)端被焊接于加熱線130的遠(yuǎn)端?；鼐€126較為理想的是由具有0.6mm的直徑的鎳材料形成，不過(guò)也可以使用更大直徑的線材?；趯⒒鼐€126的鎳材料焊接于加熱線130的鐵鉻合金材料，而形成熱電偶128。熱電偶128作為溫度傳感器而工作。加熱線130具有從絕緣管124的基端部延伸至線圈134的基端部132、以及遠(yuǎn)端部136。線圈134被卷繞于絕緣管124。

絕緣管124的軸向長(zhǎng)度較為理想的是線圈134的大約兩倍。本實(shí)施方式中，線圈134位于從絕緣管124的中央至靠近遠(yuǎn)端側(cè)8至10mm的位置，而且，在相對(duì)于熱電偶128離開(kāi)大約5mm的位置處為終端。加熱線130的基端被焊接于具有加熱線130的直徑的兩倍以上四倍以下的直徑的導(dǎo)線138。

圖13圖示了70W的釬焊系統(tǒng)的加熱器傳感器分組件320的改良版。加熱器傳感器分組件320具有通過(guò)絕緣管324沿軸向延伸至絕緣管324的遠(yuǎn)端部的非加熱回線326?；鼐€326的遠(yuǎn)端部391被焊接于加熱線330的遠(yuǎn)端部336?；鼐€326較為理想的是由0.6mm直徑的鎳材料形成，不過(guò)其也可以使用更大直徑的鎳材料?；趯⒒鼐€326的鎳材料焊接于加熱線330的鐵鉻合金材料，從而形成熱電偶328。熱電偶328作為溫度傳感器工作。加熱線330具有從絕緣管324的基端位置向線圈334及遠(yuǎn)端部336延伸的基端部332。

加熱線330具有從絕緣管324的基端位置延伸至線圈334的基端部332和位于基端部332的相反側(cè)的遠(yuǎn)端部336?；瞬?32與遠(yuǎn)端部336之間的線圈334被卷繞于絕緣管324。線圈334包含與加熱線330的遠(yuǎn)端部336相連的繞線端392。

絕緣管324較為理想的是具有大約25mm至30mm的軸向長(zhǎng)度。線圈334的軸向長(zhǎng)度為大約8mm。本實(shí)施方式中，線圈334的繞線端392被設(shè)置在相對(duì)于熱電偶328離開(kāi)大約6.5mm的位置。

加熱器傳感器分組件320包含導(dǎo)線338。導(dǎo)線338包含與加熱線330的基端部332連接的遠(yuǎn)端部393。加熱線330的基端部332被焊接于具有加熱線330的兩倍以上四倍以下的直徑的導(dǎo)線338。導(dǎo)線338也可以與加熱線330同樣地由鐵鉻合金材料形成。例如，加熱線330也可以具有0.2mm以上0.45mm以下的直徑。在絕緣管324的遠(yuǎn)端的熱電偶328和線圈334的繞線端392之間，加熱線330在最后的四個(gè)繞線中可以具有1.2mm這樣的寬闊的間距。

圖14A是作為以往的150W的釬焊卡式件410的結(jié)構(gòu)要素的加熱器傳感器分組件420的側(cè)視圖。圖14B是作為以往的150W的釬焊卡式件410的結(jié)構(gòu)要素的加熱器傳感器分組件420的側(cè)視剖面圖。圖14A的側(cè)視圖中，釬焊卡式件410的遠(yuǎn)端部的熱傳導(dǎo)烙鐵頭422的遠(yuǎn)端部以從罩體462延伸的狀態(tài)被圖示。罩體462包含遠(yuǎn)端的圓筒部464和基端的圓筒部468以及位于其之間的中央的過(guò)渡部466。基端的圓筒部468在連接器組件480處為終端。罩體462較為理想的是由不銹鋼等具有低熱傳導(dǎo)能力的剛性金屬材料形成。

