CN218831992U - 电子烟感测组件及电子烟 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电子烟感测组件及电子烟。所述电子烟感测组件包括基底、绝缘层、第一支撑部以及可动电极层;旨在将基底的至少部分第一表面直接作为电容极板的其中一个电极,另一个电极是与之对应的可动电极层,在基底的厚度方向上,所述基底的电极与所述可动电极层的电极二者的投影交叠。本申请所公开的技术方案实现了可动电极层与基底形成可变电容结构的方案,有利于简化电子烟感测组件的制造工艺。
Description
技术领域
本申请涉及感测技术领域,尤其涉及一种电子烟感测组件及电子烟。
背景技术
如图1所示,传统的电子烟感测组件的结构一般是在硅基底的基础上形成两层极板(例如分别包括振膜和背极板)以组成平行板电容,然而,采用这样的结构设计会导致电子烟感测组件的膜层结构数量较多,并且相应的制作成本也会较高。
因此,需要对现有技术进行改进。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种电子烟感测组件及电子烟。
根据本申请的一方面,本申请提供一种电子烟感测组件,包括:
基底,所述基底的至少部分第一表面为导电层,所述基底构成第一电极,所述基底具有至少一个第一镂空区域,所述至少一个第一镂空区域环绕所述第一电极,以形成背腔;
绝缘层,所述绝缘层设置于所述基底的第一表面;
第一支撑部,所述第一支撑部设置于所述绝缘层远离所述基底的一侧,并且所述第一支撑部设置在所述绝缘层的边缘位置;
可动电极层,所述可动电极层覆盖在所述第一支撑部上方,并且沿所述第一支撑部的边界被固定,使得所述可动电极层的振动敏感区域悬空于所述绝缘层的上方,所述可动电极层的振动敏感区域构成第二电极;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第一电极以及所述第二电极二者的投影交叠,以构成可变电容。
进一步地,所述基底的全部为导电层。
进一步地,所述基底还包括:第一支持部,至少一个第一横梁,所述至少一个第一横梁将所述第一电极与所述第一支持部固定连接。
进一步地,所述至少一个第一横梁中的至少一个包含导电介质以传输所述第一电极与外部电路之间的电信号。
进一步地,所述可动电极层还包括:至少一个气孔,所述至少一个气孔设置于所述可动电极层的所述振动敏感区域的边缘。
进一步地,所述电子烟感测组件还包括:第一焊盘和第二焊盘;所述第二焊盘设置在可动电极层背离所述第一支撑部的一侧,并且所述第二焊盘与所述第二电极电连接;所述可动电极层上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层、所述第一支撑部以及所述绝缘层的第一开口,以暴露所述基底上的部分导电层,其中,所述第一焊盘位于所述第一开口内并与所述第一电极电连接。
进一步地,所述可动电极层的振动敏感区域朝向所述绝缘层的一侧设置有第一防粘结构;其中,在所述基底的厚度方向上,所述第一防粘结构的投影位于所述第一电极的投影范围内。
根据本申请的又一方面,提供一种电子烟感测组件,包括:
基底,所述基底的至少部分第一表面为导电层,所述基底构成第三电极,所述基底具有至少一个第二镂空区域,所述第三电极环绕所述至少一个第二镂空区域,所述至少一个第二镂空区域构成背腔;
绝缘层,所述绝缘层设置于所述基底的第一表面;
第一支撑部,所述第一支撑部设置于所述绝缘层远离所述基底的一侧,并且所述第一支撑部设置在所述绝缘层的边缘位置;
可动电极层,所述可动电极层覆盖在所述第一支撑部上方,并且沿所述第一支撑部的边界被固定,使得所述可动电极层的振动敏感区域悬空于所述绝缘层的上方,所述可动电极层的振动敏感区域构成第二电极;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第三电极以及所述第二电极二者的投影交叠,以构成可变电容。
进一步地,所述基底的全部为导电层。
进一步地,所述可动电极层还包括:至少一个气孔,所述至少一个气孔设置于所述可动电极层的所述振动敏感区域的中部。
进一步地,所述电子烟感测组件还包括:第二焊盘和第三焊盘;所述第二焊盘设置在可动电极层背离所述第一支撑部的一侧,并且所述第二焊盘与所述第二电极电连接;所述可动电极层上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层、所述第一支撑部以及所述绝缘层的第二开口,以暴露所述基底上的部分导电层,其中,所述第三焊盘位于所述第二开口内并与所述第三电极电连接。
