KR20210152540A - 기화기 장치 제조 방법, 기화기 장치 및 흡입기, 바람직하게는 전자 담배 제품 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 전기 기화기(60), 기화기(60)에 공급하기 위한 적어도 하나의 전기 라인(105a, 105b), 및 기화기(60)를 지지하기 위한 캐리어(4)를 포함하는 흡입기(10) 바람직하게는 전자 담배 제품을 위한 기화기 장치(1)의 제조 방법은 기화기(60)와 캐리어(4) 사이에 전기 전도성 접착제(2)를 적용하여 기화기(60)의 전기 라인(105a, 105b)에 대한 전기적 연결을 형성하는 것을 포함하되, 기화기(60)와 접착제(2) 사이의 공융 연결을 형성하기 위해 추가 가열 단계가 수행된다.

Description

기화기 장치 제조 방법, 기화기 장치 및 흡입기, 바람직하게는 전자 담배 제품

본 발명은 적어도 하나의 전기 기화기, 기화기에 전류를 공급하기 위한 적어도 하나의 전기 라인, 및 기화기를 지지하기 위한 캐리어를 포함하는 흡입기를 위한 바람직하게는 전자 담배 제품을 위한 기화기 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 기화기 장치 및 흡입기, 바람직하게는 전자 담배 제품에 관한 것이다.

기존의 전자 담배 제품 각각의 흡입기는 윅-코일(wick-coil) 기술을 기반으로 한다. 모세관력은 액체가 전기적으로 가열 가능한 코일에 의해 가열되어 기화될 때까지 윅을 따라 액체 저장소에서 액체를 운반한다. 윅은 액체 저장소와 기화기 역할을 하는 가열 코일 사이의 액체 전도 연결 역할을 한다.

윅 코일 기술의 한 가지 단점은 액체 공급이 부족하면 국부적으로 과열되어 오염 물질을 생성할 수 있다는 것이다. 이 소위 "건조한 퍼프(dry puff)"는 피해야 한다. 또한, 이러한 기화기 장치는 제조 공정으로 인해 누출되는 경우가 많으므로 예를 들어 공기 공급 및/또는 증기 배출을 통해 액체가 바람직하지 않은 방식으로 누출될 수 있다.

윅 코일 기술의 문제를 피하기 위해 DE 10 2017 111 119 A1에 개시된 기술을 사용하는 일반 기화기가 사용된다. 여기에서 액체는 모세관력에 의해 액체 저장소의 윅 구조에서 기화기의 입구측으로 운반된다. 기화기는 액체를 기화시키고, 기화된 액체는 증기 및/또는 에어로졸로서 기류에 추가될 수 있다. 기화기는 전기 에너지 공급을 위한 전기 라인을 통해 에너지 저장 장치에 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 예를 들어 전기 라인 및/또는 캐리어에 대한 기화기의 전기적 및/또는 기계적 연결 또는 접촉은 인용된 선행 기술에 기재되어 있지 않다.

본 발명의 과제는 기화기의 개선된 접촉, 특히 가능한 가장 낮은 옴 저항으로 고온에서 안정한 접촉을 제공하는 것이다.

본 발명은 독립항의 특징으로 과제를 해결한다.

본 발명에 따르면, 방법은 기화기와 캐리어 사이에 전기 전도성 접착제를 적용하여 전기 라인에 대한 기화기의 전기 연결을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서 기화기와 접착제 사이의 공융(eutectic) 연결을 형성하기 위하여 추가 가열 단계가 수행된다. 본 발명은 기화기와 캐리어 사이의 전기 전도성 접착제가 열 순환하에서도 캐리어에 대한 기화기의 기계적 연결을 지지하거나 제공함과 동시에 전기 라인에 대한 전기적 연결을 제공한다는 것을 인식하였다. 이로써, 전기 전도성 접착제는 기화기 장치의 효과적인 제조를 가능하게 한다.

본 발명에 따른 추가 가열 단계의 결과로서, 접착제는 접촉 영역에서 기화기와 공융 연결을 형성하고, 이는 접착제 결합 및 필요한 경우 경화에 의해 단독으로 형성된 연결보다 더 낮은 옴 저항을 갖는다. 기화기와 접착제 사이의 공융 연결은 기화기와 접착제를 구성하는 재료가 서로 공융 합금을 형성하는 것이다. 공융 연결의 전기 저항은 그 구성 요소를 통해 의도적으로 조정할 수 있으며, 이를 통해 전기 라인(히터 칩 본딩)에 대한 기화기의 전기 연결을 재현할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 가열 단계는 접착제를 경화시키기 위한 전형적인 가열 단계에 추가될 수 있다.

