CN108451044A - 一种片式电子烟加热器及其制备方法及电子烟 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种片式电子烟加热器，包括保护抗污层，该保护抗污层内包括：金属基板，以及覆盖于金属基板表面的绝缘层；覆盖于绝缘层、用于加热金属基板的加热层；覆盖于绝缘层且与加热层相连、用于导通加热层的导体层。本申请通过将基板设置为金属基板，避免了因陶瓷硬而脆的特性影响器具使用寿命的问题；而且金属基板具有良好的导热性，使得热量传导速度较快，提高片式电子烟加热器的加热效率及发热响应速度；同时，通过在金属基板表面设置绝缘层，并在绝缘层上设置通过电阻浆料烧结而成的厚膜电路加热层，具有发热迅速、功率密度高等优势，降低了能耗；本申请同时还提供了一种片式电子烟加热器的制备方法及电子烟，具有上述有益效果。

Description

一种片式电子烟加热器及其制备方法及电子烟

技术领域

本申请涉及电子烟领域，特别涉及一种片式电子烟加热器及其制备方法及电子烟。

背景技术

随着人们对传统香烟危害性认识的提高，控烟的呼声也日渐高涨，又加之近年来电子技术的突飞猛进，电子香烟便应运而生，其中低温烘烤型电子烟逐渐成为了新的趋势。电子烟的核心部件为电子烟加热器，如图1所示，目前市场上的片状电子烟产品的加热器多采用陶瓷片作为基板，并在陶瓷基板表面制作发热线路，使用方法为将其插入到烟芯或烟弹中进行加热。

然而，由于陶瓷材料的导热系数较低，因此陶瓷基板会使得热量不容易传导，导致加热效率较低，发热响应速度也较慢。同时，由于陶瓷硬而脆，在使用过程中一旦受到外力的作用极易发生脆断，影响器具的使用寿命。

因此，如何提升电子烟加热器的加热效率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种片式电子烟加热器及其制备方法及电子烟，用于提升电子烟加热器的加热效率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种片式电子烟加热器，包括保护抗污层，该保护抗污层内包括：

金属基板，以及覆盖于所述金属基板表面的绝缘层；

覆盖于所述绝缘层、用于加热所述金属基板的加热层；其中，所述加热层具体为通过电阻浆料烧结而成的厚膜电路加热层；

覆盖于所述绝缘层且与所述加热层相连、用于导通所述加热层的导体层；其中，所述导体层通过引线引出所述保护抗污层外。

可选的，所述金属基板具体为具有用于插入烟芯和/或烟弹的尖角的金属基板。

可选的，所述引线通过银基高温导电焊料焊接于所述导体层。

可选的，还包括连接于所述引线、用于根据所述加热层的电阻温度系数及电阻值计算加热温度的处理器。

可选的，所述金属基板具有用于定位的定位孔。

可选的，还包括连接于所述引线、用于为所述加热层供电的电源。

可选的，所述电源具体为锂电池。

可选的，还包括连接于所述电源、用于连接电源线的充电端口。

本申请还提供一种片式电子烟加热器的制备方法，包括：

在金属基板的表面印刷绝缘介质浆料，并对所述绝缘介质浆料进行烘干烧结以制备绝缘层；

在所述绝缘层的表面印刷电阻浆料，并对所述电阻浆料进行烘干烧结以制备发热层；

在所述绝缘层的表面印刷连接于所述发热层的导体浆料，并对所述导体浆料进行烘干烧结以制备导体层；

将引线连接于所述导体层，并将所述引线引出保护抗污层外。

本申请还提供一种电子烟，包括如上述任一项所述的片式电子烟加热器。

本申请所提供的一种片式电子烟加热器，包括保护抗污层，该保护抗污层内包括：金属基板，以及覆盖于金属基板表面的绝缘层；覆盖于绝缘层、用于加热金属基板的加热层；其中，加热层具体为通过电阻浆料烧结而成的厚膜电路加热层；覆盖于绝缘层且与加热层相连、用于导通加热层的导体层；其中，导体层通过引线引出保护抗污层外。