进一步地,所述可动电极层的振动敏感区域朝向所述基底的一侧设置有第二防粘结构;其中,在所述基底的厚度方向上,所述第二防粘结构的投影位于所述第三电极的投影范围内。
根据本申请的又一方面,提供一种电子烟感测组件,包括:
基底,所述基底的至少部分第一表面为导电层,所述基底构成第四电极,所述基底的中部具有至少一个第三镂空区域,所述第四电极环绕所述至少一个第三镂空区域,并且所述基底还具有至少一个第四镂空区域,所述至少一个第四镂空区域环绕所述第四电极,以形成背腔;
绝缘层,所述绝缘层设置于所述基底的第一表面;
第一支撑部,所述第一支撑部设置于所述绝缘层远离所述基底的一侧,并且所述第一支撑部设置在所述绝缘层的边缘位置;
可动电极层,所述可动电极层覆盖在所述第一支撑部上方,并且沿所述第一支撑部的边界被固定,使得所述可动电极层的振动敏感区域悬空于所述绝缘层的上方,所述可动电极层的振动敏感区域构成第二电极;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第四电极以及所述第二电极二者的投影交叠,以构成可变电容。
进一步地,所述基底的全部为导电层。
进一步地,所述基底还包括:第二支持部,至少一个第二横梁,所述至少一个第二横梁将所述第四电极与所述第二支持部固定连接。
进一步地,所述至少一个第二横梁中的至少一个包含导电介质以传输所述第四电极与外部电路之间的电信号。
进一步地,所述可动电极层还包括:至少一个气孔,所述至少一个气孔设置于所述可动电极层的所述振动敏感区域的边缘。
进一步地,所述电子烟感测组件还包括:第二焊盘和第四焊盘;所述第二焊盘设置在可动电极层背离所述第一支撑部的一侧,并且所述第二焊盘与所述第二电极电连接;所述可动电极层上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层、所述第一支撑部以及所述绝缘层的第三开口,以暴露所述基底上的部分导电层,其中,所述第四焊盘位于所述第三开口内并与所述第四电极电连接。
进一步地,所述可动电极层的振动敏感区域朝向所述基底的一侧设置有第三防粘结构;其中,在所述基底的厚度方向上,所述第三防粘结构的投影位于所述第四电极的投影范围内。
根据本申请的另一方面,本申请还提供了一种电子烟,所述电子烟包括本申请上述任一实施例所述的电子烟感测组件。
本申请的优点在于,旨在将基底的至少部分第一表面直接作为电容极板的其中一个电极,另一个电极是与之对应的可动电极层,在基底的厚度方向上,所述基底的电极与所述可动电极层的电极二者的投影交叠。从而实现可动电极层和基底之间形成可变电容结构的方案,有利于简化电子烟感测组件的制造工艺。
在一些实施例中,至少一个第一镂空区域环绕所述第一电极还有利于增大背腔的体积,并能够减少反射波所引起的所述可动电极层的表面振动,从而提高电子烟感测组件的电信号侦测的灵敏度和准确性。
在一些实施例中,考虑到所述可动电极层的变形量较大的区域往往是在振膜的中央区域,以及为了减少由于基底的第四电极的占据所造成的对吹气气流的阻碍影响,在所述第四电极上还设置有至少一个第三镂空区域,从而使得所述可动电极层在正对所述第四电极的区域也能够很好的受到吹气气流的作用以产生足够的偏移量,进而能够实现明显提高位于第四电极正上方的所述可动电极层的振动敏感区域对于吹气气流的灵敏度。同时,该第三镂空区域与所述第四镂空区域相配合,还能够有利于吹气气流在整个电子烟感测组件中的流通。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1是根据现有技术提供的电子烟感测组件的结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例一提供的电子烟感测组件的结构示意图;
图3A是图2中所提供的电子烟感测组件的基底的俯视结构示意图;
图3B是图2中所提供的电子烟感测组件的可动电极层的俯视结构示意图;
图4是根据本实用新型实施例二提供的电子烟感测组件的结构示意图;
图5是图4中所提供的电子烟感测组件的基底的俯视结构示意图;
图6是根据本实用新型实施例三提供的电子烟感测组件的结构示意图;
图7是图6中所提供的电子烟感测组件的基底的俯视结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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,本领域技术人员在没有作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。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型中的电子烟感测组件及电子烟做详细阐述。
