CN209728476U - 电子烟开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电子烟开关，包括封装壳体、MEMS电容芯片及电子烟ASIC芯片；所述封装壳体包括收容腔，所述MEMS电容芯片及所述电子烟ASIC芯片设置于所述收容腔内；所述MEMS电容芯片与所述电子烟ASIC芯片电连接，所述电子烟ASIC芯片用于监测所述MEMS电容芯片的电容变化；所述MEMS电容芯片包括电容器结构，所述电容器结构将所述收容腔分隔形成第一腔体及第二腔体，所述封装壳体上设置有两个透气孔，两个所述透气孔包括对应所述第一腔体设置有第一透气孔及对应所述第二腔体设置有第二透气孔；所述第一透气孔与电子烟外部环境连通，所述第二透气孔与电子烟内部通道连通。本实用新型的电子烟开关具有性能稳定，一致性好，受温度变化影响小，使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子烟领域，更具体地，涉及一种性能稳定，一致性好，受温度变化影响小，使用寿命长的电子烟开关。
背景技术
传统烟草会造成吸食者上瘾并有肺部及心血管疾病产生，随着人们对健康越来越重视，电子烟渐渐浮现成为传统烟草吸食的替代品。电子烟是一种模仿传统烟卷的电子产品，透过电池、芯片、雾化器及外围配件构成。电子烟在作用时是透过雾化方式将特制烟油变成蒸气供使用者吸食，相较于传统烟草，雾化的蒸气因为未经过燃烧而有着较少焦油、一氧化碳、硝酸等有害物质，此特性能满足使用者对健康、环保的期望。电子烟除了是传统烟草取代者外，近年来更有厂商将其使用烟油种类、口味多样化，并将电子烟装置外型时尚化使其变成一种时尚潮流。
其中，电子烟开关作为电子烟关键零组件，功用在于感测用户吸烟动作。传统结构的电子烟开关通常用咪头感测，咪头电性等效为一电容，使用者吸烟时，咪头电容会产生变化，以此电容变化来感测人吸烟的动作，但因咪头准确度不佳造成使用上常有误感测现象，并且，传统结构的咪头电容受温度影响较大，使用寿命短，容易产生识别不准确的情况。
由此可见，非常有必要提出一种新的电子烟开关，以解决现有技术中的问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种性能稳定，一致性好，受温度变化影响小，使用寿命长的电子烟开关。
本实用新型提供了一种电子烟开关，包括封装壳体、MEMS电容芯片及电子烟ASIC芯片；所述封装壳体包括收容腔，所述MEMS电容芯片及所述电子烟ASIC芯片设置于所述收容腔内；所述MEMS电容芯片与所述电子烟ASIC芯片电连接，所述电子烟ASIC芯片用于监测所述MEMS电容芯片的电容变化；所述MEMS电容芯片包括电容器结构，所述电容器结构将所述收容腔分隔形成第一腔体及第二腔体，所述封装壳体上设置有两个透气孔，两个所述透气孔包括对应所述第一腔体设置有第一透气孔及对应所述第二腔体设置有第二透气孔；所述第一透气孔与电子烟外部环境连通，所述第二透气孔与电子烟内部通道连通。
作为一种优选的技术方案，所述封装壳体包括基板及外壳，所述MEMS电容芯片及所述电子烟ASIC芯片固定于所述基板上。
作为一种进一步优选的技术方案，所述基板上设置有电连接装置；所述电子烟ASIC芯片通过所述电连接装置与电子烟电路电连接。
作为另一种进一步优选的技术方案，所述MEMS电容芯片包括基底及设置于所述基底上的振膜及背极板，所述振膜与所述背极板构成所述电容器结构；所述基底远离所述电容器结构的一端与所述基板固定结合。
作为再一种进一步优选的技术方案，两个所述透气孔分别设置于所述基板和所述外壳上。
作为还一种进一步优选的技术方案，所述外壳为金属外壳。
作为一种优选的技术方案，所述电子烟开关还包括防护透气结构，所述防水透气结构对应所述第二透气孔设置。
作为一种进一步优选的技术方案，所述防护透气结构对应所述第二透气孔设置于所述封装壳体的内侧和/或外侧。
