KR20220119113A - 흡입기를 위한 기화기 유닛, 기화기 조립체 및 기화기 카트리지, 이러한 기화기 카트리지를 갖는 흡입기 및 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흡입기(100)의 구성요소인 기화기 유닛(10)을 생산하기 위한 방법에 관한 것으로, a) 연성 회로 기판 재료(11)에 개개의 기화기 유닛(10)을 위한 복수의 사이트(12)를 제공하는 단계로서, 연성 회로 기판 재료(11)는 각각의 사이트(12)에 대한 위치 및/또는 코스의 측면에서 미리 결정된 적어도 도체 경로(13, 14) 및/또는 사전 천공된 영역(15, 16, 24)을 갖도록 선택적으로 사전 구조화되어 있는, 단계, b) 사이트(12) 또는 각각의 사이트(12)에서 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 선택적으로 연결되거나 선택적으로 연결될 수 있는 적어도 하나의 가열 요소(17)를 제공하고 배치하는 단계, 및 c) 각각의 형성된 기화기 유닛(10)을 위한 부분 덮개(19)를 형성하도록 밀봉 재료(18)로 각각의 사이트(12)를 적어도 부분적으로 덮는 단계로서, 밀봉 재료(18)는 밀봉 재료(18)로 형성된 덮개(19)가 각각의 가열 요소(17)를 덮으면서 적어도 에지 구역에서 연성 회로 기판 재료(11)의 적어도 상부면(O)에서 가열 표면(20)을 개방한 상태를 유지하도록 적용되고, 가열 요소(17) 및/또는 회로 기판 재료(11)로부터 멀어지는 방향을 가리키는 덮개(19)의 적어도 외부 표면은 밀봉 표면(21)을 형성하는, 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 기화기 유닛(10) 및 이러한 기화기 유닛(10)을 구비한 기화기 조립체(44), 기화기 카트리지(59) 및 흡입기(100)에 관한 것이다.
Description
본 발명은 흡입기의 구성요소인 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 흡입기의 구성요소인 기화기 유닛, 기화기 조립체 및 기화기 카트리지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 활성 성분 및/또는 향미제가 풍부한 증기/에어로졸을 흡입하도록 형성되고 구성된 흡입기에 관한 것이다.
이러한 기화기 유닛, 기화기 조립체, 기화기 카트리지 및 흡입기는 액체 사치품/자극제 및/또는 액체 의료 제품을 증기 형태로 그리고/또는 에어로졸로서 흡입할 수 있기 위하여 특히 E-담배로서 알려진 전자 담배 관련하여 사치품/자극제 산업에서 그리고 의료 분야에서 사용된다. 소비하는 동안, 사람은 일반적으로 흡입기의 마우스피스를 빨며, 그 결과 기류 채널에서 흡입 압력이 발생하고, 이러한 흡입 압력은 기류 채널을 통해 기류를 생성한다. 그러나, 기류는 예를 들어 펌프와 같은 기계에 의해 생성될 수도 있다. 기류 채널에서, 에어로졸 또는 에어로졸-증기 혼합물을 소비하는 사람에게 투여하기 위해 기화기 유닛에 의해 생성되고 기화된 형태로 제공되는 액체가 기류에 첨가된다. 액체는 기화기 카트리지에 또는 기화기 카트리지 내에 저장된다. 증기 밀도가 같거나 다른 다양한 성분을 가진 다양한 혼합물이 액체로 사용된다. E-담배에 사용하기 위한 전형적인 혼합물은 예를 들어 적용 가능한 경우 니코틴 및/또는 거의 모든 원하는 맛 및/또는 향미제가 풍부한 글리세린 및 프로필렌 글리콜의 성분을 가지고 있다. 혼합물은 상응하여 의료 또는 치료 분야에서, 즉 천식 제제를 흡입하기 위해 사용하기 위한 의약 성분 및 활성 성분을 가질 수 있다.
일반적으로 일회용 제품 또는 일회용 제품의 구성요소인 기화기 유닛은 흡입기에서 중심적으로 중요하다. 특히 기화기 유닛이 있는 기화기 조립체 및/또는 기화기 카트리지가 일회용 제품으로 형성되는 때에 매우 많이 생산되는 기화기 유닛, 기화기 조립체 및 기화기 카트리지 및 흡입기로 이어지는 이러한 기화기 유닛의 사용에 대한 증가 추세가 명백하다. 즉, 기화기 유닛은 대량-생산된 상품(mass-produced product)이다. 기화기 조립체 및 기화기 카트리지에 빠르고 효율적으로 대량으로 장착하거나 그들로부터 흡입기를 생산할 수 있기 위하여 기화기 유닛의 이전에 알려진 생산 방법은 많은 수의 제품을 빠르고 효율적으로 생산하는 데 제한된 정도로만 적합하다.
기화기 유닛은 기화기 조립체의 구성요소이다. 기화기 조립체는 기화기 카트리지의 구성요소이다. 기화기 카트리지는 카트리지 캐리어 및 마우스피스와 함께 흡입기를 형성한다. 기화기 카트리지의 개개의 구성요소, 즉 적어도 하나의 중공 본체, 공급 탱크 및 기화기 유닛은 공동 구성요소로 조합될 수 있고, 이때 이러한 구성요소는 소비하는 사람이 제한된 횟수만큼 흡입 빨아들이도록 설계된 일회용 제품이며 적어도 하나의 전자 제어 유닛 및 에너지원을 포함하는 재사용 가능한 다회용 제품으로 카트리지 캐리어와 함께 흡입기를 형성한다. 그러나, 기화기 카트리지는 먼저 여러 구성요소를 결합하여 형성될 수도 있고, 이때 개개의 구성요소, 즉 특히 중공 본체 및 기화기 유닛은 다회용 제품으로 카트리지 캐리어에 배열되고 별도의 구성요소로서 공급 탱크는 일회용 제품을 형성한다. 궁극적으로, 흡입기는 일반적으로 액체가 들어있는 일회용 제품을 교체하여 다양하게 사용될 수 있다.
일회용 제품(single-use item)과 다회용 제품(multi-use item)은 대응하여 서로 분리 가능하게 연결된다. 다회용 제품인 카트리지 캐리어는 일반적으로 적어도 하나의 전자 제어 유닛 및 전기 에너지원을 포함한다. 에너지원은 예를 들어 전기화학 일회용 배터리 또는 재충전 가능한 전기화학 배터리, 예를 들어 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리일 수 있고, 이러한 배터리에 의해 기화기 유닛의 전기 접촉을 통해 가열 요소에 에너지가 공급된다. 전자 및/또는 전기 제어 유닛은 기화기 카트리지 내의 기화기 유닛을 제어하는 역할을 한다. 그러나, 카트리지 캐리어는 기화기 카트리지의 구성요소를 포함할 수도 있다. 일회용 제품은 다회용 제품에 꽂힐 수 있도록 플러그-온 부품으로 형성되거나 다회용 제품에 삽입될 수 있도록 삽입 부품으로 형성될 수 있다. 플러그 연결 대신에, 나사 연결, 스냅 연결 또는 기타 빠른 연결이 사용될 수도 있다. 기능적으로 준비된 흡입기의 형성을 위한 기계적 및 전기적 커플링은 일회용 제품과 다회용 제품을 연결하여 생산된다.
궁극적으로 용도(예를 들어, E-담배 또는 의료용 흡입기)를 결정하는 구성요소는 기화기 카트리지의 구성요소인 공급 탱크이다. 이것은 일반적으로 사람이 선택하고, 원하는 그리고/또는 요구하는 액체 또는 액체 혼합물(이하 일반적으로 유체라고도 함)뿐만 아니라 기류 채널 및 기화기 유닛을 형성하는 중공 본체를 포함한다. 유체는 기화기 카트리지의 공급 탱크에 저장된다. 유체는 적어도 초기에는 심지 요소와 가열 요소를 통한 모세관 운반으로 인해 공급 탱크 밖으로 액체-투과성(미세-채널의 결과) 기화기 유닛에 의해 전달된다. 에너지원에 의해 생성되어 가열 요소에 인가된 전압은 가열 요소에서 전류의 흐름을 유도한다. 가열 저항, 바람직하게는 가열 요소의 옴 저항의 결과로서, 전류의 흐름은 가열 요소의 가열 및 궁극적으로 기화기 유닛에 위치한 유체의 기화로 이어진다. 이러한 방식으로 생성된 증기 및/또는 에어로졸은 기화기 유닛으로부터 기류 채널의 방향으로 빠져나가 추가 증기로서 기류와 혼합된다. 따라서, 유체는 흐름의 미리 정의된 방향을 갖는 미리 정의된 트랙, 즉 심지 요소를 통해 가열 요소로 그리고 가열 요소를 통해 그리고 기체 형태로 가열 요소 밖으로 기류 채널로의 유체와 같은 미리 정의된 트랙을 갖는다. 기류 채널에서, 기화된 유체는 기류에 의해 운반되며, 예를 들어 소비하는 사람이 기류 채널을 빨거나 펌프가 기류 채널을 통해 기류를 전달한다는 점에서 기류 채널이 압력/진공으로 작용되면 증기/미스트 및/또는 에어로졸이 형성된다.
유체가 공급 탱크로부터 기류 채널로 직접 흐르지 않도록, 기화기 유닛은 공급 탱크로부터 기류 채널로의 접근을 완전히 덮는다. 이러한 맥락에서 완전히 덮인다는 것은 액체가 반드시 기화기 유닛을 통해 안내되어 유체가 공급 탱크로부터 기류 채널로 직접 이동할 수 없고, 오히려 심지 요소와 가열 요소를 통해 "우회(detour)"해야 함을 의미한다. 심지 요소는 한편으로는 특히 거의 비어 있는 공급 탱크의 경우 흡입기에서 몇 번의 흡입을 위해 충분한 유체를 여전히 사용할 수 있도록 하기 위해 유체의 임시(interim) 저장 목적으로 역할을 한다. 다른 한편으로는, 심지 요소는 특히 공급 탱크로부터 기류 채널의 방향으로 유체를 운송하는 역할을 하고 일종의 역류 방지 보호로서 동시에 작용하여 공급 탱크의 방향으로 유체 및/또는 가스 또는 증기의 복귀 흐름을 억제하고 더 고온에서 유체의 개개의 구성요소가 축적되는 것을 방지한다.
기화기 유닛을 생산하기 위한 알려진 방법은 가열 요소, 예를 들어 실질적으로 실리콘 또는 도핑된 실리콘을 갖는 구성요소는 가열 요소가 세라믹에 위치한 통로 개구를 덮는 방식으로 세라믹 기판 상의 도체 경로에 전기적으로 직접 접촉함으로써 연결되도록 제공한다. 이러한 방법은 대량 생산에 제한된 정도로만 적합하다. 이러한 방식으로 생산된 기화기 유닛은 한편으로는 가열 요소에서의 미세-채널을 제외하고 통로 개구의 불투수성의 측면에서 그리고 다른 한편으로는 기화기 유닛을 둘러싸는 흡입기의 구성요소와 함께 기화기 유닛을 장착하는 동안 문제가 있다. 액체가 기류 채널로 들어가지 않고 액체가 기화기 카트리지 또는 흡입기에서 흘러 나오지 않는 것을 보장하기 위해, 추가 밀봉 수단이 예를 들어 밀봉 링 등의 형태로 필요하다. 이것은, 생산 자동화가 어느 정도 매우 복잡하고 따라서 복잡하고 기술적으로 어렵기 때문에, 대응하여 좁은 허용 오차를 갖는 복수의 개별 부품으로 이어져, 공지된 방법으로 생산된 기화기 유닛의 장착이 복잡하고 비용이 많이 든다.
기화기 유닛을 생산하기 위한 다른 공지된 방법에서, 플라스틱이 주위에 분무되는 금속 펀치 스트립(metallic punch strip)에는 가열 요소가 장착된다. 가열 요소가 미리 고정되고 그 다음 펀치 스트립의 도체 경로와 가열 요소의 전기적 접촉이 예를 들어 와이어 본딩을 통해 수행된다. 이러한 방법은 구성된 장치/기계에서만 표준화된 공정들로 단계들의 자동화된 순서가 수행될 수 있으므로 한편으로 복잡하고 따라서 비용이 많이 든다. 이러한 방식으로 제조된 기화기 유닛의 경우, 기화기 유닛을 둘러싸는 흡입기의 구성요소에 의해 이러한 여러 구성요소가 특히 기화기 유닛을 장착하는 동안 다양한 부품의 결과로서 추가 밀봉 수단으로 서로에 대해 밀봉되어야 하므로 밀봉 문제가 더 존재한다. 그 결과, 공지된 방법으로 제조된 기화기 유닛의 장착이 복잡하고 비용이 많이 든다.
따라서, 본 발명의 기반이 되는 목적은 장착-친화적이며(mounting-friendly) 밀봉 특성의 측면에서 최적화된 기화기 유닛의 대량 생산을 위한 효율적인 방법을 제안하는 것이다. 또한, 본 목적은 대량-생산된 물품으로 자동화되고 효율적인 방식으로 생산될 수 있고 최적화된 밀봉 특성을 갖는 장착-친화적인 기화기 유닛, 기화기 조립체, 기화기 카트리지 및 흡입기를 만드는 데 있다.
이러한 목적은 본 발명의 제1 측면에 따라 특히 다음 단계들를 통해 앞서 언급된 방법에 의해 달성되는 것으로, 단계들은 a) 연성 회로 기판 재료에 개개의 기화기 유닛을 위한 복수의 사이트를 제공하는 단계로서, 연성 회로 기판 재료는 각각의 사이트에 대한 위치 및/또는 코스의 측면에서 미리 결정된 적어도 도체 경로 및/또는 사전 천공된 영역을 갖도록 선택적으로 사전 구조화되어 있는, 단계, b) 사이트 또는 각각의 사이트에서 도체 경로에 전기적으로 선택적으로 연결되거나 선택적으로 연결될 수 있는 적어도 하나의 가열 요소를 제공하고 배치하는 단계, 및 c) 각각의 형성된 기화기 유닛을 위한 부분 덮개를 형성하도록 밀봉 재료로 각각의 사이트를 적어도 부분적으로 덮는 단계로서, 밀봉 재료는 밀봉 재료로 형성된 덮개가 각각의 가열 요소를 덮으면서 적어도 에지 구역에서 연성 회로 기판 재료의 적어도 상부면에서 가열 표면을 개방한 상태를 유지하도록 적용되고, 가열 요소 및/또는 회로 기판 재료로부터 멀어지는 방향을 가리키는 덮개의 적어도 외부 표면이 밀봉 표면을 형성하는, 단계를 포함한다. 이러한 순서의 단계를 통해 특수한 기계 등의 추가 개발 없이 기화기 유닛을 대량-생산된 물품으로 생산하는 것이 보장된다. 단계들의 순서는 적어도 부분적으로 자동화된 방식으로 수행될 수 있지만, 바람직하게는 알려진 장치/기계로 구성된 생산 라인 내에서 개별 부품의 전달로부터 설치-준비된(installation-ready) 기화기 유닛까지 무엇보다도 완전히 자동화된 방식으로 수행될 수 있고, 그 결과 물류 요구 사항(logistics requirement)이 비용-절감 방식으로 연성 회로 기판 재료 및 가열 요소 및 밀봉 재료와 같은 개별 부품의 공급 및 생산된 기화기 유닛의 운송으로만 제한된다.
연성 회로 기판 재료는 편리한 캐리어 재료이며 거의 원하는 대로 구성될 수 있는 도체 횡단면을 가진 도체 경로의 에너지-절약 설계를 가능하게 한다. 특히, 최적화된 에너지 효율성을 위해 가능한 한 얇고 가능한 한 좁은 도체 경로 횡단면이 제공될 수 있다. 연성 회로 기판 재료의 사용 및 그 제공은, 캐리어 재료로 플라스틱으로 피복된 세라믹 또는 펀치 스크랩(punch scrap)의 제공과 대조적으로, 도체 경로 및/또는 사전 천공된 영역에 대한 작은 윤곽을 또한 가능하게 하고 예를 들어 펀치 스크랩 공정에서 존재하는 바와 같은 공정-관련 제한이 없는 도체 경로의 넓은 범위의 접촉 가능성을 제공한다. 예를 들어, 회로 기판 재료는 필름 형태의 폴리이미드를 갖거나 이것으로 구성될 수 있다.