实施例一
图2是根据本实用新型实施例一提供的电子烟感测组件的结构示意图,图3A是图2中所提供的电子烟感测组件的基底的俯视结构示意图,3B是图2中所提供的电子烟感测组件的可动电极层的俯视结构示意图。
如图2、图3A、图3B所示,本实用新型实施例提供一种电子烟感测组件,包括:
基底100,所述基底100至少部分第一表面为导电层,所述基底100构成第一电极110,所述基底100具有至少一个第一镂空区域101,所述至少一个第一镂空区域101环绕所述第一电极120,以形成背腔,所述背腔与电子烟的外部环境连通;
绝缘层62,所述绝缘层62设置于所述基底100的第一表面;第一支撑部200,所述第一支撑部200设置于所述绝缘层62远离所述基底100的一侧,并且所述第一支撑部200设置在所述绝缘层62的边缘位置;
可动电极层300,所述可动电极层300覆盖在所述第一支撑部200的上方,并且沿所述第一支撑部200的边界被固定,使得所述可动电极层300的振动敏感区域悬空于所述绝缘层62的上方,所述可动电极层300的振动敏感区域构成第二电极310;
其中,在所述基底100的厚度方向上,所述第一电极120以及所述第二电极310二者的投影交叠,以构成可变电容。
示例性地,在本申请实施例中,可动电极层300为振膜,在受到吹气负载时,可动电极层300的振动敏感区域会发生形变,使得第二电极310与第一电极120之间的间距发生改变,从而引起可变电容产生变化。
采用本申请实施例提供的技术方案,旨在将基底的至少部分第一表面直接作为电容极板的其中一个电极,另一个电极是与之对应的可动电极层,从而实现可动电极层和基底之间形成可变电容结构的方案,有利于简化电子烟感测组件的制造工艺,并且至少一个第一镂空区域环绕所述第一电极还有利于增大背腔的体积,减少反射波所引起的所述振膜的表面振动,从而提高电子烟感测组件的电信号侦测的灵敏度和准确性。
正常工作时的吹气负载和非正常工作时受到的吹击负载均通过背腔加载至可动电极层300。所述第一支撑部200支撑于所述基底100和所述可动电极层300之间,用于电性隔绝所述可动电极层300与所述基底100,并为所述可动电极层300提供支撑。所述第一支撑部200为绝缘支撑部,例如可为氧化硅或者氮化硅等。所述第一支撑部200的厚度在2~3um之间,例如,在2.5um附近。使得所述可动电极层300(第二电极310)和所述基底100(第一电极120)之间相对且间隔设置,以使得所述基底100与所述可动电极层300之间形成供可动电极层300振动的振荡声腔。
在本实施例中,所述至少一个第一镂空区域101是一个环形背腔,所述背腔与电子烟的外部环境连通,由于该环形背腔的空间足够较大,故能够减少反射波所引起的所述可动电极层300的表面振动,从而提高电子烟感测组件的电信号侦测的灵敏度和准确性。
如图3A所示,所述基底100还包括:第一支持部121,至少一个第一横梁122,所述至少一个第一横梁122将所述第一电极120与所述第一支持部121固定连接,其中,所述至少一个第一横梁122中的至少一个由导电介质构成,以实现传输所述第一电极120与外部电路(图未示出)之间的电信号。
示例性地,所述第一支持部121位于所述基底100的边缘区域,所述第一支持部121为了支撑可动电极层300以及各个导电电极等。具体地,在所述基底100的厚度方向上,所述第一支持部121的一侧表面上设有第一支撑部200以支撑所述可动电极层300。
示例性地,在本申请的一些实施例中,所述基底100的至少部分第一表面为导电层,例如可以在所述基底100的第一表面通过离子注入作为导电层,以构成第一电极120,也可以直接通过镀一层导电材料来实施,例如电镀铜等,以实现外部电路向所述第一电极120上施加电压信号。
示例性地,在本申请的另一些实施例中,所述基底的全部为导电层,所述基底100为半导体基底,所述基底100包括半导体材料层,所述半导体材料层可以进行掺杂,使得全部的所述半导体材料层具有导电特性,以用于制备所述第一电极120。具体地,所述基底100的所述第一电极120所在区域可通过在半导体材料层中掺杂以形成N型掺杂体或者P型杂体,所述基底100的所述至少一个第一横梁122所在区域中的至少一个可通过在半导体材料层中同样掺杂以形成N型掺杂体或者P型杂体,以实现外部电路向所述第一电极120上施加电压信号。