바람직하게는, 추가 가열 단계는 공융 연결을 신뢰성 있게 생성하는 것을 가능하게 하기 위하여 적어도 400℃, 바람직하게는 적어도 550℃, 더 바람직하게는 적어도 700℃의 온도에서 수행되며, 그 공융점은 기화 동안 발생하는 온도 이상이면서 동시에 가열 단계 동안 기화기 장치의 어떠한 구성 요소도 손상되지 않을 만큼 충분히 낮은, 온도에 해당한다. 실리콘-함유 기화기 및 은-함유 접착제를 포함하는 실시양태에서, 추가 가열 단계는 적어도 800℃, 예를 들어 약 845℃의 온도에서 수행된다. 가열 단계에서 적용되는 공융 연결을 형성하기 위한 공융점에 해당하는 온도는 기화기에 적용된 금속층에 의해 영향을 받을 수 있다.

바람직하게는, 추가 가열 단계 전에 접착제의 열 경화는 30분 이상, 바람직하게는 60분 이상 및/또는 150℃ 내지 290℃ 범위의 온도에서 수행하여 기화기가 전기 라인에 전기적으로 연결되거나 공융 연결이 이루어지기 전에 기화기와 전기 라인 사이의 전기적 연결을 준비한다. 이러한 방식으로, 특히 기화기의 위치는 공융 연결이 이루어지기 전에 보장될 수 있다. 따라서, 기화기 장치의 제조 동안 키화기, 캐리어 및/또는 전기 라인 사이에 발생할 수 있는 온도 관련 기계적 응력이 최소화될 수 있다. 가열 단계와 비교하여, 경화에 적용될 온도는 유리한 실시예에서 알 수 있듯이 접착제 및/또는 기화기의 재료에 의존하여 명백하게 제한될 수 있다.

본 발명은 또한 기화기에 공급된 액체를 기화시키기 위한 적어도 하나의 전기 기화기, 기화기에 전류를 공급하기 위한 적어도 하나의 전기 라인, 및 기화기를 보유하고 내부에 또는 위에 전기 라인이 배치되어 있는 캐리어를 포함하는, 흡입기를 위한 바람직하게는 전자 담배 제품을 위한 기화기 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 기화기와 캐리어 사이에 전기 전도성 접착제가 제공되어 기화기와 전기 라인의 전기적 연결을 형성하는 것이 제안된다. 기화기와 캐리어 사이에 제공된 접착제는 기화기의 동작 온도까지 가열하고 실온으로 냉각하는 경우의 기화기와 전기 라인 각각의 캐리어를 기초로 형성하는 상이한 재료의 열팽창의 상이한 계수로 인하여 발생할 수 있는 기화기와 전기 라인 각각의 캐리어 사이에서의 온도 유도 기계적 응력으로 인한 문제를 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면, 기화기와 접착제 사이에 공융 연결이 형성된다. 따라서, 기화기와 전기 라인 사이의 전기적 연결은 낮은 옴 저항 저항을 갖는 반면, 기화기와 접착제를 통한 전기 라인 사이의 전기적 접촉은 공융 연결 없이 높은 옴 저항을 가질 수 있다. 공융 연결은 기화기와 접착제 사이의 높은 옴 접촉 저항 또는 전이 저항을 회피할 수 있다. 전자 담배에서 액체가 기화되는 동안 직면하는 온도와 비교할 때, 공융점에 해당하는 공융 연결의 온도가 액체의 기화 온도보다 높기 때문에 공융 연결은 온도 안정성이 매우 높다.

유리하게는, 접착제는 전기 전도성 및 비용 효율적인 접착제를 제공하기 위해 금속을 함유한다. 특히 은이 유리하다. 은 또는 금속을 함유한 접착제는 온도에 안정적이며, 기화기는 작동 중에 가열되어 액체를 기화시키기 때문에 기화기의 적용에 유리하다. 금속, 특히 은은 공융 연결의 형성을 촉진하고 전기 전도성 접착제로서 접착제 베이스, 특히 플라스틱을 함유하는 베이스와 함께 효과적으로 제공되고 적용될 수 있다.