作为另一种进一步优选的技术方案，所述防护透气结构为防水防尘防油透气结构。
作为一种更进一步优选的技术方案，所述防水防尘防油透气结构为防水防尘防油透气网或防水防尘防油透气膜。
本实用新型提出了一种电子烟开关，与电子烟控制电路连接，用于监测用户的吸烟或吹气动作，控制电子烟工作状态。本实用新型的电子烟开关，第一透气孔与电子烟外部环境连通，第二透气孔与电子烟内部吸嘴通道连通，当用户有吸烟或吹气动作时，电子烟内部吸嘴通道内的气压与外部环境的气压会有压力差，导致电子烟开关内部第一腔体和第二腔体之间产生压力差，由于第一腔体及第二腔体是通过MEMS电容芯片上的电容器结构分隔，当第一腔体和第二腔体之间产生气压差后，MEMS电容芯片的电容器结构会产生形变，从而产生电容变化的电信号，与MEMS电容器芯片电连接的电子烟ASIC芯片监测该电容变化的电信号进行初步处理，判断该电容变化的电信号是否由用户的吸烟或吹气动作产生，若是，则将用户的吸烟或吹气动作信号传递至电子烟控制电路，控制电子烟工作状态。本实用新型的电子烟开关，通过将传统电子烟的咪头开关替换为MEMS结构，有利于电子烟开关的小型化设计，同时，本实用新型MEMS结构的电子烟开关采用MEMS电容芯片拾取信号，性能稳定，一致性好，受温度变化影响小，使用寿命长。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
图1是根据本实用新型电子烟开关具体实施方式结构示意图；
图2是图1所示本实用新型电子烟开关具体实施方式内MEMS电容芯片结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本实用新型的电子烟开关，包括封装壳体、MEMS电容芯片及电子烟MEMS芯片。如图1所示，封装壳体包括收容腔，MEMS电容芯片3及电子烟ASIC芯片4均设置于收容腔内，MEMS电容芯片3与电子烟ASIC芯片4电连接，电子烟ASIC芯片4用于监测MEMS电容芯片3的电容变化。其中，MEMS电容芯片3包括电容器结构，如图1所示，MEMS电容芯片的电容器结构将收容腔分隔形成第一腔体6a及第二腔体6b，封装壳体上对应第一腔体6a设置有第一透气孔5a，对应第二腔体6b设置有第一透气孔5b。本实用新型的电子烟开关应用时，其设置于电子烟内部，第一透气孔5a与电子烟的外部环境连通，第二透气孔5b与电子烟内部通道连通。第一透气孔5a可以与外部环境直接连通，也可以通过电子烟的进气通道与外部环境连通。第二透气孔5b与电子烟内部的吸嘴通道连通。电子烟开关的电子烟ASIC芯片4与电子烟控制电路电连接。当用户有吸烟或吹气动作时，电子烟内部吸嘴通道内的气压与外部环境的气压会有压力差，由于电子烟开关通过第一透气孔5a及第二透气孔5b分别与外部环境及电子烟内部吸嘴通道连通，因此，与第一透气孔5a连通的第一腔体6a内的气压和与第二透气孔5b连通的第二腔体6b内的气压也会产生压力差，由于第一腔体及第二腔体是通过MEMS电容芯片3上的电容器结构分隔，当第一腔体6a和第二腔体6b之间产生气压差后，MEMS电容芯片3的电容器结构会产生形变，从而产生电容变化的电信号，与MEMS电容器芯片3电连接的电子烟ASIC芯片4监测该电容变化的电信号，将用户的吸烟或吹气动作信号传递至电子烟控制电路，控制电子烟工作状态。当然，电子烟ASIC芯片4会对MEMS电容器芯片3产生的电容变化的电信号进行处理，以判断该电容变化的电信号是否由用户的吸烟或吹气动作产生，避免误操作。
如图1所示，上述封装壳体包括基板1和外壳2，MEMS电容芯片3及电子烟ASIC芯片4固定于基板1上。在本实施例的电子烟开关应用时，基板1上还设置有电连接装置，如焊盘，以将电子烟ASIC芯片4与电子烟控制电路电连接。