结合图2和图3B所示,隔离结构340位于所述第一支撑部200的上方,并且隔离结构340在厚度方向上贯穿可动电极层300,在本实施例中,隔离结构340可以是隔离槽,通过所述隔离结构340将所述可动电极层300的导电膜层划分为中心部31和边缘部32,其中,中心部31包括:中心区31a、焊盘区31b以及连接区31c,中心区31a与焊盘区31b通过连接区31c相连。其中,在所述基底100的厚度方向上,中心区31a的投影与所述第一镂空区域101的投影交叠。在本申请实施例中,所述可动电极层300采用四周固支形式固定,故所述可动电极层300的中间部分形变能力要比边缘部分的形变能力大,在实际的使用过程中,可动电极层300的中心区31a与所述第一电极120相对的部分才是有效电容区域(灵敏度贡献区域),因此,通过隔离结构340将中心部31的有效电容区域与边缘部32的无效电容区域隔开,不仅能够起到减小寄生电容的作用,还提升了电容有效区域的电容变化量,从而达到提升产品灵敏度的作用。
进一步地,所述可动电极层300还包括至少一个气孔302,所述至少一个气孔302设置于所述可动电极层300的所述振动敏感区域的边缘。一方面可以调节可动电极层300上的吹气负载,防止出现膜破的现象,另一方面,所述至少一个气孔302可作为气压平衡孔,在电子烟感测组件中,能够防止使用过程中烟油堵住PCB板通孔后自启动现象,从而延长产品的寿命。
进一步地,所述电子烟感测组件还包括:第一焊盘61和第二焊盘51;所述第二焊盘51设置在可动电极层300背离所述第一支撑部200的一侧,并且所述第二焊盘51与所述第二电极310电连接;所述设置在可动电极层300背离所述第一支撑部200的一侧,并且所述第二焊盘51上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层300以及所述第一支撑部200的第一开口41,以暴露所述基底100上的部分导电层,其中,所述第二焊盘51位于所述第一开口41内并与所述第一电极120电连接。
在本实施例中,为了避免可动电极层300在振动时与基底100的第一电极120接触,在所述可动电极层300的振动敏感区域面向所述基底100的一侧设置有第一防粘结构311;在所述基底100的厚度方向上,所述第一防粘结构311的投影位于所述第一电极120的投影范围内。所述第一防粘结构311的形式可以为多种,示例性地,可以是点状,也可以是条状。本实用新型实施例对此不做限制。所述第一防粘结构311的材料为绝缘材料,例如SiNx或者SiOx,以防止可动电极层300形变后与所述基底100的所述第一电极120触碰短路。
实施例二
图4是根据本实用新型实施例二提供的电子烟感测组件的结构示意图,图5是图4中所提供的电子烟感测组件的基底的俯视结构示意图。
如图4-图5所示,本实用新型实施例提供一种电子烟感测组件,包括:
基底100,所述基底100的至少部分第一表面为导电层,所述基底100构成第三电极130,所述基底100具有至少一个第二镂空区域102,所述第三电极130环绕所述至少一个第二镂空区域102,所述至少一个第二镂空区域102构成背腔,所述背腔与电子烟的外部环境连通;
绝缘层62,所述绝缘层62设置于所述基底100的第一表面;
第一支撑部200,所述第一支撑部200设置于所述绝缘层62远离所述基底100的一侧,并且所述第一支撑部200设置在所述绝缘层62的边缘位置;
可动电极层300,所述可动电极层300覆盖在所述第一支撑部200上方,并且沿所述第一支撑部200的边界被固定,使得所述可动电极层300的振动敏感区域悬空于所述绝缘层62的上方,所述可动电极层300的振动敏感区域构成第二电极310;
其中,在所述基底100的厚度方向上,所述第三电极130以及所述第二电极310二者的投影交叠,以构成可变电容。
示例性地,在本申请实施例中,可动电极层300为振膜,在受到吹气负载时,可动电极层300的振动敏感区域会发生形变,使得第二电极310与第三电极130之间的间距发生改变,从而引起可变电容产生变化。
采用本申请实施例提供的技术方案,旨在将基底的至少部分第一表面直接作为电容极板的其中一个电极,另一个电极是与之对应的可动电极层,从而实现可动电极层和基底之间形成可变电容结构的方案,有利于简化电子烟感测组件的制造工艺。
正常工作时的吹气负载和非正常工作时受到的吹击负载均通过背腔加载至可动电极层300。所述第一支撑部200支撑于所述基底100和所述可动电极层300之间,用于电性隔绝所述可动电极层300与所述基底100,并为所述可动电极层300提供支撑。所述第一支撑部200为绝缘支撑体,例如可为氧化硅或者氮化硅等。所述第一支撑部200的厚度在2~3um之间,例如,在2.5um附近。使得所述可动电极层300(第二电极310)和所述基底100(第三电极130)之间相对且间隔设置,以使得所述基底100与所述可动电极层300之间形成供可动电极层300振动的振荡声腔。
