(57)【要約】【課題】小型の半田ごて用ヒータで、単位面積当たりの発熱量が大きく半田付け時の温度応答性が良好であること。【解決手段】４本の貫通孔１を有するセラミックスチューブ２と、その全貫通孔１に両端で折り返しながら挿通した電熱線３と、電熱線３に制御電流を供給する制御装置４とで構成した。電熱線３は、貫通孔１に挿入して２往復することで８５ｍｍの長さの殆どの部分をセラミックスチューブ２中に配し、約６．４Ωの抵抗値を得た。制御装置４はＰＩＤ制御により、こて先を設定温度に一致させるべく供給電流を制御する。制御装置４にはＰＩＤ制御に加えて、電熱線３に供給する電流の値が１００％に達し、この状態が３秒を越えた場合には、こて先温度に関係なく、その時点から３秒間は電流を７０％に制限するという機能を加える。【選択図】  図１
2009160606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に貫通する４以上の偶数の貫通孔を備えたセラミックス製の円柱状部材と、
該円柱状部材の前後端で折り返しながらその全貫通孔に連続して挿通させ、その両端を該円柱状部材の後端から引き出した電熱線と、
で構成した半田ごて用ヒータ。
【請求項２】
前記円柱状部材の後端に、後開き状態のセラミックス製の端子サポートを取り付け、該端子サポートの内部に絶縁性の耐熱充填材を充填し、前記円柱状部材の先端に露出した電熱線の折り返し部を絶縁性の耐熱充填材で被覆し、かつ前記貫通孔と電熱線の間に該絶縁性の耐熱充填材を充填した請求項１の半田ごて用ヒータ。
【請求項３】
前記円柱状部材に形成する貫通孔の数を４〜１８内の偶数に設定した請求項１又は２の半田ごて用ヒータ。
【請求項４】
組込対象の半田ごてのこて先の温度を測定する温度センサからの温度信号を受けて、該こて先温度を設定温度に維持すべく、該電熱線に供給する電流を制御する制御手段を付設した請求項１、２又は３の半田ごて用ヒータ。
【請求項５】
前記制御手段を、こて先温度に関係なく、前記電熱線に供給する電流の値が所定値以上となった時点からの経過時間が所定時間を越えると、一定時間、該電熱線に供給する電流を一定値以下に制限すべく機能するように構成した請求項４の半田ごて用ヒータ。
【請求項６】
前記電流の値である所定値を最大電流の９５〜１００％の範囲に、前記所定値以上となった時間からの経過時間を３〜５秒の範囲に、前記一定時間を２〜３秒の範囲に、前記一定値以下を７０％以下に、それぞれ設定した請求項５の半田ごて用ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田ごてに組み込んで使用する半田ごて用ヒータ装置に関するものであり、特に実装密度が高く小型の回路基板等で狭隘な部位の半田付け作業又は修理などに使用することのある小型の半田ごてに組み込む単位面積当たりの発熱量が大きく半田付け時の温度応答性が良好な小型の半田ごて用ヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路基板はリフローはんだやフローはんだ方式で半田付けが行われ、手作業による半田付けは部分的に行われる場合が多い。実装密度のそれ程高くない基板では、多くの場合、一部の手作業による半田づけに用いられる半田ごてもある程度の小型のそれであることは要求されるが、単位面積当たりの発熱量が極端に大きなものであることを要求される訳ではない。
【０００３】
多ピン化や狭ピッチ化が図られた半導体素子を実装する実装密度の高い回路基板も同様にその多くの部分はリフローはんだ又はフローはんだ方式で半田付けが行われるが、この場合も組み込まれる素子によってはフローはんだ方式等が不適である等によって手作業による半田付けが必要になることもしばしばある。このような場合の多くは、非常に狭隘な部位の半田付けとなり、半田ごてもこれに応じて極めて小型のそれを使用する必要が生じる。更に多層基板等では層間を繋ぐ大きな導体が接合対象である等により、その接合のために大きな熱量を必要とすることもしばしばある。そのため半田ごてもこれに応じて大きな単位面積当たりの発熱量を持ったヒータを備えたそれであり、かつ半田付け時の温度応答性に優れたそれである必要が生じる。