본 발명의 측면에서 사전 천공된 영역은 상부면을 하부면으로 연결하는 회로 기판 재료에서의 구멍(hole), 갭(gap), 간극(clearance), 통로(passage) 등이다. 사전 천공된 영역의 예는 각각의 사이트에서 통로 개구를 형성하는 연결 웹 또는 개구에 의해서만 중단되는(interrupted) 예를 들어 원주 방향 분리 갭이다. 생산될 기화기 유닛을 위한 기초를 형성하는 연결 위치를 사이트라고 한다. 연결 위치는 회로 기판 재료의 나머지 부분이 완성된 후 분리/격리될 수 있고 결과적으로 개개의 기화기 유닛을 형성하는 회로 기판 재료의 구역이다. 롤 상의 여러 사이트는 바람직하게는 동일하게 형성되어 연속 스트랜드/벨트로 알려진 것을 형성한다. 사이트들은 개별적으로 연속적으로 그리고/또는 서로 옆에 2개 이상의 열로, 균일하게 또는 서로 오프셋되어 또는 이러한 벨트에서 다른 방식으로 배열/형성될 수 있다. 예를 들어, 사이트들은 체스판과 같은 패턴 또는 육각형 패턴으로 배열될 수 있다. 전기 도체 경로 및 사전 천공된 영역은 각각의 사이트에 대해 미리 정의되고 사전 구조화되며, 실제로 각각의 경우에 생산될 기화기 유닛의 구성에 따른다. 즉, 연성회로 기판 재료는 사전 제작된다. 또한, 사전 제작은 가열 요소가 회로 기판 재료에 별도로 배치되는 가열 요소를 위한 통로 개구로서 사전 천공된 영역 대신에 각각의 사이트에 통합되어 있다는 점에서 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소는 도체 경로에 전기적으로 연결된다. 이 경우, 연성 회로 기판 재료의 제공과 동시에 가열 요소도 제공되므로 단계 a)와 b)가 일치한다. 예를 들어 필름 히터로서 회로 기판 재료에 통합된 가열 요소의 경우, 도체 경로에의 가열 요소의 연결은 이미 존재할 수 있다. 이러한 가열 요소는 액체-투과성이거나 예를 들어 미세-구조화를 통해 액체-투과성일 수 있다. 그러나, 연결은 또한 예를 들어 가열 요소가 도체 경로에 배치되는 경우에만 형성될 수 있다. 이러한 가열 요소는 유리하게는 이미 미세-채널을 가질 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 전기 도체 경로는 회로 기판 재료 상에 가열 요소를 제공하고 배치하기 전에 적용될 수 있다. 예를 들어, 이것은 폴리젯(polyjet), 스크린 인쇄 또는 스탬프 인쇄와 같은 컬러 인쇄 또는 표적 기화(targeted vaporisation)와 유사한 공정으로 발생할 수 있다. 그러나, 임의의 다른 적합하고 공지된 공정도 생각할 수 있다. 즉, 이러한 단계에 의해 회로 기판 재료가 사전 제작되거나 사전 구조화된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 사전 천공된 영역은 또한 가열 요소의 제공 및 배치 이전 또는 이후에 회로 기판 재료에 통합된다. 예를 들어, 사전 천공된 영역은 적절한 펀칭 도구 또는 기타 절단 및 보링(boring) 도구를 통해 통합될 수 있다. 즉, 이러한 단계에 의해 회로 기판 재료가 사전 제작되거나 사전 구조화된다. 도체 경로의 적용 및 사전 천공된 영역의 도입의 순서는 독립적으로 이에 따라 임의의 원하는 순서로 연속적으로 또는 동시에 수행될 수 있다.
가열 요소가 연성 회로 기판 재료의 필수 구성요소가 아니라 단계 b)에서 별도로 장착되는 구조적 요소/가열 칩으로 제공되는 경우, 가열 요소 또는 각각의 가열 요소의 배치는, 예를 들어 적절한 SMT 픽-앤-플레이스 기계에 의해, 통로 개구로서 회로 기판 재료에 형성된 사전 천공된 영역 또는 각각의 사전 천공된 영역의 위에 톱질된(sawn) 웨이퍼 복합재 또는 필름 가열 요소를 포함하는 실리콘으로 상당히 구성된 예를 들어 히터 칩일 수 있는 각각의 가열 요소를 수신하고 출력하는 것을 포함한다. 장착된 가열 요소를 도체 경로에 전기적으로 연결하기 위해, 아래를 참조하기 바란다. 가열 요소를 사이트 또는 각각의 사이트에 제공하고 배치하는 것은 본 발명의 측면에서 예를 들어 원하거나 필요로 하는 한 모든 제2 사이트에, 또는 결함이 없는(fault-free) 사이트에만 제공하고 배치하는 것을 또한 포함한다. 따라서, 각각의 사이트의 용어는 임의의 원하는 사전 정의된 사이트 이외의 다른 것을 의미하지 않는다.
단계 c)에서 적어도 가열 요소 또는 각각의 가열 요소는 예를 들어 적절한 실리콘, 플라스틱, 폴리이미드, 고무 또는 밀봉 재료로 적합한 기타 재료로 예를 들어 필름-보조-성형 방법으로 알려져 있는 것에 의해 부분적으로 둘러싸여 있다. 밀봉 재료는 위에서 언급된 재료의 임의의 원하는 조합으로부터 다층 구조를 가지며 각각의 경우에 목록과 상이하거나 동일한 상기 언급된 재료로 필름-보조-성형 방법의 다중 사용에 의해 제조되는 것을 생각할 수도 있다. 가열 요소의 구역, 즉 특히 가열 표면은 부분적으로 함몰되어 있다. 한편으로, 각각의 가열 요소의 (추가) 기계적 유지(retention)는 덮개의 형성으로 형성된다. 다른 한편으로 특히 유리하게는, 밀봉 표면이 덮개와 동시에 생성된다. 원하는 또는 필요한 윤곽에 적합한 신뢰할 수 있는 밀봉 표면은 밀봉 재료로 사이트를 적어도 부분적으로 분무 또는 몰딩함으로써 적어도 부분적으로 덮음에 따라 특히 유리하게 달성될 수 있다. 기화기 유닛에 통합된 밀봉 표면/씰(seal)은, 바람직하게는 정의된 밀봉 표면과 함께, 흡입기에 장착하는 동안 예를 들어 추가 밀봉 수단과 같은 필요한 구성요소의 수를 줄일 수 있다. 그 결과, 장착이 단순화되고 공정의 자동화가 최적화된다. 밀봉 재료로 각각의 사이트를 적어도 부분적으로 덮는 것의 다른 이점은 덮개의 형상화의 결과로 예를 들어 공기 및/또는 액체 안내를 위한 기화기 유닛의 둘러싸는 기하학적 형상이 기화기 유닛에 포함되어 있고, 즉 각각의 기화기 유닛의 통합형 구성요소라는 사실에 있다. 밀봉 재료가 단계 c)에서 적용된다는 사실로 인해, 가열 요소의 가열 표면에 대한 날카로운 경계(sharp delimitation)가 또한 달성될 수 있어 활성 가열 표면, 즉 탱크로부터의 액체를 위한 활성 통로 구역에 직접 효과적인 밀봉이 달성된다. 단계 c)에서, 선택적으로 가열 요소를 지지하는 상부면에만 밀봉 재료가 제공된다. 각각의 기화기 유닛의 하부면은 회로 기판 재료에 의해 밀봉 재료가 없이 범위가 정해질 수 있다.
연성 회로 기판 재료는 바람직하게 단계 a)에서 RFID 칩을 위한 적어도 하나의 사이트가 단일의 기화기 유닛에 대한 각각의 사이트의 구역에 형성되는 경우 제공되며, 연성 회로 기판 재료는 RFID 안테나로서 미리 결정된 도체 경로의 위치 및/또는 코스의 측면에서 사전 구조화된다. 따라서, 어떤 경우에도 회로 기판 재료에 존재하는 설치 공간/공간을 사용하여 설치 공간을 변경하지 않고 대량 생산 동안 효율성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 그로부터 얻은 각각의 기화기 유닛의 기능성을 개선한다는 점에서 높은 수준의 통합(integration)이 달성된다. RFID 안테나로서 미리 결정된 도체 경로는 궁극적으로 적어도 하나의 코일을 형성하며, 이때 송신 및 수신 코일은 바람직하게는 작은 간격으로 서로에 대해 평행한 평면에서 서로 별도로 형성될 수 있거나 공동 송신 및 수신 코일로서 통합적으로 형성될 수 있다. 바람직한 추가 개발예는 또한 선택적으로 가열 요소 및/또는 RFID 칩이 통합될 수 있는 경우 특히 모듈식 제품 개념을 가능하게 한다.
하나의 유리한 추가 개발예에서, 연성 회로 기판 재료는 적어도 RFID 칩의 전자 연결을 위한 각각의 사이트에 대한 위치 및/또는 코스의 측면에서 적어도 미리 결정된 도체 경로 및/또는 사전 천공된 영역으로 선택적으로 사전 구조화된다. 그 결과, 연결부 및/또는 안테나 자체가 회로 기판 재료의 구조화 공정 동안 이미 제공되고 통합되어, 기화기 유닛의 특히 컴팩트하고 효율적인 생산을 보장한다.
RFID 칩은 바람직하게는 단계 b) 이전, 함께 또는 이후에 수행될 수 있는 단계 k)에서 각각의 사이트에 제공되고 배치된다. 이것은 RFID 칩 또는 각각의 RFID 칩이 연성 회로 기판 재료의 일체형 구성요소가 아니라 단계 k)에서 별도로 장착되는 구조적 요소로 제공되는 경우에 수행된다. 예를 들어, NFC 구성요소는 RFID 칩으로 제공되고 배치될 수 있다. 그러나, 다른 근거리 무선 모듈(short-distance radio module)도 사용될 수 있다. RFID 칩 또는 각각의 RFID 칩은 RFID 안테나 또는 각각의 RFID 안테나와 통신할 수 있도록 자체적으로 안테나를 가질 수 있다. RFID 칩 또는 각각의 RFID 칩의 배치는 예들 들어 각각의 RFID 칩을 받고 내보내는 것과 마찬가지로 적절한 SMT 픽-앤-플레이스 기계를 사용하여 수행된다. 장착된 RFID 칩을 도체 경로에 전기적으로 연결하기 위해, 아래를 참조하기 바란다.
언급된 바와 같이, RFID 칩은 회로 기판 재료의 통합형 구성요소일 수 있다. 선택적으로, 별도의 RFID 칩이 제공, 배치 및 도체 경로에 전기적으로 연결되며, 이때 각각의 사이트의 RFID 칩은 RFID 안테나를 형성하는 도체 경로에 선택적으로 연결되거나 선택적으로 연결될 수 있다. 연결은 전기적으로 또는 무선 신호를 통해 수행될 수 있다.
특히 습기로부터 RFID 칩을 보호하기 위해, RFID 칩을 위한 사이트는 또한 가열 요소에 대한 각각의 사이트를 부분적으로 덮기 위해 추가적으로 단계 c)에서 밀봉 표면의 형성과 함께 밀봉 재료로 선택적으로 덮인다.
단계 a)에서 연성 회로 기판 재료의 제공은 바람직하게는 롤 상에 저장된 회로 기판 재료를 롤아웃하거나 매거진 등에 저장된 회로 기판 재료의 일부를 공급함으로써 선택적으로 수행된다. 연성 회로 기판 재료의 롤은 공간-절약형으로 보관될 수 있으며 간단한 롤아웃/풀림으로 많은 사이트들을 신속하게 제공할 수 있게 한다. 매거진 등으로부터 회로 기판 재료의 일부를 공급하는 경우에도 동일하게 적용된다.
단계 c)에서, 각각의 사이트는 유리하게는 밀봉 재료로 적어도 부분적으로 둘러싸여, 기화기 유닛을 둘러싸는 흡입기의 구성요소에 대한 추가 밀봉 수단이 없는 기존 연결을 위한 밀봉 표면이 덮개의 외부 표면 상의 연성 회로 기판 재료의 상부면 및 상부면과 반대하는 하부면 모두에 추가로 형성된다. 특히 회로 기판 재료의 하부면 상에 추가의 바람직하게 형성된 밀봉 표면의 형성은 상부면 상에 밀봉 재료를 도포하기 전/중/후에 또한 수행될 수 있다. 따라서, 기화기 유닛은 예를 들어 표준화된 기화기 조립체 등에 특히 쉽고 특히 밀봉 방식으로 장착될 수 있다.
위에서 추가로 설명된 바와 같이, 가열 요소는 또한 별도의 구조적 요소로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 특히 유리하게는 단계 b)는 단계 b1)로서 연성 회로 기판 재료의 상부면 상의 각각의 사이트에서 적어도 도체 경로의 접촉 표면 상에 전기 접촉 재료를 적용하는 것, 단계 b2)로서 회로 기판 재료의 상부면을 하부면에 연결하는 사전 천공된 영역이 가열 요소 또는 각각의 가열 요소에 의해 완전히 또는 부분적으로 덮이도록 각각의 사이트의 구역에 적어도 하나의 가열 요소를 배치하는 것, 및 단계 b3)으로서 각각의 사이트에서 가열 요소와 도체 경로 사이의 전기 연결을 형성하는 것을 포함한다.
위에서 추가로 설명된 바와 같이, RFID 칩은 별도의 구조적 요소로서 제공될 수 있다. 단계 k)는 선택적으로 단계 k1)로서 연성 회로 기판 재료의 상부면 상의 RFID 칩을 위한 각각의 사이트에서 적어도 도체 경로의 접촉 표면 상에 전기 접촉 재료를 적용하는 것, 단계 k2)로서 각각의 사이트의 구역에 적어도 하나의 RFID 칩을 배치하는 것, 및 단계 k3)으로서 각각의 사이트에서 RFID 칩과 도체 경로 사이의 전기적 연결을 형성하는 것을 포함한다. 추가 실시예 또는 바람직한 추가 개발예에서, 전기 접촉 재료는 또한 RFID-칩의 접촉부에 적용될 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 이방 전도성 접착제는 접촉의 구역에서 칩의 하부면 상에 적용될 수 있고, 이러한 방식으로 준비된 칩은 연성 회로 기판 재료의 도체 경로 상에 배치된다.
예를 들어 납땜 페이스트, 땜납, 소결 페이스트, 전기 전도성 접착 재료 등 또는 상기 언급된 접촉 재료 중 하나 이상의 조합일 수 있는 전기 접촉 재료의 적용은 적합한 방법에 의해 수행될 수 있다. 적합한 방법의 예는 스크린 인쇄, 스텐실 인쇄, 패드 인쇄, 분배(dispensing) 등 또는 상기 언급된 방법 중 하나 이상의 조합이다. 이러한 방법은 적절한 장치의 도움으로 수행된다. 적합한 장치의 일 예는 스크린-인쇄 기계이다.
가열 요소 및 또한 RFID 칩의 배치는 바람직하게는 SMT 픽-앤-플레이스 기계 등으로 수행될 수 있다. 전기 연결의 형성은 예를 들어 노(furnace), 소결 프레스, 접촉 열패드(contact thermode) 등에서의 열 및/또는 압력 또는 상기 언급된 변수들 중 하나 이상의 조합에 의해 예를 들어 접촉 재료를 변형함으로써 수행될 수 있다. 와이어 본딩으로 알려진 것을 통한 배선도 단계 b3)에서 선택적으로 가능하다. 기화기 유닛의 제조 공정을 표준화된 제조 공정 및 제조 장치에 적응시킨 결과, 특히 단계 b)에서, 한편으로는 기화기 유닛의 대량 생산이 보장되고, 다른 한편으로는 특수한 방법/특수한 기계를 사용할 때 발생할 수 있는 용량 병목 현상(capacity bottleneck)이 확실하게 방지된다.
나노와이어링(nanowiring) 방법으로 알려진 것이 가열 요소의 전기 접촉에 사용되는 것도 생각할 수 있다. 나노와이어링 방식의 경우, 표면에 나노와이어가 증대된다. 나노와이어링 방식은 패드 프린팅과 유사한 갈바닉(galvanic) 공정이다. 이러한 경우, 전해액을 지닌 패드가 기판 상에 눌려진다. 직경이 수 나노미터에서 수 마이크로미터이고 길이가 수백 나노미터에서 수십 마이크로미터인 금속 잔디(metallic lawn)가 패드의 다공성 층으로 성장한다(grow). 기판은 구조화 공정(마스킹(masking)이라고도 함)에 의해 나노와이어링 코팅으로 제공된 구역에서만 코팅된다. 마지막으로, 스트리핑(stripping) 공정 동안, 연결에 필요하지 않은 모든 재료가 제거되고 기판 세척이 수행된다. 갈바닉 공정의 결과로, 실질적으로 모든 갈바닉 분리 가능한 금속으로부터 나노와이어를 생산하는 것이 가능하다. 예를 들어, 구리, 금 또는 니켈은 나노와이어링 코팅의 생산에 사용될 수 있다.
클레트용접(KlettWelding)으로 알려진 것의 경우, 나노와이어링 방법에 의해 준비된 2개의 기판(substrate), 즉 각각의 경우 나노와이어링 코팅에 연결되어 나노와이어가 제공되는 가열 요소 상의 부분 및 회로 기판 재료 상의 도체 경로의 부분은 실온에서 압축(예를 들어, 20 MPa)에 의해 연결된다. 이러한 힘은 상업적으로 이용 가능한 픽-앤-플레이스 기계 또는 플립 칩 본더(flip chip bonder)에 의해 부품 크기의 함수로 적용될 수 있다. 큰 표면 영역 연결은 전기 모터 또는 유압 모터로 생성된다. 간단한 무릎 레버 프레스(knee lever press)의 사용도 가능하다. 직경이 작기 때문에, 개개의 와이어가 순간적으로 기계적으로 그리고 추가적으로 냉간 용접(cold welding)과 유사한 원자 격자(atom lattice) 수준에서 연결된다. 결과적인 연결은 동시에 높은 기계적 강도와 함께 압연 구리에 비교할 만한 전기적 및 열적 특성 데이터를 갖는다.
클레트소결(KlettSintering) 공정으로 알려진 것에 의해 전기 연결이 수행되는 것도 생각할 수 있다. 이러한 경우, 단지 하나의 기판, 즉 회로 기판 재료 또는 가열 요소만이 나노와이어링 코팅을 갖는다. 제2 기판, 즉 가열 요소 또는 회로 기판 재료는 구리-도금(copper-plated) 또는 금-도금 표면이 필요하다. 두 기판 모두 압축되고(예를 들어, 20 MPa) 210℃ 범위의 온도가 예를 들어 열패드를 통해 연결 존에 도입된다. RFID 칩의 전기적 접촉에도 동일하게 적용된다.
