[发明专利]一种基于MEMS硅基加热片的雾化芯结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种基于MEMS硅基加热片的雾化芯结构，包括：硅基加热片和多孔陶瓷芯，硅基加热片包括加热丝和硅基衬底，加热丝制作在硅基衬底表面，硅基衬底上设置有阵列排布的雾化微孔，硅基衬底固定安装在多孔陶瓷芯上，雾化微孔连通多孔陶瓷芯。本发明还公开了一种基于MEMS硅基加热片的雾化芯结构的制造方法。本发明相较于现有技术，避免雾化芯漏液，降低加工难度，提高良品率，增加雾化芯雾化加热面积，提高温度均匀性，增大发雾量，减少干烧。

技术领域

本发明属于液体加热雾化芯领域，尤其涉及一种基于MEMS硅基加热片的雾化芯结构及其制造方法。

背景技术

发热雾化芯作为液体雾化产品的核心部件，用于对液体进行加热，使其变为雾状气溶胶形态散发出来。液体加热雾化芯主要包括包棉雾化芯和多孔陶瓷雾化芯类型。包棉雾化芯中金属发热丝和棉芯直接接触，高温下发热丝中的金属成分以及棉芯材料的碎屑可能会被雾化形成的气溶胶携带而被使用者吸入，造成潜在的健康危害。同时，棉芯与金属发热丝非均匀接触，受热不均匀，以及高温碳化也会引起发热丝电阻变化，进而引起发热丝温度变化，使得雾化均匀性、稳定性、一致性较差。多孔陶瓷雾化芯由多孔陶瓷和发热电极两部分构成。多孔陶瓷经过高温烧结制成碗状结构，发热膜设计成特定形状附着在陶瓷表面，在工作过程中，发热膜通过均匀发热，把液体加热形成雾气，由陶瓷微孔散发。

现有的多孔陶瓷雾化芯中，为了具有一定的吸液、储液能力，烧制出的微孔陶瓷需要保持一定的微孔大小及孔隙率，导致多孔陶瓷雾化芯存在以下三个问题：

一、由于多孔结构的存在，陶瓷芯锁液能力降低，容易漏液。目前通常通过降低孔隙率，减小多孔数量，提高锁液能力，但是同时降低了其吸液、储液能力。

二、由于微孔陶瓷质地疏松不够坚硬，金属加热丝很难高良率的和陶瓷芯集成在一起，并且需要额外加厚金属加热丝以避免外接导电柱对陶瓷芯造成破坏。

三、陶瓷芯热传导率较低且不均匀，金属加热丝不能覆盖到整个雾化面，造成雾化量难以提升，并且局部温度容易过高，引起干烧。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于MEMS硅基加热片的雾化芯结构及其制造方法，避免雾化芯漏液，降低加工难度，提高良品率，增加雾化芯雾化加热面积，提高温度均匀性，增大发雾量，减少干烧。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基于MEMS硅基加热片的雾化芯结构，包括：硅基加热片和多孔陶瓷芯，硅基加热片包括加热丝和硅基衬底，加热丝制作在硅基衬底表面，硅基衬底上设置有阵列排布的雾化微孔，硅基衬底固定安装在多孔陶瓷芯上，雾化微孔连通多孔陶瓷芯。

作为上述技术方案的进一步描述：

硅基衬底的厚度为5-400微米。

作为上述技术方案的进一步描述：

雾化微孔的直径为2-20微米。

作为上述技术方案的进一步描述：

雾化微孔为圆孔或方孔。

另一方面，本发明还提供了一种基于MEMS硅基加热片的雾化芯结构的制造方法，包括以下步骤：

S1、准备硅基衬底；

S2、在硅基衬底上沉积金属，并通过干法蚀刻或湿法腐蚀工艺做出特定图形，形成加热丝；

S3、在硅基衬底上蚀刻雾化微孔；

S4、对硅基衬底背面进行减薄，漏出正面雾化微孔，形成硅基加热片；

S5、将硅基加热片和多孔陶瓷芯贴合，形成雾化芯。

作为上述技术方案的进一步描述：