【０００４】
このような半田ごてに関して特許文献１の提案がある。
これは、加熱ヒータ挿入用の空洞部を有するこて先と、先端側が前記空洞部に挿入される加熱ヒータと、前記こて先の基部が圧入固定される筒状の保護パイプとがセラミックス充填材によって一体化されたこて先ユニットであって、前記加熱ヒータが、複数個の挿通孔が前後方向に貫通する棒状のセラミックス製ヒータ本体と、その挿通孔に挿通保持されたほぼＵ字状に折曲形成されたヒータ線材とで構成され、前記空洞部の内部には、前記セラミックス充填材が充填されることにより、前記こて先と前記加熱ヒータとが電気絶縁性を維持しつつ密着状に一体固定化され、前記保護パイプの先端側内部には、前記セラミックス充填材が充填されて前記加熱ヒータが埋設状に保持されている一方、前記保護パイプの基端側内部には、軸方向の空隙が形成されている電気半田ごて用のこて先である。
【０００５】
この特許文献１の電気半田ごて用のこて先によれば、こて先の空洞部内端及び内周と加熱ヒータの先端及び外周との間にセラミックス充填材が充填され、その間に空気層が存在しないので、僅かながらこれが存在していた従来のものと比較して加熱ヒータからこて先に良好に熱が伝達されることになるのは確かである。しかしこの半田ごて用のこて先は、ヒータ本体にＵ字状に折曲したヒータ線材が挿入されているのみであり、高い発熱量を確保することは困難である。
【０００６】
高密度に実装された回路基板中の狭隘な部位の半田付けに使用するような小型の半田ごてでは、その構造上、ヒータ線材には十分に長いものを使用することができない。そのため一般に入手可能な材質のヒータ線材を用いた場合には、必要な高い抵抗値を確保できない。それ故、目的とする大きな発熱量を確保するためには、大電流を流さなければならないことになる。
【０００７】
ところがそのような大発熱量の発生の可能な大電流を流せる低い抵抗値のヒータ線材でその通りの大電流を流すと、該ヒータ線材が過熱により焼き切れてしまうことになる。そこでこれより大径のヒータ線材の採用が検討されることになるが、大径になれば、更に抵抗値が低下して一層大きな電流が流れ、発熱量が過大になると共に、ヒータ線材が同様に焼き切れる結果を招くことにもなる。それ故、このような場合は、結局、駆動電流を該ヒータ線材の焼損が生じない最大電流以下の電流に設定して動作させざるを得ないことになる。
【０００８】
この特許文献１の電気半田ごてのこて先によれば、ヒータ線材は、短いヒータ本体の挿通孔にＵ字状に折曲形成して挿通したに過ぎないものであり、十分な長さを確保し得ていないものであるから、必要な抵抗値を確保できず、焼損が生じない最大電流以下の電流に設定するほかないため、結局、こて先に十分な熱量を供給できないと云うことなる。それ故、前記したような高密度に実装された回路基板等の狭隘な部位の半田付けを行う小型の半田ごてにこれを適用した場合には、しばしばこて先に必要な熱量を供給できず、かつ半田付け時の良好な温度応答特性を得ることができないことになる。
【０００９】
特許文献２の電気半田ごては、前記特許文献１の電気半田ごてのこて先に、温度センサを追加した構成であると概ね云うことができる。詳細には、前記空洞部に挿入した前記加熱ヒータのヒータ本体の先端に温度センサを配置し、かつ前記保護パイプの先端側と該空洞部の内周に、セラミックス充填材を充填して、前記温度センサと前記加熱ヒータとを覆うように構成したものである。
【００１０】
従ってこの特許文献２の電気半田ごては、特許文献１の電気半田ごてのこて先と同じことが全て云え、同様に、加熱ヒータの先端及び外周とこて先の空洞部内端及び内周との間に空気層が存在しないため加熱ヒータからこて先への良好な熱の伝達は確保できるが、加熱ヒータ側の発熱量を必ずしも十分に高くすることはできない。それ故、これを、前記のような小型の半田ごてに適用した場合には、こて先に十分な熱量を供給することができず、かつ半田付け時には良好な温度応答性を得ることはできない。またこの電気半田ごてでは、温度センサは、こて先の温度ではなく、加熱ヒータの先端部の温度を測定するものであり、その測定温度に基づいてこて先温度の正確な制御を行うのには無理がある。