본 방법의 하나의 바람직한 추가 개발예에서, 단계 c) 후에, 밀봉 재료로 사이트를 덮거나 둘러싸는 동안 생성된 밀봉 재료의 스프루(sprue) 부분이 단계 d)에서 제거된다. 따라서, 적어도 하나의 연결 웹을 제외하고 각각의 사이트 또는 그 위에 형성된 기화기 유닛은 기화기 유닛의 구성 부품이 아닌 회로 기판 재료 및 모든 추가 연결로부터 해제되거나 분리된다. 그러나, 회로 기판 재료로부터 벨트로부터 기화기 유닛을 격리하는 경우에 스프루 부분의 해제 또는 분리가 동시에 수행되는 것도 생각할 수 있다.
바람직하게는, 단계 c) 또는 d) 후에, 복수의 완성된 밀봉 기화기 유닛이 제공된 회로 기판 재료는 추가 사용을 위해 단계 e)에서 선택적으로 롤 상으로 다시 감겨지거나 매거진 등에 수집될 수 있다. 롤업/연결은 특히 가열 요소와 회로 기판 재료 사이의 영구 연결 시점부터 단계 b) 이후에 이미 수행될 수도 있다. 추가 사용은 저장, 중간 저장 또는 추가 처리일 수 있다. 단계 a) 및 b) 또는 a) 내지 c) 또는 d)에서 그 위에 생성된 기화기 유닛을 갖도록 생산된 회로 기판 재료의 중간 롤업/수집의 결과로, 기화기 유닛의 공간-절약형 효과적인 대량 생산이 적극적으로 지원된다. 예를 들어, 완전한 롤 또는 매거진 등에 복수의 기화기 유닛이 공급될 수 있어 임의의 원하는 위치에서 완전한 격리 후에 기화기 유닛의 대량 장착이 후속적으로 가능해진다.
기화기 유닛의 장착을 준비하기 위해, 밀봉 기화기 유닛은 단계 f)에서 추가 사용을 위해 연성 회로 기판 재료로부터 격리된다. 격리는 예를 들어 바람직하게는 회로 기판 재료에 대한 나머지 연결 웹 또는 각각의 나머지 연결 웹이 분리된다는 점에서 회로 기판 재료로부터 펀칭에 의해 수행될 수 있다. 기화기 유닛은 또한 회로 기판 재료로부터 완전히 즉 완전히 또는 부분적으로 원주 방향으로 사전 천공된 영역이 없이 분리될 수 있다. 톱질(sawing) 또는 절단도 격리를 위한 옵션이다. 그 다음, 격리된 기화기 유닛이 트레이웨어(trayware) 또는 벌크웨어(bulkware)로 추가 처리되거나 추가로 직접 장착될 수 있다.
기화기 유닛을 완성하기 위해, 적어도 하나의 심지 요소가 단계 g)에서 각각의 사이트의 가열 요소의 자유 가열 표면 상의 연성 회로 기판 재료의 상부면 상에 또는 상부면에 배치될 수 있다. 심지 요소는 바람직하게는 회로 기판 재료의 상부면(O) 상에 또는 상부면(O)에 장착된다. 심지 요소는 특히 일체형 형성의 경우 예를 들어 SMT 픽-앤-플레이스 기계를 통해 자유 가열 표면에 배치될 수 있다. 심지 요소는 또한 입상 심지 요소로 구성될 수 있으며 장착을 위해 부어질(poured) 수 있다. 입상 심지 요소는 부음 및/또는 형성의 결과로 미세-채널을 형성하는 복수의 과립형 입자(granulate-like grain)로 적어도 부분적으로 형성된다. 심지 요소가 가열 요소와 조합하여 이미 형성되어 있는 경우, 가열 요소 따라서 동시에 심지 요소 또는 가열 표면에 및/또는 가열 표면 위에 가열 요소는 심지 요소를 가지며, 심지 요소는 또한 가열 요소의 배치에 의해 동시에 배치된다. 심지 요소는 단계 b)와 함께 또는 단계 b) 이후에 임의의 원하는 단계의 순서에 상응하게 배치될 수 있다. 단계 b) 이후에 배치하는 동안, 심지 요소 또는 각각의 심지 요소는 여전히 단계 c) 이전 또는 단계 c) 이후에 배치될 수 있다. 각각의 심지 요소를 고정하기 위해, 예를 들어 c) 단계 후에 밀봉 재료 등에 의해 형성된 리세스/포켓에 배치될/밀어넣어질/장착될/고정될 수 있다. 심지 요소는 또한 단계 c) 이후에 자유 가열 표면에 배치될 수 있고 예를 들어 기화기 조립체의 구성요소에 형성된 수용부(receiver) 내로 밀어 고정될 수 있다. 심지 요소를 장착/배치하는 시간은 궁극적으로 거의 원하는 대로 선택될 수 있다. 회로 기판 재료로부터 기화기 유닛을 격리한 후 심지 요소를 배치하는 것도 가능하다.
본 방법의 하나의 바람직한 추가 개발예에서, 바람직하게는 단계 b2) 및 k2)와 함께, 적어도 하나의 추가 전자 부품이 단계 h)에서 각각의 사이트의 구역에 배치될 수 있다. 전자 부품은 예를 들어 개개의 기화기 유닛의 고유한 식별을 위한 특성 요소 및 NFC 요소, RFID 요소 또는 디지털 메모리 칩(예를 들어 EEPROM)으로 사용되는 ID 칩이다. ID 칩 또는 각각의 ID 칩은 또한 안테나, 예를 들어 NFC 안테나 또는 RFID 안테나에 선택적으로 연결될 수 있다. 사이트에서 ID 칩 또는 각각의 ID 칩의 위치에 따라 다양한 옵션이 가능하다. 또한, ID 칩 대신에 또는 ID 칩에 추가하여 추가 구성요소를 위치시킬 수 있는 것으로, 센서 및 기타 전자 부품이 상응하는 전기 접촉 표면의 구역에서 상부면뿐만 아니라 하부면 상에 배치될 수 있다. ID 칩 및 임의의 기타 구성요소도 덮개로 적어도 부분적으로 덮이거나 둘러싸일 수 있다. 덮음/둘러쌈은 특히 전자 부품이 단계 c) 전에 배치될 때 가열 요소가 또한 덮이거나/둘러싸이는 밀봉 재료로 수행될 수 있다. 그러나, 덮음/둘러쌈은 동일한 밀봉 재료 또는 제2 재료, 특히 밀봉 재료를 사용하여 별도의 단계에서 수행될 수도 있다.
바람직하게는, 단계 h) 이전에, 그리고 특히 바람직하게는 함께, 따라서 단계 b1) 및 k1)과 동시에, 접촉 재료가 연성 회로 기판 재료의 상부면 및/또는 하부면 상의 각각의 사이트에서 도체 경로의 접촉 표면 상에 적용될 수 있고, 단계 h) 이후에, 바람직하게는 함께, 따라서 단계 b3) 또는 k3)과 동시에, 각각의 사이트에서 전자 부품 또는 각각의 전자 부품과 도체 경로 사이에 전기 연결이 형성된다. 이에 상응하여 가열 요소에 사용된 생산 기계가 사용될 수 있다.
각각의 가열 요소 및/또는 각각의 RFID 칩 및/또는 각각의 추가 전자 부품은 특히 바람직하게는 은 소결, 공융 결합, 전도성 접착, 이방 전도성 접착, 클레트용접, 클레트소결, 납땜, 용접을 통한 직접 접촉의 목록으로부터 하나 이상의 방법을 사용함으로써 연성 회로 기판 재료의 도체 경로에 전기적으로 연결된다. 그 결과, 충분한 단열과 함께 도체 경로에 대한 특히 우수한 접촉이 달성된다.
선택적으로, 기류 채널의 적어도 일부는 각각의 사이트의 회로 기판 재료의 하부면 상에 밀봉 재료로부터 그리고/또는 밀봉 재료로 각각의 사이트를 덮거나 둘러싸는 동안 단계 c)에서 형성된다. 기류 채널의 부분들의 형성은 또한 단계 c) 이전 및 단계 c) 이후에, 그리고 실제로 가열 요소가 또한 덮이는/둘러싸이는 밀봉 재료에 의해 또는 제2 밀봉 재료에 의해 수행될 수 있다. 이러한 실시예는 기류 채널이 기화기 유닛을 둘러싸는 구성요소와 조합하여 원주 방향 면에서 폐쇄되는 연속적인 기류 채널이 단지 되므로 "개방형" 변형예로 알려진 것을 유도한다.
추가 옵션에서, 기류 채널의 일부인 관형의 사전 제작된 부분이 회로 기판 재료의 하부면 상에 배치되고 추가 밀봉 재료에 의해 둘러싸여 각각의 사이트에 고정된다. 이러한 실시예는 기화기 유닛 자체가 원주 방향 면에서 폐쇄되는 기류 채널의 연속적인 부분을 포함하므로 "폐쇄형" 변형예로 알려진 것을 유도한다.
적어도 단계 a) 내지 c)는 특히 바람직하게는 각각의 단계에서 복수의 사이트가 동시에 처리되는 방식으로 생산 라인의 별개의 또는 동일한 생산 스테이션에서 각각의 경우 연속적으로 수행된다. 그 결과, 고도로 최적화된 부품 물류 관리(parts logistics)를 통해 신속하고 효율적인 시리즈 생산을 위한 고도의 자동화가 보장된다.
기화기 유닛의 전체 생산 공정은 특히 바람직하게는 여러 생산 스테이션이 있는 공동 생산 라인에서 수행되며, 그 결과 위에서 언급한 이점들이 더욱 더 지지된다.
하나의 바람직한 추가 개발예에서, 바람직하게는 폴리이미드로 구성되는 사전 구조화된 연성 회로 기판 재료는 공급 롤로부터 연속 스트랜드로서 풀리고 여러 생산 스테이션을 포함하는 생산 라인을 통해 연속적으로 또는 간헐적으로 운송된다. 따라서, 예를 들어 연속 스트랜드를 롤아웃하는 것이 가능하여, 예를 들어 제1 생산 스테이션에서 단계 b)는 복수의 기화기 유닛에 대한 복수의 사이트에서 수행된다. 단계 b)의 완료 후, 연속 스트랜드는 단계 b)의 수행을 위한 연속 스트랜드의 후속 부분을 제1 생산 스테이션의 구역으로 운송하기 위해 추가로 운송될 수 있다. 예를 들어, 이미 방법의 단계 b)를 거친 선행 부분은 단계 c)를 수행하기 위해 선택적으로 제2 생산 스테이션에 위치될 수 있다. 이러한 공정 순서는 단계 k)를 포함하여 단계 h)까지 연속적으로 수행될 수 있다. 따라서, 모든 생산 단계는 바람직하게는 생산 라인의 도움으로 완전히 자동화된 방식으로 수행될 수 있다. 본 방법은 또한 연성 회로 기판 재료의 부분들에 하나의 사이트 또는 여러 사이트가 예를 들어 매거진, 카세트 등에 공급되고 매거진 등의 유무에 관계없이 생산 라인을 통해 운송된다는 점네서 상응하게 수행될 수 있다.
또한, 본 목적은 본 발명의 제2 측면에 따라 특히 전술한 기화기 유닛에 의해 달성되는 것으로, 연성 회로 기판 재료로 구성된 회로 기판 부분으로, 회로 기판 부분은 적어도 2개의 도체 경로 및 회로 기판 부분의 상부면을 회로 기판 부분의 하부면에 연결하는 통로 개구를 포함하는, 회로 기판 부분, 상부면으로부터 통로 개구를 완전히 또는 부분적으로 덮고 도체 경로와 전기 접촉하는 적어도 하나의 가열 요소, 및 가열 표면을 개방 상태로 유지하면서 회로 기판 부분과 가열 요소를 적어도 부분적으로 덮고 밀봉 표면이 외측을 향해 제공되는 밀봉 재료로 구성되는 덮개를 포함하는 것을 특징으로 한다. 회로 기판 부분의 연성 회로 기판 재료는 대량 생산의 가능성에 더하여 도체 경로의 특히 에너지-효율적인 횡단면 형성을 제공한다. 밀봉 재료로 구성된 가열 요소의 덮개의 결과로, 이것은 한편으로는 확실하게 기계적으로 고정되고 다른 한편으로는 외부를 가리키는 즉 가열 요소로부터 멀어지는 방향의 바람직하게 형성된 밀봉 표면은 기화기 유닛으로 이어지고, 기화기 유닛은 전체적으로 이중 기능을 포함하는 것으로, 즉 한편으로는 기화기로서 그리고 다른 한편으로는 밀봉 수단으로서의 기능을 포함하여, 통합된 밀봉 수단을 갖는 본 발명에 따른 기화기 유닛에 의해 감소된 수의 부품이 보장된다. 전반적으로, 대량 생산에 적합한 에너지-효율적이고 신뢰할 수 있는 기화기 유닛은 본 발명에 따른 형성에 의해 생성된다.
회로 기판 부분은 유리하게는 적어도 하나의 RFID 칩 및 적어도 하나의 RFID 안테나를 포함한다. 따라서, RFID 칩 또는 각각의 RFID 칩 및 RFID 안테나 또는 각각의 RFID 안테나는 캐리어 기판 및 따라서 기화기 유닛 자체의 일체형 구성요소이므로, 예를 들어 기화기 유닛 또는 기화기 유닛을 포함하는 기화기 카트리지와 카트리지 캐리어 사이 또는 기화기 유닛 또는 기화기 유닛을 포함하는 흡입기와 예를 들어 스마트폰과 같은 판독 장치 사이의 데이터의 비접촉 전송이 컴팩트하고 효율적인 방식으로 보장된다. 전송할 수 있는 일반적인 데이터는 예를 들어 올바른 기화를 위한, 흡입기의 사용자에 권한 부여하는, 기화기 카트리지를 활성화하는 또는 사용자 자신 및/또는 특히 의학적으로 사용되는 흡입기를 위한 의사 또는 약사에 의한 사용 거동을 추적하기 위한 데이터이다.
회로 기판 부분은 유리하게는 폴리이미드로 형성되고, 미세 채널을 통해 도핑된 실리콘 칩은 가열 요소로서 은 소결에 의해 직접 접촉함으로써 도체 경로에 전기적으로 연결되며, 실리콘 칩뿐만 아니라 회로 기판 부분은 한편으로는 실리콘 칩이 기계적으로 유지되고 다른 한편으로는 바람직하게는 외측을 향해 형성된 밀봉 표면이 형성되도록 실리콘 또는 폴리이미드에 의해 부분적으로 둘러싸인다. 밀봉 표면은 정의되지 않은 상태로 형성될 수 있다. 그러나, 밀봉 표면은 바람직하게는 미리 정의되고 재현 가능한, 즉 정의된 밀봉 표면을 갖는다. 실리콘의 대안은 적절한 플라스틱 또는 폴리이미드일 수 있다. 회로 기판 부분 및 실리콘 칩은 또한 액체가 실리콘 칩의 제1 면으로부터 실리콘 칩의 제2 면으로 실리콘 칩의 미세 채널을 통해 운송될 수 있는 방식으로 밀봉 재료에 의해 둘러싸인다. 위에서 설명한 이점들은 이러한 구성으로 더욱 더 증폭된다. 또한, 실리콘 칩에 대한 대안으로, 필름 히터로 알려진 것이 미세 구조를 갖는 가열 요소로서 사용되거나 제공될 수 있으며, 이를 통해 액체가 필름 히터의 제1 면으로부터 필름 히터의 제2 면으로 운송될 수 있다.
특히 바람직한 추가 개발예에서, 연성 회로 기판 재료에 매립된 도체 경로는 굴곡 가능하게, 특히 가역적으로(reversibly) 및/또는 유연하게 굴곡 가능하게 유연한 접촉부를 형성하기 위해 밀봉 재료에 의해 형성된 덮개 밖으로 돌출한다. 굽힘 중 및 굽힘 후에, 회로 기판 재료에 매립된 도체 경로는 전기적으로 전도되어 실리콘 칩이나 필름 히터 또는 기타 가열 요소와 접촉한다. 그 결과, 특히 예를 들어 기화기 조립체 또는 기화기 카트리지의 기화기 유닛을 둘러싸는 구성요소에의 추가 접촉이 생략될 수 있고, 이에 따라 다양한 부품을 더욱 감소시키고 특히 고도로 단순화되고 공간-절약적인 장착을 가능하게 한다.
하나의 편리한 실시예는 가열 요소의 가열 표면이 심지 요소에 의해 적어도 부분적으로 상부면 상에 덮이는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 특히 효율적이고 신뢰할 수 있는 사용을 위해 기화기 장치가 완성된다.
하나의 선택적인 실시예는 기류 채널의 일부로서 적어도 하나의 튜브 부분이 회로 기판 부분의 하부면 상에 형성 및/또는 배열되되, 튜브 부분은 가열 요소를 향하는 개구를 갖는 것을 특징으로 한다. 튜브 부분은 밀봉 재료 및/또는 별도의 튜브로 형성될 수 있다.
기화기 유닛은 특히 바람직하게는 청구항 제1항 내지 제23항 중 하나 이상의 항에 따른 방법으로 제조된다. 이것으로부터 발생하는 이점들은 이미 생산 방법과 관련하여 위에서 설명되었으므로, 반복을 피하기 위해 대응하는 구절을 참조한다.
또한, 본 목적은 본 발명의 제3 측면에 따라 특히 전술한 기화기 조립체에 의해 달성되는 것으로, 본 발명의 제2 측면에 따른 기화기 유닛 및 기화기 유닛이 플러깅되는 어댑터 플러그를 포함하고, 기화기 유닛 또는 기화기 유닛의 덮개는 어댑터 플러그의 내부 기하학적 구조에 대해 밀봉식으로 덮개의 외부 표면과 적어도 부분적으로 지지된다. 어댑터 플러그의 내부 기하학적 구조는 본 명세서에서 기화기 조립체를 수용하도록 구성된 어댑터 플러그의 구역의 표면을 지정한다. 어댑터 플러그의 내부 기하학적 구조와 조합된 덮개의 이러한 형성의 결과로, 추가 밀봉 수단 없이 기류 채널의 방향으로 기화기 유닛을 통해서만 유체 연결이 이루어진다. 즉, 기화기 조립체는 공급 탱크로부터 액체를 공급받아 기류 채널의 방향으로 증기를 발생시키기 위한 가열 표면의 구역에서 기화기 유닛을 제외하고 밀봉 방식으로 형성된다.
