CN216165140U - 一种多功能集成电路的多孔硅发热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，具体涉及一种多功能集成电路的多孔硅发热片及包含其的电子烟，包括由单晶硅加工形成的发热片本体、通过光刻成型于发热片本体一面的发热线路和控制系统、连接于发热片本体且背离发热线路和控制系统一面的输油片、及连接于输油片的导油片，所述发热片本体通过蚀刻或光刻均布微孔形成多孔硅，所述控制系统包括主控制模块、温度检测模块、温度控制模块及计时模块，所述主控制模块与发热线路电性连接，所述主控制模块连接有接电模块；本发明将控制系统上集成在了发热片本体上，只需将结构直接接电即可，大大缩小了电子烟的控制空间，使得结构功能多样化，适用范围广。

Description

一种多功能集成电路的多孔硅发热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，特别是涉及一种多功能集成电路的多孔硅发热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，本发明提供一种将控制系统上集成在了发热片本体上，只需将结构直接接电即可，大大缩小了电子烟的控制空间，在控制电路上集成了控制芯片、温度检测、温度控制、和计时功能，使得结构功能多样化，适用范围广的多功能集成电路的多孔硅发热片及包含其的电子烟。

本发明所采用的技术方案是：一种多功能集成电路的多孔硅发热片，包括由单晶硅加工形成的发热片本体、通过光刻成型于发热片本体一面的发热线路和控制系统、连接于发热片本体且背离发热线路和控制系统一面的输油片、及连接于输油片的导油片，所述发热片本体通过蚀刻或光刻均布微孔形成多孔硅，所述控制系统包括主控制模块、温度检测模块、温度控制模块及计时模块，所述主控制模块与发热线路电性连接，所述主控制模块连接有接电模块。

对上述方案的进一步改进为，所述发热片本体外部包覆有密封外套，所述密封外套将输油片和导油片密封；所述密封外套为一体成型的密封硅胶，所述密封外套的底部设有密封底托，所述密封外套的外沿设有密封外唇，所述密封外套的顶端设有密封压台；所述发热片本体的底部设有密封台阶，所述密封底托卡设于密封台阶，所述导油片开设有压紧台阶，所述密封压台包覆于压紧台阶，所述密封外唇设有多条。

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，所述微孔呈规则或不规则状分布发热片本体，所述微孔的孔径尺寸为80微米～1600微米，所述微孔形状为圆形、蜂窝形状或矩形。

对上述方案的进一步改进为，所述发热片本体表面开设有凹槽，所述输油片对应凹槽设有凸台，所述凸台装入至凹槽内，所述凹槽的截面形状为矩形、圆弧形、或波浪形状，所述凸台的截面形状与凹槽的截面形状匹配。

对上述方案的进一步改进为，所述控制系统覆盖有防护膜，所述防护膜将控制系统包覆于发热片本体；所述防护膜包括由里到外依次设置的剥离层、胶合层、固定层及外表层。

对上述方案的进一步改进为，所述外表层由以下原料的重量组分制备形成：

聚氯乙烯70-90份、热稳定剂1-4份，二氧化钛5-8份和阻燃剂2-8份，所述固定层按照份数，由以下原料制备而成：增塑剂20-35份、聚氨酯丙烯酸酯10-15份、环氧丙烯酸酯5-8份、聚酯丙烯酸酯5-8份；

对上述方案的进一步改进为，所述热稳定剂采用钙锌复合稳定剂，所述阻燃剂为脱水催化剂聚磷酸铵、碳化剂季戊四醇和发泡剂三聚氰胺的混合体，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三氯乙酯的一种或多种的混合物。

对上述方案的进一步改进为，所述防护膜由以下方法制备形成；

步骤S1，按照重量组分将聚氯乙烯、热稳定剂，二氧化钛和阻燃剂加入到搅拌机中进行搅拌混合，在混合的同时进行升温处理，形成外表层；

步骤S2，按照重量组分将增塑剂、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯加入混合机中进行混合，形成固定层，将固定层加入挤出机中进行挤出成型为片状胚板，并且在挤出后对胚板上表面进行糙化处理；