바람직하게는, 공융 연결은 50 중량% 초과, 유리하게는 65 중량% 초과, 더욱 더 유리하게는 80 중량% 초과의 금속을 포함하는데, 이는 공융 연결이 금속 함량의 증가함에 따라 더 낮은 저항 저항을 갖기 때문이다. 공융 연결은 또한 중량으로 95% 초과의 금속을 포함할 수 있으며, 예를 들어 은과 실리콘의 공융 연결은 중량으로 약 97% 은 을 포함하여, 약 89% 은의 입자 수분율(particle number fraction)을 의미한다.

바람직하게는, 전기 라인은 효과적인 방식으로 전기 라인을 캐리어에 제공하기 위해 전도성 접착제로 적어도 부분적으로 형성된다. 특히, 기화기를 향하는 전기 라인의 일부는 전도성 접착제로 형성될 수 있고, 기화기로부터 멀어지도록 향하고 특히 외장부, 예를 들면 에너지 저장 장치와 접촉하도록 의도된 부분은 전도성 접착제와 다른 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 기화기로부터 멀어지도록 향하는 부분은 금, 구리 및/또는 다른 금속 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있고, 기화기와 대향하는 접착제로 형성된 전기 라인 부분에 전기 전도성으로 연결될 수 있다. 캐리어 및/또는 특히 그 표면은 접착제가 적용되어 전기 라인을 형성할 수 있도록 사전 구조화될 수 있다.

유리한 실시양태에서, 예를 들어 알루미늄을 기재로 하는 추가 금속층이 기화기와 전기 라인 사이의 접촉 영역에서 기화기에 적용되어, 기화기는 전기 라인에 특히 효과적으로는 접촉 영역에 연결될 수 있는 전기 접촉 표면을 구비할 수 있다. 예를 들어, 기화기는 표면 상에 금속층을 포함하는 실리콘 블록, 특히 도핑된 실리콘 블록을 실질적으로 포함할 수 있다. 금속층은 공융 연결을 촉진하고/하거나 기화기와 접착제 및/또는 전기 라인의 전기적 및/또는 재료적 접촉을 단순화할 수 있다. 금속층의 적용은 접촉 영역에서 특히 실리콘을 포함하는 기화기 상에 금속을 퇴적함으로써 수행될 수 있다.

바람직하게는, 캐리어는 기화기를 유지하기 위해 캐리어를 열적으로 안정하게 만들고/만들거나 필요한 경우 기화기와 캐리어 사이의 열 결합을 최소화하기 위해 세라믹 재료로 형성된다. 세라믹 캐리어는 예를 들어 기화기의 작동 중에 발생하는 최대 300℃의 온도까지 화학적 및 기계적으로 안정적이며, 기화기의 수명 주기에서 예를 들어 약 200 내지 100000번 열 부하 변화가 발생한다. 캐리어는 액체 및/또는 에어로졸 또는 증기와 접촉하고 있으므로 특히 기화 중에 발생하는 온도에서 식품 등급이거나 또는 생체 적합성이어야 하며, 이는 세라믹 재료가 선호된다. 캐리어는 적어도 기화기의 영역에서 세라믹 기판으로 만들어질 수 있다. 기화기를 유지 및/또는 접촉하지 않는 캐리어의 다른 부분은 플라스틱과 같은 다른 재료로 만들어질 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 참조하여 아래에서 설명될 것이다.
도 1은 흡입기의 개략도이다.
도 2는 기화기 탱크 유닛의 사시도이다.
도 3은 기화기의 개략적인 사시도이다.
도 4는 금속화를 갖는 기화기의 개략적인 사시도이다.
도 5는 캐리어의 개략적인 사시도이다.
도 6은 기화기 장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐리어의 개략적인 사시도이다.

도 1은 흡입기(10) 또는 전자 담배 제품을 개략적으로 도시한다. 흡입기(10)는 담배 제품(10)의 입 단부(32)에서 적어도 하나의 공기 유입 개구(231)와 공기 유출 개구(24) 사이에 공기 채널(30) 또는 통기구가 제공되는 하우징(11)을 포함한다. 따라서 흡입기(10)의 입 단부(32)는 소비자가 흡입을 위해 빨아들이는 단부를 나타내고, 이에 의해 흡입기(10)에 음압을 적용하고 공기 채널(30)에 기류(34)를 생성한다.