기화기 조립체는 유리하게 기화기 유닛 및/또는 어댑터 플러그에 의해 형성되는 기류 채널의 적어도 하나의 부분을 포함한다. 어댑터 플러그는 기류 채널의 별도의 부분을 가질 수 있으며, 이때 기류 채널은 기화기 유닛에의 연결을 위한 개구를 갖는다. 그러나, 기류 채널은 또한 전체적으로 기화기 유닛에 의해 또는 부분적으로 예들 들어 어댑터 플러그의 벽 또는 어댑터 플러그의 위에서 설명된 내부 기하학적 구조의 일부와 조합하여 기화기 유닛에 의해 형성될 수 있다.
또한, 본 목적은 본 발명의 제4 측면에 따라 특히 전술한 기화기 카트리지에 의해 달성되는 것으로, 기류 채널의 적어도 하나의 부분을 갖는 중공 본체, 액체를 저장하기 위한 공급 탱크 및 본 발명의 제3 측면에 따른 기화기 조립체를 포함하고, 기화기 조립체는 밀봉식으로 중공 본체 및 공급 탱크에 연결되어, 기화기 조립체의 기류 채널의 부분 및 중공 본체의 기류 채널의 부분이 공동 기류 채널을 형성하고 공급 탱크는 기화기 유닛이 배치되는 기류 채널에 대한 적어도 하나의 접근 개구를 갖는다.
또한, 본 목적은 본 발명의 제5 측면에 따라 특히 전술한 흡입기에 의해 달성되는 것으로, 본 발명의 제4 측면에 따른 기화기 카트리지뿐만 아니라 적어도 하나의 전자 제어 유닛 및 적어도 하나의 전기 에너지원을 포함하는 카트리지 캐리어를 포함한다.
기화기 조립체, 기화기 카트리지 및 흡입기와 관련하여 발생하는 상당히 많은 이점들은 기화기 유닛뿐만 아니라 생산 방법과 관련하여 이미 설명되었으므로, 반복을 피하기 위해 대응하는 구절을 참조한다.
더욱이, 상기 언급된 장치, 무엇보다도 흡입기는 다음의 추가 이점들 중 하나 이상이 발생하는 방식으로 특히 의료 적용 측면에서 구성되거나 사용될 수 있다.
분말 형태의 약물을 위한 공지된 흡입기의 경우, 흡입기는 일반적으로 사용 전 및/또는 후에 세척되거나 심지어 추가 서비스되어야 하지만, 이것은 본 발명에 따른 흡입기의 경우에는 특히 약물이 기화기 카트리지 또는 그의 공급 탱크에 액체 형태로 둘러싸여 있으므로 일반적으로 필요하지 않다.
또한, 본 발명에 따른 흡입기는 다양한 치료에 사용될 수 있으며, 이를 위해 적어도 하나의 상응하는 치료-관련 활성 성분을 갖는 액체가 있는 기화기 카트리지가 적용될 치료의 관점에서 상응하게 새로 도입되어야 하거나 또는 이미 장착된 기화기 카트리지가 수행될 치료에 적합한 대응하는 내용물을 가진 기화기 카트리지로 교체된다.
기화기 카트리지의 공급 탱크가 여러 용량 또는 적용에 적합한 기화되는 액체의 양을 수용할 수 있는 충분한 공간이 있는 크기로 구성된다면, 개개의, 특히 수동 로딩 및 용량 또는 적용에 따른 흡입기의 사전 또는 후속 세척도 생략될 수 있다.
흡입기의 경우, 약물이 일반적으로 완전히 (호흡의) 기류 내로 증기의 형태로 배출되므로, 사용자의 흡입을 위해 다음과 같은 많은 추가 이점들이 달성될 수 있는 것으로: 특히, 약물 증기가 적어도 실질적으로 기류에서만 재응축되기(recondensed) 때문에 일반적으로 흡입기에서 약물의 남아있는 잔류물이 적용 후에 발생하지 않는다. 또한, 환자에 의해 흡수될(taken up) 수 있는 약물의 최대량이 흡입 가능한 기류 내로 배출될 수 있으므로 특히 우수한 성공적인 적용이 달성될 수 있다. 따라서, 흡입기의 후속 사용의 경우 제거되지 않은 약물의 섭취의 결과로 약물의 과다 복용이 또한 방지될 수 있으며, 이것은 특히 환자를 위한 개선된 안전성 측면에서 유리하다. 따라서, 보다 정확한 투여가 가능하므로 환자의 치료를 제어할 가능성의 증가도 달성될 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 흡입기는 특히 의료 환경에서 종종 건강에 불리하거나 심지어 해로울 수 있는 분산제(dispersing agent) 및 추진제(propellant)(특히 추진제 가스)를 필요로 하지 않는다. 이러한 경우에, 추진제 가스라는 용어는 특히 주위 압력과 비교하여 상승된 압력을 갖고 전형적인 통상적인 흡입기에서 적용되는 약물을 분무하고 가속화하는 역할을 하는 가스를 지칭한다. 공기 또는 다른 가스 흐름을 생성하기 위한 압축 장치는 물론 흡입기 하우징에 수반되는 사체적(dead volume)도 생략할 수 있다. 따라서, 흡입기를 프리텐션하기(pretension) 위해 공간을 차지하는 압력 챔버 또는 복잡한 스프링 시스템 대신 공기 덕트만 필요하므로 필요한 설치 공간의 감소가 달성될 수 있다. 더 작은 설치 공간 요건은 결과적으로 특히 흡입기의 디자인에서 구성의 자유도를 증가시킬 수 있다는 관점에서 유리할 수 있다(예를 들어, 더 작고 더 매력적인 디자인이 가능함).
본 발명에 따른 흡입기의 경우, 대조적으로 사용자는 약물이 기화되면 자신의 호흡을 통해 약물을 폐로 전달시킬 수 있다. 약물을 분무하기 위해 추진제의 사용을 생략할 수 있는 결과로, 예를 들어 목의 자극(irritation)이나 기침과 같이 환자에게 추진제와 함께 통상적인 흡입기를 사용하는 경우 자주 발생하는 문제가 효과적으로 회피될 수 있다. 약물을 분무하기 위해 통상적인 흡입기의 경우에 종종 요구되는 흡입기의 수동 프리텐셔닝이 또한 생략된다. 따라서, 사용자 친화성은 특히 흡입기를 사용하기 전에 수동 준비 작업(manual preparation task)을 피함으로써 개선될 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제공된 밀봉은 바람직하지 않거나 활성 성분에 의존적일 수 있고 심지어 잠재적으로 손상을 입히는 기화되지 않은 액체의 공기 도관으로의 진입(ingress)은 사용자에 의한 액체 자체의 흡수(take-up)의 연관된 가능성으로 효과적으로 상쇄되고 따라서 흡입기 적용의 안전성이 보장되는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 흡입기, 특히 그의 가열 요소는 전기적으로 작동되므로, 가열 작동의 정밀한 제어의 결과로서 가열 요소의 높은 투여 정확도가 달성될 수 있다. 이것은 기화된 약물의 양이 사용자 또는 환자의 개별 요구 사항에 매우 효과적으로 적용될 수 있고 특히 최대 용량의 의미에서 제한될 수도 있다는 사실에 의해 특히 적용 품질을 향상시키며, 이것은 차례로 흡입기의 사용 중 적용의 안전성을 개선시키는 데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 흡입기는 바람직하게는 출력량 제어 장치(output quantity control apparatus)를 가질 수 있다. 이것은 특히 카운터(counter), 특히 정의된 관찰 기간(예를 들어 카운터의 마지막 초기화 또는 재설정 이후의 시간의 기간)에서 기화된 액체의 용량을 카운팅하기 위한 카운터를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 계산되어야 하는 용량은 가능하게는 특히 (i) 기화기 카트리지의 또는 그의 공급 탱크의 또는 다양한 기화기 카트리지의 또는 그들의 개개의 공급 탱크의 기화 충전 작업의 횟수, 또는 (ii) 미리 결정된 증기량 유닛 또는 관찰 기간에서 흡입기에 의해 출력된 증기 폭발(burst)의 수일 수 있다. 기화된 물질의 출력량이 검출될 수 있고, 따라서 특히 원하는 투여를 준수하는 측면에서 의료 적용의 경우에 간단하고 신뢰할 수 있는 투여 모니터링이 실현될 수 있다. 더욱이, 적용되거나 기화될 각각의 개별 용량에 대한 흡입기의 개별 로딩은 개별 용량의 사용 측면에서 이러한 제어 가능성의 결과로 필요하지 않다.
추가적인 편리한 그리고/또는 유리한 특징들 및 추가적인 개발예 뿐만 아니라 방법 단계들은 종속 청구항 및/또는 발명의 설명 및/또는 도면으로부터 명백해질 것이다. 특히 바람직한 실시예들 및 제조 방법은 첨부된 도면에 기초하여 더욱 상세하게 설명된다. 도면은 다음과 같다.
도 1a) 내지 1b)는 돌출되고 구부러진(bent-over) 유연한 접촉부를 갖는 본 발명에 따른 기화기 유닛의 제1 실시예를 도시하고,
도 1aa) 내지 1bb)는 도 1a) 및 1b)에 따른 실시예를 도시하며, 각각은 RFID 안테나 및 추가 전자 부품에 의해 보충되며,
도 2는 본 발명에 따른 기화기 유닛의 추가 실시예를 도시하고,
도 3.1) 내지 3.6)(도 3a 및 3b)은 생산 라인의 다른 생산 스테이션들에서 처리하기 위한 연속 벨트에 기초하여 본 발명에 따른 바람직한 방법을 수행하기 위한 단계들의 가능한 순서를 도시하며,
도 4는 벨트로부터 격리된/분리된 기화기 유닛을 도시하고,
도 5a는 가열 요소를 갖는 2개의 사이트를 갖는 회로 기판 재료의 제1 실시예의 일부의 상부면을 도시하며,
도 5b는 도체 경로의 구역에서 수정된 접촉이 있는 도 5a에 따른 실례를 도시하고,
도 5c는 각각의 경우에 가열 요소를 갖는 2개의 사이트 및 각각의 경우에 RFID 안테나를 갖는 2개의 사이트를 갖는 회로 기판 재료의 추가 실시예의 일부의 상부면을 도시하며,
도 6은 위로부터 비스듬히 격리하는 단계 이전에 회로 기판 부분에 다수의 기화기 유닛의 예시적인 배열을 도시하고,
도 7은 아래로부터 비스듬히 도 6에 따른 배열을 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 기화기 조립체의 바람직한 실시예를 도시하고,
도 8a는 본 발명에 따른 기화기 조립체의 다른 바람직한 실시예를 도시하며,
도 9는 본 발명에 따른 기화기 카트리지의 바람직한 실시예를 도시하고,
도 10은 본 발명에 따른 기화기 카트리지의 다른 실시예를 도시하며, 그리고
도 11은 본 발명에 따른 흡입기의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 1a) 내지 1b)는 돌출되고 구부러진(bent-over) 유연한 접촉부를 갖는 본 발명에 따른 기화기 유닛의 제1 실시예를 도시하고,
도 1aa) 내지 1bb)는 도 1a) 및 1b)에 따른 실시예를 도시하며, 각각은 RFID 안테나 및 추가 전자 부품에 의해 보충되며,
도 2는 본 발명에 따른 기화기 유닛의 추가 실시예를 도시하고,
도 3.1) 내지 3.6)(도 3a 및 3b)은 생산 라인의 다른 생산 스테이션들에서 처리하기 위한 연속 벨트에 기초하여 본 발명에 따른 바람직한 방법을 수행하기 위한 단계들의 가능한 순서를 도시하며,
도 4는 벨트로부터 격리된/분리된 기화기 유닛을 도시하고,
도 5a는 가열 요소를 갖는 2개의 사이트를 갖는 회로 기판 재료의 제1 실시예의 일부의 상부면을 도시하며,
도 5b는 도체 경로의 구역에서 수정된 접촉이 있는 도 5a에 따른 실례를 도시하고,
도 5c는 각각의 경우에 가열 요소를 갖는 2개의 사이트 및 각각의 경우에 RFID 안테나를 갖는 2개의 사이트를 갖는 회로 기판 재료의 추가 실시예의 일부의 상부면을 도시하며,
도 6은 위로부터 비스듬히 격리하는 단계 이전에 회로 기판 부분에 다수의 기화기 유닛의 예시적인 배열을 도시하고,
도 7은 아래로부터 비스듬히 도 6에 따른 배열을 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 기화기 조립체의 바람직한 실시예를 도시하고,
도 8a는 본 발명에 따른 기화기 조립체의 다른 바람직한 실시예를 도시하며,
도 9는 본 발명에 따른 기화기 카트리지의 바람직한 실시예를 도시하고,
도 10은 본 발명에 따른 기화기 카트리지의 다른 실시예를 도시하며, 그리고
도 11은 본 발명에 따른 흡입기의 바람직한 실시예를 도시한다.
도면에 도시된 기화기 유닛 또는 기화기 조립체 및 기화기 카트리지는 액체로부터 활성 성분, 예를 들어 니코틴이 풍부한(enriched) 증기 및/또는 에어로졸의 흡입을 위해 흡입기(inhaler)에 장착된 상태로 작용하고, 이에 따라 전자 담배(E-cigarette)와 관련하여 설명된다. 특히 기화기 유닛 및 기화기 조립체는 표준화된 기화기 유닛 또는 기화기 조립체가 다양한 기화기 카트리지 및/또는 다양한 탱크 형태에 통합/설치를 가능하게 하기 때문에 보편적인 사용을 허용하므로, 다른 사용 목적, 특히 의료 부문에서의 사용도 분명히 포함된다.
언급된 바와 같이, 본 방법은 흡입기(100)의 구성요소로서 기화기 유닛(10)을 생산하는 역할을 한다. 본 방법은 예를 들어 개별 방법 단계들만이 자동화된 방식으로 수행된다는 점에서 수동 또는 반자동으로 수행할 수 있다. 그러나, 본 방법은 바람직하게는 기화기 유닛의 완전 자동화된 성능(performance) 또는 생산(production)을 위해 형성된다.
본 방법은 적어도 아래 단계들이 정의된 순서 a) 내지 c)로 수행된다는 점에서 본 발명에 따라 특징지어지는 것으로, 즉 a)는 연성 회로 기판 재료(11)에 개별 기화기 유닛(10)을 위한 복수의 사이트(site)(12)를 제공하는 단계로서, 연성 회로 기판 재료(11)는 각각의 사이트(12)에 대한 위치 및/또는 코스의 측면에서 미리 결정된 도체 경로(conductor path)(13, 14) 및/또는 사전 천공된 영역(15, 16, 24)으로 적어도 선택적으로 사전 구조화되어 있고, b)는 사이트(12) 또는 각각의 사이트(12)에서 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 선택적으로 연결되거나 연결될 수 있는 적어도 하나의 가열 요소(17)를 제공하고 배치하는 단계이며, 및 c)는 형성된 각각의 기화기 유닛(10)에 대한 부분 덮개(sheathing)(19)의 형성을 위한 밀봉 재료(18)로 각각의 사이트(12)를 적어도 부분적으로 덮는(covering) 단계로, 밀봉 재료(18)는 밀봉 재료(18)로 형성된 덮개(19)가 적어도 에지 구역에서 연성 회로 기판 재료(11)의 적어도 상부면(O) 상의 가열 표면(20)을 개방한 채로 유지하면서 각각의 가열 요소(17)를 덮는 방식으로 적용되고, 가열 요소(17) 및/또는 회로 기판 재료(11)로부터 멀어지는 쪽을 향하는 덮개(19)의 적어도 외부 표면은 밀봉 표면(21)을 형성한다.
또한, 각각의 사이트(12) 또는 사이트(12) 또는 각각의 사이트(12)라는 용어는 예를 들어 모든 제2 사이트(12)만이 또는 무결함(fault-free) 사이트(12)들만이 처리되는 것을 분명히 포함한다. 따라서, 각각의 원하는 또는 선택된 사이트(12) 또는 생산될 사이트(12)가 의미된다. 이상적인 경우, 실제로 모든 사이트(12)는 특히 높은 효율성을 위해 예외 없이 처리되어야 한다. 단계 a)에서, 회로 기판 재료(11)의 제공은 다른 방식으로 수행될 수 있다(이와 관련하여 아래에서 더 참조). 회로 기판 재료(11)는 이미 사전 구조화된 방식으로 제공될 수 있거나, 제공 후 및 추가 처리 이전에, 즉 기화기 유닛(10)의 생산 공정에서 여전히 사전 구조화될 수 있다. 단계 b)에서, 가열 요소(17)는 예를 들어 가열 요소(17)가 필름 히터인 경우 이미 연결될 수 있는 한편, 가열 요소(17)는 예를 들어 가열 요소(17)가 실리콘 칩인 경우 생산 방법에서 여전히 연결될 수 있다. 가열 요소(17) 또는 각각의 가열 요소(17)는 회로 기판 재료(11)의 양면에 배열될 수 있는 것으로, 예를 들어 상부면에서만 또는 하부면에만 배열될 수 있고, 이때 배치(assignment)가 회로 기판 재료(11)가 궁극적으로 유지/운송되는 방식 또는 그 위에 형성된 기화기 유닛(10)이 궁극적으로 장착되는 방식에 따르므로 상부면과 하부면은 궁극적으로 교환 가능하고, 또는 관통-접촉(through-contacting)이 있는 양면에 배열될 수 있다. 에지 구역에서 가열 요소(17)는 가열 표면(20)에 인접한 회로 기판 재료(11)의 상부면(O)과 하부면(U) 사이의 유체 연결이 배제되는 방식으로 원주 방향으로 밀봉되는 것을 의미한다.
