CN113729299A - 一种基于多孔结构的发热硅片及包含其的电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子烟发热片技术领域，具体涉及一种基于多孔结构的发热硅片及包含其的电子烟，包括发热片本体，发热片本体由单晶硅片加工形成、并在发热片本体上通过光刻或蚀刻有微孔，微孔可用于烟油渗透；封装膜，封装膜将发热片本体的外表面封装、并预留有渗透区，渗透区用于烟油的渗透；发热线路，发热线路设于发热片本体、并外露于渗透区，所述发热线路通过光刻一体成型在发热片本体；上端座，上端座贴合于发热片本体背离发热线路的一面，上端座设有导油槽和储油腔，储油腔内设有储油棉；本发明采用单晶硅经过光刻或蚀刻形成微孔的多孔硅，微孔用于烟油渗透，通过发热线路进行加热雾化，加热雾化均匀性好。

Description

一种基于多孔结构的发热硅片及包含其的电子烟

技术领域

本发明涉及电子烟发热片技术领域，特别是涉及一种基于多孔结构的发热硅片及包含其的电子烟。

背景技术

电子烟主要用于戒和替代香烟，它可以模拟香烟的味道，但抽电子烟时却不会释放对人体有害的焦油、尼古丁和二手烟雾，它能提高尼古丁替代疗法的戒烟成功率，因此，电子烟在推出不久便受到市场的追捧和国家的重视。电子雾化香烟，其原理为发烟剂在雾化系统的电加热元件上受热气化成高温蒸汽并向开口端喷出，喷出后的蒸汽在大气中膨胀冷凝成烟状的微小液滴，从而形成类似传统卷烟的烟雾。

传统的电子烟结构一般包括主机和烟弹，主机用于供电和控制连接烟弹，烟弹内设置烟油和雾化结构，主机控制雾化结构对烟油加热实现烟油的雾化，在电子烟对烟油加热雾化时需要使用到发热组件用于对烟油加热，现有的雾化结构一般都是采用的陶瓷雾化或棉芯雾化，陶瓷雾化和棉芯雾化使用寿命短，发热均匀性差，影响吸食口感。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种采用单晶硅经过光刻或蚀刻形成微孔的多孔硅，微孔用于烟油渗透，通过发热线路进行加热雾化，加热雾化均匀性好的基于多孔结构的发热硅片及包含其的电子烟。

本发明所采用的技术方案是：一种基于多孔结构的发热硅片，包括发热片本体，所述发热片本体由单晶硅片加工形成、并在发热片本体上通过光刻或蚀刻有微孔，所述微孔可用于烟油渗透；封装膜，所述封装膜将发热片本体的外表面封装、并预留有渗透区，所述渗透区用于烟油的渗透；发热线路，所述发热线路设于发热片本体、并外露于渗透区，所述发热线路通过光刻一体成型在发热片本体；上端座，所述上端座贴合于发热片本体背离发热线路的一面，所述上端座设有导油槽和储油腔，所述储油腔内设有储油棉，所述储油棉贴合于渗透区、且背离发热线路一面。

对上述方案的进一步改进为，所述发热片本体一体光刻有温控电路，所述温控电路与发热线路电性连接。

对上述方案的进一步改进为，所述发热片本体设置有温感元件，所述温感元件用于感应发热片本体的温度，所述温感元件包括印刷于发热片本体的温感电路、覆盖于温感电路的封装盖、及设置于封装盖并与温感电路连接的接电焊盘，所述温感电路与温控电路电性连接。

对上述方案的进一步改进为，所述发热片本体的厚度尺寸为0.15mm～5.0mm。

对上述方案的进一步改进为，所述微孔呈规则或不规则布置，所述微孔的孔径尺寸为80微米～1600微米，所述微孔的形状为矩形、圆形、椭圆型或三角形。

对上述方案的进一步改进为，所述封装膜为耐高温涂料；

所述封装膜由第一组分和第二组分组成，所述第一组分与第二组分的比例为4～6:1；

所述第一组分由以下重量份组成：

改性环氧树脂40～60份，聚硅氮烷树脂6～10份，低熔点玻璃粉6～10份，碳化硅微粉6～10份，硅烷偶联剂2～3份，溶剂6～12份，助剂2份；

所述第二组分为聚酰胺固化剂；

所述改性环氧树脂为有机硅改性环氧树脂或氟硅改性环氧树脂。

对上述方案的进一步改进为，所述发热线路设有发热焊盘，所述发热焊盘将发热线路的正负极连接，所述发热焊盘连接有极柱或引脚。

对上述方案的进一步改进为，所述上端座背离储油腔一面开设有导油斜槽，所述导油斜槽朝向导油槽倾斜。

对上述方案的进一步改进为，所述上端座与发热片本体粘合，所述储油棉包括多孔棉布层、过滤层、纳米纤维吸油层和纳米纤维容油层；所述纳米纤维容油层为不同顺序的排布和组合，所述纳米纤维容油层或纳米纤维吸油层贴合于发热片本体。