【００１１】
【特許文献１】実用新案登録第２５５８１３４号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５８５６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消し、高密度に実装された基板等の狭隘な部位の半田付け作業を行うことが可能な小型の電気半田ごてに組み込んで使用することのできる半田ごて用ヒータであって、単位面積当たりの発熱量が大きく半田付け時の温度応答性が良好な小型の半田ごて用ヒータを提供することを解決の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１は、前後方向に貫通する４以上の偶数の貫通孔を備えたセラミックス製の円柱状部材と、該円柱状部材の前後端で折り返しながらその全貫通孔に連続して挿通させ、その両端を該円柱状部材の後端から引き出した電熱線と、で構成した半田ごて用ヒータである。
【００１４】
本発明の２は、本発明の１の半田ごて用ヒータに於いて、前記円柱状部材の後端に、後開き状態のセラミックス製の端子サポートを取り付け、該端子サポートの内部に絶縁性の耐熱充填材を充填し、前記円柱状部材の先端に露出した電熱線の折り返し部を絶縁性の耐熱充填材で被覆し、かつ前記貫通孔と電熱線の間に該絶縁性の耐熱充填材を充填したものである。
【００１５】
本発明の３は、本発明の１又は２の半田ごて用ヒータに於いて、前記円柱状部材に形成する貫通孔の数を４〜１８内の偶数に設定したものである。
【００１６】
本発明の４は、本発明の１、２又は３の半田ごて用ヒータに於いて、組込対象の半田ごてのこて先の温度を測定する温度センサからの温度信号を受けて、該こて先温度を設定温度に維持すべく、該電熱線に供給する電流を制御する制御手段を付設したものである。
【００１７】
本発明の５は、本発明の４の半田ごて用ヒータに於いて、前記制御手段を、こて先温度に関係なく、前記電熱線に供給する電流の値が所定値以上となった時点からの経過時間が所定時間を越えると、一定時間、該電熱線に供給する電流を一定値以下に制限すべく機能するように構成したものである。
【００１８】
本発明の６は、本発明の５の半田ごて用ヒータに於いて、前記電流の値である所定値を最大電流の９５〜１００％の範囲に、前記所定値以上となった時間からの経過時間を３〜５秒の範囲に、前記一定時間を２〜３秒の範囲に、前記一定値以下を７０％以下に、それぞれ設定したものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の１の半田ごて用ヒータによれば、小型の電気半田ごて、例えば、高密度に実装された基板等の狭隘な部位の半田付け作業を行うことが可能な程度の小型の電気半田ごてに組み込んで使用することが可能であり、十分大きな単位面積当たりの発熱量を発生することが可能である。そのため半田付け作業時の温度応答性も非常に高い。それ故、熱量の大きな部位の半田付け作業によって大量の熱が奪われても極端な温度低下を避けることが可能であり、かつその部位からこて先が離れると、すぐに設定温度に復帰する。
【００２０】
前記のように、セラミックス製の円柱状部材は４以上の偶数の貫通孔が形成してあり、電熱線は、これらの貫通孔にその前後端で折り返しながら挿入するものであり、該円柱状部材が小型で短寸のものであってもその何倍かの長さを確保することが可能になる。例えば、電源電圧２３Ｖで出力６０Ｗの半田ごて用ヒータを作成するとすれば、必要な電流は約２．６Ａとなり、２３Ｖの電源で２．６Ａの電流を流すための電熱線の抵抗値は約８．８５Ωとなる。現在入手可能な電熱線でこの抵抗値を確保するためには、０．２３ｍｍ前後の径のそれで、約１１８ｍｍ程度の長さが必要であることになる。
【００２１】