유리하게는, 흡입기(10)는 베이스 부분(16) 및 기화기(60) 및 액체 저장소(18)를 갖는 기화기 장치(1)를 포함하는 기화기 탱크 유닛(20)을 포함하고, 특히 교체가능한 카트리지의 형태일 수 있다. 액체 저장소(18)는 흡입기(10)의 사용자에 의해 재충전될 수 있다. 공기 유입 개구(231)를 통해 흡인된 공기는 공기 채널(30)에서 적어도 하나의 기화기(60)로 향하게 된다. 기화기(60)는 액체 저장소(18)에 연결되거나 연결 가능하며, 여기서 적어도 하나의 액체(50)가 저장된다. 이를 위해, 다공성 및/또는 모세관 액체 전도성 윅 구조(19)는 기화기(60)의 입구측(61)에 유리하게 배열된다.

기화기(60)는 모세관력에 의해 윅 구조(19)에 의해 액체 저장소(18)로부터 기화기(60)로 공급된 액체(50)를 기화시키고, 기화된 액체를 에어로졸/증기로서 출구측(64)에서 기류(34)에 추가한다.

전자 담배(10)는 전기 에너지 저장 장치(14) 및 전자 제어 장치(15)를 더 포함한다. 에너지 저장 장치(14)는 일반적으로 베이스 부분(16)에 배열되고 특히 일회용 전기화학 배터리 또는 재충전 가능한 전기화학 배터리, 예를 들어 리튬 이온 배터리일 수 있다. 기화기 탱크 유닛(20)은 에너지 저장 장치(14)와 입 단부(32) 사이에 배열된다. 전자 제어 장치(15)는 베이스 부분(16)에(도 1에 도시된 것처럼) 및/또는 기화기 탱크 유닛(20)에 적어도 하나의 디지털 데이터 처리 장치, 특히 마이크로프로세서 및/또는 마이크로컨트롤러를 포함한다.

유리하게는, 센서, 예를 들어 압력 센서 또는 압력 또는 유량 스위치가 하우징(11)에 배열되고, 여기서 제어 장치(15)는 센서에 의해 출력된 센서 신호에 기초하여 소비자가 흡입을 위해 담배 제품(10)의 입 단부(32)에서 빨아들이는지를 결정할 수 있다. 이 경우에, 제어 장치(15)는 액체 저장소(18)로부터의 액체(50)를 에어로졸/증기로서 기류(34)에 추가하도록 기화기(60)를 제어한다.

적어도 하나의 기화기(60)는 입 단부(32)로부터 멀어지는 방향으로 향하는 기화기 탱크 유닛(20)의 부분에 배열된다. 이는 특히 베이스 부분(16)과 기화기(60)의 효과적인 전기적 결합 및 제어를 허용한다. 유리하게는, 기류(34)는 액체 저장소(18)를 통해 공기 유출 개구(24)까지 축방향으로 연장하는 공기 채널(30)을 통과한다.

분배될 액체 저장소(18)에 저장된 액체(50)는, 예를 들어, 1,2-프로필렌 글리콜, 글리세롤, 물 및 바람직하게는 적어도 하나의 방향(향미) 및/또는 적어도 하나의 활성 성분, 특히 니코틴의 혼합물이다. 그러나, 액체(50)의 나열된 구성요소는 필수가 아니다. 특히, 향미제 및/또는 활성 성분, 특히 니코틴은 생략될 수 있다.

도 2는 개략적인 기화기 탱크 유닛(20)을 통한 투시 단면도를 도시한다. 기화기 탱크 유닛(20)은 바람직하게는 전기 전도성 재료, 특히 반도체 재료, 바람직하게는 실리콘으로 제조된 바람직하게는 블록형, 바람직하게는 모놀리식 가열체 각각의 기화기(60)를 포함한다. 기화기(60) 전체가 전기 전도성 재료로 제조될 필요는 없다. 예를 들어, 기화기(60)의 표면이 전기 전도성, 예를 들어 금속성, 코팅되거나 바람직하게는 적절하게 도핑되는 것으로 충분할 수 있다. 이 경우 전체 표면을 코팅할 필요가 없고, 예를 들어, 금속 또는 바람직하게는 비금속 또는 비금속식으로 적층된 금속 도체 트랙이 비전도성 또는 반도체성 베이스 본체에 제공될 수 있다. 또한 전체 기화기(60)가 가열되는 것이 필수적인 것은 아니고; 예를 들어, 기화기(60)의 섹션 또는 가열층이 출구측(64)의 영역에서 가열된다면 충분할 수 있다. 기화기(60)는 그의 전기 저항에 기초한 전기 에너지에 의해 가열되고, 따라서 저항성 히터로 지칭될 수 있다.