一种电子烟，包括所述的基于多孔结构的发热硅片。

本发明的有益效果是：

相比传统电子烟的发热结构，本发明通过采用单晶硅经过光刻或蚀刻形成微孔的多孔硅，微孔用于烟油渗透，通过发热线路进行加热雾化，加热雾化均匀性好；采用了单晶硅片加工成型的发热片本体，并在发热片本体上通过蚀刻或光刻等工艺形成多孔渗透结构，用于电子烟的烟油渗透，将烟油渗透到发热线路，经过发热线路进行发热，从而使得烟油产生雾化气体，对比雾化棉芯和陶瓷发热体雾化效果更好，使用寿命更长，发热雾化更加均匀可靠，也保证了电子烟吸食的口感。具体是，设置了发热片本体，所述发热片本体由单晶硅片加工形成、并在发热片本体上通过光刻或蚀刻有微孔，所述微孔可用于烟油渗透；封装膜，所述封装膜将发热片本体的外表面封装、并预留有渗透区，所述渗透区用于烟油的渗透；发热线路，所述发热线路设于发热片本体、并外露于渗透区，所述发热线路通过光刻一体成型在发热片本体；上端座，所述上端座贴合于发热片本体背离发热线路的一面，所述上端座设有导油槽和储油腔，所述储油腔内设有储油棉，所述储油棉贴合于渗透区、且背离发热线路一面。封装膜用于渗透区以外的结构进行封装，预防出现漏液现象，在实际使用中防漏效果好；而上端座则用于烟油的导向，配合储油棉来储存烟油，烟油储存稳定。

附图说明

图1为本发明基于多孔结构的发热硅片的内部结构示意图；

图2为图1中基于多孔结构的发热硅片的仰视结构示意图。

附图标记说明：发热片本体1、温控电路11、温感元件12、温感电路121、封装盖122、接电焊盘123、封装膜2、渗透区21、发热线路3、发热焊盘31、上端座4、导油槽41、储油棉42多孔棉布层421、过滤层422、纳米纤维吸油层423、纳米纤维容油层424、导油斜槽43。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1～图2所示，一种基于多孔结构的发热硅片，包括发热片本体1，所述发热片本体1由单晶硅片加工形成、并在发热片本体1上通过光刻或蚀刻有微孔，所述微孔可用于烟油渗透；封装膜2，所述封装膜2将发热片本体1的外表面封装、并预留有渗透区21，所述渗透区21用于烟油的渗透；发热线路3，所述发热线路3设于发热片本体1、并外露于渗透区21，所述发热线路3通过光刻一体成型在发热片本体1；上端座4，所述上端座4贴合于发热片本体1背离发热线路3的一面，所述上端座4设有导油槽41和储油腔，所述储油腔内设有储油棉42，所述储油棉42贴合于渗透区21、且背离发热线路3一面。

发热片本体1一体光刻有温控电路11，所述温控电路11与发热线路3电性连接，进一步改进为，发热片本体1设置有温感元件12，所述温感元件12用于感应发热片本体1的温度，所述温感元件12包括印刷于发热片本体1的温感电路121、覆盖于温感电路121的封装盖122、及设置于封装盖122并与温感电路121连接的接电焊盘123，所述温感电路121与温控电路11电性连接；通过一体光刻上温控电路11，通过温控电路11配合温感元件12用于感应和控制发热片本体1的温度，预防发热片本体1在缺少烟油干烧温度过高的问题，提升安全系数。

发热片本体1的厚度尺寸为0.15mm～5.0mm；发热片本体1的尺寸较薄，结构紧凑，可进一步缩小了电子烟的尺寸，对烟油加热雾化效果好。

微孔呈规则或不规则布置，所述微孔的孔径尺寸为80微米～1600微米，所述微孔的形状为矩形、圆形、椭圆型或三角形；采用光刻或蚀刻成型，目的是让微孔形成用于烟油的渗透，渗透中方便加热雾化，结构加热雾化稳定。

封装膜2为耐高温涂料；采用耐高温涂料，耐高温稳定性好，防漏液效果好。封装膜2由第一组分和第二组分组成，所述第一组分与第二组分的比例为4～6:1；所述第一组分由以下重量份组成：改性环氧树脂40～60份，聚硅氮烷树脂6～10份，低熔点玻璃粉6～10份，碳化硅微粉6～10份，硅烷偶联剂2～3份，溶剂6～12份，助剂2份；所述第二组分为聚酰胺固化剂；所述改性环氧树脂为有机硅改性环氧树脂或氟硅改性环氧树脂，采用以上组分形成的耐高温涂料，耐高温效果好，实用性强。

发热线路3设有发热焊盘31，所述发热焊盘31将发热线路3的正负极连接，所述发热焊盘31连接有极柱或引脚，通过极柱或引脚来连接发热焊盘31用于接电，在接电时稳定性好。