如圖14B的剖視圖所示，熱傳導(dǎo)烙鐵頭包含具有被壓入到罩體462的遠(yuǎn)端筒部464的內(nèi)徑中的中空?qǐng)A筒剖面部的套筒部442。套筒部442的基端至少延伸到加熱器傳感器分組件420的加熱線430的線圈部434的基端。熱傳導(dǎo)烙鐵頭422的套筒部442包含加熱器傳感器分組件420的遠(yuǎn)端。如針對(duì)加熱器傳感器分組件的實(shí)施方式在前面所述那樣，線圈434的遠(yuǎn)端相對(duì)于加熱器傳感器分組件420的遠(yuǎn)端的熱電偶428離開(kāi)線圈434的大約一半的軸向長(zhǎng)度分量。線圈434被卷繞在絕緣管424周?chē)４┩ń^緣管424而沿軸向通過(guò)的回線426較為理想的是由具有0.6mm的直徑的鎳材料形成，不過(guò)，其也可以使用更大直徑的鎳材料。加熱線430較為理想的是由0.3mm的鐵鉻合金形成。加熱線430的基端被焊接于導(dǎo)線438，以便通過(guò)具有小于導(dǎo)線438的直徑的直徑的加熱線430，使由線圈434產(chǎn)生的熱集中于線圈434附近。導(dǎo)線438更為理想的是由鐵鉻合金形成。導(dǎo)線438較為理想的是具有0.8mm的直徑。導(dǎo)線438及回線426也可以被包在絕緣管482的內(nèi)部，該絕緣管482由聚四氟乙烯或聚酰亞胺形成在罩體462的基端圓筒部468內(nèi)。

圖15是本發(fā)明的加熱器傳感器分組件520的實(shí)施方式的側(cè)視剖面圖。圖15所示的加熱器傳感器分組件520作為300W的釬焊卡式件的結(jié)構(gòu)要素而被構(gòu)成。釬焊卡式件510的遠(yuǎn)端的熱傳導(dǎo)烙鐵頭522的遠(yuǎn)端部如圖示那樣從罩體562延伸。罩體562包含第一遠(yuǎn)端的圓筒部564、過(guò)渡部566、基端的圓筒部570?；说膱A筒部570在連接器組件580處結(jié)束。罩體562較為理想的是由不銹鋼等具有低熱傳導(dǎo)能力的剛性金屬材料形成。

如圖15的剖視圖所示，熱傳導(dǎo)烙鐵頭522具有第一套筒部542、中央部544、烙鐵頭遠(yuǎn)端546。烙鐵頭遠(yuǎn)端546的大半是實(shí)心。熱傳導(dǎo)烙鐵頭522具有通過(guò)第一套筒部542及中央部544并延伸至烙鐵頭遠(yuǎn)端546的軸孔548。為了在加熱器傳感器分組件520被插入到熱傳導(dǎo)烙鐵頭522的軸孔548時(shí)接受熱電偶528，軸孔548呈在烙鐵頭端部546的中心形成有圓錐型的凹部的大致圓筒形狀。

烙鐵頭522的大小以如下的方式設(shè)定：在加熱器傳感器分組件520被插入到軸孔548中時(shí)，第一套筒部542包圍線圈534的基端的一半，而且中央部544與絕緣管524的露出的遠(yuǎn)端部同樣地包圍線圈534的遠(yuǎn)端的一半。中央部分544為了提供高的熱質(zhì)量而具有比第一套筒部542大的外徑。熱傳導(dǎo)烙鐵頭522可以包含在各外側(cè)部分之間傾斜的或呈曲線的過(guò)渡部。該結(jié)構(gòu)的意圖是促進(jìn)熱量從包圍熱傳導(dǎo)烙鐵頭522的線圈534的部分流向烙鐵頭遠(yuǎn)端546的遠(yuǎn)端側(cè)。

有關(guān)加熱器傳感器分組件的實(shí)施方式，如上所述，線圈534的遠(yuǎn)端相對(duì)于加熱器傳感器分組件的遠(yuǎn)端的熱電偶528離開(kāi)距離。線圈534被卷繞在絕緣管524周?chē)＝?jīng)由絕緣管524而沿軸向穿通的回線526較為理想的是由0.6mm的直徑的鎳材料形成，不過(guò)，其也可以使用更大直徑的線材。加熱線530較為理想的是由0.4mm至0.45mm的鐵鉻合金形成。加熱線530的基端部被焊接于導(dǎo)線538。導(dǎo)線538較為理想的是由鐵鉻合金材料形成。較為理想的是，導(dǎo)線538具有1.2mm的直徑。與導(dǎo)線538的直徑相比，加熱線530的直徑較小，因此，線圈534的發(fā)熱被限制在線圈534附近。