これは、前記セラミックス製の円柱状部材を、その径を２ｍｍに、長さを１９．６ｍｍに設定したとすると、該円柱状部材に６本の貫通孔を形成し、前記電熱線を該貫通孔内に前後端で折り返しながら挿入すれば、折り返し部も含めて約１１８ｍｍの長さのそれが挿入可能であり、該電熱線について目的の抵抗値を確保することができる。この場合は、常時約２．６Ａの電流が該電熱線に流れることになるが、この程度であれば、十分焼損の虞を回避できる一方で、極めて小型の半田ごてでありながら６０Ｗの大出力を確保できる。そのため、前記のように、有用な効果を発揮することができる。
【００２２】
本発明の２の半田ごて用ヒータによれば、円柱状部材と電熱線の間に空気層が無くなり、良好な熱伝導が確保できると共に、発熱時の電熱線の酸化の問題が解消されることになる。
【００２３】
本発明の３の半田ごて用ヒータによれば、電熱線が必要な抵抗値を確保しうる適切な長さを容易に前記円柱状部材内に配置することができる。目的とする狭隘な部位の半田付け又は修理作業に使用する小型の半田ごて用として採用可能な円柱状部材の径及び長さ並びに必要な強度を考慮し、更に有効な電熱線の抵抗値及び長さの観点から、貫通孔の数は４以上の偶数であれば有効であり、１８を越えると、殆どの場合に強度等に問題を生じる。
【００２４】
本発明の４の半田ごて用ヒータによれば、電熱線に供給する電流を制御する制御手段を付設したため、同様に小型の半田ごてに組み込んで使用する小型の半田ごて用ヒータでありながら、一層単位面積当たりの発熱量を大きくすることが可能であり、そのため、熱量の極めて大きな部位の半田付け作業によって大量の熱が奪われても極端な温度低下を避けることが可能であり、かつその部位からこて先が離れるとすぐに設定温度に復帰する。半田付け時の温度応答性も極めて良好であると云うことである。
【００２５】
これを若干具体的に詳しく説明する。
例えば、電源電圧２２Ｖで出力８０Ｗの半田ごて用ヒータを作成するとすれば、必要な電流は約３．６４Ａとなり、２２Ｖの電源で３．６４Ａの電流を流すための電熱線の抵抗値は約６．０Ωとなる。現在入手可能な電熱線でこの抵抗値を確保するためには、０．２３ｍｍ前後の径のそれで、約８０ｍｍの長さが必要であることになる。この場合は、前記セラミックス製の円柱状部材を、その径を約２ｍｍに、長さを約２０ｍｍに設定したとすると、該円柱状部材に４本の貫通孔を形成し、前記電熱線を該貫通孔内に前後端で折り返しながら挿入すれば、その全体を概ね挿入することが可能になる。
【００２６】
なお、この場合は、最大の電流が約３．６４Ａであり、電熱線の抵抗値を上げて電流の値を抑えているとは云ってもかなり大きくなったため、これを連続で長時間に渡って流し続ければ、電熱線に過熱によって損傷を生じる虞が生じる。しかし実際の半田付け作業でこて先に負荷がかかるのは間欠的であり、前記制御手段によってこて先温度を設定温度に制御すべく制限することになるため、１００％の電流が流れるのは負荷の掛かった全体の中の僅かの時間である。従って過熱による問題が生じる虞は実際には殆ど生じない。即ち、単位面積当たりの発熱量に比して比較的小さいとは云っても、最大電流を、前記制御手段を付設しない本発明の１の場合よりはかなり大きくし、これによって単位面積当たりの一層大きな発熱量を確保しながら、制御手段によってこて先温度を適切に保持するために電流の値を適切に制御することで、電熱線の耐久性をも確保できることになる。当然、半田付け作業時の高い温度応答性も確保可能となったものである。
【００２７】
なお、敢えて述べると、以上の例の電熱線が従来例のＵ字形に折曲した状態、即ち、一往復状態で同一のセラミックス製の円柱状部材に配された場合は、抵抗値は、以上の場合の約半分の３．０Ωとなり、その他に変更を加えなければ、電流は約７．３３Ａと、対象の電熱線では使用不能な大電流となり、出力も約１６１．２６Ｗと、極端な大出力となる。電熱線の焼切れを回避しようとして径の大きなものを選択すれば、更に抵抗値が小さくなってより大きな電流が流れることになり、出力も又増加する。電熱線の径を小さくすれば、抵抗値は上昇し、電流は減少することになるが、その長さを十分に確保できないので、やはり十分な抵抗値を確保できない。それ故、過大な電流が流れ、電熱線の耐久性を確保できないと云うことになる。