기판으로서의 연성 회로 기판 재료(11)는, 예를 들어 단일-웹 벨트(11.1)(이하에서 연속 벨트라고도 함)(특히 도 3a 및 3b 참조) 또는 롤 또는 다른 저장 용기에 저장되고, 추가 처리를 위해 운송 방향(T)으로 연속적으로 또는 간헐적으로 롤 오프되거나(roll off) 풀리는 다중-웹 연속 벨트(예를 들어 도 5a 내지 7 참조)일 수 있다. 연속 벨트(11.1)의 운송을 위해, 적어도 측면 에지(22)에, 그러나 바람직하게는 양쪽 측면 에지(22, 23)에 미리-천공된 영역(15)을 가지며, 천공된 영역 내로 운송 수단이 예를 들어 운송 핀(transport pin), 구동 휠 등의 형태로 맞물릴 수 있다. 기판으로서의 연성 회로 기판 재료(11)는 예를 들어 사이트(12) 또는 여러 사이트(12)를 포함하는 부분들로 분할되거나 분리될 수도 있으며, 이러한 부분들은 매거진(magazine), 카세트(cassette) 등에 저장 및 공급된다.
운송-관련 사전 천공된 영역/리세스(recess)(15)에 추가하여, 회로 기판 재료(11)는 기화기 유닛(10)의 각각의 사이트(12)에서 추가로 사전 천공된 영역(16), 즉 리세스 또는 개구를 가질 수 있으며, 실제로 특히 이러한 경우에 별도로 설치되는 가열 요소(17)가 기화기 유닛(10)에 사용된다. 이러한 경우에, 각각의 사이트(12)의 사전 천공된 영역(16)은 기화기 유닛(10)을 통한 기류 채널과 공급 탱크 사이의 연결을 가능하게 하는 통로 개구(41)의 역할을 하며, 이것은 아래에서 더 자세히 설명된다. 가열 요소(17)가 예를 들어 필름 히터가 회로 기판 재료(11)의 일체형 구성요소인 경우, 액체-투과성(liquid-permeable) 방식으로 형성되는 미세-구조(micro-structuring)의 구역(92)이 선택적으로 제공될 수 있다. 추가의 사전 천공된 영역(24)은 밀봉 재료(18)가 상부면으로부터 하부면으로 또는 그 반대로 흐르도록 하는 역할을 한다. 사전 천공된 영역(24)은 또한 회로 기판 재료(11)로부터 부분적으로 기화기 유닛(10)을 이미 사전 분리하는 역할을 할 수 있다.
각각의 사이트(12)는 또한 가열 요소(17)의 전기적 접촉을 위한 적어도 2개의 도체 경로(conductor path)(13, 14)를 포함한다. 측면 에지(22, 23) 또는 각각의 측면 에지(22, 23) 및 각각의 사이트(12)에서 회로 기판 재료(11)에 배치된 도체 경로(13, 14) 및 사전 천공된 영역(15, 16) 모두는 제조되는 기화기 유닛(10)에 대응하는 방식으로 도체 경로(13, 14) 및 사전 천공된 영역(15, 16)의 사전 정의된 구조/사전 정의된 레이아웃(layout)에 맞도록 사전 구조화된다. 궁극적으로, 연속 벨트(11.1) 상의 사이트(12)의 수는 원하는 대로일 수 있고, 사이트(12)의 레이아웃이 변할 수 있는 것처럼 배열/패턴의 측면에서 변할 수 있다. 그러나, 바람직하게는 연속 벨트(11.1) 상의 모든 사이트(12)는 동일하게 형성된다.
각각의 사이트(12)의 회로 기판 재료(11)가 가열 표면(20)의 형성을 위해 회로 기판 재료(11)에 통합된 가열 요소(17)를 포함하는 경우(예를 들어, 도 5a 참조), 단계 a)의 실행은 필연적으로 그리고 동시에 또한 단계 c)와 조합하여 적어도 2-단계 방법이 나타나도록 단계 b)의 실행으로 이어진다.
단계 a) 및 b)는 가열 요소(17)가 회로 기판 재료(11)와 일체로 형성되지 않는 경우에 연속적으로 수행될 수 있으므로(이와 관련하여 아래 추가 참조) 단계 c)와 조합하여 적어도 3-단계 방법이 나타난다. 후자의 경우, 적어도 하나의 가열 요소(17)를 갖는 각각의 사이트(12)의 피팅이 예를 들어, 접촉면이라고도 하는 회로 기판 재료(11)의 상부면(O)으로부터 SMT 픽-앤-플레이스(pick-and-place) 기계를 사용함으로써 수행된다(도 3.3에 따른 표현 참조). 밀봉 재료(18)로 각각의 사이트(12)를 적어도 부분적으로 덮는 것은 적어도 회로 기판 재료(11)의 상부면(O)으로부터 수행된다. 원칙적으로 기술적으로 알려진 "필름-보조-성형(Film-Assisted-Moulding)" 방법이 이러한 목적을 위해 특히 바람직하게 사용되어, 각각의 가열 요소(17)가 적어도 에지 구역에서 원주 방향으로 덮이고, 밀봉 재료(18)는 가열 요소를 통한 액체/증기 운송을 보장하기 위해 밀봉 재료(18)가 없는 상태로 남아 있는 활성의, 실제 가열 표면(20)에 가능한 한 밀착하게 되는 것이 바람직하다(도 3.5에 따른 표현 참조). 도 6은 예로서 단계 c) 후에 여러 사이트(12)를 갖는 연성 회로 기판 재료(11)로 구성된 벨트(11.1)의 상부면(O)을 도시한다. 사이트(12)의 부분적인 또는 완전한 외피(covering)/덮개(sheathing)/오버몰딩(overmoulding) 등의 경우, 초기에 필름 호일(film foil), 적어도 하나, 바람직하게는 2개가 정의된 몰드에 배치되고, 여기서 이것들은 연속 벨트(11.1)가 도입되기 전에 예를 들어 진공에 의해 몰드의 내부에 대해 타이트하게 지지되고 그리고 바람직하게 실리콘이 덮개(19)의 형성을 위한 밀봉 재료(18)로서 공급된다. 그러나, 적절한 플라스틱 또는 폴리이미드(polyimide)가 사용되는 것도 생각할 수 있다. 각각의 사이트(12)에서 적어도 가열 요소(17)가 부분적으로 그리고 회로 기판 재료(18)의 일부가 덮개(19)로 밀봉 방식으로 덮이거나 둘러싸여 있다. 그러나, 밀봉 재료(18)로 각각의 사이트(12)를 덮는 것은 회로 기판 재료(11)의 하부면(U)로부터 또는 예를 들어 가열 요소(17)가 하부면 상에 배치되는 경우 양쪽 면으로부터 또한 수행될 수 있다.
아래에 설명된 방법 단계들은 그 자체로 그리고 서로 조합하여 볼 수 있는 바람직한 실시예들을 나타낸다. 특허청구범위 및/또는 발명의 설명 및/또는 도면에 요약되거나 공동 실시예에 설명된 추가 개발예들 및 방법 단계들은 또한 이로부터 발생하는 방법 및 구성요소들을 기능적으로 독립적으로 추가로 개발할 수 있음을 명백하게 주의해야 한다.
바람직하게는, 단계 a)에서, 연성 회로 기판 재료(11)가 예를 들어 도 5c를 참조하면 RFID 칩(102)을 위한 적어도 하나의 사이트(101)가 개별 기화기 유닛(10)을 위한 각각의 사이트(12)의 구역에 형성되고, 연성 회로 기판 재료(11)가 RFID 안테나(105)로서의 미리 결정된 도체 경로(103, 104)의 위치 및/또는 코스(course)의 측면에서 사전 구조화되는 경우에 제공된다. 도 5c에서, 사이트(101)는 추가 전자 부품, 예를 들어 (RF)ID 칩(102)을 위한 연결 사이트를 형성한다. 도 5c는 또한 RFID 안테나(105)가 표면 상에 개개의 관통-접촉부(150)와 함께 회로 기판 재료(11)의 하부면/후면 상에 배치 또는 형성됨을 나타낸다.
회로 기판 재료(11)는 RFID 칩(102) 및 이의 전기적 연결 또는 무선 연결을 위한 추가 사이트(101)의 관점에서 상이하게 사전 구조화될 수 있다. 가열 요소(17)를 위한 도체 경로(13, 14)는 코일로서 RFID 안테나(105)를 형성할 수 있다. 그러나, 선택적으로 별도의 도체 경로(103, 104)가 RFID 안테나(105)로서 코일을 형성한다. 한편으로는 수신 안테나(수신 코일)를 형성하고 다른 한편으로는 송신 안테나(송신 코일)를 형성하기 위해 여러 도체 경로들이 사전 구조화될 수도 있다. RFID 안테나/안테나들과 RFID 칩 사이의 통신은 RFID 칩의 전압 공급과 마찬가지로 전기적으로 또는 전자기 커플링을 통해 수행될 수 있다. 사전 구조화된(pre-structured) RFID 안테나는 바람직하게는 서로 평행한 평면으로 짧은 거리에 배열 및 형성될 수 있다. 연성 회로 기판 재료(11)는 특히 바람직하게는 적어도 RFID 칩(102)의 전자 연결을 위한 각각의 사이트(101)에 대한 위치 및/또는 코스의 측면에서 미리 결정된 적어도 도체 경로 및 사전 천공된 영역으로 선택적으로 사전 구조화된다.
RFID 칩(102)은 사전 구조화된 회로 기판 재료(11)의 통합 구성요소일 수 있다. RFID 칩(102)이 별도의 구성요소인 경우, RFID 칩(102)은 단계 k)에서 각각의 사이트(101)에 제공되고 배치되며, 이것은 아래에 추가로 설명된 단계 h)에 대응할 수 있고, 단계 b) 이전에, 함께 또는 이후에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 도체 경로(103, 104)에 선택적으로 연결되거나 전기적으로 연결 가능한 RFID 칩(102)이 제공되고 배치되며, 이때 RFID 칩(102)은 각각의 사이트(101)에서 RFID 안테나(105)를 형성하는 도체 경로에 실제로 전기적으로 또는 전자기적 커플링을 통해 선택적으로 연결되거나 연결 가능하다.
더욱이, 가열 요소(17)와 관련하여 이전에 설명된 방법 단계들은 RFID 칩(102) 및 RFID 안테나(105)에 상응하게 적용된다. RFID 칩(102)을 위한 사이트(101)는 또한 가열 요소(17)를 위한 각각의 사이트(12)를 부분적으로 덮기 위해 추가적으로 단계 c)에서 밀봉 표면을 형성하면서 밀봉 재료(18)로 선택적으로 덮인다. 즉, RFID 칩(102)은 밀봉 재료(18)에 의해 주변으로부터 보호된다.
이미 지적된 바와 같이, 단계 a)에서의 연성 회로 기판 재료(11)의 제공은 롤 상에 저장되거나 공급된 회로 기판 재료(11)를 롤아웃함(rolling out)으로써 또는 매거진 등에 저장된 회로 기판 재료(11)의 일부를 공급함으로써 선택적으로 수행될 수 있다.
바람직하게는, 단계 c)에서 각각의 사이트(12, 101)는 밀봉 재료(18)로 적어도 부분적으로 둘러싸여, 기화기 유닛(10)을 둘러싸는 흡입기(100)의 구성요소에 대한 추가 밀봉제가 없는 기존 연결을 위한 밀봉 표면(21)(이와 관련하여 아래 추가 참조)이 덮개(19)의 외부 표면 상의 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 및 상부면(O)에 반대하는 하부면(U) 모두에 추가로 형성된다. 즉, 각각의 사이트(12, 101)를 둘러싸는 것은 연속 벨트(11.1)의 양측으로부터, 예를 들어 상부면(O) 및 하부면(U)으로부터 오버몰딩함으로써 또는 상부면(O)으로부터 독점적으로 오버몰딩함으로써 수행되고, 밀봉 재료(18)는 각각의 사이트(12, 101)에서 사전 천공된 영역(24)을 통해 하부면(U)으로 이동한다. 밀봉 표면(21)은 바람직하게는 부분적으로 또는 완전히 재현 가능하도록 정의되고 형성된다. 예로서, 도 7은 단계 c) 후에 여러 사이트(12)를 갖는 연성 회로 기판 재료(11)로 구성된 연속 벨트(11.1)의 하부면(U)을 도시한다. 사전 천공된 영역(24)은 또한 각각의 기화기 유닛(10)을 회로 기판 재료(11)로부터 가능한 한 쉽게 분리할 수 있는 역할을 한다. 2개의 연결 웹(web)(70)을 제외하고, 사전 천공된 영역(24)은 바람직하게는 각각의 사이트(12, 101) 주위에 원주 방향으로 형성된다. 물론, 단 하나의 웹(70) 또는 둘 이상의 웹(70)이 또한 제공될 수 있다. 그러나, 나중에 분리하기 위한 사전 천공된 영역(24)은 또한 전체적으로 또는 부분적으로 생략될 수 있다. 이러한 경우, 밀봉 재료(18)가 기판 주위를 흐르는 것으로 가정된다면 사전 천공된 영역(24)만이 제공된다.
가열 요소(17)가 회로 기판 재료(11)의 일체형 구성요소가 아니라 오히려 회로 기판 재료(11)가 각각의 가열 요소(17)와 별도로 설치되어야 한다고 위에서 이미 추가로 지적된 경우, 단계 b)는 단계 b1)로서 적어도 도체 경로(13, 14)의 접촉 표면(26) 상에 전기 접촉 재료(25)를 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 상의 각각의 사이트(12)에서 적용하는 것(도 3.2에 따른 표현 참조), 단계 b2)로서 회로 기판 재료(11)의 상부면(O)을 하부면(U)에 연결하고 나중에 기화기 유닛(10)의 통로 개구를 형성하는 사전 천공된 영역(16)이 가열 요소(17) 또는 각각의 가열 요소(17)에 의해 완전히 덮이도록 각각의 사이트(12)의 구역에 적어도 하나의 가열 요소(17)를 배치하는 것(도 3.3에 따른 표현 참조), 및 단계 b3)으로서 각각의 사이트(12)에서 가열 요소(17)와 도체 경로(13, 14) 사이의 전기 연결 형성하는 것을 포함한다. 제1 생산 스테이션에서 도체 경로(13, 14) 및 사전 천공된 영역(15, 16, 24)로 사전 제작된 연속 벨트를 제공한 후(도 3.1에 따른 표현 참조), 예를 들어 소결 페이스트(sinter paste)가 제2 생산 스테이션에서 접촉 표면(26)에 도포된다. 이어서, 각각의 가열 요소(17)는 픽-앤-플레이스 기계에 의해 받아지고, 통로 개구를 형성하는 사전 천공된 영역(16)이 가열 요소(17)에 의해 완전히 덮이도록 소결 페이스트로 코팅된 접촉 표면(26) 상에 위치 및 배치된다. 예를 들어 소결 프레스에서 소결 공정을 수행함으로써, 가열 요소(17)와 도체 경로(13, 14) 사이에 영구적인 전기 연결이 생성되고, 그 결과 가열 요소(17)가 회로 기판 재료(11)에 추가로 고정된다. 매우 특히 바람직하게는, 각각의 가열 요소(17)는 은 소결에 의한 직접 접촉에 의해 연성 회로 기판 재료(11)의 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 연결된다. 단계 b1) 및 b2)는 예를 들어 가열 요소(17)의 고정(fitting)이 접촉 표면(26)을 통해 밀어넣고 배치하는 동안 가열 요소(17)가 접촉 재료(25)를 유사하게(quasi) "가져오도록(bring along)" 접촉 재료(25) 등이 제공된 필름에 의해 수행되므로 서로 링크될 수도 있다. 대안적으로, 전술한 다른 모든 방법은 도체 경로(13, 14)와 가열 요소(17) 사이의 전기 연결을 생성하는 데 적합하다. 궁극적으로, 가열 요소(17)는 또한 예를 들어 웨이퍼(wafer) 상의 실리콘 칩이 이미 접촉 재료(25)와 적층되어 있다는 점에서 접촉 재료(25)로 사전 제작될 수 있다.
RFID 칩(102)이 별도로 설치되어야 하는 경우, 단계 k)는 단계 k1)로서 적어도 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 상의 각각의 사이트(101)에서 도체 경로의 접촉 표면 상에 전기 접촉 재료(25)를 적용하는 것, 단계 k2)로서 각각의 사이트(101)의 구역에 적어도 하나의 RFID 칩(102)을 배치하는 것, 및 단계 k3)으로서 각각의 사이트(101)에서 RFID 칩(102)과 도체 경로 사이의 전기적 연결을 형성하는 것을 포함한다. 위에서 이미 추가로 설명된 바와 같이, 전기 접촉 재료는 또한 단계 k1)에서 RFID 칩의 접촉부에 직접 선택적으로 적용될 수 있으며, 이때 이러한 방식으로 준비된 RFID 칩은 그 다음 사이트(101)에 배치된다.