步骤S3，将外表层按照厚度要求，通过涂布机涂布在固定层的上表面；通过干燥机对涂布在固定层上表面的外表层进行干燥处理，形成外表层；按照厚度要求，在固定层下表面涂布胶合层，并粘合剥离层，得到防护膜。

对上述方案的进一步改进为，所述主控制模块为控制电路，所述温度检测模块为温度感应电路，所述温度控制模块为温度控制电路，所述计时模块为计时电路，所述控制电路、温度感应电路温度控制电路和计时电路均通过光刻成型于发热片本体。

对上述方案的进一步改进为，所述输油片由单晶硅加工形成、并均布有储油孔，所述储油孔的孔径大于微孔的孔径，所述储油孔连通于微孔，所述储油孔的形状为圆形、蜂窝形状或矩形，所述储油孔的孔径尺寸为200微米～5000微米；所述输油片的厚度尺寸大于或等于发热片本体的厚度尺寸。

对上述方案的进一步改进为，所述导油片靠近输油片一面设有输油腔，所述输油腔连通有导油槽，所述输油腔内设有输油棉，所述导油槽包括通槽、及扩张部，所述扩张部由下朝上逐渐扩大。

一种电子烟，包括所述的多功能集成电路的多孔硅发热片。

本发明的有益效果是：

相比现有的电子烟发热片，本发明在采用单晶硅光刻或蚀刻微孔形成的多孔硅发热片，在工作过程中，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。同时在发热片本体上集成了控制系统，将控制系统上集成在了发热片本体上，只需将结构直接接电即可，大大缩小了电子烟的控制空间，在控制电路上集成了控制芯片、温度检测、温度控制、和计时功能，使得结构功能多样化，适用范围广。具体是，设置了由单晶硅加工形成的发热片本体、通过光刻成型于发热片本体一面的发热线路和控制系统、连接于发热片本体且背离发热线路和控制系统一面的输油片、及连接于输油片的导油片，所述发热片本体通过蚀刻或光刻均布微孔形成多孔硅，所述控制系统包括主控制模块、温度检测模块、温度控制模块及计时模块，所述主控制模块与发热线路电性连接，所述主控制模块连接有接电模块。在发热片本体上连接有输油片和导油片，通过导油片将烟油导入至输油片储存，在使用电子烟时，将烟油吸入至发热片本体，发热片本体在经过导电加热时对烟油加热形成烟雾，对烟油加热雾化效果好。

附图说明

图1为本发明多功能集成电路的多孔硅发热片的结构示意图；

图2为图1中多功能集成电路的多孔硅发热片包含密封外套的结构示意图；

图3为图1中多功能集成电路的多孔硅发热片的主视结构示意图；

图4为图1中多功能集成电路的多孔硅发热片的控制系统的连接示意图；

图5为图1中多功能集成电路的多孔硅发热片的防护膜的结构示意图。

附图标记说明：发热片本体1、密封外套11、密封底托111、密封外唇112、密封压台113、凹槽12、发热线路2、控制系统3、主控制模块31、温度检测模块32、温度控制模块33、计时模块34、输油片4、凸台41、导油片5、防护膜6、剥离层61、胶合层62、固定层63、外表层64。

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5所示，一种多功能集成电路的多孔硅发热片，包括由单晶硅加工形成的发热片本体1、通过光刻成型于发热片本体1一面的发热线路2和控制系统3、连接于发热片本体1且背离发热线路2和控制系统3一面的输油片4、及连接于输油片4的导油片5，所述发热片本体1通过蚀刻或光刻均布微孔形成多孔硅，所述控制系统3包括主控制模块31、温度检测模块32、温度控制模块33及计时模块34，所述主控制模块31与发热线路2电性连接，所述主控制模块31连接有接电模块。

发热片本体1外部包覆有密封外套11，所述密封外套11将输油片4和导油片5密封；所述密封外套11为一体成型的密封硅胶，所述密封外套11的底部设有密封底托111，所述密封外套11的外沿设有密封外唇112，所述密封外套11的顶端设有密封压台113；所述发热片本体1的底部设有密封台阶，所述密封底托111卡设于密封台阶，所述导油片5开设有压紧台阶，所述密封压台113包覆于压紧台阶，所述密封外唇112设有多条，通过密封外套11对发热片本体1的外部起到包覆密封作用，在使用时预防出现漏液现象，防护效果好，同时设置密封底托111、密封外唇112和密封压台113来配合结构的密封，进一步保证结构的密封效果。