【００２８】
即ち、本発明の４の半田ごて用ヒータによれば、セラミックス製の円柱状部材の４以上の偶数の貫通孔に電熱線を挿通させてその十分な長さを確保すること及び前記制御手段を組み合わせることにより、以上の問題を悉く回避し、高い単位面積当たりの発熱量を確保し、かつ半田付け時の高い温度応答性も確保することが可能となったものである。
【００２９】
本発明の５の半田ごて用ヒータによれば、電熱線には、当然、最大電流を流すことが可能であり、半田付け作業に支障は生じさせないが、こて先のクリーニング等を若干継続して長く行ったような通常の半田付け作業によってこて先に掛かる負荷よりも継続する大きな負荷が掛かり、電熱線に所定値以上の電流が流れ、その継続時間が所定時間を越えた場合には、こて先温度に関係なく、電流を一定時間一定値以下に制限することで、適切に電熱線の過熱による損傷を回避することができるものである。以上に述べたように、この制限は、通常の半田付け作業で生じることは殆どなく、あり得るのは前記のようなこて先のクリーニングを継続した場合などであり、この場合の電流制限は電熱線の保護の効果が得られるのみであり、何らの不都合が生じることもない。
【００３０】
本発明の６の半田ごて用ヒータによれば、本発明の５の半田ごて用ヒータの効果をより確実に確保することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照しながら説明する。
【００３２】
この実施例の半田ごて用ヒータは、図１〜図４に示すように、基本的に、４本の貫通孔１、１…を有するセラミックスチューブ（セラミックス製の円柱状部材）２と、該セラミックスチューブ２の貫通孔１、１…にその両端で折り返しながら挿通した電熱線３と、該電熱線３に制御電流を供給する制御装置（制御手段）４とで構成したものである。
【００３３】
前記セラミックスチューブ２は、図１(a)〜(d)及び図２(a)、(b)に示すように、この実施例では、直径２ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状をなし、文字通りセラミックスで構成された部材である。四本の貫通孔１、１…は、それぞれ直径０．４ｍｍに形成したものであり、これらは該セラミックスチューブ２の成形時に同時に形成する。また該セラミックスチューブ２には、図１(a)、(b)、(e)、(f)に示すように、その後端に端子サポート５を外装結合する。この端子サポート５の外装結合は、その貫通孔１、１…に前記電熱線３を両端で折り返しながら挿入し、かつ後端から引き出した電熱線３の両端にリードパイプ６、６を接続した後に行うものとする。
【００３４】
前記端子サポート５は、図１(a)、(b)、(e)、(f)及び図２(c)〜(e)に示すように、その前部がセラミックスチューブ２の外径に対応する内径をもった取付部５ａとなっており、かつそれより後部が該取付部５ａの内径より大径の円筒空間に構成された保護空洞５ｂとなっているセラミックス製の部材である。該端子サポート５は、その取付部５ａを前記セラミックスチューブ２の後部に外装し、耐熱接着剤で接着結合する。
【００３５】
前記電熱線３は、この実施例では、０．２３ｍｍの径で８５ｍｍの長さの鉄−クロム合金の線を用いた。もっとも、云うまでもなく、これに限定する趣旨ではない。ニッケル−クロム合金、ニッケル鉄合金その他の適当な部材を自由に採用することができる。以上のように、この実施例で用いる電熱線３は、その長さを８５ｍｍとしたので、特に図３に示すように、前記セラミックスチューブ２の４本の貫通孔１、１…に前端で２回、後端で１回折り返しながら挿通させると、その両端が、該セラミックスチューブ２の後端から、それぞれ２ｍｍ程度突出した状態となる。なお、この電熱線３は、貫通孔１、１…を利用して２往復することで、その８５ｍｍの長さの殆どの部分を該セラミックスチューブ２中に配することができたものであり、またその長さを確保したことで、約６．４Ωの抵抗値を得ている。
【００３６】