본 방법은 가열 요소(17)가 회로 기판 재료(11)의 상부면에 배치되고 연결되는 경우에 대해 위에서 설명되어 있다. 하부면에 배치 및 연결도 선택적으로 상응하게 가능하다. 가열 요소(17)가 상부면에 배치되는 것도 가능하며, 이때 전기 접점, 즉 예를 들어, 도체 경로(13, 14)는 하부면에 배열된다. 가열 요소(17)의 전기 접촉의 구역에서의 사전 천공된 영역(24)은 접촉 재료(25)가 단계 b3) 후에 상부면의 가열 요소(17)와 하부면의 도체 경로(13, 14) 사이의 연결을 생성하는 사전 천공된 영역(24)의 구역에 적용되도록 상부면과 하부면을 연결한다. 각각의 RFID 칩(102)에도 동일하게 적용된다.
단계 d) 내지 h) 및 k)의 아래 번호는 단계들의 의무적인 순서를 나타내지 않는다. 반대로, 단계 d) 내지 h) 및 k)는 순서에 따라 원하는 대로 유사하게(quasi) 수행될 수 있다. 단계 k)는 특히 바람직하게는 단계 b) 직전 또는 직후에 수행된다.
단계 c) 후에, 연속 벨트(11.1)는, 예를 들어 기화기 유닛(10)의 생산을 위한 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정을 사용할 수 있도록 다시 말아올려질(rolled up) 수 있다. 이것은 초기에 단계 a)에서 말아올려진 연성 회로 기판 재료(11)를 갖는 롤이 제공된다는 것을 의미한다. 이어서, 단계 b) 및 c)에서 복수의 기화기 유닛(10)이 그 위에 매핑된다(mapped). 마지막으로, 연성 회로 기판 재료(11)는 추가 사용을 위해, 예를 들어 운송, 저장 등을 위해 단계 e)에서 다시 말아올려질 수 있다. 회로 기판 재료(11)의 일부가 처리된다면, 이것은 예를 들어 단계 e)에서 추가 사용을 위해 매거진 등에 다시 공급될 수 있다.
밀봉 재료(18)로 사이트(12)를 덮거나 둘러쌀 때, 본 공정으로 인해, 스프루 포인트(sprue point)로 알려진 것, 즉 밀봉 재료(18)의 몰딩, 스프레잉 또는 기타 처리 중에 발생하는 재료 웹이 생성된다. 바람직하게는, 단계 c) 후에 밀봉 재료로 사이트를 덮거나 둘러싸는 동안 발생하는 밀봉 재료(18)의 스프루 부분이 단계 d)에서 제거된다. 제거는 나중에 예를 들어 개별 기화기 유닛(10)을 분리할 때 수행될 수도 있다. 재개된 말아올리는 것은 언급한 대로 예를 들어 단계 c) 후 그리고 각각의 추가 단계 후 선택적으로 후속적으로 수행될 수 있다. 말아올리는 것은 단계 b) 이후에 선택적으로 이미 수행될 수도 있다. 스프루 부분들이 없는 복수의 완성된 밀봉 기화기 유닛(10)이 제공된 회로 기판 재료(11)는 상응하여 바람직하게는 롤 상에 처음으로 또는 추가 사용을 위해 단계 e)에서 다시 롤업될 수 있다. 매거진 등에 회로 기판 재료(11)의 일부를 사용하는 경우에도 동일하게 적용된다.
즉, 밀봉 표면(21)이 제공되고 추가 밀봉제 없이 흡입기(100)의 다른 구성요소와 조합하여/장착함으로써 밀봉하고 있는 생산된 밀봉 기화기 유닛(10)은 단계 f)에서 추가 사용을 위해 연성 회로 기판 재료(11)로부터 격리된다(isolated). 격리의 목적으로, 기화기 유닛(10)이 제공된 롤업된 회로 기판 재료(11)는 나중에 예를 들어 기화기 유닛(10)을 위한 장착 사이트에서 다시 롤아웃될 수 있다. 예를 들어 펀칭, 절단 등에 의해 격리가 수행될 수 있다. 예를 들어 트레이웨어(trayware) 또는 벌크웨어(bulkware)를 생산하기 위해 단계 d) 직후에 격리가 수행될 수도 있다.
각각의 기화기 유닛(10)을 완성하기 위해, 단계 g)에서 적어도 하나의 심지 요소(wick element)(27)가 각각의 사이트(12)에서 가열 요소(17)의 자유 가열 표면(20)의 적어도 일부에서 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 상에 배치된다. 심지 요소(27)는 예를 들어 세라믹으로 구성된 블록으로 또는 유리 섬유 또는 면모 패드로 또는 다른 방식으로 일체형으로 형성될 수 있고 예를 들어 단계 b)와 함께 또는 단계 b) 후에 단계들의 임의의 원하는 순서에서 배치될 수 있다. 심지 요소(27)와 가열 요소(17)가 복합재(composite)를 형성한다면 단계 b)에서의 조인트 피팅(joint fitting)이 특히 바람직하다. 그러나, 심지 요소(27)는 단계 c) 후에 또는 단계 d) 후에 또는 또한 단계 f) 후에 배치될 수도 있다. 심지 요소(27)가 예를 들어 입상(granular) 심지 요소(27)인 다른 변형예에서, 과립(granulate)은 예를 들어 덮개(19)에 형성된 리세스(28) 내로 격리된 후에 부어질 수 있고, 리세스(28)에서 가열 요소(17)의 가열 표면(20)이 노출된다. 다음, 심지 요소(27)는 예를 들어 흡입기(100)의 추가 구성요소와의 조합/장착에 의해 접착 또는 기타 연결 기술에 의해 고정될 수 있다(이와 관련하여 아래에서 추가 참조). 심지 요소(27)는 다른 실시예들에서 가열 요소(17) 반대편에 배치되고 그리고/또는 고정될 수도 있다. 가열 요소(17)도 심지 요소(27)도 반드시 한쪽 면에 배열될 필요는 없으며 특히 반드시 상부면에 배열될 필요도 없다.
선택적으로, 단계 k)에 대응할 수 있는 단계 h)에서, 바람직하게는 단계 b2) 또는 k2)와 함께, 적어도 하나의 추가 전자 부품이 각각의 사이트(12)의 구역에 배치될 수 있다. 그러나, 단계 h)는 단계 b2) 또는 k2) 전이나 후에 수행될 수도 있다. 단계 h) 이전에, 바람직하게는 단계 b1) 및 k1)과 함께, 접촉 재료(25)가 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 및/또는 하부면(U) 상의 각각의 사이트(12)에서 도체 경로(13, 14)의 접촉 표면(26)에 적용되고, 단계 h) 이후에, 바람직하게는 단계 b3) 또는 k3)과 함께, 각각의 사이트(12)에서 도체 경로(13, 14)와 추가 전자 부품 또는 각각의 추가 전자 부품 사이에 전기 연결이 형성된다. 이것은 가열 요소(17)의 도체 경로(13, 14)를 포함할 수 있다. 그러나, 전자 부품들은 별도의 도체 경로에서/경로상에서 전기적으로 접촉될 수도 있다. 전자 부품들은 가열 요소(17)의 면 및/또는 반대 면에 배치될 수 있다. 추가 전자 부품 또는 각각의 추가 전자 부품, 예를 들어 ID 칩, 센서 또는 기타 전자 부품들은 부분적으로 또는 완전히 밀봉 재료(18)로 덮이거나 둘러싸일 수 있다. 이것은 예를 들어 단계 c)에서 수행될 수 있다. 전자 부품들이 동일한 밀봉 재료(18) 또는 다른 재료에 의해 별도의 단계에서 완전히 또는 부분적으로 싸여지는 것도 가능하다.
각각의 가열 요소(17) 및/또는 각각의 RFID 칩(102) 및/또는 각각의 추가 전자 부품, 특히 각각의 ID 칩은 하나 이상의 방법의 사용의 결과로서 도체 경로(13, 14), 또는 회로 기판 재료(11)의 다른 접촉 표면에 전기적으로 연결되는 것으로, 하나 이상의 방법은 은 소결, 공융 결합(eutectic bonding), 전도성 접착(conductive gluing), 이방(anisotropically) 전도성 접착, 클레트용접(KlettWelding), 클레트소결(KlettSintering), 납땜(soldering), 용접(welding)을 통한 직접 접촉의 목록(완벽하지 않음)에서 하나 이상의 방법이다. 특히, RFID 칩 및 기타 전자 부품들은 또한 와이어 본딩(wire bonding)에 의해 회로 기판 재료(11)의 도체 경로(13, 14)에 선택적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 전자 부품(RFID-칩 등)은 회로 기판 재료(11)에 비-전도성 접착제로 고정된 후 연결된다.
본 방법의 추가 개발예에서, 예를 들어 단계 c)에서 적어도 바람직하게는 기류 채널(30)의 웹형 부분(web-like portion)(29)(예를 들어, 도 7 참조)이 각각의 사이트(12)에서 회로 기판 재료(11)의 하부면(U) 상의 밀봉 재료(18)로부터 및/또는 밀봉 재료(18)로 각각의 사이트(12)를 덮거나 에워싸는 동안 형성된다. 이러한 경우, 부분(29)은 형성될 기류 채널(30)의 벽의 일부를 형성한다. 기류 채널(30)의 일부 또는 완전히 형성된 기류 채널(30)의 성형(shaping)은 밀봉 재료(18)와 다른 재료를 사용하여 별도의 단계에서 수행될 수도 있다. 추가 실시예에서, 각각의 사이트(12)에서, 관형의 사전 제작된(prefabricated) 부분(31)(튜브 부분(31)이라고도 지칭됨)은 회로 기판 재료(11)의 하부면(U) 상의 기류 채널(30)의 일부로서 배치되고 추가 밀봉 재료(32)에 의해 둘러싸이고 이에 따라 고정된다(도 2 및 10 참조). 언급된 바와 같이, 밀봉 및/또는 기류 채널 부분들은 연성 회로 기판 재료(11)의 하부면(U)에 단계 c) 이전에/중에/이후에 형성될 수 있다. 기화기 유닛(10)의 밀봉 및/또는 유동 기능은 장착과 관련하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
적어도 단계 a) 내지 c)는 각각의 경우에 생산 라인(33)의 별도의 또는 동일한 생산 스테이션에서 연속적으로 수행되어, 각각의 생산 스테이션(34 내지 39)에서 각각의 단계의 경우, 복수의 사이트(12, 101)가 동시에 처리되거나 처리될 수 있다. 예를 들어, 전기 연결을 생성하기 위해 소결하는 것 및 밀봉 재료(18)로 둘러싸는 것이 생산 스테이션 내에서/에서 수행되는 옵션이 있다. 이것은 동시에 본 발명의 의미 내에서 동일한 단계들이 여러 사이트(12, 101)에서 수행되거나 여러/다른 단계들이 여러 사이트(12, 101)에서 수행됨을 의미한다. 그러나, 기화기 유닛(10)의 전체 생산 공정은 특히 바람직하게는 여러 생산 스테이션(34 내지 39)이 있는 공동(joint) 생산 라인(33)에서 수행된다. 예시적인 생산 라인(33)이 도 3a 및 3b에 개략적으로 도시되어 있다. 단계 a)에서의 생산 스테이션(34)(도 3.1에 따른 표현 참조)에서, 롤업된 회로 기판 재료(11)를 갖는 롤 또는 각각의 롤이 풀림을 위해 또는 가능하게는 능동적인 롤아웃을 위해 저장되고 제공된다. 생산 스테이션(35)에서, 예를 들어 스크린-인쇄 기계에서, 단계 b1) 또는 k1)에서 전기 접촉 재료(25)가 적용된다(도 3.2에 따른 표현 참조). 생산 스테이션(36)에서, 예를 들어 SMT 픽-앤-플레이스 기계에서, 단계 b2) 또는 k2)에서 가열 요소(17) 또는 각각의 가열 요소(17) 또는 RFID 칩(102) 또는 각각의 RFID 칩(102)이 수용되고 배치된다(도 3.3에 따른 표현 참조). 생산 스테이션(37)에서, 예를 들어 소결 프레스에서, 단계 b3) 또는 k3)에서 직접적인 전기 접촉이 형성된다(도 3.4에 따른 표현 참조). 생산 스테이션(38)에서, 예를 들어 필름-보조-성형 기계에서, 단계 c)에서 각각의 사이트(12, 101)는 적어도 부분적으로 밀봉 재료(18)로 덮이거나 둘러싸인다(도 3.5에 따른 표현 참조). 생산 스테이션(39)에서, 예를 들어 펀칭 기계에서, 단계 f)에서 기화기 유닛(10)은 회로 기판 재료(11)로부터 떼어진다는/분리된다는 점에서 격리된다(도 3.6에 따른 표현 참조). 기화기 유닛(10)을 생산하기 위해, 바람직하게 일 예에서 폴리이미드로 구성된 사전 구조화된 연성 회로 기판 재료(11)는 공급 롤로부터 연속 스트랜드(strand)로서 풀리고 여러 생산 스테이션(34 내지 39)을 포함하는 생산 라인(33)을 통해 연속적으로 또는 간헐적으로 운송된다. 다른 예들에서, 회로 기판 재료(11)의 일부는 생산 라인을 통해 예를 들어 매거진에서 운송될 수 있다. 그러나, 대안적으로, 위에서 추가로 기술된 모든 접촉 방법이 생산 공정 동안 사용될 수 있다. 2개 이상의 생산 라인(33)이 또한 제공될 수 있다.
순전히 예로서 바람직한 공정 순서들/단계 순서들이 아래에 설명되어 있다. 회로 기판 재료(11)는 롤 상에 제공된다. 회로 기판 재료(11)는 제1 생산 라인(33)에서 풀린다. 스텐실 인쇄(stencil printing)에 의해, 회로 기판 재료(11)는 가열 요소(17)가 나중에 배치되는 위치들에서 소결 페이스트로 인쇄된다. 인쇄 이미지를 검사한 후, 가열 요소(17)는 SMT 배치 장치(placer), 즉 픽-앤-플레이스 장치에 의해 배치된다. 이어서, 회로 기판 재료(11)는 아래로부터 고온 플레이트로 건조된다. 소결은 동일한 플레이트 상에서 위로부터 고온 스탬프(stamp)로 수행된다. 마지막으로, 고정된 회로 기판 재료(11)는 다시 롤업된다.
상응하는 구조를 갖는 추가 생산 라인(33) 또는 적용 가능한 경우 동일한 생산 라인(33)에서, 적어도 하나의 (RF-)ID 칩을 인쇄하고 배치하기 위한 적응된 프로그램(adapted programm)을 사용하여, 가열 요소(17) 및 (RF-)ID 칩(102)이 고정된 회로 기판 재료(11)가 롤아웃된 상태로 제공되도록 상기 단계들의 순서가 반복될 수 있다.
다음, 이러한 방식으로 준비되고 고정된 회로 기판 재료(11)는 더 낮은 용량의 결과로 바람직하게는 분리된 추가 생산 라인에서 추가로 처리될 수 있으며, 이때 추가 생산 라인 또는 각각의 추가 생산 라인은 FAM 라인(필름-보조-성형)으로 형성된다. 사전 제작된 회로 기판 재료(11)는 FAM 라인 또는 FAM 장치에서 롤아웃될 수 있다. 롤아웃 후, 가열 요소(17) 및 (RF-)ID-칩(102)을 포함하는 연결 지점/사이트는 실리콘으로 싸여진다. 스프루 잔류물(sprue residue)의 분리 후, 회로 기판 재료(11)는 다시 롤업된다.
이러한 공정 순서는 거의 원하는 대로 변경될 수 있는 선택된 예를 단지 나타낸다.
본 방법으로 격리된 기화기 유닛(10)이 생산된다(예를 들어, 도 4 참조). 흡입기(100)의 구성 부품으로서 본 발명에 따른 기화기 유닛(10)은 다음 구성요소들을 갖는 것을 특징으로 하는 것으로: 구성요소들은 연성 회로 기판 재료(11)로 구성된 회로 기판 부분(40)으로, 회로 기판 부분(40)은 적어도 2개의 도체 경로(13, 14) 및 회로 기판 부분(40)의 상부면(O)을 회로 기판 부분(40)의 하부면(U)에 연결하는 통로 개구(41)를 포함하는, 회로 기판 부분(40), 상부면(O)으로부터 통로 개구(41)를 완전히 덮고 도체 경로(13, 14)와 전기적으로 접촉하는 가열 요소(17), 및 가열 표면(20)을 개방 상태로 유지하면서 회로 기판 부분(40)과 가열 요소(17)를 적어도 부분적으로 덮고 밀봉 표면(21)이 외측을 향해 제공되는 밀봉 재료(18)로 구성된 덮개(19)이다. 개략적인 표현이 도 4로부터 유추될 수 있다. 그러나, 회로 기판 부분(40)은 통로 개구(41) 대신에 미세-구조의 구역(92)을 갖고 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 연결되는 일체형 가열 요소(17)를 포함할 수 있다(도 5a 참조). 예를 들어, 하부면(U)으로부터 통로 개구(41)를 완전히 덮고 도체 경로(13, 14)와 전기적으로 접촉하는 가열 요소(17)도 동일한 기술적 효과를 갖는다.
