技术领域
[0001] 本
发明涉及
半导体芯片等的各种
电子部件的钎焊所使用的钎焊烙铁。
背景技术
[0002] 在自动或手动进行
半导体芯片等的各种电子部件的钎焊的情况下，通常使用具有电发热式的加热器的钎焊烙铁。该钎焊烙铁通常具有
铜制的烙铁芯和用于对该烙铁芯进行加热的上述加热器，该铜制的烙铁芯由导热用的胴部和用于进行钎焊的烙铁头部构成，通过用被该加热器加热了的上述烙铁芯的烙铁头部使线状焊
锡熔融来进行钎焊。
[0003] 为了使用上述钎焊烙铁高效率地进行高品质的钎焊，需要监控烙铁头部的
温度使烙铁头部的温度总是保持恒定。因此，以往如下述
专利文献1所公开的那样，用温度
传感器(温度检测元件)检测烙铁头部的温度，根据该检测温度和设定温度之差来使加热器接通、断开，从而使烙铁头部的温度保持恒定。
[0004] 但是，在上述以往例中，由于将由热敏
电阻等构成的温度检测元件直接收容在烙铁芯内部的传感器安装孔内，因此，该温度检测元件的安装状态不稳定，在为了对烙铁芯进行
定位而使之旋转的情况下、自动钎焊时使钎焊烙铁以高速位移的情况下等，该温度检测元件与该烙铁芯的
接触容易变得不良或容易发生错位，另外，由于将来自该温度检测元件的
导线从上述传感器安装孔通过钎焊烙铁的内部空间引出到外部，因此，存在该导线弯曲或扭转而导致容纳性变差、也容易受到来自加热器的热量的影响这样的问题。
[0005] 专利文献1：日本特开昭55-112165号
公报发明内容
[0006] 本发明的目的在于将温度传感器形成为容易操作并能简单、可靠且以稳定的姿势将温度传感器安装于钎焊烙铁上，并且使温度传感器与烙铁头也可靠地进行接触。
[0007] 为了实现上述目的的本发明的钎焊烙铁的特征在于，该钎焊烙铁具有：烙铁芯，其具有用于导热的胴部和用于进行钎焊的烙铁头部，在该烙铁芯的内部具有沿钎焊烙铁的轴线方向延伸的传感器插入孔；圆筒状的加热器壳体，其具有用于对上述烙铁芯进行加热的电加热器，且在外周的一部分具有切削出外
螺纹的安装部，该圆筒状的加热器壳体配设为包围上述烙铁芯的胴部的外周；圆筒状的烙铁壳体，其配设为包围上述加热器壳体的外周，卡定于上述烙铁芯，在该圆筒状的烙铁壳体的后端部具有能自由旋转的螺纹环，通过将该螺纹环
螺纹连接于上述加热器壳体的安装部而将上述烙铁芯固定于上述加热器壳体；温度传感器，通过在制成细长筒状的传感器壳体的内部收容温度检测元件和导线并将上述温度检测元件配置在该传感器壳体的前端，而形成在前端具有温度检测部的棒状传感器的形式，通过将温度传感器以能沿上述轴线自由位移的方式插入上述加热器壳体的内部并且用传感器
弹簧对该温度传感器朝向前端侧施
力，从而使上述温度检测部嵌入上述烙铁芯的传感器插入孔内而与该烙铁芯弹性接触。
[0008] 采用本发明的具体实施方式，上述温度传感器的传感器壳体的后端部以能沿轴线方向自由位移的方式支承于形成在上述加热器壳体上的传感器引导件，在上述传感器壳体上固定有弹簧座，在该弹簧座和上述传感器引导件之间夹设有上述传感器弹簧。
[0009] 在该情况下，优选为，上述弹簧座和传感器弹簧被上述加热器壳体
覆盖，并且，优选为，上述传感器引导件由以沿径向横穿该加热器壳体的方式安装在上述加热器壳体的端部的板构成。
[0010] 另外，在本发明中，优选为，在上述加热器壳体的内部形成有供上述烙铁芯的后端部抵接的环状的抵接部，在上述烙铁芯的后端部及上述抵接部的一方和另一方上形成有用于进行上述烙铁芯的旋转方向的定位的凹部和突起，该凹部和突起以在使上述烙铁芯绕轴线旋转360度时仅在一个