유리하게는, 기화기(60)에는 기화기(60)의 입구측(61)을 액체 전도 방식으로 기화기(60)의 출구측(64)에 연결하는 복수의 마이크로채널 각각의 액체 채널(62)이 제공된다.

액체 채널(62)의 평균 직경은 바람직하게는 5㎛ 내지 200㎛ 범위, 더욱 바람직하게는 30㎛ 내지 150㎛ 범위, 더욱 더 바람직하게는 50㎛ 내지 100㎛ 범위이다. 이러한 치수로 인해, 모세관 효과가 유리하게 생성되어 입구측(61)에서 액체 채널(62)로 들어가는 액체가 액체 채널(62)이 액체로 채워질 때까지 액체 채널(62)을 통해 위쪽으로 상승한다. 액체 채널(62)의 수는 바람직하게는 4 내지 1000의 범위에 있다. 이러한 방식으로, 액체 채널(62)로의 열 입력은 최적화될 수 있고, 보장된 높은 기화 성능 및 충분히 큰 증기 출구 영역이 구현될 수 있다.

액체 채널(62)은 유리하게는 어레이 형태로 배열된다. 어레이는 s개의 열과 z개의 행을 갖는 매트릭스 형태일 수 있으며, 여기서 s는 유리하게는 2와 50 사이의 범위에 있고 추가로 유리하게는 3과 30 사이의 범위에 있으며/또는 z는 유리하게는 2와 50 사이의 범위에 있고 더욱 유리하게는 3과 30 사이의 범위에 있다. 이러한 방식으로, 높은 기화 성능이 보장된 액체 채널(62)의 효과적이고 용이하게 생산 가능한 배열이 실현될 수 있다.

기화기 탱크 유닛(20)은 기화기(60)와 액체 저장소(18)의 액체 전도 연결을 위한 통로 개구(104)를 갖는 캐리어(4)를 포함한다. 캐리어(4) 및 기화기(60)는 기화기(60)의 전기 및 기계적 연결을 실현하는 기화기 장치(1)의 구성요소이다. 기화기(60)에 액체(50)를 공급하기 위해 윅 구조(19)가 통로 개구(104)에 배열된다.

기화기(60)의 입구측(61)은 액체 전도 방식으로 윅 구조(19)를 통해 액체 저장소(18)에 연결된다. 윅 구조(19)는 모세관력에 의해 액체 저장소(18)로부터 기화기(60)로 액체(50)를 수동적으로 공급하기 위해 사용된다. 윅 구조(19)는 유리하게는 평면 방식으로 기화기(60)의 입구측(61)과 접촉하고 입구측에서 기화기(60)의 모든 액체 채널(62)을 덮는다. 기화기(60) 반대편에서, 윅 구조(19)는 액체 전도 방식으로 액체 저장소(18)에 연결된다.

액체 저장소(18)의 유리한 부피는 0.1 ml 내지 5 ml, 바람직하게는 0.5 ml 내지 3 ml, 더욱 바람직하게는 0.7 ml 내지 2 ml의 범위에 있거나 또는 1.5 ml 이다.

기화기 탱크 유닛(20)은 바람직하게는 제어 장치(15)에 의해 제어 가능한 가열 전압원(71)에 연결 및/또는 연결 가능하며, 이는 기화기(60)의 대향 에지 섹션에 있는 접촉 영역(131)에서 전기 라인(105a, 105b)을 통해 기화기(60)에 연결되어, 가열 전압원(71)에 의해 생성된 전압(Uh)은 기화기(60)를 통과하는 전류 흐름을 초래한다. 전기 전도성 기화기(60)의 옴 저항으로 인해, 전류 흐름은 기화기(60)의 가열 및 그에 따른 액체 채널(62) 내에 함유된 액체의 기화를 야기한다. 이러한 방식으로 생성된 증기/에어로졸은 액체 채널(62)에서 출구측(64)으로 빠져나가, 기류(34)와 혼합된다. 보다 구체적으로는, 소비자의 빨아들임에 의해 초래된 공기 채널(30)을 통과하는 기류(34)를 검출하면, 제어 장치(15)는 가열 전압원(71)을 제어하고, 여기서 액체 채널(62)에 포함된 액체는 자발적 가열에 의한 증기/에어로졸 형태로 액체 채널 밖으로 내몰린다.