如图2所示，本实施例的电子烟开关中，MEMS电容芯片3包括基底3a，设置于基底3a端部的振膜3b及背极板3c，振膜3b与背极板3c构成上述电容器结构，基底3a为中空结构，如图1所示，基底3a远离电容器结构的一端与基板1连接。其中，振膜3b可以根据其两侧的气压差变化而变形振动，背极板3c则为固定板，背极板3c上设置有透气孔，此时，第一腔体6a和第二腔体6b实际上是由电容结构的振膜3b分隔的。当第一腔体6a和第二腔体6b直接有压力差时，振膜3b变形振动，振膜3b与背极板3c之间的距离产生变化，其二者之间的电容也产生变化，从而产生电信号。图2仅示出了MEMS电容芯片的一种具体结构，在实际应用时，振膜3b和背极板3c的上下关系可以调整。在实际应用时，为了简化设计方案，降低生产难度及生产成本，本实施例的电子烟开关中的MEMS电容芯片3可以直接应用MEMS麦克风中的MEMS麦克风芯片。
如图1所示，本实施例的电子烟开关，第一透气孔5a设置于基板1上，第二透气孔5b设置于外壳2上。第一透气孔5a对应MEMS电容芯片3的基底3a的中空结构设置，第一腔体6a由基板1和MEMS电容芯片3的振膜3b、基底3a共同围成，第二腔体6b由基板1、外壳2和MEMS电容芯片3的振膜3b、基底3a共同围成。
本实施例的电子烟开关，采用封装壳体与MEMS芯片配合的方式形成，其结构本身为MEMS封装器件，结构较小。并且MEMS电容芯片可以采用MEMS麦克风芯片，工艺成熟，性能稳定，一致性好，受温度变化影响小，使用寿命长。本实用新型的电子烟开关，开创性地将MEMS麦克风芯片结构的MEMS电容芯片应用于电子烟开关，整体封装工艺可以采用MEMS封装工艺，生产设备可以与MEMS麦克风设备共用，降低了生产难度及生产成本，提高了生产效率。
为了避免电子烟内部的水气、灰尘、油烟等进入电子烟开关对电子烟开关内部芯片产生影响，如图1所示，本实施例的电子烟开关上与电子烟内部通道连接的第二透气孔5b的位置处设置有防护透气结构7。该防护透气结构7可以保证第二透气孔5b内外侧的气压相等，同时避免电子烟内部的水气、灰尘、油烟等进入电子烟开关内。本实施例的电子烟开关，防护透气结构7设置于外壳2的外侧，在实际应用中，可以根据设计需要，将防护透气结构7设置于外壳2的内侧或内外两侧，均不影响本实用新型的优点体现。为了起到防护效果，该防护透气结构7优选为防水防尘防油透气结构，可以使用防水防尘防油透气网或防水防尘防油透气膜。
当然，在实际应用时，也可以根据需要，在封装壳体对应第一透气孔5a的位置设置防水防尘结构，以避免外界异物进入电子烟开关内，对电子烟开关性能产生影响。
本实用新型提出了一种电子烟开关，与电子烟控制电路连接，用于监测用户的吸烟或吹气动作，控制电子烟工作状态。本实用新型的电子烟开关，第一透气孔与电子烟外部环境连通，第二透气孔与电子烟内部吸嘴通道连通，当用户有吸烟或吹气动作时，电子烟内部吸嘴通道内的气压与外部环境的气压会有压力差，导致电子烟开关内部第一腔体和第二腔体之间产生压力差，由于第一腔体及第二腔体是通过MEMS电容芯片上的电容器结构分隔，当第一腔体和第二腔体之间产生气压差后，MEMS电容芯片的电容器结构会产生形变，从而产生电容变化的电信号，与MEMS电容器芯片电连接的电子烟ASIC芯片监测该电容变化的电信号进行初步处理，判断该电容变化的电信号是否由用户的吸烟或吹气动作产生，若是，则将用户的吸烟或吹气动作信号传递至电子烟控制电路，控制电子烟工作状态。本实用新型的电子烟开关，通过将传统电子烟的咪头开关替换为MEMS结构，有利于电子烟开关的小型化设计，同时，本实用新型MEMS结构的电子烟开关采用MEMS电容芯片拾取信号，性能稳定，一致性好，受温度变化影响小，使用寿命长。
虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种电子烟开关，其特征在于，包括封装壳体、MEMS电容芯片及电子烟ASIC芯片；所述封装壳体包括收容腔，所述MEMS电容芯片及所述电子烟ASIC芯片设置于所述收容腔内；所述MEMS电容芯片与所述电子烟ASIC芯片电连接，所述电子烟ASIC芯片用于监测所述MEMS电容芯片的电容变化；所述MEMS电容芯片包括电容器结构，所述电容器结构将所述收容腔分隔形成第一腔体及第二腔体，所述封装壳体上设置有两个透气孔，两个所述透气孔包括对应所述第一腔体设置有第一透气孔及对应所述第二腔体设置有第二透气孔；所述第一透气孔与电子烟外部环境连通，所述第二透气孔与电子烟内部通道连通。
2.根据权利要求1所述的电子烟开关，其特征在于，所述封装壳体包括基板及外壳，所述MEMS电容芯片及所述电子烟ASIC芯片固定于所述基板上。
3.根据权利要求2所述的电子烟开关，其特征在于，所述基板上设置有电连接装置；所述电子烟ASIC芯片通过所述电连接装置与电子烟电路电连接。
4.根据权利要求2或3任一权利要求所述的电子烟开关，其特征在于，所述MEMS电容芯片包括基底及设置于所述基底上的振膜及背极板，所述振膜与所述背极板构成所述电容器结构；所述基底远离所述电容器结构的一端与所述基板固定结合。
5.根据权利要求2所述的电子烟开关，其特征在于，两个所述透气孔分别设置于所述基板和所述外壳上。
6.根据权利要求2或5任一权利要求所述的电子烟开关，其特征在于，所述外壳为金属外壳。
7.根据权利要求1所述的电子烟开关，其特征在于，所述电子烟开关还包括防护透气结构，所述防护透气结构对应所述第二透气孔设置。
8.根据权利要求7所述的电子烟开关，其特征在于，所述防护透气结构对应所述第二透气孔设置于所述封装壳体的内侧和/或外侧。
9.根据权利要求7或8任一权利要求所述的电子烟开关，其特征在于，所述防护透气结构为防水防尘防油透气结构。
10.根据权利要求9所述的电子烟开关，其特征在于，所述防水防尘防油透气结构为防水防尘防油透气网或防水防尘防油透气膜。
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Address after: F / F, phase II, Qingdao International Innovation Park, 1 Keyuan Weiyi Road, Laoshan District, Qingdao City, Shandong Province, 266104 Patentee after: Geer Microelectronics Co.,Ltd. Address before: Room 103, 396 Songling Road, Laoshan District, Qingdao City, Shandong Province 266104 Patentee before: Goer Microelectronics Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20231115 Address after: 261206 No.2 Zhengtai Road, Fangzi District, Weifang City, Shandong Province Patentee after: WEIFANG ZHENGDA INDUSTRY CO.,LTD. Address before: F / F, phase II, Qingdao International Innovation Park, 1 Keyuan Weiyi Road, Laoshan District, Qingdao City, Shandong Province, 266104 Patentee before: Geer Microelectronics Co.,Ltd. |
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