角度彼此嵌合的方式配设。
[0011] 在该情况下，优选为，上述凹部和突起各形成有两个，该两个凹部和两个突起配设为在上述烙铁芯的后端部及上述抵接部的一方和另一方上位于相对于上述轴线彼此非对称的
位置。
[0012] 另外，在本发明中，优选为，在上述突起未与凹部嵌合时，上述烙铁壳体的螺纹环位于沿上述轴线方向与上述加热器帽的安装部分开的位置，在上述突起与凹部嵌合时，上述烙铁壳体的螺纹环能与该安装部螺纹连接。
[0013] 采用本发明，将温度传感器形成为在前端具有温度检测部的棒状传感器，利用传感器弹簧对该温度传感器施力而将其配设在加热器壳体内部，使前端的温度检测部在烙铁芯的传感器插入孔内与该烙铁芯弹性接触，因此，不仅将温度传感器形成为非常容易操作的形状，而且能简单、可靠且以稳定的姿势将温度传感器安装于钎焊烙铁中，并且能获得与烙铁芯可靠地接触的优良的效果。
附图说明
[0014] 图1是本发明的钎焊烙铁的立体图。
[0015] 图2是图1的纵剖视图。
[0016] 图3是图1的分解图，是省略了烙铁壳体的图。
[0017] 图4是加热器壳体的立体图。
[0018] 图5是省略了温度传感器的一部分的放大剖视图。
具体实施方式
[0019] 附图表示本发明的钎焊烙铁的一实施方式，该钎焊烙铁是安装于自动钎焊装置(钎焊
机器人)的作业臂上进行使用的类型。
[0020] 从图1-图3可知，上述钎焊烙铁具有用于在钎焊时使线状焊锡熔融的烙铁芯1、利用内置的电加热器5对该烙铁芯1进行加热的圆筒状的加热器壳体2、用于将上述烙铁芯1固定于该加热器壳体2的圆筒状的烙铁壳体3、和用于检测上述烙铁芯1的烙铁头部1a的温度的细长棒状的温度传感器4，这些烙铁芯1、加热器壳体2、烙铁壳体3和温度传感器4以该钎焊烙铁的轴线L为中心实际上配置成同心状。
[0021] 上述烙铁芯1通过用导热性优良的铜一体地形成用于导热的圆柱形的胴部1b和用于进行钎焊的顶端细状的上述烙铁头部1a而形成，并且在上述烙铁芯1的外表面上包覆作为保护被膜的
镀铁层(未图示)，上述烙铁头部1a的前端部分为焊锡的湿润面1c。在该烙铁芯1的外周的一部分形成有由径向差形成的卡定台阶部8，上述烙铁壳体3的前端的卡定部9从烙铁头部1a侧卡定于该卡定台阶部8。
[0022] 另外，在上述烙铁芯1的内部形成有沿该烙铁芯1的轴线方向延伸的圆形的传感器插入孔10，上述温度传感器4以能自由插拔的方式插入该传感器插入孔10内。该传感器插入孔10由从上述胴部1b的后端部在该胴部1b的内部朝向上述烙铁头部1a延伸的大径孔部10a和从该大径孔部10a的前端在上述烙铁头部1a的内部朝向该烙铁头部1a的前端延伸的小径孔部10b构成，该小径孔部10b的前端不贯穿到上述烙铁头部1a的前端而在该烙铁头部1a内部的轴线L方向的中央部附近终止。上述小径孔部10b的内径稍大于上述温度传感器4的外径。
[0023] 在上述烙铁芯1的后端部，以从该烙铁芯1向后方突出的方式嵌合、固定有圆筒状的金属制的帽11，在该帽11的后端部形成有与形成在上述加热器壳体2内部的突起13共同构成定位机构的凹部12，利用由该突起13和凹部12构成的定位机构进行将上述烙铁芯1固定于上述加热器壳体2时的旋转方向的定位。上述凹部12形成于上述帽11的圆周方向的两个位置，这些位置是相对于烙铁芯1的中心即钎焊烙铁的轴线L非对称的位置。在图示的例子中，两个凹部12以90度的中心角配置，但只要是180度以外的中心角即可，也可以是90度以外的中心角。