導(dǎo)線538較為理想的是在基端連接于由比導(dǎo)線538低的體積電阻率的金屬材料或者由鎳或由鎳合金形成的連接器線70。連接器線70及回線526也可以被由聚酰亞胺或聚四氟乙烯材料形成的絕緣管582內(nèi)包。絕緣管582被設(shè)置在罩體562的基端圓筒部570內(nèi)。連接器線70及回線526在連接器組件580具有終端。

圖16表示能夠用于釬焊卡式件510(參照?qǐng)D15)的加熱器傳感器分組件的代替實(shí)施方式。圖16的加熱器傳感器分組件包含加熱線530和被卷繞于絕緣管524的線圈534。加熱線530的基端被焊接于直徑大于加熱線530的導(dǎo)線538。此外，導(dǎo)線538由與加熱線530同樣的材料形成。較為理想的是，加熱線530由0.4mm以上0.45mm以下的直徑的鐵鉻合金形成。導(dǎo)線538由1.2mm的直徑的鐵鉻合金形成。

線圈534的遠(yuǎn)端相對(duì)于加熱器傳感器分組件的遠(yuǎn)端的熱電偶528離開(kāi)10mm至12mm。在熱電偶528和線圈534的遠(yuǎn)端之間延伸的遠(yuǎn)端線590由與加熱線530相同的材料因此較為理想的是由鐵鉻合金形成。加熱線530連接于具有比加熱線530的直徑大的直徑的遠(yuǎn)端線590。加熱線530較為理想的是具有0.4mm的直徑。該情況下，遠(yuǎn)端線590具有至少0.5mm的直徑。遠(yuǎn)端線590的直徑較為理想的是在0.5mm以上0.7mm以下的范圍。遠(yuǎn)端線590的更大直徑除了降低遠(yuǎn)端線590內(nèi)的熱的產(chǎn)生之外，還使從線圈534往熱電偶528的沿遠(yuǎn)端線590的熱傳遞減少。如圖16所示，導(dǎo)線538在基端處較為理想的是連接于由鎳或鎳合金形成的連接器線70。

圖17及圖18表示適合于吸焊料組件600的使用的代替結(jié)構(gòu)的加熱器傳感器分組件610。如圖17及圖18所示，加熱器傳感器分組件610的中央管602必需構(gòu)成為接觸與負(fù)壓源或真空連接的加熱了的烙鐵頭的遠(yuǎn)端部，從而使被液化的焊料能夠通過(guò)。因此，回線不能同軸地安裝在絕緣管或管子內(nèi)。為此，如圖所示，加熱線630具有被卷繞在金屬或陶瓷的中空的中央管602上的線圈634。中央管602包含外周面691和內(nèi)周面692。加熱線630卷繞外周面691，形成線圈634。內(nèi)周面692規(guī)定熔融的焊料的抽吸路徑?；鼐€626較為理想的是扁平的鎳線，該扁平的鎳線包含沿線圈634下的中空的中央管602外周設(shè)置的絕緣體，其也可在內(nèi)周面692和線圈634之間沿中央管602的長(zhǎng)軸的延伸設(shè)置方向延伸，或者回線626也可以通過(guò)中央管602的壁身中所設(shè)的孔?；鼐€626較為理想的是從線圈634向中央管602的遠(yuǎn)端的方向延伸相當(dāng)于線圈634的軸向長(zhǎng)度的零點(diǎn)五倍以上一倍以下的軸向長(zhǎng)度分量。本實(shí)施方式中，中空管由中央管602所例示。第二非加熱線由回線626所例示。

加熱線630為了形成相對(duì)于線圈634的遠(yuǎn)端離開(kāi)距離的熱電偶628而具有從線圈634的遠(yuǎn)端延伸并與回線626的遠(yuǎn)端部連接從而結(jié)束的遠(yuǎn)端部。