示例性地,在本申请的一些实施例中,至少部分第一表面为导电层,例如可以在所述基底100的第一表面通过离子注入作为导电层,以构成第三电极130,也可以直接通过镀一层导电材料来实施,例如电镀铜等,以实现外部电路向所述第三电极130上施加电压信号。
示例性地,在本申请的另一些实施例中,所述基底的全部为导电层,所述基底100为半导体基底,所述基底100包括半导体材料层,所述半导体材料层可以进行掺杂,使得全部的所述半导体材料层具有导电特性,以用于制备所述第三电极130。具体地,所述基底100的所述第三电极130所在区域可通过在半导体材料层中掺杂以形成N型掺杂体或者P型杂体,以实现外部电路向所述第三电极130上施加电压信号。
同样地,参考附图3B所示,在本实施例中,隔离结构340位于所述第一支撑部200的上方,并且隔离结构340在厚度方向上贯穿可动电极层300,通过所述隔离结构340将所述可动电极层300的导电膜层划分为中心部31和边缘部32,其中,中心部31包括:中心区31a、焊盘区31b以及连接区31c,中心区31a与焊盘区31b通过连接区31c相连。其中,在所述基底100的厚度方向上,中心区31a的投影与所述第一镂空区域101的投影交叠。在本申请实施例中,所述可动电极层300采用四周固支形式固定,故所述可动电极层300的中间部分形变能力要比边缘部分的形变能力大,在实际的使用过程中,可动电极层300的中心区31a与所述第一电极120相对的部分才是有效电容区域(灵敏度贡献区域),因此,通过隔离结构340将中心部31的有效电容区域与边缘部32的无效电容区域隔开,不仅能够起到减小寄生电容的作用,还提升了电容有效区域的电容变化量,从而达到提升产品灵敏度的作用。
进一步地,在本实施例中,所述可动电极层300还包括至少一个气孔302,所述至少一个气孔302设置于所述可动电极层300的所述振动敏感区域的中部。优选地,所述至少一个气孔302与所述至少一个第二镂空区域102正对设置。一方面可以调节可动电极层300上的吹气负载,防止出现膜破的现象,另一方面,所述至少一个气孔302可作为气压平衡孔,在电子烟感测组件中,能够防止使用过程中烟油堵住PCB板通孔后自启动现象,从而延长产品的寿命。
进一步地,所述电子烟感测组件还包括:第二焊盘51和第三焊盘71;所述第二焊盘51设置在可动电极层300背离所述第一支撑部200的一侧,并且所述第二焊盘51与所述第二电极310电连接;所述可动电极层300上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层300以及所述第一支撑部200的第二开口42,以暴露所述基底100上的部分导电层,其中,所述第三焊盘71位于所述第二开口42内并与所述第三电极130电连接。
在本实施例中,为了避免可动电极层300在振动时与基底100的第三电极130接触,在所述可动电极层300的振动敏感区域面向所述基底100的一侧设置有第二防粘结构312;在所述基底100的厚度方向上,所述第二防粘结构312的投影位于所述第三电极130的投影范围内。所述第二防粘结构312的形式可以为多种,示例性地,可以是点状,也可以是条状。本实用新型实施例对此不做限制。所述第二防粘结构312的材料为绝缘材料,例如SiNx或者SiOx,以防止可动电极层300形变后与所述基底100的所述第三电极130触碰短路。
实施例三
图6是根据本实用新型实施例三提供的电子烟感测组件的结构示意图,图7是图6中所提供的电子烟感测组件的基底的俯视结构示意图。
如图6-图7所示,本实用新型实施例提供一种电子烟感测组件,包括:
基底100,所述基底100的至少部分第一表面为导电层,所述基底100构成第四电极140,所述基底100的中部具有至少一个第三镂空区域103,所述第四电极140环绕所述至少一个第三镂空区域103,并且所述基底100还具有至少一个第四镂空区域104,所述至少一个第四镂空区域104环绕所述第四电极140,以形成背腔;
绝缘层62,所述绝缘层62设置于所述基底100的第一表面;
第一支撑部200,所述第一支撑部200设置于所述绝缘层62远离所述基底100的一侧,并且所述第一支撑部200设置在所述绝缘层62的边缘位置;
可动电极层300,所述可动电极层300覆盖在所述第一支撑部200上方,并且沿所述第一支撑部200的边界被固定,使得所述可动电极层300的振动敏感区域悬空于所述绝缘层62的上方,所述可动电极层300的振动敏感区域构成第二电极310;