도 1a), 1b) 및 2는 심지 요소(27)가 가열 표면(20) 상에 배치된 경우의 기화기 유닛(10)의 바람직한 실시예들의 확대도를 단면으로 도시한다. 기류 채널(30)이 없는 기본 변형예가 도 1에 나타나 있다. 기류 채널(30)의 방향으로 발생된 증기의 통과는 통로 개구(41) 및 액체-투과성 가열 요소(17)를 통해 보장된다. 기화기 유닛(10)과 함께 기류 채널(30)을 형성하기 위한 사전 제작된 튜브 부분(31)은 도 2에서의 회로 기판 부분(40)의 하부면(U) 상에 형성되며, 이때 튜브 부분(31)은 추가 밀봉 재료(32)에 의해 기화기 유닛(10)에 연결된다. 밀봉 재료(32)의 개구(42)는 심지 요소(27) 위에 제공되어, 심지 요소(27)가 공급 탱크에 대한 유체 연결을 생성하기 위해 공급 탱크의 방향으로 노출된다. 튜브 부분(31)은 가열 요소(17) 및 통로 개구(41)의 구역에서 기화된 액체가 기류 채널(30) 내로 빠져나갈 수 있도록 하는 개구(55)를 갖는다. 대안적으로, 기류 채널(30)은 또한 밀봉 재료(18)로부터 부분적으로 또는 전체적으로 형성될 수 있다. 부분 형성의 경우, 기화기 유닛(10)은 예를 들어 도 7에 도시된 웹형 부분(29)을 가질 수 있다. 상기 웹형 부분(29)은 원주 방향으로 완전히 폐쇄되지 않은 기류 채널(30)의 부분 벽을 형성하며, 이것은 다른 구성요소(예를 들어, 어댑터 플러그(adapter plug), 기화기 카트리지 등의 내부 기하형상)의 벽 또는 표면 등과 상호 작용하여 원주 방향으로 완전히 폐쇄되는 기류 채널(30)을 형성한다.
기화기 유닛(10)에 대해 여기에 설명된 모든 실시예들에서, 전기 접촉, 즉 가열 요소(17)를 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 연결하는 것은 직접적으로 또는 간접적으로 수행될 수 있다. 직접 접촉의 경우에, 가열 요소(17)에 전기적으로 접촉되거나 전기적으로 접촉되어야 하는 도체 경로(13, 14)의 적어도 일부는 가열 요소(17)와 회로 기판 부분(40)의 동일한 면에 배열된다. 전기 접촉은 이러한 경우 본 발명과 관련하여 여기에 설명된 방법들을 통해 수행된다. 간접 접촉의 경우에, 가열 요소(17)에 전기적으로 접촉되거나 전기적으로 접촉되어야 하는 도체 경로(13, 14)의 부분은 가열 요소(17)가 배열되거나 배열될 것으로 되어 있는 면에 반대인 회로 기판 부분(40)의 면에 배열된다. 이러한 경우, 전기 접촉, 즉 도체 경로(13, 14)에 가열 요소(17)의 전기 접촉을 연결하는 것은 회로 기판 부분(40)을 통해 수행된다. 이들 접촉은 도시된 예시적인 실시예에서 대응하여 도시되지 않거나 가시적이지 않다.
접촉을 생성하기 위해, 하나 이상의 개구가 회로 기판 부분(40)에 제공될 수 있으며, 하나 이상의 개구에 가열 요소(17)와 도체 경로(13, 14) 사이의 전기적 연결을 생성하는 전기 전도성 재료가 배열된다. 대안적으로, 일 면으로부터 타 면으로, 즉 회로 기판 재료(11)의 상부면(O)으로부터 하부면(U)으로 연속적인 전기 연결이 회로 기판 재료(11)의 사전 제작 중에 이미 제공될 수 있어, 접촉점이 도체 경로(13, 14) 반대쪽 면에 존재하고, 접촉점에 가열 요소(17)가 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 경우에도, 전기 접촉은 본 발명과 관련하여 여기에 설명된 방법들을 통해 수행된다.
바람직한 일 실시예에서, 회로 기판 부분(40)은 적어도 하나의 RFID 칩(102) 및 적어도 하나의 RFID 안테나(105)를 포함한다. RFID 안테나(105)는 가열 요소(17)의 권선(winding)에 의해 형성될 수 있다. RFID 안테나(105) 또는 각각의 RFID 안테나(105)는 바람직하게는 별도의 도체 경로(103, 104)에 의해 형성된다. RFID 안테나(105) 및 가열 요소(17)는 회로 기판 부분(40)의 동일한 면 또는 반대 면들에 배열되거나 형성될 수 있다. RFID 안테나(105)는 바람직하게 회로 기판 부분(40)에 의해 둘러싸인 내부 구역에서 회로 기판 부분(40)의 평면에서 가열 요소(17)를 둘러싸는 방식으로 회로 기판 부분(40) 상에 배열될 수 있다. RFID 칩(102)의 위치 및/또는 배치, RFID 칩(102)의 수, 뿐만 아니라 가열 요소(17)에 대한 RFID 안테나(105) 또는 각각의 RFID 안테나(105)의 위치 및/또는 배치 및/또는 정렬은 변할 수 있다. 데이터의 전송은 선택적으로 무선으로 수행된다. 이를 위해, 예를 들어 RFID 칩(102)은 안테나를 포함할 수 있다.
기화기 유닛(10)의 회로 기판 부분(40)은 바람직하게는 폴리이미드로 형성되며, 다른 연성 기판 재료가 사용될 수도 있다. 도핑된(doped) 실리콘 칩은 은 소결에 의해 직접 접촉함으로써 가열 요소(17)로서 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 특히 바람직하게 연결된다. 실질적으로 실리콘으로 구성되거나 실리콘 또는 p- 또는 n-도핑된 실리콘을 갖고 액체-투과성인 다른 구성요소, 특히 MEMS 구성요소(미세-전자-기계 구성요소, Micro-electro-mechanical components)가 가열 요소(17)로서 사용될 수도 있다. 특히, 필름 기화기/필름 히터로 알려진 것이 가열 요소(17)로서 사용될 수도 있다. 실리콘 칩뿐만 아니라 회로 기판 부분(40)은 한편으로는 실리콘 칩이 기계적으로 유지되고 다른 한편으로는 바람직하게는 외측을 향해 형성된 밀봉 표면(21)이 형성되도록 실리콘 또는 폴리이미드에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있다. 실리콘 대신에, 특히 필름-보조-성형 방법을 사용하여 처리될 수 있고 처리된 상태에서 밀봉 방식으로 작용하는 다른 재료들도 사용될 수 있다. 필름-보조-성형 방법을 사용하여 처리될 수 있는 추가 활성 성분의 예들은 폴리이미드 또는 플라스틱이다.
하나의 바람직한 추가 개발예에서, 연성 회로 기판 재료(11)에 매립된(embedded) 도체 경로(13, 14)의 일부는 굽힘 접촉부(flex contacting)(43)의 형성을 위한 밀봉 재료(18)에 의해 형성된 덮개(19) 외부로 구부러질 수 있는 방식으로 돌출한다. 도체 경로(13, 14)의 공간-절약형 접촉 가능성은 돌출부를 예를 들어 90°만큼 구부림으로써 생성될 수 있다. 도 1a)는 굽힘 접촉부(43)가 아직 구부러지지 않은 경우의 실시예를 나타낸다. 도 1b)는 구부러진 상태에서 굽힘 접촉부(43)를 나타낸다. 특히 도 1 및 2 뿐만 아니라 8 내지 11에서 바람직한 기화기 유닛(10)의 실시예들로부터 더욱 명백한 바와 같이, 가열 표면(20)은 상부면(O)에서 적어도 부분적으로, 그러나 바람직하게는 전체적으로 심지 요소(27)에 의해 덮인다. 이미 언급된 바와 같이, 심지 요소(27)는 상이한 디자인을 가질 수 있고 상이한 재료로 구성될 수 있다. 심지 요소(27)는 장착하는 동안 유체 연결의 경우에 경로 심지 요소(27) - 가열 요소(17) - 공기 흐름 채널(30)이 고수되는(adhered) 것이 보장되는 한 선택적으로 하부면에 배열될 수도 있다.
기화기 유닛(10)은 특히 바람직하게는 청구항 제1항 내지 제23항 중 하나 이상의 항에 따른 방법으로 제조된다. 기화기 유닛(10) 또는 각각의 기화기 유닛(10)은 롤 또는 매거진에 보관될 수 있거나 개별 부품, 교환 부품, 교체 부품 등으로 사용, 보관 및 활용될 수 있다. 그러나, 기화기 유닛(10)은 바람직하게는 그 자체가 흡입기(100)의 구성 부품인 기화기 조립체(44)의 구성 부품이다. 기화기 조립체(44)는 바람직하게는 청구항 제24항 내지 제30항 하나 이상의 항에 따른 기화기 유닛(10) 및 기화기 유닛(10)이 플러깅될(plugged) 수 있고 또한 기능적인 상태, 즉 장착된 상태에서 플러깅되는 어댑터 플러그(45)를 포함하며, 이때 기화기 유닛(10) 또는 그의 덮개(19)는 덮개(19)의 외부 표면, 즉 밀봉 표면(21)과 적어도 부분적으로, 어댑터 플러그(45)의 내부 기하학적 구조에 대해 밀봉 방식으로 적어도 부분적으로 지지된다. 경로 어댑터 플러그(45)에서의 개구(47) - 심지 요소(27) - 가열 요소(17) - 통로 개구(41) - 개구(48)를 통해서만 유체 연결이 있는 경우, 밀봉 유닛은 기화기 유닛(10)의 어댑터 플러그(45) 내로의 간단한 푸시(simple pushing)를 포함하는 장착에 의해 이미 생산된다. 다시 말해서, 기화기 카트리지(59)의 공급 탱크(62)에 있는 액체는 위에서 언급한 경로를 통해서만 기류 채널(50)의 일부 내로 그리고 나아가 기류 채널(30) 내로 이동할 수 있다(가열 요소(17)에서 또는 가열 요소(17) 내에서 이전의 기화 후).
기화기 조립체(44)의 바람직한 실시예가 도 8에 나타나 있다. 이러한 실시예에서, 기화기 유닛(10)은 어댑터 플러그(45)의 수용부(receiver)(46), 포켓 등에 꽂혀 있다. 수용부(46)는 공급 탱크에 대한 유체 연결을 생성하기 위한 개구(47)를 갖는다. 또한, 수용부(46)는 기류 채널(30)의 방향으로 개구(48)를 갖는다. 심지 요소(27) 및 가열 요소(17)가 있는 기화기 유닛(10)은 이러한 개구들(47, 48) 사이에 배치되어, 공급 탱크에서 나오는 액체는 반드시 기화기 유닛(10)을 통해 기류 채널(30)의 방향으로 흐를 수 있고 기화기 유닛(10)에 의해 기류 채널(30)의 방향으로 기화될 수 있다. 또한, 플러그 삽입부(plug insert)(90)가 구부러진 위치에서 굽힘 접촉부(43)를 고정/유지하기 위해 형성되고 구성된 기화기 조립체(44)의 구성 부품으로서 선택적으로 제공될 수 있다. RFID 칩(102)이 가열 요소(17)에 추가로 제공되는 실시예가 도 8a에 나타나 있다. RFID 칩(102)에 더하여 또는 이것에 대한 대안으로서, 적어도 추가적인 ID 칩 또는 다른 전자 부품이 추가적으로 제공될 수 있다.
그러나, 기화기 유닛(10)은 또한 어댑터 플러그(45)에 포지티브 및/또는 비-포지티브 밀봉 방식으로 다른 방식으로 연결될 수도 있다. 도 7의 기화기 유닛(10)의 덮개(19)의 밀봉 재료(18)는 기화기 유닛(10)과 어댑터 플러그(45) 사이의 액체 부족이 추가 밀봉제 없이 능동적으로 방지되도록 도 8의 어댑터 플러그(45)에 대해 기화기 유닛(10)을 밀봉 표면(21)으로 밀봉한다. 어댑터 플러그(45)는 선택적으로 바람직하게는 예를 들어 공급 탱크를 위한 정지부 및/또는 커버로 형성되고 구성된 플랜지형 커버 부분(flange-like cover portion)(49)을 갖는다.
기화기 조립체(44)는 기화기 유닛(10) 및/또는 어댑터 플러그(45)에 의해 형성되는 기류 채널(30)의 적어도 하나의 부분(50)을 포함한다. 도 8 및 9에서, 기류 채널(30)이 수용부(46)의 벽(51) 및 부분(50)의 벽(52)에 의해 구획되고 형성된다는 점에서 부분(50)은 어댑터 플러그(45)에 의해 형성된다. 그러나, 부분(50)은 또한 기화기 유닛(10)에 의해 부분적으로 또는 완전히 형성될 수 있다. 위에서 이미 추가로 설명된 바와 같이, 기화기 유닛(10)은 도 7에 도시된 바와 같이 밀봉 재료(28)로 구성된 웹형 부분(29)을 하부면에 가질 수 있다. 이러한 웹형 부분(29)은 "개방형 변형예(open variant)"의 유형으로 둘레(circumference)에서 부분적으로만 폐쇄되는 채널 부분을 단독으로 형성하며 벽(52)과 함께 어댑터 플러그(45)가 있는 장착된 상태에서만 양쪽 전방측(53, 54)을 향해 개방되고 연속적인 원주 방향으로 폐쇄된 기류 채널(30)을 형성한다. 다른 실시예들에서, 예를 들어 도 2에서와 같이, 기화기 유닛(10)은 기류 채널(30)의 일부를 형성하기 위한 튜브 부분(31)을 단독으로 "폐쇄형 변형예(closed variant)"의 유형으로 이용 가능하게 만든다. 위에서 이미 추가로 언급된 바와 같이, 제2 재료(32), 바람직하게는 밀봉 재료를 갖는 튜브 부분(31)은 기화기 유닛(10)에 고정될 수 있다. 튜브 부분(31)은 선택적으로 예를 들어 접착 등에 의해 기화기 유닛(10)에 고정적으로 그리고 영구적으로 연결될 수 있다. 그러면, 벽(52)은 기화기 유닛(10)에 대한 밀봉 표면으로서만 기능한다. 사전 제작된 기류 채널 요소로서의 튜브 부분(31)은 시트 금속, 세라믹, 실리콘, 폴리이미드, 플라스틱 또는 기타 재료, 바람직하게는 연속 스트랜드 프로파일(continuous strand profile)로 형성될 수 있다. 횡단면 형태는 다양할 수 있으며, 둥근(round) 횡단면이 선호된다. 그러나, 이것은 예를 들어 반원형, 정사각형 또는 직사각형일 수도 있다. 튜브 부분(31)은, 특히 시트 금속으로 제조되는 경우에, 기류 채널(30)에서 제어된 방식으로 공기 안내에 영향을 미치기 위해, 그 형상이 예를 들어 비드(bead) 등의 형태로, 횡단면에서 윤곽 변화(contour change)를 가질 수 있다.
기류 채널(30)의 상기 튜브 부분(31) 및/또는 부분(50)은 흡입기(100)에서 연속적인 벤트(vent)를 형성하기 위해 흡입기(100)의 기류 채널(30)의 추가 부분에 커플링될 수 있다(이와 관련하여 아래에서 추가 참조). 제2 밀봉 재료(32)가 있는 튜브 부분(31)이 기화기 유닛(10)에 고정되는 경우, 예를 들어 O-링과 유사한 2개의 원주 방향 밀봉 윤곽부(56, 57)가 제2 밀봉 재료(32)로 형성될 수 있어, 튜브 부분(31)을 갖는 기화기 유닛(10)이 벤트(60)의 형성을 위해 기화기 카트리지(59)의 기류 채널(30)의 부분(58)에 직접 밀봉 방식으로 삽입되고, 이때 부분(58)의 내부 직경은 링크된 튜브 부분(31)을 포함하는 기화기 유닛(10)의 외부 직경보다 적어도 부분적으로/일부 더 크다(특히 도 10 참조). 기화기 유닛(10) 또는 기화기 유닛(10)이 있는 장착된 기화기 조립체(44)는 밀봉 윤곽부(56, 57)에 의해 에어로졸-발생 부분(공급 탱크 - 기화기 유닛의 상부면)을 에어로졸-전도(conducting) 부분(기화기 유닛의 하부면 -기류 채널)으로부터 분리한다. 그러나, 부분(58)의 내부 직경이 링크된 튜브 부분(31)을 포함하는 기화기 유닛(10)의 외부 직경보다 적어도 부분적으로/일부 더 작은 것도 고려할 수 있다.
기화기 조립체(44) 또는 기화기 유닛(10)은 상응하여 바람직하게는 흡입기(100)의 구성요소로서의 기화기 카트리지(59)(특히 도 9 및 10 참조)의 구성요소이다. 기화기 카트리지(59)는 바람직하게는 청구항 제31항 또는 제32항에 따라 기화기 조립체(44)뿐만 아니라 기류 채널(30)의 적어도 하나의 부분(58)을 갖는 중공 본체(61), 액체를 저장하기 위한 공급 탱크(62)를 포함하고, 이때 기화기 조립체(44)는 밀봉 방식으로 중공 본체(61) 및 공급 탱크(62)에 연결되어, 기화기 조립체(44)의 기류 채널(30)의 부분(50) 또는 튜브 부분(31) 및 중공 본체(61)의 기류 채널(30)의 부분(58)이 공급 탱크를 향해 액체-불투과성인 공동 기류 채널(30) 또는 벤트(60)를 형성하고 공급 탱크(62)는 기화기 유닛(10)이 배치되는 구역에서 기류 채널(30)에 대한 적어도 하나의 접근 개구(63)(예를 들어, 도 9의 개구(47) 형태 또는 도 10의 개구(63) 형태)를 갖는다. 도 9에서의 벤트(60)의 형성을 위한 부분(50)과 부분(58) 사이의 연결은 예를 들어 억지 끼워맞춤(interference fit)에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 부분(50)과 부분(58) 사이의 액체-불투과성 트랜지션(transition)를 제공하도록 구성된 밀봉 요소가 부분(50)과 부분(58) 사이의 연결 구역에 배열되는 것도 생각할 수 있다. 이러한 요소는 예를 들어 실리콘, 폴리이미드, 고무 또는 다른 적절한 탄성 및 밀봉 재료로 형성될 수 있다. 이러한 요소는 예를 들어 밀봉 링 또는 밀봉 슬리브, 밀봉 덮개 또는 트랜지션 피스(transition piece)의 형태로 존재할 수 있다. 트랜지션 피스는 이러한 방식으로 실린더의 형태로 구성될 수 있고 밀봉 방식으로 부분(50)이 있는 실린더의 제1 단부 측의 구역에 결합하고 밀봉 방식으로 부분(58)이 있는 실린더의 제2 단부 측의 구역에 결합할 수 있다. 도 10에서, 부분(58)은 가능한 트랜지션이 없는(transition-free) 기류 채널(30)/벤트(60)를 생성하기 위해 마우스 피스(80)의 방향으로 수렴하도록 형성된다.