加熱器傳感器分組件610被插入到延伸至吸嘴烙鐵頭624的熱傳導(dǎo)構(gòu)件622的軸向凹部中。熱傳導(dǎo)構(gòu)件622的遠(yuǎn)端部分以平面或圓錐型的表面為終端，在可更換的吸嘴624的基端與類(lèi)似的平面或圓錐型的表面嵌合。熱傳導(dǎo)構(gòu)件622及吸嘴624較為理想的是由銅或鐵等高熱傳導(dǎo)性材料形成。熱傳導(dǎo)構(gòu)件622及吸嘴624的一部分被隱沒(méi)在由不銹鋼等低熱傳導(dǎo)性材料形成的罩體662內(nèi)。

加熱線630的線圈634較為理想的是由具有0.3mm以上0.45mm以下的直徑的鐵鉻合金線形成。加熱線630的基端也可以連接于相同材料的導(dǎo)線638。導(dǎo)線638也可以具有比加熱線630的直徑相當(dāng)?shù)卮蟮闹睆健＠?，?dǎo)線638具有0.6mm以上1.2mm以下的直徑。導(dǎo)線638的基端其自身也可以連接于由不同的材料例如由小于導(dǎo)線638的直徑的鎳或鎳合金形成的連接器線670。例如，若導(dǎo)線638具有1.2mm的直徑，則連接器線670也可以具有0.7mm的直徑。此外，加熱線630的遠(yuǎn)端也可以連接于具有比由同樣的材料形成的加熱線630大的直徑的遠(yuǎn)端線。

吸焊料組件600為了進(jìn)一步將線連接于電源(未圖示)而包含基座組件650，該基座組件650具備分別用于回線626及導(dǎo)線638或連接器線670的電氣接點(diǎn)。通過(guò)中央管602而延伸的管子的基端具有適于與負(fù)壓或真空(未圖示)連接的管接頭604。

上述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在使發(fā)熱集中于釬焊烙鐵頭(或者是去焊料吸嘴)的遠(yuǎn)端側(cè)，且減少高輸出的300W的釬焊系統(tǒng)的把手組裝件的熱，并使檢測(cè)溫度的熱電偶相對(duì)于發(fā)熱線圈離開(kāi)距離，從而使所檢測(cè)的溫度更正確地反映釬焊烙鐵頭(或者是去焊料吸嘴)的實(shí)際的溫度這方面上，特別有效。有關(guān)使往釬焊卡式件的基端的熱傳導(dǎo)減低至最小這一點(diǎn)，可再參照?qǐng)D11，該圖中示出了具有關(guān)連的釬焊卡式件60的標(biāo)準(zhǔn)把手72。

圖11包含在三個(gè)不同的卡式件結(jié)構(gòu)下進(jìn)行溫度測(cè)量的被標(biāo)示為A、B、C、F、E、F的六個(gè)識(shí)別點(diǎn)。識(shí)別點(diǎn)A被標(biāo)示于錐形部66所插入的樹(shù)脂制的管接頭部的遠(yuǎn)端處。識(shí)別點(diǎn)B被標(biāo)示于管接頭部的基端(離開(kāi)識(shí)別點(diǎn)A的距離為大約10mm)。識(shí)別點(diǎn)C被標(biāo)示于包圍圓筒部68的橡膠制的絕緣蓋的遠(yuǎn)端部分(離開(kāi)識(shí)別點(diǎn)A的距離為大約20mm)。識(shí)別點(diǎn)D被標(biāo)示于絕緣蓋的中央部分(離開(kāi)識(shí)別點(diǎn)A的距離為大約30mm)。識(shí)別點(diǎn)E被標(biāo)示于絕緣蓋的基端部分。識(shí)別點(diǎn)F被標(biāo)示于比識(shí)別點(diǎn)E更靠把手的基端側(cè)部分的部分。