該電熱線３の両端には、前記のように、かつ図１(a)、(b)、(e)、(f)及び図４(a)、(b)に示すように、各々リードパイプ６、６を接続する。これは、電熱線３の両端の各々にリードパイプ６、６を外装して加締めることにより行う。該リードパイプ６、６は、図２(f)、(g)に示すように、該電熱線３の径より若干大きな内径を有する銅製のパイプ状部材であり、以上のように、電熱線３の両端に接続してそのリード線として機能させるものである。該リードパイプ６、６の後端には、後述するように、これに絶縁用ガラス編組チューブ７を被覆した後、この半田ごて用ヒータの組み込み対象の半田ごての雄型又は雌型のコネクタに接続可能な雌型又は雄型のコネクタを接続する。
【００３７】
なお、前記セラミックスチューブ２の貫通孔１、１…に前記電熱線３を挿通させ、該電熱線３の両端に前記リードパイプ６、６を接続し、更に該セラミックチューブ２の後端に前記端子サポート５を取り付けた後は、該セラミックスチューブ２の後端から貫通孔１、１…にも進入する態様で該端子サポート５の保護空洞５ａ中に封止剤（耐熱充填材）８を充填し、更に該セラミックスチューブ２の前端にも封止剤８を施す。前端では該封止剤８で前記電熱線３の折り返し部を被覆し、かつ前端側からも該封止剤８を貫通孔１、１…中に進入させるようにする。
【００３８】
該封止剤８として、この実施例では、セラミック粉体に耐熱バインダを混合して構成されたセラミックセメントを採用した。高い耐熱性と絶縁性を確保できるものであれば、これ以外の種々の部材を自由に採用することができる。この封止剤８であるセラミックセメントは、これを以上のように各部に配した後、電気炉等で８００℃程度の温度で１０分程度焼成する。なお、この封止剤８は、このような電気炉での焼成を行わず、完成した半田ごて用ヒータの発熱試験の際の熱で焼成することにするのも可能である。
【００３９】
前記絶縁用ガラス編組チューブ７は、以上の封止剤８の焼成が完了した後に、図１(a)、(b)、(g)、(h)及び図４(a)、(b)に示すように、前記リードパイプ６、６に外装被覆する。該絶縁用ガラス編組チューブ７は、図２(h)、(i)に示すように、文字通り、ガラス繊維をチューブ状に編んだ部材であり、図１(a)、(b)、(g)、(h)及び図４(a)、(b)に示すように、該リードパイプ６、６の後端にコネクタ接続用に適する長さの無被覆部を残した状態に外装被覆する。
【００４０】
前記制御装置４は、この実施例では、ＰＩＤ制御を採用し、図４(a)、(b)に示すように、この半田ごて用ヒータの組込対象のこて先に配した温度センサｓからのこて先の温度情報を受け取り、使用者が設定した設定温度に一致させるべく該こて先温度を上昇又は下降させるべく、前記電熱線３に必要な電流を供給するように構成したものである。
【００４１】
また該制御装置４には、以上の設定温度へのＰＩＤ制御に加えて、このＰＩＤ制御を以下の条件で以下のように制限する機能を付け加えた。
この機能は、前記電熱線３に供給する電流の値が１００％に達し、１００％の電流を連続して供給する時間が３秒を越えた場合には、こて先温度に関係なく、その時点から３秒間は該電熱線３に流す電流を７０％に制限するというものである。
【００４２】
この実施例では、出力を９０Ｗに定め、電源電圧として２４Ｖを選択し、前記電熱線３の抵抗値を６．４Ωにしたものであるが、そのため電熱線３に流れる最大電流は３．７５Ａ（平均電流、以下同じ）となる。
【００４３】
それ故、前記制御装置４のＰＩＤ制御を制限する前記機能は、具体的には、前記電熱線３に流す電流の値が３．７５Ａ（平均電流、１００％）に達し、３．７５Ａ（１００％）を連続して流す時間が３秒を越えた場合に、その時点から３秒間は、こて先温度に関係なく、該電熱線３に流す電流を２．６２５Ａ（７０％）に制限するということになる。
【００４４】
従ってこの実施例の半田ごて用ヒータによれば、図４(a)、(b)に示すように、小型の電気半田ごてのこて先ｐの後部の空洞部ｈにセラミックスチューブ７を挿入することにより、これに組み込んで有用に使用することができる。
【００４５】