기화 온도는 바람직하게는 100℃ 내지 400℃, 보다 바람직하게는 150℃ 내지 350℃, 더욱 더 바람직하게는 190℃ 내지 290℃ 범위이다.

유리하게는, 기화기(60)는 바람직하게는 1000㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 750㎛, 더욱 더 바람직하게는 500㎛ 이하의 층 두께를 포함하는 박막 층 기술을 사용하여 웨이퍼의 부분들로부터 제조될 수 있다. 기화기(60)의 표면은 유리하게는 친수성일 수 있다.

기화기 탱크 유닛(20)은 소비자의 퍼프(puff) 당 액체의 양을 바람직하게는 1μl 내지 20μl, 더욱 바람직하게는 2μl 내지 10μl, 더욱 더 바람직하게는 3μl 내지 5μl의 범위내에 전형적으로 4μl로 분배하도록 조정된다. 바람직하게는, 기화기 탱크 유닛은 퍼프당 액체/증기의 양에 대해, 즉 퍼프 지속시간 당 1초 내지 3초로 조정될 수 있다.

가열 전압원(71)에 의해 생성된 기화기(60)의 구동 주파수는 일반적으로 유리하게는 1Hz 내지 50kHz 범위, 바람직하게는 30Hz 내지 30kHz 범위, 훨씬 더 유리하게는 100Hz 내지 25kHz 범위에 있다.

기화기(60)는 바람직하게는 MEMS 기술을 기반으로, 특히 실리콘으로 만들어지며, 따라서 이는 유리하게는 마이크로전자-기계 시스템이다.

도 3은 기화기(60)의 개략적인 사시도를 도시한다. 기화기(60)는 입구측(61) 및 출구측(64)을 포함한다. 복수의 액체 채널(62)은 입구측(61)과 출구측(64) 사이에서 연장된다. 액체 채널(62)은 유리하게는 특히 기화기(60)의 전기적 및/또는 기계적 접촉을 위해 접촉 영역(131)이 제공되는 서로 이격된 기화기(60)의 에지 섹션 사이에 배열된다. 기화기(60)는 블록-형 또는 직육면체-형이고, 따라서 액체 채널(62)은 직육면체형 기화기(60)의 측면 중 하나에 제공되고 에지 섹션을 형성하는 2개의 접촉 영역(131) 사이에 배열된다. 이 예에서, 접촉 영역(131)은 입구측(61)의 에지 섹션에 제공된다. 이는 입구측(61)의 기화기(60)가 캐리어(4)에 연결되도록 및/또는 전기 라인(105a, 105b)에 대한 전기 연결을 제공하도록 허용한다. 그러나, 다른 실시예에서, 접촉 영역(131)은 또한 기화기(60)의 다른 측, 특히 이 예에서 입구측(61) 반대편의 출구측(64)에 제공될 수 있다. 입구측(61) 및/또는 출구측(64)에 수직인 하나 이상의 면에 접촉 영역(131)을 제공하는 것도 생각할 수 있다.

도 4는 금속화(metallization)(133)를 갖는 기화기(60)의 개략적인 사시도를 도시한다. 도 4에 도시된 실시예는 도 3에 도시된 실시예와 관련하여 설명된다. 기화기는 접촉 영역(131)의 전기 전도도를 증가시키기 위해 및/또는 이후 공정 단계에서 형성될 공융 연결을 촉진하기 위해, 도 4에 도시되지 않은 접착제(2)로의 연결을 개선하기 위하여 접촉 영역(131) 내의 금속층(133)을 포함한다. 금속층(133)은 제조 과정에서 기화기(60)의 표면에 증착될 수 있다. 이것은 기화기(60)와 전기 라인(105a, 105b) 사이의 전기적 연결이 더 낮은 옴 저항으로 만들어지고 더 효과적으로 재현될 수 있게 한다.