本申请所提供的片式电子烟加热器，通过将基板设置为金属基板，避免了因陶瓷硬而脆的特性影响器具使用寿命的问题；而且金属基板具有良好的导热性，使得热量传导速度较快，提高片式电子烟加热器的加热效率及发热响应速度；同时，通过在金属基板表面设置绝缘层，并在绝缘层上设置通过电阻浆料烧结而成的厚膜电路加热层，由于厚膜电路整体厚度非常薄，并且通过高温烧结附着于绝缘层，使得加热层与绝缘层结合非常紧密，具有发热迅速、功率密度高等优势，降低了能耗；本申请同时还提供了一种片式电子烟加热器的制备方法及电子烟，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种电子烟加热器的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种片式电子烟加热器的剖面示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种片式电子烟加热器的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的另一种片式电子烟加热器的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的一种片式电子烟加热器的制备方法的流程图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种片式电子烟加热器及其制备方法及电子烟，用于提升电子烟加热器的加热效率。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图2及图3，图2为本申请实施例所提供的一种片式电子烟加热器的剖面示意图；图3为本申请实施例所提供的一种片式电子烟加热器的结构示意图。

如图2所示，该片式电子烟加热器可以包括保护抗污层105，该保护抗污层105内包括：金属基板101，以及覆盖于金属基板101表面的绝缘层102；覆盖于绝缘层102、用于加热金属基板101的加热层103；其中，加热层103具体为通过电阻浆料烧结而成的厚膜电路加热层；覆盖于绝缘层102且与加热层103相连、用于导通加热层103的导体层104；其中，导体层104通过引线106引出保护抗污层105外。

金属基板101的表面设置有绝缘层102，其目的在于防止金属基板101与加热层103直接接触而导致加热层103出现短路情况；进一步的，这里提到的绝缘层具体可以为橡胶绝缘层或塑料绝缘层，也可以为聚酰亚胺绝缘层，本申请对此不做具体限定；这里提到的聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，无明显熔点，具有高绝缘性能；

绝缘层102上设置有加热层103，该加热层103具体为通过电阻浆料烧结而成的厚膜电路加热层，由于厚膜电路整体厚度非常薄，并且通过高温烧结附着于绝缘层102，使得加热层103与绝缘层102结合非常紧密，相对于传统片式电子烟加热器，厚膜电路加热层具有发热迅速、功率密度极高、热容量低、容易小型集成化、抗冲击能力强等优势，使得其电热转换效率相对较高，能够降低能耗；

这里提到的电阻浆料为制造厚膜元件的基础材料，电阻浆料作为一种新型材料，远远优异于传统电路器材(如电阻丝、电热管等)，具有环保、高效和节能等特点，而且，电阻浆料的电阻温度系数可根据需求进行调整；

其中，厚膜电路是集成电路的一种，是指将电阻、电感、电容、半导体元件和互连引线通过印刷、烧成和焊接等工序，在基板上制成的具有一定功能的电路单元，本申请所提到的厚膜电路为指厚膜发热电路，电阻温度系数(temperature coefficient of resistance简称TCR)表示电阻当温度改变1度时，电阻值的相对变化，单位为ppm/℃(即10E(-6)/℃)，不同的材料有不同的电阻率，而不同的温度也会使相同材料的电阻率发生改变，在材料科学上，通常用电阻的温度系数来反映材料的电阻受温度影响程度；

可选的，基于现有技术中需要额外的测温电路来检测陶瓷片上的发热电路的发热温度，其占用空间大且测量误差较大，这里提到的电阻浆料的电阻温度系数为预设电阻温度系数，以使用户可以根据发热层103的电阻值来确定当前的发热温度，占用空间小且误差较小；