[0024] 如图5所示，上述温度传感器4如下形成：隔着由
氧化镁、氧化
铝等构成的电绝缘性的填充材料18，将温度检测元件16和导线17以与上述传感器壳体15非接触的状态收容在细长且笔直的筒状的金属制的传感器壳体15的内部，并且将上述温度检测元件16配置在该传感器壳体15的前端，从而将上述温度传感器4形成为前端具有温度检测部4a的棒状传感器。上述导线17被从上述传感器壳体15的后端导出到外部，能与控制装置相连接。作为上述温度检测元件16，例如可以使用
热电偶。
[0025] 在图1-图4中，上述加热器壳体2由不锈
钢等耐热性和导热性优良的金属原料构成，利用大径的外筒20和呈同心状配设在该外筒20的内部、前端部与该外筒20一体化的小径的内筒21形成为具有双重圆筒结构，在形成于上述外筒20的内周和内筒21的外周之间的环状的加热器室22内内置有上述电加热器5，来自该电加热器5的导线23被导出到加热器壳体2的外部，在线端安装有与供电装置相连接的插头(未图示)。
[0026] 上述电加热器5能够通过将例如镍铬
合金线以电绝缘状态以缠绕在上述内筒21的外周的方式配设在上述加热器室22内来构成。
[0027] 上述加热器壳体2呈同心状包围上述烙铁芯1的胴部1b的外周，将来自上述电加热器5的热从该胴部1b的外周面侧供给到该胴部1b，上述烙铁芯1的烙铁头部1a从该加热器壳体2的前端延伸出。在该加热器壳体2的内部中间位置形成有供上述烙铁芯1的后端部即帽11的后端部抵接的圆环状的抵接部25，在该抵接部25的上述帽11所抵接的一侧的面上形成有沿该抵接部25的径向延伸的上述突起13。该突起13形成在两个位置，这些配置是相对于加热器壳体2的中心即钎焊烙铁的轴线L非对称的配置，且是与上述烙铁芯1的凹部12相对应的位置。在图示的例子中，上述两个突起13隔着90度的中心角配设。并且，通过该突起13与上述凹部12相嵌合，能进行上述烙铁芯1的旋转方向的定位。
[0028] 通过以上述这样的配置形成上述突起13和凹部12，在使上述烙铁芯1绕轴线L从一定的位置旋转360度时，在该范围内上述突起13和凹部12彼此嵌合的角度(位置)只有一个，因此，能将上述烙铁芯1总是固定在旋转方向的一个位置(朝向)。结果，例如在烙铁头部1a的焊锡的湿润面1c具有方向性的情况下，也不担心会弄错该湿润面1c的朝向地固定烙铁芯1，能将该烙铁芯1总是固定为正确的朝向。
[0029] 在上述加热器壳体2的外周，在该加热器壳体2的靠后端部的位置，形成有在外周加工出
外螺纹26a的安装部26，另外，在该加热器壳体2的后端部形成有向与该加热器壳体2的轴线成直角的方向突出的凸缘状的臂安装部27，利用该臂安装部27将钎焊烙铁安装在钎焊机器人的作业臂上。
[0030] 上述温度传感器4以能沿着上述加热器壳体2的轴线即钎焊烙铁的轴线L自由位移的方式组装在该加热器壳体2的中心部。即，通过使该温度传感器4的传感器壳体15的后端部贯穿设于上述加热器壳体2端部的传感器引导件28的支承孔28a，而将上述温度传感器4以能沿上述轴线L方向自由位移的方式支承于该传感器引导件28。并且，在固定于上述传感器壳体15外周的环状的弹簧座29和上述传感器引导件28之间以压缩状态夹设有螺旋状的传感器弹簧30，利用该传感器弹簧30对上述温度传感器4朝向前端侧即上述烙铁芯1侧施力。上述弹簧座29和传感器弹簧30通过收容在上述加热器壳体2的内部而被该加热器壳体2覆盖。