도 5는 캐리어(4)의 개략적인 사시도를 도시한다. 전기 라인(105a, 105b)은 캐리어(4) 상에 배열된다. 전기 라인(105a, 105b)은 장착시 기화기(60)가 접촉 영역(131)에서 전기 라인(105a, 105b)에 연결되도록 배열된다. 이 실시예에서, 전기 라인(105a, 105b)은 캐리어(4) 상에 배열된다. 그러나, 다른 실시예에서, 전기 라인(105a, 105b)은 또한 적어도 부분적으로 캐리어(4) 내부로 연장될 수 있으며, 여기서 전기 라인(105a, 105b)은 그에 의해 기화기(60)와 접촉하도록 의도된 섹션에서 캐리어(4)의 표면에 배열된다.

도 5에 도시된 예에서, 접착제(2)는 두 전기 라인(105a, 105b)에 적용된다. 이 예에서, 전기 라인(105a, 105b)은 캐리어(4)의 표면에 제공된다. 따라서, 조립된 상태(도 6 참조)에서, 접착제(2)는 캐리어(4)와 기화기(60) 사이에 배열된다. 접착제(2)는 기화기(60)가 접착제(2)에 의해 접촉 영역(131)에서 전기 라인(105a, 105b)에 연결될 수 있도록 전기 라인(105a, 105b) 상에 배열된다. 접착제(2)가 캐리어(4)에 적용되는 위치들 사이의 거리는 기화기(60)의 접촉 영역(131) 사이의 거리에 대응한다.

이 실시예에서, 통로 개구(104)는 전기 라인(105a, 105b)과 특히 캐리어(4) 사이에 제공되며, 이는 특히 기화기(60)의 입구측(61)이 윅 구조(19)에 의해 액체 전도 방식으로 접촉되도록 한다.

접착제는 특히 은 충전된 1-성분 폴리이미드 접착제, 예를 들어 Panacol Ecolite 237 유형일 수 있다. 그러나, 다른 플라스틱을 갖는 접착제 및 다른 금속을 갖는 필링(filling)도 생각할 수 있다.

전기 라인(105a, 105b)은 캐리어(4)에 적용될 수 있거나 캐리어(4)에는 캐리어(4) 상에 사전 구조화된 전기 라인(105a, 105b)이 이미 제공될 수 있다. 유리하게는 사전 구조화된 전기 라인(105a, 105b)은 온도 안정성, 낮은 반응성, 와이어 본딩 가능 및/또는 납땜 가능하도록 상이한 재료로 또는 상이한 재료의 층 조합으로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 전기 라인(105a, 105b)은 금으로 제조된다.

특히, 통로 개구(104)의 영역 및/또는 기화기(60)와 접촉하거나 작동 동안 기화기(60)에 의해 가열되는 캐리어(4)의 부분들에서, 캐리어(4)는 세라믹 기판으로 제조될 수 있다.

도 6은 도 5를 참조하여 설명된 캐리어(4) 및 도 3 또는 도 4를 참조하여 설명된 기화기(60)를 포함하는 기화기 장치(1)의 개략적인 사시도를 도시한다.

전기 라인(105a, 105b)은 전기 전도성 접착제(2)를 통해 기화기(60)에 전기 전도성으로 연결된다.

이를 위해, 추가 가열 단계는 기화기(60)와 전기 라인(105a, 105b) 사이의 전기적 연결에 낮은 옴 저항을 제공하는 공융 연결을 생성한다.

예시적으로, 실리콘 함유 기화기(60) 및 은 함유 접착제(2)가 제공된다. 당업자에게는 은 및 실리콘은 약 845°C의 온도에서 공융점이 있고 은 함량이 약 89 원자 % 각각이 89 입자 수-% - 이는 약 97 중량 %의 은 함량에 해당 - 인 상 다이어그램(phase diagram)을 포함함이 공지되어 있다. 따라서, 추가 가열 단계는 기화기(60)와 접착제(2) 사이의 공융 연결을 확립하기 위해 접착제(2)를 공융점에 상응하는 온도로 가열해야 한다.

도 7은 전기 라인(105a, 105b)이 전도성 접착제(2)에 의해 부분적으로 형성된 본 발명의 다른 실시예에서 캐리어(4)의 개략적인 사시도를 도시한다. 캐리어(4)는 사전구조화될 수 있어서, 캐리어(4)는 접착제(4)가 전기 라인(105a, 105b)을 형성하기 위해 적용될 수 있는 하나 이상의 리세스(107)를 포함한다. 리세스(107)는 접착제(2)로 채워지고 다음으로 기화기(60)는 접착제(2) 상에 위치될 수 있다. 리세스(107)는 기화기(60)의 리테이너(retainer)를 용이하게 할 수 있다. 리세스(107) 내의 접착제(2)는 기화기(60)와 접촉하는 전기 라인(105a, 105b)의 부분을 형성하고, 기화기(60)로부터 멀어지거나 기화기(60)와 접촉하지 않는 전기 라인(105a, 105b)의 부분에 전기 전도성으로 연결된다. 특히, 기화기(60)와 접촉하지 않는 전기 라인(105a, 105b)의 부분은 캐리어(4)를 너머로 돌출될 수 있어서, 예를 들어 기화기 장치(1)를 외부 부품(도시 없음)에 전기적으로 연결하기 위한 접점 및/또는 커넥터를 제공한다.