发热片本体1的厚度尺寸为0.15mm～5.0mm，所述微孔呈规则或不规则状分布发热片本体1，所述微孔的孔径尺寸为80微米～1600微米，所述微孔形状为圆形、蜂窝形状或矩形，发热片本体1的厚度根据电子烟的结构设计进行设置，保证烟油进入后加热进行雾化，加热雾化效率高。

发热片本体1表面开设有凹槽12，所述输油片4对应凹槽12设有凸台41，所述凸台41装入至凹槽12内，所述凹槽12的截面形状为矩形、圆弧形、或波浪形状，所述凸台41的截面形状与凹槽12的截面形状匹配，一般采用圆弧形的凹槽12配合圆弧形的凸台41结构，两者贴合，结构可接触面积更大，烟油走向更稳定。

参阅图5所示，控制系统3覆盖有防护膜6，所述防护膜6将控制系统3包覆于发热片本体1；所述防护膜6包括由里到外依次设置的剥离层61、胶合层62、固定层63及外表层64，采用防护膜6用于将控制系统3覆盖封装，保证结构的防护效果。

外表层64由以下原料的重量组分制备形成：聚氯乙烯70-90份、热稳定剂1-4份，二氧化钛5-8份和阻燃剂2-8份，所述固定层63按照份数，由以下原料制备而成：增塑剂20-35份、聚氨酯丙烯酸酯10-15份、环氧丙烯酸酯5-8份、聚酯丙烯酸酯5-8份；所述热稳定剂采用钙锌复合稳定剂，所述阻燃剂为脱水催化剂聚磷酸铵、碳化剂季戊四醇和发泡剂三聚氰胺的混合体，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三氯乙酯的一种或多种的混合物。采用以上组分形成的外表层64和固定层63，结构可靠，耐高温性能强，无毒。

防护膜6由以下方法制备形成；步骤S1，按照重量组分将聚氯乙烯、热稳定剂，二氧化钛和阻燃剂加入到搅拌机中进行搅拌混合，在混合的同时进行升温处理，形成外表层64；步骤S2，按照重量组分将增塑剂、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯加入混合机中进行混合，形成固定层63，将固定层63加入挤出机中进行挤出成型为片状胚板，并且在挤出后对胚板上表面进行糙化处理；步骤S3，将外表层64按照厚度要求，通过涂布机涂布在固定层63的上表面；通过干燥机对涂布在固定层63上表面的外表层64进行干燥处理，形成外表层64；按照厚度要求，在固定层63下表面涂布胶合层62，并粘合剥离层61，得到防护膜6。通过以上步骤制备的防护膜6，防护膜6防护效果好，耐高温性能强。

参阅图4所示，主控制模块31为控制电路，所述温度检测模块32为温度感应电路，所述温度控制模块33为温度控制电路，所述计时模块34为计时电路，所述控制电路、温度感应电路温度控制电路和计时电路均通过光刻成型于发热片本体1，通过光刻形成的电路结构，使得控制系统3集成在发热片本体1，一体性强，节省成本。

输油片4由单晶硅加工形成、并均布有储油孔，所述储油孔的孔径大于微孔的孔径，所述储油孔连通于微孔，所述储油孔的形状为圆形、蜂窝形状或矩形，所述储油孔的孔径尺寸为200微米～5000微米；所述输油片4的厚度尺寸大于或等于发热片本体1的厚度尺寸；同样采用单晶硅加工形成的多晶硅结构，与发热片本体1结合效果更好，在烟油储存和导向时更加稳定，通过储油孔将烟油储存，当受到吸力时将烟油导入至微孔进行加热雾化。

导油片5靠近输油片4一面设有输油腔51，所述输油腔连通有导油槽53，所述输油腔51内设有输油棉52，所述导油槽53包括通槽531、及扩张部532，所述扩张部532由下朝上逐渐扩大；通过输油腔51和输油棉52配合，能够进一步起到储油作用，方便将烟油导入至输油片4，加热效果好，并采用通槽531和扩张部532用于连接烟道的储油结构，将烟油导入至输油棉52。

