[实用新型]一种均匀发热的MEMS电子烟芯片

说明书

本实用新型属于电子烟技术领域，具体公开了一种均匀发热的MEMS电子烟芯片，包括第一衬底(1‑1)，和第二衬底(1‑2)，所述第一衬底(1‑1)的正面与所述第二衬底(1‑2)的背面粘合在一起。本实用新型的均匀发热的MEMS电子烟芯片解决了现有技术中发热元件受热不均以及直接与烟液接触所致的感官不佳和吸入安全风险等问题。

技术领域

本实用新型属于电子烟技术领域，特别涉及一种用于电子烟的均匀发热的MEMS电子烟芯片。

背景技术

电子烟发热元件作为电子烟的核心部件，对烟液进行加热，将其变为雾状气溶胶而被电子烟抽吸者吸入。现有电子烟加热元件主要有四种类型：第一种最常用的是金属发热丝，发热丝直接与电源正负极相连，通电后，通过热传递的方式对烟液加热，发热丝和导液材料与烟液直接接触，在高温下，发热丝中的金属成分和/或导液材料高温脱落的碎屑(或粉尘)可能会被烟液溶出，抽吸过程中被烟液雾化形成的气溶胶携带而被吸入，造成潜在的健康危害；同时，加热过程中由于发热丝本身受热不均、烟液与发热丝非均匀接触和烟液高温碳化沉积在发热丝上等原因会引起发热丝电阻的变化，进而引起发热丝温度的变化，使得逐口雾化气溶胶成分差异较大，从而影响感官的一致性和稳定性。第二种常见的发热元件是陶瓷发热体，通常利用两层陶瓷和一组发热导线组成杯状发热体，或者将发热丝嵌入多孔陶瓷导油件中，通电后陶瓷表面发热而雾化烟液，优点是陶瓷本身不带电，安全可靠，减少了金属成分的吸入，但是陶瓷的导热系数较低，发热件体积一般都比较大，发热速度慢，发热均匀性受发热导线形状、分布等的影响。第三种发热元件是膜状发热体，由发热膜，导电电极和导电焊点组成，采用喷涂、印刷、丝印等厚膜制造工艺，经过烘干、烧结后将厚膜电发热体与电热材料制成一体，优点是成本低、使用寿命长、稳定性好，但是使用温度较低，使用范围受到限制，发热的均匀性同样受发热电极形状、分布等的影响。第四种是基于微机电系统(MEMS)的发热器，如专利(ZL201380056565.5)报道了一种MEMS发热器，将导电材料印刷或蚀刻在支撑层上，优点是装置小型化和集成化，但如果发热器采用的导电层、支撑层和保护层材料热膨胀系数差异较大，各部件紧密结合产生的机械应力和热应力可能导致器件在瞬时高温下发生脱落或分离；特别是为了避免烟液直接与导电层接触，需要制作保护层来阻隔烟液和导电层，这就降低了热能的利用效率。上述发热元件的缺陷包括发热不均、发热温度发生变化、发热温度低、电热材料与烟液直接接触、器件使用可靠性差等，特别是烟液均在发热元件表面受热雾化，发热元件表面性质(如形状、导电材料图形、厚度、烟液浸润性、表面光滑度等)对烟液分布的均匀性和分布速率有重要影响，从而影响烟液雾化量、雾化速率、雾化温度和温度均匀性，给用户体验、抽吸感官和健康造成负面影响。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种区别于已有专利技术的MEMS(微机电系统)电子烟发热芯片及其制造方法，以解决现有技术中发热元件受热不均以及直接与烟液接触所致的感官不佳和吸入安全风险等问题。MEMS是以微电子、微机械及材料科学为基础，研究、设计、制造具有特定功能的微型装置，包括微结构器件、微传感器、微执行器、微机械光学器件以及微系统等。MEMS加工工艺是在传统微电子加工工艺(也称集成电路IC工艺)基础上发展起来的，后又发展了一些制作微机械的独特技术，这些独特技术和常规集成电路工艺相结合实现了MEMS，这些技术统称为微机械加工技术。

本实用新型第一方面提供了一种均匀发热的MEMS电子烟芯片，包括：

第一衬底(1-1)，呈片状，其正面有凹型的微腔体(2)；所述微腔体(2)的中心位置有贯穿所述第一衬底(1-1)的微通孔(3)；

第二衬底(1-2)，呈片状，其背面有垂直于其背面的微流道阵列(4)，正面中心区域设有垂直于其正面的多孔结构(5)，所述微流道阵列(4)与多孔结构(5)连通；所述第二衬底(1-2)正面边缘有金属引线焊盘(6)；

所述第一衬底(1-1)的正面与所述第二衬底(1-2)的背面粘合在一起。