도 9에 따른 실시예의 경우, 기화기 조립체(44)의 커버 부분(49)은 액체-불투과성 방식으로 공급 탱크(62)를 차단한다. 그 결과, 한편으로는 에어로졸이 추가되는 기류를 위한 연속적인 기류 채널(30)을 이용할 수 있게 하는 액체 배출구의 주변으로부터 밀봉되는 기화기 카트리지(44)가 형성되고, 이때 기류 채널(30)은 공급 탱크(62) 밖으로 액체의 원치 않는 침투를 방지하기 위해 밀봉되며, 다른 한편으로는 공급 탱크(62)와 기류 채널(30) 사이의 유체 연결을 생성하여, 액체가 기화기 유닛(10)의 구역으로 공급 탱크(62) 밖으로 이동/운송될 수 있고, 액체로부터 기화기 유닛(10)에 또는 기화기 유닛(10)에서 생성된 증기는 기류 채널(30)로 배출될 수 있는 기화기 카트리지(44)가 형성된다. 상응하는 기능들이 도 10에 따른 실시예의 경우에도 보장된다. 그럼에도 불구하고, 공급 탱크(62)는 별도의 커버(81)에 의해 밀봉된다. 기화기 카트리지(59)는 장착 피스(80)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 도 10에 도시된 기화기 카트리지(59)가 도 8 및 9에 도시된 바와 같은 어댑터 플러그(45)를 갖고 도 2 및 10에 도시된 기화기 조립체(44)가 어댑터 플러그(45)에 장착되는 것도 생각할 수 있다. 도 9에 도시된 기화기 카트리지(59)가 별도의 커버(81)를 갖는 도 10에서와 같은 구조를 갖는 것도 생각할 수 있다. 위에서 언급한 두 경우 모두에서, 도 9 및 10과 관련하여 위에서 언급한 내용은 유사하고 직접 전달 가능한(transferrable) 방식으로 적용된다.
또한, 본 발명은 활성 성분 및/또는 향미제가 풍부한 증기/에어로졸을 흡입하도록 형성되고 구성된 흡입기(100)에 관한 것으로, 이러한 흡입기는 청구항 제26항에 따라 적어도 하나의 전자 제어 유닛(64) 및 기화기 카트리지(44)뿐만 아니라 에너지원(65)을 포함하는 카트리지 캐리어(66)를 포함한다. 흡입기(100)은 전자 담배로 대표된다. 그러나, 흡입기(100)는 의료 및/또는 치료 분야에서 단지 흡입될 물질을 선택함으로써 임의의 구조적인 조정 없이 사용될 수 있다. 카트리지 캐리어(66)는 일 측이 제어 유닛(64) 및 전기 에너지원(65)에 연결되고 타 측이 도체 경로(13, 14)와 접촉하는 결합 접촉부(mating contact)(91)를 선택적으로 포함할 수 있다. 그러나, 결합 접촉부(91)는 또한 별도로 예를 들어 플러그-인 부품으로 형성될 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 기화기 유닛(10) 또는 기화기 조립체(44)는 또한 기화기 유닛(10) 또는 기화기 조립체(44)가 기화기 카트리지(59) 외부에 배열되어 기화기 조립체(44)가 카트리지 캐리어(66)의 고정된 구성요소이고 이에 따라 다회용 제품(multi-use item)을 형성하는 경우에 흡입기(100)의 구성요소일 수 있다. 카트리지 캐리어(66), 기화기 조립체(44) 및 중공 본체(61) 및/또는 공급 탱크(62)만을 포함하는 기화기 카트리지(59)는 다른 간격으로 서로 교환 가능하게 선택적으로 연결된다.
10 ... 기화기 유닛
11 ... 회로 기판 재료
12 ... 사이트 13, 14 ... 도체 경로
15, 16, 24 ... 사전 천공된 영역 17 ... 가열 요소
18 ... 밀봉 재료 19 ... 덮개
20 ... 가열 표면 21 ... 밀봉 표면
12 ... 사이트 13, 14 ... 도체 경로
15, 16, 24 ... 사전 천공된 영역 17 ... 가열 요소
18 ... 밀봉 재료 19 ... 덮개
20 ... 가열 표면 21 ... 밀봉 표면
Claims (34)
- 흡입기(100)의 구성요소인 기화기 유닛(10)을 생산하기 위한 방법으로,
a) 연성 회로 기판 재료(11)에 개개의 기화기 유닛(10)을 위한 복수의 사이트(12)를 제공하는 단계로서, 상기 연성 회로 기판 재료(11)는 각각의 사이트(12)에 대한 위치 및/또는 코스의 측면에서 미리 결정된 적어도 도체 경로(13, 14) 및/또는 사전 천공된 영역(15, 16, 24)을 갖도록 선택적으로 사전 구조화되어 있는, 단계,
b) 상기 사이트(12) 또는 각각의 사이트(12)에서 상기 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 선택적으로 연결되거나 선택적으로 연결될 수 있는 적어도 하나의 가열 요소(17)를 제공하고 배치하는 단계, 및
c) 각각의 형성된 기화기 유닛(10)을 위한 부분 덮개(19)를 형성하도록 밀봉 재료(18)로 각각의 사이트(12)를 적어도 부분적으로 덮는 단계로서, 상기 밀봉 재료(18)는 밀봉 재료(18)로 형성된 덮개(19)가 각각의 가열 요소(17)를 덮으면서 적어도 에지 구역에서 상기 연성 회로 기판 재료(11)의 적어도 상부면(O)에서 가열 표면(20)을 개방한 상태를 유지하도록 적용되고, 가열 요소(17) 및/또는 회로 기판 재료(11)로부터 멀어지는 방향을 가리키는 덮개(19)의 적어도 외부 표면은 밀봉 표면(21)을 형성하는, 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 단계 a)에서 RFID 칩(102)을 위한 적어도 하나의 사이트(101)가 개개의 기화기 유닛(10)을 위한 각각의 사이트(12)의 구역에 형성되도록 연성 회로 기판 재료(11)가 제공되고, 상기 연성 회로 기판 재료(11)는 RFID 안테나(105)로서 미리 결정된 도체 경로(103, 104)의 위치 및/또는 코스의 측면에서 사전 구조화되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 연성 회로 기판 재료(11)는 적어도 RFID 칩(102)의 전자 연결을 위한 각각의 사이트(101)에 대한 위치 및/또는 코스의 측면에서 미리 결정된 적어도 도체 경로 및/또는 사전 천공된 영역을 갖도록 선택적으로 사전 구조화되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 단계 b) 이전에, 함께 또는 이후에 수행될 수 있는 단계 k)에서, RFID 칩(102)이 각각의 사이트(101)에 제공되고 배치되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 도체 경로에 전기적으로 선택적으로 연결되거나 선택적으로 연결될 수 있는 RFID 칩(102)이 제공되고 배치되며, 상기 RFID 칩(102)은 RFID 안테나(105)를 형성하는 도체 경로(103, 104)에 각각의 사이트(101)에서 선택적으로 연결되거나 선택적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c)에서 RFID 칩(102)을 위한 사이트(101)는 상기 가열 요소(17)를 위한 각각의 사이트(12)를 부분적으로 덮기 위한 밀봉 표면을 추가적으로 형성하면서 상기 밀봉 재료(18)로 덮이는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연성 회로 기판 재료(11)의 제공은 선택적으로 롤에 보관된 회로 기판 재료(11)를 롤아웃하거나 매거진 등에 보관된 회로 기판 재료(11)의 일부를 공급함으로써 단계 a)에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c)에서 각각의 사이트(12, 101)는 밀봉 재료(18)로 적어도 부분적으로 둘러싸여 상기 기화기 유닛(10)을 둘러싸는 상기 흡입기(100)의 구성요소에 대한 추가 밀봉제가 없는 기존 연결을 위한 밀봉 표면(21)은 상기 덮개(19)의 외부 표면 상의 상기 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 및 상기 상부면(O)의 반대쪽의 하부면(U) 모두에 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b)는 단계 b1)로서 상기 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 상의 각각의 사이트(12)에서 적어도 상기 도체 경로(13, 14)의 접촉 표면(26) 상에 전기 접촉 재료(25)를 적용하는 것, 단계 b2)로서 회로 기판 재료(11)의 상부면(O)을 하부면(U)에 연결하는 사전 천공된 영역(16)이 적어도 하나의 가열 요소(17)에 의해 완전히 또는 부분적으로 덮이도록 각각의 사이트(12)의 구역에 적어도 하나의 가열 요소(17)를 배치하는 것, 및 단계 b3)으로서 각각의 사이트(12)에서 가열 요소(17)와 도체 경로(13, 14) 사이의 전기 연결을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 k)는 단계 k1)로서 상기 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 상의 각각의 사이트(101)에서 적어도 도체 경로의 접촉 표면 상에 전기 접촉 재료(25)를 적용하는 것, 단계 k2)로서 각각의 사이트(101)의 구역에 적어도 하나의 RFID 칩(102)을 배치하는 것, 및 단계 k3)으로서 각각의 사이트(101)에서 RFID 칩(102)과 도체 경로 사이의 전기적 연결을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c) 후에 상기 밀봉 재료(18)로 사이트(12)를 덮거나 둘러싸는 때에 발생하는 밀봉 재료(18)의 스프루 부분이 단계 d)에서 제거되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c) 또는 d) 후에 복수의 완성된 기화기 유닛(10)이 제공된 회로 기판 재료(11)는 단계 e)에서 추가 사용을 위해 선택적으로 롤 상으로 다시 롤업되거나 매거진 등에 수집되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기화기 유닛(10)은 단계 f)에서 추가 사용을 위해 상기 연성 회로 기판 재료(11)로부터 격리되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 g)에서 적어도 하나의 심지 요소(27)가 각각의 사이트(12)에서 상기 가열 요소(17)의 자유 가열 표면(20)의 적어도 일부에서 상기 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 상에 또는 상부면(O)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제14항에 있어서, 각각의 심지 요소(27)는 단계 b)와 함께 또는 단계 b) 후에 단계들의 임의의 원하는 순서에서 배치되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 h)에서, 바람직하게는 단계 b2) 또는 k2)와 함께, 적어도 하나의 추가 전자 부품이 각각의 사이트(12)의 구역에 배치되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제16항에 있어서, 단계 h) 이전에, 바람직하게는 단계 b1) 및 k1)과 함께, 접촉 재료(25)가 상기 연성 회로 기판 재료(11)의 상부면(O) 및/또는 하부면(U) 상의 각각의 사이트(12)에서 상기 도체 경로(13, 14)의 접촉 표면(26)에 적용되고, 단계 h) 이후에, 바람직하게는 단계 b3) 또는 k3)과 함께, 각각의 사이트(12)에서 도체 경로(13, 14)와 추가 전자 부품 또는 각각의 추가 전자 부품 사이에 전기 연결이 형성되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 가열 요소(17) 및/또는 각각의 RFID 칩(102) 및/또는 각각의 추가 전자 부품은 은 소결, 공융 결합, 전도성 접착, 이방 전도성 접착, 클레트용접, 클레트소결, 납땜, 용접을 통한 직접 접촉의 목록으로부터 하나 이상의 방법을 사용한 결과로서 상기 연성 회로 기판 재료(11)의 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c)에서 기류 채널(30)의 적어도 부분(29)이 각각의 사이트(12)에서 회로 기판 재료(11)의 하부면(U) 상의 상기 밀봉 재료(18)로부터 및/또는 밀봉 재료(18)로 각각의 사이트(12)를 덮거나 둘러싸는 동안 형성되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 사이트(12)에서, 관형의 사전 제작된 부분(31)이 회로 기판 재료(11)의 하부면(U) 상의 기류 채널(30)의 일부로서 배치되고 추가 밀봉 재료(32)에 의해 둘러싸여 고정되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 단계 a) 내지 c)는 각각의 경우에 생산 라인(33)의 별도의 또는 동일한 생산 스테이션(34 내지 39)에서 연속적으로 수행되어, 각각의 단계 동안 복수의 사이트(12)가 동시에 처리되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 기화기 유닛(10)의 전체 생산 공정은 여러 생산 스테이션(34 내지 39)이 있는 공동 생산 라인(33)에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 제21항 또는 제22항에 있어서, 바람직하게 폴리이미드로 구성된 사전 구조화된 연성 회로 기판 재료(11)는 공급 롤로부터 연속 스트랜드로서 풀리고 여러 생산 스테이션(34 내지 39)을 포함하는 생산 라인(33)을 통해 연속적으로 또는 간헐적으로 운송되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛을 생산하기 위한 방법.
- 흡입기(100)의 구성요소로서 사용하기 위한 기화기 유닛(10)으로서, 연성 회로 기판 재료(11)로 구성된 회로 기판 부분(40)으로, 상기 회로 기판 부분(40)은 적어도 2개의 도체 경로(13, 14) 및 회로 기판 부분(40)의 상부면(O)을 회로 기판 부분(40)의 하부면(U)에 연결하는 통로 개구(41)를 포함하는, 회로 기판 부분(40), 상부면(O)으로부터 상기 통로 개구(41)를 완전히 또는 부분적으로 덮고 상기 도체 경로(13, 14)에 전기 전도식으로 연결되는 적어도 하나의 가열 요소(17), 및 가열 표면(20)을 개방 상태로 유지하면서 상기 회로 기판 부분(40)과 상기 가열 요소(17)를 적어도 부분적으로 덮고 밀봉 표면(21)이 외측을 향해 제공되는 밀봉 재료(18)로 구성되는 덮개(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛.
- 제24항에 있어서, 상기 회로 기판 부분(40)은 적어도 하나의 RFID 칩(102) 및 적어도 하나의 RFID 안테나(105)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛.
- 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 회로 기판 부분(40)은 폴리이미드로 형성되고, 가열 요소(17)로서 도핑된 실리콘 칩은 은 소결에 의해 직접 접촉함으로써 도체 경로(13, 14)에 전기적으로 연결되며, 상기 실리콘 칩뿐만 아니라 상기 회로 기판 부분(40)은 한편으로는 실리콘 칩이 기계적으로 유지되고 다른 한편으로는 바람직하게는 외측을 향해 형성된 밀봉 표면(21)이 형성되도록 실리콘 또는 폴리이미드에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛.
- 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연성 회로 기판 재료(11)에 매립된 도체 경로(13, 14)는 굽힘 접촉부(43)의 형성을 위한 밀봉 재료(18)에 의해 형성된 덮개(19)의 외부로 구부러질 수 있도록 돌출하는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛.
- 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소(17)의 가열 표면(20)은 상부면(O) 상에서 적어도 부분적으로 심지 요소(27)에 의해 덮이는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛.
- 제24항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 부분(31)이 상기 회로 기판 부분(40)의 하부면(U) 상에 기류 채널(30)의 일부로서 형성되고 그리고/또는 배열되며, 상기 튜브 부분(31) 상기 가열 요소(17)를 향하는 개구(55)를 갖는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛.
- 제24항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기화기 유닛은 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 생산되는 것을 특징으로 하는, 기화기 유닛.
- 흡입기(100)의 구성요소인 기화기 조립체(44)로서, 제24항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따른 기화기 유닛(10) 및 상기 기화기 유닛(10)이 플러깅되는 어댑터 플러그(45)를 포함하고, 상기 기화기 유닛(10) 또는 기화기 유닛(10)의 덮개(19)는 상기 덮개(19)의 외부 표면과 적어도 부분적으로 상기 어댑터 플러그(45)의 내부 기하학적 구조에 대해 밀봉식으로 지지되는 것을 특징으로 하는, 기화기 조립체.
- 제31항에 있어서, 상기 기화기 조립체는 상기 기화기 유닛(10) 및/또는 상기 어댑터 플러그(45)에 의해 형성되는 기류 채널(30)의 적어도 하나의 부분(31, 50)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기화기 조립체.
- 흡입기(100)의 구성요소인 기화기 카트리지(59)로서, 기류 채널(30)의 적어도 하나의 부분(58)을 갖는 중공 본체(61), 액체를 저장하기 위한 공급 탱크(62) 및 제31항 또는 제32항에 따른 기화기 조립체(44)를 포함하고, 상기 기화기 조립체(44)는 밀봉식으로 상기 중공 본체(61) 및 상기 공급 탱크(62)에 연결되어, 상기 기화기 조립체(44)의 기류 채널(30)의 부분(50) 및 상기 중공 본체(61)의 기류 채널(30)의 부분(58)이 공동 기류 채널(30)을 형성하고 상기 공급 탱크(62)는 상기 기화기 유닛(10)이 배치되는 기류 채널(30)에 대한 적어도 하나의 접근 개구(63)를 갖는 것을 특징으로 하는, 기화기 카트리지.
- 활성 성분 및/또는 향미제가 풍부한 증기/에어로졸을 흡입하도록 형성되고 구성된 흡입기(100)로서, 제33항에 따른 기화기 카트리지(59)뿐만 아니라 적어도 하나의 전자 제어 유닛(64) 및 전기 에너지원(65)을 포함하는 카트리지 캐리어(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 흡입기.
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