可选的，加热层103还可以设计为多区域、多段图形，以实现片式电子烟加热器的分段多区域或局部温度控制；

可选的，如图3所示的，该金属基板101具体可以为具有用于插入烟芯和/或烟弹的尖角的金属基板，以方便用户可以轻松将片式电子烟插入烟芯和/或烟弹中进行加热；也就是说，这里提到的金属基板可以看作是三角形和矩形的结合体，尖角部分，即三角形具体可以为钝角三角形、锐角三角形或直角三角形，本申请对此不作具体限定，用户可根据实际情况对其进行修改或适应性调整。

加热层103外设有保护抗污层105(图3中未画出)，其目的在于保护金属基板101、加热层103及导体层104不受到外界水或其他液体腐蚀，同时起到绝缘作用防止因外界环境而出现短路情况；进一步的，该保护抗污层104具体也可以为橡胶绝缘层、塑料绝缘层或聚酰亚胺绝缘层；

导体层104通过引线106引出保护抗污层105，引线106的另一端可以连接于电源或控制电路，用于为加热层103供电或发送控制指令；

绝缘层102上还设置有与加热层103相连、用于导通加热层103的导体层104，导体层104通过引线106引出保护抗污层105外，这里提到的设置导体层104的意义在于，防止加热层103与引线106或控制电路或电源之间的距离过近，导致引线106或控制电路或电源温度过高出现故障。

可选的，金属基板101可以具有用于定位的定位孔107，以使控制电路或电源通过定位孔107实现与片式电子烟加热器的相对固定；进一步的，该定位孔107的形状可以为如图3所示的形状，也可以为长方形、菱形或其他形状，本申请对此不作具体限定；

可选的，引线106具体可以直接连接于导体层103，也可以通过银基高温导电焊料焊接于加热层103。

当利用本申请所提供的一种片式电子烟加热器对烟芯或烟弹进行加热时，首先将片式电子烟加热器插入烟芯或烟弹中，然后为加热层103供电，加热层103通电后产生的热量一部分直接穿过保护抗污层105对烟芯或烟弹进行加热，另一部分热量穿过绝缘层102、金属基板101及保护抗污层105对烟芯或烟弹进行加热，完成整个加热过程。

基于上述技术方案，本申请所提供的一种片式电子烟加热器，通过将基板设置为金属基板，避免了因陶瓷硬而脆的特性影响器具使用寿命的问题；而且金属基板具有良好的导热性，使得热量传导速度较快，提高片式电子烟加热器的加热效率及发热响应速度；同时，通过在金属基板表面设置绝缘层，并在绝缘层上设置通过电阻浆料烧结而成的厚膜电路加热层，由于厚膜电路整体厚度非常薄，并且通过高温烧结附着于绝缘层，使得加热层与绝缘层结合非常紧密，具有发热迅速、功率密度高等优势，降低了能耗。

基于上述实施例，请参考图4，图4为本申请实施例所提供的另一种片式电子烟加热器的结构示意图。

如图4所示(图4中未画出金属基板101、保护抗污层105及引线106)，该片式电子烟加热器还可以包括连接于引线106、用于根据加热层103的电阻温度系数及电阻值计算加热温度的处理器108；进一步的，该处理器106还可以用于根据该加热温度与烟油的雾化效率之间的关系确定最优加热温度；进一步的，该片式电子烟加热器还可以包括连接于处理器108、用于显示当前加热温度的点阵液晶模块；

该片式电子烟加热器还可以包括连接于引线106、用于为加热层103供电的电源109；进一步的，该电源109具体可以为铅酸蓄电池或锂电池，其中，锂电池具有储存能量密度高、使用寿命长、适应性强等优点，更易实现电子烟加热器的微型化；可选的，该片式电子烟加热器还可以包括连接于电源109、用于连接电源线的充电端口110，以实现通过电源线对电源109进行充电；可选的，该片式电子烟加热器还可以包括连接于电源109、用于显示电源109电量状态的指示灯111，如电源109电量过低时指示灯闪烁，充满电时指示灯常亮，以提高用户友好度。