この実施例の半田ごて用ヒータを組み込んだ電気半田ごてで、例えば、高密度に実装された基板等の狭隘な部位の半田付け作業を行った場合は、熱容量の少ない部位の半田付けは、勿論、素子等に熱による損傷を生じさせることなく容易に行えるが、熱容量の大きな部位の半田付けでも大きな単位面積当たりの発熱量の発生が可能であるため、容易に質の良い半田付けを行うことが可能である。
【００４６】
より詳しく説明すると、前記のような高密度に実装された基板等の半田付けの際に、たとえ、熱容量の大きな部位のそれであっても、その半田付けに必要な時間内程度（３秒を越えることは通常あり得ない）であれば、電熱線３に最大電流を流すことが可能であり、十分な熱量を発生することができるため、前記のように、半田付け作業に支障を生じさせることはない。しかしこて先のクリーニング等を若干継続して長く行ったような、継続した大きな負荷が掛かり、電熱線３に所定値以上、この実施例では、３．７５Ａの電流が流れ、それが所定時間、この実施例では３秒を越えた場合に、電流を一定時間、この実施例では３秒間、一定値以下に制限する、この実施例では、２．６２５Ａに制限することで、適切に電熱線３の過熱による損傷を回避することができる。先に述べたように、通常の半田付け作業では、３秒を越えてこのような大負荷が継続することは殆どなく、あり得るのは以上のようなこて先のクリーニングを継続した場合などであり、この場合の以上の電流制限には全く不都合はない。
【００４７】
図５(a)は、この実施例の半田ごて用ヒータを組み込んだ電気半田ごてのこて先温度回復試験１を示したもので、こて先ｐの設定温度：４００℃、負荷：吸水スポンジで、こて先ｐを約２．３秒間に１回の接触動作で１４回吸水スポンジに接触した場合の温度変化を示したグラフである。
図５(b)は、比較例の電気半田ごてのこて先温度回復試験１を示したもので、同様に、こて先の設定温度：４００℃、負荷：吸水スポンジで、こて先を約２．３秒間に１回の接触動作で１４回吸水スポンジに接触した場合の温度変化を示したグラフである。
【００４８】
図６(a)は、この実施例の半田ごて用ヒータを組み込んだ電気半田ごてのこて先温度回復試験２を示したもので、こて先ｐの設定温度：４２０℃、負荷：直径３ｍｍのランドへの盛りはんだで、約３秒間に１回のはんだ盛り動作で６回直径３ｍｍのランドにはんだを盛る動作をした場合の温度変化を示したグラフである。
図６(b)は、比較例の電気半田ごてのこて先温度回復試験２を示したもので、同様に、こて先の設定温度：４２０℃、負荷：直径３ｍｍのランドへの盛りはんだで、約３秒間に１回のはんだ盛り動作で６回直径３ｍｍのランドにはんだを盛る動作をした場合の温度変化を示したグラフである。
【００４９】
なお、比較例の電気半田ごては市販のそれであり、実施例の半田ごて用ヒータを組み込んだ半田ごてとほぼ同一サイズの電気半田ごてである。電源電圧は２４Ｖで、出力は８０Ｗである。この比較例の半田ごてを分解可能なところまで分解してみると、ヒータ部のサイズは直径で約６ｍｍほどであり、該ヒータ部の先端とこて先の後端とをそれぞれ平面に構成して両平面を密接させることによりヒータ部の熱をこて先に伝達する構成となっている。ヒータ部の先端は熱伝導の良い銀合金で構成されているとされる。このヒータ部はセラミックヒータであると推測されるが、小径のものが作成不能であるため、こて先の後部に結合用の空洞部を構成してこの空洞部に挿入するような結合の仕方を採用することができず、上記のような面接触になったものと推測できる。
【００５０】
この実施例の半田ごて用ヒータを組み込んだ電気半田ごてでは、図５(a)によれば、こて先を吸水スポンジに接触させた場合は、最も温度が低下した場合で約３７５℃であり、温度低下は２５度の温度幅に止まっている。この間の温度回復は、最も悪い場合で３９１℃程度であり、最も良い場合は３９９℃程度まで回復している。
これに対して比較例の電気半田ごてでは、図５(b)によれば、最も温度低下が小さい場合でも３４３℃程度まで低下しており、最大では３２０℃を下回るほどに低下している。温度低下は５７〜８０度程度の温度幅であり極めて大きい。この間の温度回復は、最も悪い場合で３８８℃程度であり、最も良い場合は３９８℃程度である。