一种电子烟，采用以上的发热结构，通过电子烟发热效果好，集成多种功能在发热片上，一体性强，功能多样化。

本发明在采用单晶硅光刻或蚀刻微孔形成的多孔硅发热片，在工作过程中，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2，经过发热线路2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。同时在发热片本体1上集成了控制系统3，将控制系统3上集成在了发热片本体1上，只需将结构直接接电即可，大大缩小了电子烟的控制空间，在控制电路上集成了控制芯片、温度检测、温度控制、和计时功能，使得结构功能多样化，适用范围广。具体是，设置了由单晶硅加工形成的发热片本体1、通过光刻成型于发热片本体1一面的发热线路2和控制系统3、连接于发热片本体1且背离发热线路2和控制系统3一面的输油片4、及连接于输油片4的导油片5，所述发热片本体1通过蚀刻或光刻均布微孔形成多孔硅，所述控制系统3包括主控制模块31、温度检测模块32、温度控制模块33及计时模块34，所述主控制模块31与发热线路2电性连接，所述主控制模块31连接有接电模块。在发热片本体1上连接有输油片4和导油片5，通过导油片5将烟油导入至输油片4储存，在使用电子烟时，将烟油吸入至发热片本体1，发热片本体1在经过导电加热时对烟油加热形成烟雾，对烟油加热雾化效果好。

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)

1.一种多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：包括由单晶硅加工形成的发热片本体、通过光刻成型于发热片本体一面的发热线路和控制系统、连接于发热片本体且背离发热线路和控制系统一面的输油片、及连接于输油片的导油片，所述发热片本体通过蚀刻或光刻均布微孔形成多孔硅，所述控制系统包括主控制模块、温度检测模块、温度控制模块及计时模块，所述主控制模块与发热线路电性连接，所述主控制模块连接有接电模块。

2.根据权利要求1所述的多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：所述发热片本体外部包覆有密封外套，所述密封外套将输油片和导油片密封；所述密封外套为一体成型的密封硅胶，所述密封外套的底部设有密封底托，所述密封外套的外沿设有密封外唇，所述密封外套的顶端设有密封压台；所述发热片本体的底部设有密封台阶，所述密封底托卡设于密封台阶，所述导油片开设有压紧台阶，所述密封压台包覆于压紧台阶，所述密封外唇设有多条。

3.根据权利要求1所述的多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：所述发热片本体的厚度尺寸为0.15mm～5.0mm，所述微孔呈规则或不规则状分布发热片本体，所述微孔的孔径尺寸为80微米～1600微米，所述微孔形状为圆形、蜂窝形状或矩形。

4.根据权利要求1所述的多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：所述发热片本体表面开设有凹槽，所述输油片对应凹槽设有凸台，所述凸台装入至凹槽内，所述凹槽的截面形状为矩形、圆弧形、或波浪形状，所述凸台的截面形状与凹槽的截面形状匹配。

5.根据权利要求1所述的多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：所述控制系统覆盖有防护膜，所述防护膜将控制系统包覆于发热片本体；所述防护膜包括由里到外依次设置的剥离层、胶合层、固定层及外表层。

6.根据权利要求1所述的多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：所述主控制模块为控制电路，所述温度检测模块为温度感应电路，所述温度控制模块为温度控制电路，所述计时模块为计时电路。

7.根据权利要求6所述的多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：所述控制电路、温度感应电路温度控制电路和计时电路均通过光刻成型于发热片本体；所述输油片由单晶硅加工形成、并均布有储油孔，所述储油孔的孔径大于微孔的孔径，所述储油孔连通于微孔。

8.根据权利要求7所述的多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：所述储油孔的形状为圆形、蜂窝形状或矩形，所述储油孔的孔径尺寸为200微米～5000微米；所述输油片的厚度尺寸大于或等于发热片本体的厚度尺寸。

9.根据权利要求1所述的多功能集成电路的多孔硅发热片，其特征在于：所述导油片靠近输油片一面设有输油腔，所述输油腔连通有导油槽，所述输油腔内设有输油棉，所述导油槽包括通槽、及扩张部，所述扩张部由下朝上逐渐扩大。

10.一种电子烟，其特征在于：包括权利要求1～9任意一项所述的多功能集成电路的多孔硅发热片。

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