其中,在所述基底100的厚度方向上,所述第四电极140以及所述第二电极310二者的投影交叠,以构成可变电容。
示例性地,在本申请实施例中,可动电极层300为振膜,在受到吹气负载时,可动电极层300的振动敏感区域会发生形变,使得第二电极310与第四电极140之间的间距发生改变,从而引起可变电容产生变化。
采用本申请实施例提供的技术方案,旨在将基底的至少部分第一表面直接作为电容极板的其中一个电极,另一个电极是与之对应的可动电极层,从而实现可动电极层和基底之间形成可变电容结构的方案,有利于简化电子烟感测组件的制造工艺,并且至少一个第四镂空区域环绕所述第四电极还有利于增大背腔的体积,所述背腔与电子烟的外部环境连通,故能够减少反射波所引起的所述振膜的表面振动,从而提高电子烟感测组件的电信号侦测的灵敏度和准确性。
进一步地,在本实施例的技术方案中,考虑到所述可动电极层300的变形量较大的区域往往是在可动电极层300的中央区域,以及为了减少由于基底100的第四电极140的占据所造成的对吹气气流的阻碍影响,在所述第四电极140上还设置有至少一个第三镂空区域103,从而使得所述可动电极层300在正对所述第四电极140的区域也能够很好的受到吹气气流的作用以产生足够的偏移量,进而能够实现明显提高位于第四电极140正上方的所述可动电极层300的振动敏感区域对于吹气气流的灵敏度。同时,该第三镂空区域103与所述第四镂空区域104相配合,还能够有利于吹气气流在整个电子烟感测组件中的流通。
正常工作时的吹气负载和非正常工作时受到的吹击负载均通过背腔加载至可动电极层300。所述第一支撑部200支撑于所述基底100和所述可动电极层300之间,用于电性隔绝所述可动电极层300与所述基底100,并为所述可动电极层300提供支撑。所述第一支撑部200为绝缘支撑体,例如可为氧化硅或者氮化硅等。所述第一支撑部200的厚度在2~3um之间,例如,在2.5um附近。使得所述部300(第二电极310)和所述基底100(第四电极140)之间相对且间隔设置,以使得所述基底100与所述可动电极层300之间形成供可动电极层300振动的振荡声腔。
优选地,所述至少一个第四镂空区域104是一个环形背腔,使得该环形背腔的空间足够较大,以减少反射波所引起的所述可动电极层300的表面振动,从而提高电子烟感测组件的电信号侦测的灵敏度和准确性。
如图7所示,所述基底100还包括:第二支持部141,至少一个第二横梁142,所述至少一个第二横梁142将所述第四电极140与所述第二支持部141固定连接,其中,所述至少一个第二横梁142中的至少一个由导电介质构成,以实现传输所述第四电极140与外部电路(图未示出)之间的电信号。
示例性地,所述第二支持部141位于所述基底100的边缘区域,所述第二支持部141为了支撑所述可动电极层300以及各个导电电极等。具体地,在所述基底100的厚度方向上,所述第二支持部141的一侧表面上设有第一支撑部200以支撑所述可动电极层300。
示例性地,在本申请的一些实施例中,所述基底100的至少部分第一表面为导电层,例如可以在所述基底100的第一表面通过离子注入作为导电层,以构成第四电极140,也可以直接通过镀一层导电材料来实施,例如电镀铜等,以实现外部电路向所述第四电极140上施加电压信号。
示例性地,在本申请的另一些实施例中,所述基底的全部为导电层,所述基底100为半导体基底,所述基底100包括半导体材料层,所述半导体材料层可以进行掺杂,使得全部的所述半导体材料层具有导电特性,以用于制备所述第四电极140。具体地,所述基底100的所述第四电极140所在区域可通过在半导体材料层中掺杂以形成N型掺杂体或者P型杂体,所述基底100的所述至少一个第二横梁142所在区域中的至少一个可通过在半导体材料层中同样掺杂以形成N型掺杂体或者P型杂体,以实现外部电路向所述第四电极140上施加电压信号。
同样地,参考附图3B所示,在本实施例中,隔离结构340位于所述第一支撑部200的上方,并且隔离结构340在厚度方向上贯穿可动电极层300,通过所述隔离结构340将所述可动电极层300的导电膜层划分为中心部31和边缘部32,其中,中心部31包括:中心区31a、焊盘区31b以及连接区31c,中心区31a与焊盘区31b通过连接区31c相连。其中,在所述基底100的厚度方向上,中心区31a的投影与所述第一镂空区域101的投影交叠。在本申请实施例中,所述可动电极层300采用四周固支形式固定,故所述可动电极层300的中间部分形变能力要比边缘部分的形变能力大,在实际的使用过程中,可动电极层300的中心区31a与所述第一电极120相对的部分才是有效电容区域(灵敏度贡献区域),因此,通过隔离结构340将中心部31的有效电容区域与边缘部32的无效电容区域隔开,不仅能够起到减小寄生电容的作用,还提升了电容有效区域的电容变化量,从而达到提升产品灵敏度的作用。