【００５１】
従っていずれの場合も実施例の半田ごて用ヒータを組み込んだ電気半田ごての方が優れている。特に負荷に接触した場合の温度低下は実施例の方は非常に小さく、比較例の方は極めて大きい。負荷への接触を止めた場合の回復温度の差は少ないが、やはり実施例の方が良い。
【００５２】
この実施例の半田ごて用ヒータを組み込んだ電気半田ごてでは、図６(a)によれば、こて先で直径３ｍｍのランドに盛りはんだをする場合は、最も温度が低下した場合で約４０５℃であり、温度低下は１５度の温度幅に止まっている。この間の温度回復は、最も悪い場合で４１４℃程度であり、最も良い場合は４１７℃程度まで回復している。
これに対して比較例の電気半田ごてでは、図６(b)によれば、最も温度低下が小さい場合でも３６２℃程度まで低下しており、最大では３５５℃程度まで低下している。温度低下は５８〜６５度程の温度幅であり極めて大きい。この間の温度回復は、最も悪い場合で４０５℃程度であり、最も良い場合は４１１℃程度である。
【００５３】
従っていずれの場合も実施例の半田ごて用ヒータを組み込んだ電気半田ごてが圧倒的に優れている。負荷に接触した場合の温度低下は実施例の方は少なく、比較例の方は非常に大きい。負荷への接触を止めた場合の回復温度の差も大きい。図６(a)、(b)は、半田付け作業時の温度変化を示すものであり、こちらの差の大きさは、実施例の半田ごて用ヒータの優れた作用を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】(a)は実施例の半田ごて用ヒータの概略側面図、(b)は、側面断面図、(c)はセラミックスチューブの先端部分の拡大側面図、(d)はセラミックスチューブの先端部分の拡大断面図、(e)は端子サポートを中心とする部位の拡大側面断面図、(f)は端子サポートを中心とする部位の拡大側面図、(g)は絶縁用ガラス編組チューブを外装したリードパイプ後部の拡大側面断面図、(h)は絶縁用ガラス編組チューブを外装したリードパイプ後部の拡大側面図。
【図２】(a)はセラミックスチューブの拡大側面図、(b)はセラミックスチューブの拡大正面図、(c)は端子サポートの拡大側面図、(d)は端子サポートの拡大側面断面図、(e)は端子サポートの拡大右側面図、(f)はリードパイプの一部切欠拡大側面図、(g)はリードパイプの一部切欠拡大側面図、(h)は絶縁用ガラス編組チューブの一部切欠拡大側面図、(i)は絶縁用ガラス編組チューブの拡大正面図。
【図３】セラミックスチューブに電熱線を挿入した状態を示す拡大斜視説明図。
【図４】(a)は組込対象の半田ごてのこて先に実施例の半田ごて用ヒータのセラミックスチューブの部分を挿入した状態の断面説明図（半田ごての他の部位は省略）、(b)は組込対象の半田ごてのこて先に実施例の半田ごて用ヒータのセラミックスチューブの部分を挿入した状態の説明図（半田ごての他の部位は省略）。
【図５】(a)は吸水スポンジを負荷とする実施例のこて先温度回復試験１の試験結果を示すグラフ、(b)は吸水スポンジを負荷とする比較例のこて先温度回復試験１の試験結果を示すグラフ。
【図６】(a)は直径３ｍｍのランドにはんだを盛る動作をした場合の実施例のこて先温度回復試験２の試験結果を示すグラフ、(b)は直径３ｍｍのランドにはんだを盛る動作をした場合の比較例のこて先温度回復試験２の試験結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５５】
１    貫通孔
２    セラミックスチューブ（セラミックス製の円柱状部材）
３    電熱線
４    制御装置（制御手段）
５    端子サポート
５ａ  取付部
５ｂ  保護空洞
６    リードパイプ
７    絶縁用ガラス編組チューブ
８    封止剤（耐熱充填材）
ｈ    空洞部
ｐ    こて先
ｓ    温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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