基于上述实施例，本申请实施例还提供了一种电子烟，该电子烟包括上述实施例任一项所述的片式电子烟加热器；

可选的，该电子烟还可以包括烟芯及控制电路，其中：

片式电子烟加热器插入烟芯中；

控制电路与片式电子烟加热器连接；

当该电子烟进行工作时，首先将片式电子烟加热器插入烟芯或烟弹中，然后为片式电子烟加热器的加热层供电，加热层103通电后产生的热量一部分直接穿过保护抗污层对烟芯或烟弹进行加热，另一部分热量穿过绝缘层、金属基板及保护抗污层对烟芯或烟弹进行加热，完成整个加热过程。

由于电子烟其余部分的实施例与片式电子烟加热器部分的实施例相互对应，因此电子烟其余部分的实施例请参见片式电子烟加热器部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

基于上述实施例，本申请实施例还提供了一种片式电子烟加热器的制备方法，请参考图5，图5为本申请实施例所提供的一种片式电子烟加热器的制备方法的流程图。

其具体包括如下步骤：

S101：在金属基板的表面印刷绝缘介质浆料，并对绝缘介质浆料进行烘干烧结以制备绝缘层；

S102：在绝缘层的表面印刷电阻浆料，并对电阻浆料进行烘干烧结以制备发热层；

S103：在绝缘层的表面印刷连接于发热层的导体浆料，并对导体浆料进行烘干烧结以制备导体层；

S104：将引线连接于导体层，并将引线引出保护抗污层外。

可选的，这里提到的印刷工艺具体可以为丝网印刷工艺或电镀工艺；

可选的，可采用高温钎焊工艺来焊接引线，即在电阻加热层与引线之间涂抹银基高温导电焊料，通过800-900℃温度烧结15-30min，最终形成良好的电连接键合并具备较高的机械强度。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上对本申请所提供的一种片式电子烟加热器及其制备方法及电子烟进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种片式电子烟加热器，包括保护抗污层，其特征在于，所述保护抗污层内包括：

金属基板，以及覆盖于所述金属基板表面的绝缘层；

覆盖于所述绝缘层、用于加热所述金属基板的加热层；其中，所述加热层具体为通过电阻浆料烧结而成的厚膜电路加热层；

覆盖于所述绝缘层且与所述加热层相连、用于导通所述加热层的导体层；其中，所述导体层通过引线引出所述保护抗污层外。

2.根据权利要求1所述的片式电子烟加热器，其特征在于，所述金属基板具体为具有用于插入烟芯和/或烟弹的尖角的金属基板。

3.根据权利要求1所述的片式电子烟加热器，其特征在于，所述引线通过银基高温导电焊料焊接于所述导体层。

4.根据权利要求1-3任一项所述的片式电子烟加热器，其特征在于，还包括连接于所述引线、用于根据所述加热层的电阻温度系数及电阻值计算加热温度的处理器。

5.根据权利要求1所述的片式电子烟加热器，其特征在于，所述金属基板具有用于定位的定位孔。

6.根据权利要求1所述的片式电子烟加热器，其特征在于，还包括连接于所述引线、用于为所述加热层供电的电源。

7.根据权利要求6所述的片式电子烟加热器，其特征在于，所述电源具体为锂电池。

8.根据权利要求6所述的片式电子烟加热器，其特征在于，还包括连接于所述电源、用于连接电源线的充电端口。

9.一种片式电子烟加热器的制备方法，其特征在于，包括：

在金属基板的表面印刷绝缘介质浆料，并对所述绝缘介质浆料进行烘干烧结以制备绝缘层；

在所述绝缘层的表面印刷电阻浆料，并对所述电阻浆料进行烘干烧结以制备发热层；

在所述绝缘层的表面印刷连接于所述发热层的导体浆料，并对所述导体浆料进行烘干烧结以制备导体层；

将引线连接于所述导体层，并将所述引线引出保护抗污层外。

10.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的片式电子烟加热器。