进一步地,所述可动电极层300还包括至少一个气孔302,所述至少一个气孔302设置于所述可动电极层300的所述振动敏感区域的边缘。一方面可以调节可动电极层300上的吹气负载,防止出现膜破的现象,另一方面,所述至少一个气孔302可作为气压平衡孔,在电子烟感测组件中,能够防止使用过程中烟油堵住PCB板通孔后自启动现象,从而延长产品的寿命。
进一步地,所述电子烟感测组件还包括:第二焊盘51和第四焊盘81;所述第二焊盘51设置在可动电极层300背离所述第一支撑部200的一侧,并且所述第二焊盘51与所述第二电极310电连接;所述可动电极层300上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层300以及所述第一支撑部200的第三开口43,以暴露所述基底100上的部分导电层,其中,所述第四焊盘81位于所述第三开口43内并与所述第四电极140电连接。
在本实施例中,为了避免可动电极层300在振动时与基底100的第四电极140接触,在所述可动电极层300的振动敏感区域面向所述基底100的一侧设置有第三防粘结构313;在所述基底100的厚度方向上,所述第三防粘结构313的投影位于所述第四电极140的投影范围内。所述第三防粘结构313的形式可以为多种,示例性地,可以是点状,也可以是条状。本实用新型实施例对此不做限制。所述第三防粘结构313的材料为绝缘材料,例如SiNx或者SiOx,以防止可动电极层300形变后与所述基底100的所述第四电极140触碰短路。
本申请至少一实施例还提供一种电子烟,所述电子烟包括如上所述任一实施例所述的电子烟感测组件。
在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。
可以理解的是,在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。
以上对本申请实施例所提供的麦克风组件进行了详细介绍,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麦克风组件及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (20)
1.一种电子烟感测组件,其特征在于,包括:
基底,所述基底的至少部分第一表面为导电层,所述基底构成第一电极,所述基底具有至少一个第一镂空区域,所述至少一个第一镂空区域环绕所述第一电极,以形成背腔;
绝缘层,所述绝缘层设置于所述基底的第一表面;
第一支撑部,所述第一支撑部设置于所述绝缘层远离所述基底的一侧,并且所述第一支撑部设置在所述绝缘层的边缘位置;
可动电极层,所述可动电极层覆盖在所述第一支撑部上方,并且沿所述第一支撑部的边界被固定,使得所述可动电极层的振动敏感区域悬空于所述绝缘层的上方,所述可动电极层的振动敏感区域构成第二电极;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第一电极以及所述第二电极二者的投影交叠,以构成可变电容。
2.如权利要求1所述的电子烟感测组件,其特征在于,
所述基底的全部为导电层。
3.如权利要求1或2所述的电子烟感测组件,其特征在于,所述基底还包括:
第一支持部,
至少一个第一横梁,所述至少一个第一横梁将所述第一电极与所述第一支持部固定连接。
4.如权利要求3所述的电子烟感测组件,其特征在于,
所述至少一个第一横梁中的至少一个包含导电介质以传输所述第一电极与外部电路之间的电信号。
5.如权利要求1所述的电子烟感测组件,其特征在于,所述可动电极层还包括:
至少一个气孔,所述至少一个气孔设置于所述可动电极层的所述振动敏感区域的边缘。
6.如权利要求1所述的电子烟感测组件,其特征在于,所述电子烟感测组件还包括:
第一焊盘和第二焊盘;
所述第二焊盘设置在可动电极层背离所述第一支撑部的一侧,并且所述第二焊盘与所述第二电极电连接;
所述可动电极层上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层、所述第一支撑部以及所述绝缘层的第一开口,以暴露所述基底上的部分导电层,其中,所述第一焊盘位于所述第一开口内并与所述第一电极电连接。
7.如权利要求1所述的电子烟感测组件,其特征在于,