다른 실시예에서, 캐리어(4)의 사전 구조화는 접착제(2)가 캐리어(4) 및/또는 전기 라인(105a, 105b)과 더 잘 결합되도록 하는 표면 처리를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 리세스(107)는 필요하지 않을 수 있다.

1 기화기 장치
2 접착제
4 캐리어
10 흡입기
11 하우징
14 에너지 저장 장치
15 제어 장치
16 베이스 부분
18 액체 저장소
19 윅 구조
20 기화기 탱크 유닛
24 공기 유출 개구
30 공기 채널
32 입 단부
34 기류
50 액체
60 기화기
61 입구측
62 액체 채널
64 출구측
71 가열 전압원
104 통로 개구
105a, 105b 전기 라인
107 리세스
131 접촉 영역
133 금속층
231 공기 유입 개구

Claims (10)

1. 적어도 하나의 전기 기화기(60), 기화기(60)에 전류를 공급하기 위한 적어도 하나의 전기 라인(105a, 105b), 및 기화기(60)를 지지하기 위한 캐리어(4)를 포함하는 흡입기(10) 바람직하게는 전자 담배 제품을 위한 기화기 장치(1)의 제조 방법으로서,
   - 기화기(60)와 캐리어(4) 사이에 전기 전도성 접착제(2)가 적용되어 기화기(60)의 전기 라인(105a, 105b)에 대한 전기적 연결을 형성하고,
   - 기화기(60)와 접착제(2) 사이에 공융 연결(eutectic connection)을 형성하기 위해 추가 가열 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   - 상기 추가 가열 단계는 적어도 400℃, 바람직하게는 적어도 550℃, 더욱 바람직하게는 적어도 700℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   - 추가 가열 단계 이전에, 접착제(2)의 열 경화는 적어도 30분, 바람직하게는 적어도 60분 동안 및/또는 150℃ 내지 290℃ 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
4. 흡입기(10), 바람직하게는 전자 담배 제품을 위한 기화기 장치(1)로서,
   - 기화기(60)에 공급되는 액체(50)를 기화시키기 위한 하나 이상의 전기 기화기(60),
   - 기화기(60)에 전류를 공급하기 위한 적어도 하나의 전기 라인(105a, 105b), 및
   - 기화기(60)를 유지하고 그 내부에 또는 그 위에 전기 라인(105a, 105b)이 배치되는 캐리어(4)를 포함하되,
   - 기화기(60)와 캐리어(4) 사이에 전기 전도성 접착제(2)가 제공되며, 이는 기화기(60)의 전기 라인(105a, 105b)에 대한 전기적 연결을 형성하며,
   - 기화기(60)와 접착제(2) 사이에 공융 연결이 형성되는 것을 특징으로 하는, 기화기 장치(1).
5. 청구항 4에 있어서,
   - 접착제(2)는 금속, 특히 은을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기화기 장치(1).
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
   - 상기 공융 연결은 50 중량% 초과, 유리하게는 65 중량% 초과, 더욱 더 유리하게는 80 중량% 초과의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기화기 장치(1).
7. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   - 전기 라인(105a, 105b)은 적어도 부분적으로 전도성 접착제(2)로 형성되는 것을 특징으로 하는, 기화기 장치(1).
8. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   - 예를 들어 알루미늄을 기반으로 하는 추가 금속층(133)이 기화기(60)와 전기 라인(105a, 105b) 사이의 접촉 영역(131)에서 기화기(60)에 적용되는 것을 특징으로 하는, 기화기 장치(1).
9. 청구항 4 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   - 캐리어(4)는 세라믹 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는, 기화기 장치(1).
10. 청구항 4 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 기화기 장치(1)를 포함하는 흡입기(10), 특히 전자 담배 제품.

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