[0031] 另外，在上述传感器壳体15的后端部的从上述传感器引导件28突出的部分固定有环状的止挡件31，该止挡件31与上述传感器引导件28的外表面相抵接，从而防止了在将上述烙铁芯1安装于加热器壳体2上时上述温度传感器4从该加热器壳体2向前方脱落。上述传感器引导件28是以沿径向横穿该加热器壳体2的方式安装在上述加热器壳体2的端面上的板状的构件。
[0032] 而且，通过将上述烙铁芯1安装在上述加热器壳体2上，使上述温度传感器4前端的温度检测器4a嵌入上述烙铁芯1的传感器插入孔10的小径孔部10b内，在该小径孔部10b的前端部被上述传感器弹簧30的作用力弹性按压于上述烙铁芯1。
[0033] 上述烙铁壳体3由
不锈钢等具有耐热性的金属原料构成，上述烙铁壳体3通过将前端小径化而在前端形成有用于与上述烙铁芯1的卡定台阶部8卡定的上述卡定部9，在该烙铁壳体3的后端部，以自由旋转的方式安装有在内周切削出
内螺纹32a的螺纹环32。在该螺纹环32的外周沿轴线方向设有防滑用的许多槽33。
[0034] 并且，在将上述烙铁芯1从上述加热器壳体2的前端侧插入其内部、使温度传感器4的前端部分嵌入该烙铁芯1的传感器插入孔10内的状态下，将上述烙铁壳体3从上述烙铁芯1的前端侧套在该加热器壳体2上，使该烙铁芯1的凹部12和上述抵接部25的突起
13相互嵌合而进行该烙铁芯1的旋转方向的定位，然后将烙铁壳体3的螺纹环32螺旋固定于加热器壳体2的安装部26。于是，上述烙铁壳体3的前端的卡定部9与烙铁芯1的卡定台阶部8卡定而将该烙铁芯1按压于上述抵接部25，因此，该烙铁芯1被夹持固定在该卡定部9和上述抵接部25之间，且上述温度传感器4前端的温度检测部4a在上述传感器插入孔10内被传感器弹簧30的作用力弹性按压于烙铁芯1而与其接触。
[0035] 在此，上述突起13的轴线L方向的高度和上述凹部12的轴线L方向的深度分别形成为下述这样的大小：在该突起13未与凹部12相嵌合时，即烙铁芯1的后端部的上述凹部12以外的部分与上述突起13相抵接时，上述螺纹环32位于在轴线L方向上与加热器壳体2的安装部26分离的位置而不能与该安装部26螺纹连接；在上述突起13与凹部12嵌合时，上述螺纹环32能与该安装部26螺纹连接。由此，能够可靠地将上述烙铁芯1总是固定为规定的朝向。
[0036] 在上述实施方式中，上述凹部12和突起13分别形成两个，它们配设在相对于烙铁芯1及加热器壳体2的轴线(钎焊烙铁的轴线L)非对称的位置，但上述凹部12和突起13的数量可以分别为1个或3个以上。在设置3个以上的凹部12和突起13的情况下，不将该凹部12及突起13分别以等间隔即相等的中心角配置，为了使至少一个中心角与其他中心角不同而需要彼此以不规则的中心角配置。
[0037] 另外，也可以在加热器壳体2上形成上述凹部12，在烙铁芯1上形成突起13。
[0038] 另外，上述实施方式的钎焊烙铁是安装于自动钎焊装置的作业臂上进行使用的类型，但本发明也能适用于手持的钎焊烙铁。
[0039] 附图标记说明
[0040] 1烙铁芯，1a 烙铁头部，1b 胴部，2加热器壳体，3烙铁壳体，4温度传感器，4a 温度检测部，5电加热器，10传感器插入孔，12凹部，13突起，15传感器壳体，16温度检测元件，17导线，20外筒，21内筒，25抵接部，26安装部，26a外螺纹部，28传感器引导件，29弹簧座，30传感器弹簧，31止挡件，32螺纹环，L 轴线。