上端座4背离储油腔一面开设有导油斜槽43，所述导油斜槽43朝向导油槽41倾斜，通过导油斜槽43用于将烟油导入至导油槽41，导油效果好。

上端座4与发热片本体1粘合，所述储油棉42包括多孔棉布层421、过滤层422、纳米纤维吸油层423和纳米纤维容油层424；所述纳米纤维容油层424为不同顺序的排布和组合，所述纳米纤维容油层424或纳米纤维吸油层423贴合于发热片本体1，通过多孔棉布层421将烟油导入，后通过纳米纤维吸油层423将烟油吸附后导入至纳米纤维容油层424进行储油和将烟油导入至发热片本体1。采用褶皱结构使得接触面积更大，吸油和储油棉42积更大，效果更好。

一种电子烟，采用以上结构的电子烟发热结构，发热稳定，可实现智能温控和防漏结构。

本发明通过采用单晶硅经过光刻或蚀刻形成微孔的多孔硅，微孔用于烟油渗透，通过发热线路3进行加热雾化，加热雾化均匀性好；采用了单晶硅片加工成型的发热片本体1，并在发热片本体1上通过蚀刻或光刻等工艺形成多孔渗透结构，用于电子烟的烟油渗透，将烟油渗透到发热线路3，经过发热线路3进行发热，从而使得烟油产生雾化气体，对比雾化棉芯和陶瓷发热体雾化效果更好，使用寿命更长，发热雾化更加均匀可靠，也保证了电子烟吸食的口感。具体是，设置了发热片本体1，所述发热片本体1由单晶硅片加工形成、并在发热片本体1上通过光刻或蚀刻有微孔，所述微孔可用于烟油渗透；封装膜2，所述封装膜2将发热片本体1的外表面封装、并预留有渗透区21，所述渗透区21用于烟油的渗透；发热线路3，所述发热线路3设于发热片本体1、并外露于渗透区21，所述发热线路3通过光刻一体成型在发热片本体1，所述发热线路3的两端设有接电盘；上端座4，所述上端座4贴合于发热片本体1背离发热线路3的一面，所述上端座4设有导油槽41和储油腔，所述储油腔内设有储油棉42，所述储油棉42贴合于渗透区21、且背离发热线路3一面。封装膜2用于渗透区21以外的结构进行封装，预防出现漏液现象，在实际使用中防漏效果好；而上端座4则用于烟油的导向，配合储油棉42来储存烟油，烟油储存稳定。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：包括

发热片本体，所述发热片本体由单晶硅片加工形成、并在发热片本体上通过光刻或蚀刻有微孔，所述微孔可用于烟油渗透；

封装膜，所述封装膜将发热片本体的外表面封装、并预留有渗透区，所述渗透区用于烟油的渗透；

发热线路，所述发热线路设于发热片本体、并外露于渗透区，所述发热线路通过光刻一体成型在发热片本体；

上端座，所述上端座贴合于发热片本体背离发热线路的一面，所述上端座设有导油槽和储油腔，所述储油腔内设有储油棉，所述储油棉贴合于渗透区、且背离发热线路一面。

2.根据权利要求1所述的基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：所述发热片本体一体光刻有温控电路，所述温控电路与发热线路电性连接。

3.根据权利要求2所述的基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：所述发热片本体设置有温感元件，所述温感元件用于感应发热片本体的温度，所述温感元件包括印刷于发热片本体的温感电路、覆盖于温感电路的封装盖、及设置于封装盖并与温感电路连接的接电焊盘，所述温感电路与温控电路电性连接。

4.根据权利要求1所述的基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：所述发热片本体的厚度尺寸为0.15mm～5.0mm。

5.根据权利要求1所述的基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：所述微孔呈规则或不规则布置，所述微孔的孔径尺寸为80微米～1600微米，所述微孔的形状为矩形、圆形、椭圆型或三角形。

6.根据权利要求1所述的基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：所述封装膜为耐高温涂料；

所述封装膜由第一组分和第二组分组成，所述第一组分与第二组分的比例为4～6:1；

所述第一组分由以下重量份组成：

改性环氧树脂40～60份，聚硅氮烷树脂6～10份，低熔点玻璃粉6～10份，碳化硅微粉6～10份，硅烷偶联剂2～3份，溶剂6～12份，助剂2份；

所述第二组分为聚酰胺固化剂；

所述改性环氧树脂为有机硅改性环氧树脂或氟硅改性环氧树脂。

7.根据权利要求1所述的基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：所述发热线路设有发热焊盘，所述发热焊盘将发热线路的正负极连接，所述发热焊盘连接有极柱或引脚。

8.根据权利要求1所述的基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：所述上端座背离储油腔一面开设有导油斜槽，所述导油斜槽朝向导油槽倾斜。

9.根据权利要求1所述的基于多孔结构的发热硅片，其特征在于：所述上端座与发热片本体粘合，所述储油棉包括多孔棉布层、过滤层、纳米纤维吸油层和纳米纤维容油层；所述纳米纤维容油层为不同顺序的排布和组合，所述纳米纤维容油层或纳米纤维吸油层贴合于发热片本体。

10.一种电子烟，其特征在于：包括权利要求1～9任意一项所述的基于多孔结构的发热硅片。

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