所述可动电极层的振动敏感区域朝向所述绝缘层的一侧设置有第一防粘结构;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第一防粘结构的投影位于所述第一电极的投影范围内。
8.一种电子烟感测组件,其特征在于,包括:
基底,所述基底的至少部分第一表面为导电层,所述基底构成第三电极,所述基底具有至少一个第二镂空区域,所述第三电极环绕所述至少一个第二镂空区域,所述至少一个第二镂空区域构成背腔;
绝缘层,所述绝缘层设置于所述基底的第一表面;
第一支撑部,所述第一支撑部设置于所述绝缘层远离所述基底的一侧,并且所述第一支撑部设置在所述绝缘层的边缘位置;
可动电极层,所述可动电极层覆盖在所述第一支撑部上方,并且沿所述第一支撑部的边界被固定,使得所述可动电极层的振动敏感区域悬空于所述绝缘层的上方,所述可动电极层的振动敏感区域构成第二电极;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第三电极以及所述第二电极二者的投影交叠,以构成可变电容。
9.如权利要求8所述的电子烟感测组件,其特征在于,
所述基底的全部为导电层。
10.如权利要求8或9所述的电子烟感测组件,其特征在于,所述可动电极层还包括:
至少一个气孔,所述至少一个气孔设置于所述可动电极层的所述振动敏感区域的中部。
11.如权利要求8所述的电子烟感测组件,其特征在于,所述电子烟感测组件还包括:
第二焊盘和第三焊盘;
所述第二焊盘设置在可动电极层背离所述第一支撑部的一侧,并且所述第二焊盘与所述第二电极电连接;
所述可动电极层上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层、所述第一支撑部以及所述绝缘层的第二开口,以暴露所述基底上的部分导电层,其中,所述第三焊盘位于所述第二开口内并与所述第三电极电连接。
12.如权利要求8所述的电子烟感测组件,其特征在于,
所述可动电极层的振动敏感区域朝向所述基底的一侧设置有第二防粘结构;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第二防粘结构的投影位于所述第三电极的投影范围内。
13.一种电子烟感测组件,其特征在于,包括:
基底,所述基底的至少部分第一表面为导电层,所述基底构成第四电极,所述基底的中部具有至少一个第三镂空区域,所述第四电极环绕所述至少一个第三镂空区域,并且所述基底还具有至少一个第四镂空区域,所述至少一个第四镂空区域环绕所述第四电极,以形成背腔;
绝缘层,所述绝缘层设置于所述基底的第一表面;
第一支撑部,所述第一支撑部设置于所述绝缘层远离所述基底的一侧,并且所述第一支撑部设置在所述绝缘层的边缘位置;
可动电极层,所述可动电极层覆盖在所述第一支撑部上方,并且沿所述第一支撑部的边界被固定,使得所述可动电极层的振动敏感区域悬空于所述绝缘层的上方,所述可动电极层的振动敏感区域构成第二电极;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第四电极以及所述第二电极二者的投影交叠,以构成可变电容。
14.如权利要求13所述的电子烟感测组件,其特征在于,
所述基底的全部为导电层。
15.如权利要求13或14所述的电子烟感测组件,其特征在于,所述基底还包括:
第二支持部,
至少一个第二横梁,所述至少一个第二横梁将所述第四电极与所述第二支持部固定连接。
16.如权利要求15所述的电子烟感测组件,其特征在于,
所述至少一个第二横梁中的至少一个包含导电介质以传输所述第四电极与外部电路之间的电信号。
17.如权利要求13所述的电子烟感测组件,其特征在于,所述可动电极层还包括:
至少一个气孔,所述至少一个气孔设置于所述可动电极层的所述振动敏感区域的边缘。
18.如权利要求14所述的电子烟感测组件,其特征在于,所述电子烟感测组件还包括:
第二焊盘和第四焊盘;
所述第二焊盘设置在可动电极层背离所述第一支撑部的一侧,并且所述第二焊盘与所述第二电极电连接;
所述可动电极层上设置有在厚度方向贯穿所述可动电极层、所述第一支撑部以及所述绝缘层的第三开口,以暴露所述基底上的部分导电层,其中,所述第四焊盘位于所述第三开口内并与所述第四电极电连接。
19.如权利要求13所述的电子烟感测组件,其特征在于,
所述可动电极层的振动敏感区域朝向所述基底的一侧设置有第三防粘结构;
其中,在所述基底的厚度方向上,所述第三防粘结构的投影位于所述第四电极的投影范围内。
20.一种电子烟,其特征在于,包括权利要求1-19中任意一项所述的电子烟感测组件。
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