在各個(gè)情況下，烙鐵頭被加熱至500℃。把手以45度的角度設(shè)置于保持器。測(cè)試的結(jié)果表示于表1。如表1的溫度測(cè)量結(jié)果所示，在對(duì)從加熱線延伸的1.2mm的導(dǎo)線的基端追加鎳連接器線70(參照?qǐng)D4)的情況下，得到如下結(jié)果：即使與使用0.8mm的鐵鉻合金的連接器線70的情形相比，在使用300W的電源時(shí)的釬焊卡式件的A至D的部位也測(cè)量出相當(dāng)?shù)偷臏囟?。具有鎳線的300W的卡式件的溫度相比于不包含鎳連接器線的150W的溫度測(cè)量時(shí)更低。

具有直徑0.8mm的鐵鉻合金連接器線的300W的釬焊卡式件和具有直徑0.7mm的鎳連接器線的300W的釬焊卡式件之間的測(cè)試比較進(jìn)一步被反映于附圖的記錄1及記錄2(參照?qǐng)D20及圖21)，表示了作為與時(shí)間之間的關(guān)系的各種各樣的溫度測(cè)量。在記錄1中，對(duì)具有直徑0.8mm的鐵鉻合金連接器線的300W的釬焊卡式件的A至D的部位的溫度測(cè)量予以圖形化。

在記錄2中，對(duì)具有直徑0.7mm的鎳連接器線的300W的釬焊卡式件的A至D的部位的溫度測(cè)量予以圖形化。如這些圖形中所反映的那樣，鎳連接器線結(jié)構(gòu)的各部位的溫度均比較低，證實(shí)了即使鎳線為更小的直徑但與鐵鉻合金相比也具有使用鎳的優(yōu)點(diǎn)。這些圖形還表明了在大約2000秒后溫度處于穩(wěn)定。

為了進(jìn)一步表示具有直徑0.8mm的鐵鉻合金連接器線的300W的釬焊卡式件和具有直徑0.6mm的鎳連接器線的300W的釬焊卡式件之間的差異，付圖中的記錄3及記錄4(參照?qǐng)D22及圖23)以圖形示出了在具有圖4、9及15所示的結(jié)構(gòu)的釬焊卡式件上或其內(nèi)部的隨著時(shí)間的推進(jìn)的各種各樣的溫度測(cè)量。圖24簡(jiǎn)略地示出了圖22及圖23所示的識(shí)別點(diǎn)A至G的位置。識(shí)別點(diǎn)A是在相對(duì)于烙鐵頭端部離開(kāi)大約6.5mm的位置處的烙鐵頭表面上的測(cè)量點(diǎn)。識(shí)別點(diǎn)B是設(shè)定在相對(duì)于識(shí)別點(diǎn)A離開(kāi)2至3mm的位置處的測(cè)量點(diǎn)。識(shí)別點(diǎn)C是設(shè)定在管接頭的外表面上的測(cè)量點(diǎn)。識(shí)別點(diǎn)D是設(shè)定在管接頭內(nèi)部的測(cè)量點(diǎn)。識(shí)別點(diǎn)E是設(shè)定在與管接頭連接的把手蓋遠(yuǎn)端的外表面上的測(cè)量點(diǎn)。識(shí)別點(diǎn)F是設(shè)定在把手蓋內(nèi)部的測(cè)量點(diǎn)。識(shí)別點(diǎn)G是設(shè)定在與參照?qǐng)D4所說(shuō)明的導(dǎo)線38及連接器線70對(duì)應(yīng)的卡式件60的罩體62上的位置處的測(cè)量點(diǎn)。

記錄3及記錄4根據(jù)在以下的情形下所得到的測(cè)量值，該情形為：釬焊卡式件的烙鐵頭設(shè)置在水中，為300W的釬焊卡式件，而且烙鐵頭溫度被設(shè)定在500℃。記錄3表示具有直徑0.8mm的鐵鉻合金連接器線的釬焊卡式件的圖形。記錄4表示具有直徑0.6mm的鎳連接器線的釬焊卡式件的圖形。如識(shí)別點(diǎn)A所示，兩方的卡式件的水中的烙鐵頭溫度為125℃且穩(wěn)定。沿著釬焊卡式件的長(zhǎng)度方向的各種各樣的點(diǎn)處的溫度測(cè)量與大體上更低的鎳連接器線卡式件相同。然而，在直徑0.8mm的鐵鉻合金連接器線(記錄3)以及直徑0.6mm的鎳連接器線(記錄4)一方的與直徑1.2mm的鐵鉻合金導(dǎo)線連接的連接部位中，如識(shí)別點(diǎn)G所示，具有鎳連接器線的釬焊卡式件始終比鐵鉻合金連接器線卡式件低大約20℃。

圖25是表示本發(fā)明人所進(jìn)行的其他測(cè)試的簡(jiǎn)略圖。圖25所示的釬焊卡式件內(nèi)置有參照?qǐng)D16所說(shuō)明的加熱器傳感器分組件。

本發(fā)明人在基板及烙鐵頭遠(yuǎn)端分別安裝了熱電偶。此后，本發(fā)明人將烙鐵頭遠(yuǎn)端的溫度設(shè)定為450℃，進(jìn)行釬焊。

圖26至圖29分別是表示在進(jìn)行釬焊期間由熱電偶所測(cè)定的溫度變化的記錄。圖26至圖29各自的數(shù)據(jù)從具有由鐵鉻線形成的線圈534及遠(yuǎn)端線590的釬焊卡式件獲得。不過(guò)，圖26至圖29各自的數(shù)據(jù)是在線圈534及遠(yuǎn)端線590的尺寸上相異的測(cè)試條件下獲得的。

有關(guān)圖26的數(shù)據(jù)，線圈線534的直徑為0.4mm。遠(yuǎn)端線590的直徑為0.5mm。遠(yuǎn)端線590的長(zhǎng)度(亦即從熱電偶528至線圈534的距離)為11mm。

有關(guān)圖27的數(shù)據(jù)，線圈線534的直徑為0.45mm。遠(yuǎn)端線590的直徑為0.45mm。遠(yuǎn)端線590的長(zhǎng)度為11mm。

有關(guān)圖28的數(shù)據(jù)，線圈線534的直徑為0.45mm。遠(yuǎn)端線590的直徑為0.45mm。遠(yuǎn)端線590的長(zhǎng)度為9mm。

有關(guān)圖29的數(shù)據(jù)，線圈線534的直徑為0.45mm。遠(yuǎn)端線590的直徑為0.45mm。遠(yuǎn)端線590的長(zhǎng)度為6mm。

圖26至圖29之間的數(shù)據(jù)的顯著差異難以看出。而且在圖26至圖29的數(shù)據(jù)抽樣過(guò)程中進(jìn)行的釬焊作業(yè)也能夠合適地進(jìn)行，因此，驗(yàn)證了具有0.45mm以下的直徑的加熱線530能夠合適地被利用。此外，在本測(cè)試中也確認(rèn)到在使用300W級(jí)的高輸出電源的情況下，若加熱線530的直徑低于0.2mm，則容易發(fā)生加熱線530的斷線，因此這并不實(shí)用。

根據(jù)本測(cè)試，證實(shí)了即使從熱電偶528至線圈534的距離被設(shè)定為5mm以上的值，釬焊作業(yè)也能夠合適地進(jìn)行。

在上述的說(shuō)明中所使用的“加熱線”這一用語(yǔ)，也可以理解為能夠發(fā)出使焊料熔融的充分的熱的線材這一含意。“非加熱線”這一用語(yǔ)，意味著發(fā)出比加熱線發(fā)出的熱充分地低的熱量的普遍的線材，并不意味著在電力供給下完全不發(fā)熱的線材。涉及“加熱線”和“非加熱線”各用語(yǔ)的這些定義以易于理解上述的說(shuō)明為目的，其對(duì)上述的技術(shù)原理沒(méi)有絲毫的限制。因此，也可以給予“加熱線”以及“非加熱線”其他的定義。

本領(lǐng)域技術(shù)人員是能夠容易理解到此處所公開(kāi)的內(nèi)容只意味著典型的例子，實(shí)際的參數(shù)及材料由利用本發(fā)明的方法及材料的具體用途來(lái)決定。前述的實(shí)施例只不過(guò)是僅由附件的權(quán)利要求書(shū)定義的本發(fā)明的保護(hù)范圍的例子。

產(chǎn)業(yè)上的利用可能性

上述的實(shí)施方式的原理適用于利用焊料的各種各樣的技術(shù)領(lǐng)域。