CN110063529A - 用于电子烟的二次雾化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电子烟的二次雾化器，涉及电子烟雾化器领域，包括底座、盖板、进油通道、第一电阻丝、雾化气孔、第二电阻丝；底座的第一表面与盖板的第二表面连接，底座与盖板之间形成雾化空腔；底座或盖板上设有进油通道，进油通道连通雾化空腔与外部；第一电阻丝分布在雾化空腔内；盖板上设有若干雾化气孔，各雾化气孔均与雾化空腔连通；第二电阻丝分布在雾化气孔与电子烟的吸食口之间。本发明的优点在于：采用二次雾化技术，烟油雾化较充分，产生的气溶胶颗粒直径差别较小。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟雾化器领域，尤其涉及一种用于电子烟的二次雾化器。
背景技术
随着人们对传统香烟危害性的认识逐步深刻，电子烟作为一种模仿卷烟的电子产品，通过雾化等手段，将烟油或烟膏等变成蒸汽后，让用户吸食与传统卷烟有类似味道和感觉的烟雾，逐渐走进市场。
现有的电子烟雾化器主要有两种：第一种采用金属绕丝式的加热器，将吸有烟油的导液棉包裹在金属电阻丝中，加热电阻丝产生高温使烟油雾化，有的导液棉和烟弹相连，源源不断地补充烟油；另一种采用陶瓷片作为载体，陶瓷片的表面设有加热器层，使其对烟芯或烟弹进行加热，烟油在陶瓷片的表面发生雾化。现有的电子烟雾化器存在以下缺点：
1，易出现“爆油”现象，导致雾化不充分，雾化产生的气溶胶颗粒直径差别较大，影响口感，并且烟油的用量大，浪费资源。
2，功率较高，现有的电子烟雾化器常见功率5W以上，甚至达到100W，需要频繁充电，消耗能源多，并且导致吸烟嘴温度较高而烫嘴；而且大功率下烟油受热易发生碳化沉积在电阻丝上，导致电阻丝阻值的变化而改变温度场的分布，最直接的影响就是烟油的雾化量不能精确控制。
3，雾化结构体积较大，发热速度较慢。例如在基于陶瓷片作为载体的雾化器上，因陶瓷基片的导热系数较低，导致雾化器的热响应较慢，用户在用烟嘴“吸烟”时不能实时达到吸入雾化气溶胶的效果，延迟较长，用户体验感差。
4，电阻丝加热过程中存在温度场的不均匀分布，烟油局部高温甚至干烧，造成加热电阻丝或导液棉材料发生变性脱落并随着烟油雾化形成的气溶胶一起被吸入人体，造成健康隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有的电子烟雾化器烟油雾化不充分，雾化产生的气溶胶颗粒直径差别较大。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
用于电子烟的二次雾化器，包括底座(1)、盖板(2)、进油通道(5)、第一电阻丝(6)、雾化气孔(9)、第二电阻丝(10)；底座(1)的第一表面与盖板(2)的第二表面连接，底座(1)与盖板(2)之间形成雾化空腔；底座(1)或盖板(2)上设有进油通道(5)，进油通道(5)连通雾化空腔与外部；第一电阻丝(6)分布在雾化空腔内；盖板(2)上设有若干雾化气孔(9)，各雾化气孔(9)均与雾化空腔连通；第二电阻丝(10)分布在雾化气孔(9)与电子烟的吸食口之间。
烟油通过进油通道流入雾化空腔中，第一电阻丝加热使烟油发生雾化形成气溶胶，气溶胶通雾化气孔后，第二电阻丝加热使气溶胶发生二次雾化，经二次雾化后的气溶胶进入电子烟的管路，然后被吸食者吸入。
采用二次雾化技术，烟油雾化较充分，产生的气溶胶颗粒直径差别较小；同时雾化气孔能起到过滤网的作用，选择性通过一次雾化形成的气溶胶，拦截大颗粒的气溶胶，保证二次雾化后的气溶胶颗粒更加均匀，提高用户体验感；并且过滤网作为一个保护盖帽，解决了因大功率雾化而产生的“爆油”问题；通过进油通道可以根据需求定量向雾化空腔供给烟油，提高了资源利用率，解决了浪费现象。
作为优化的技术方案，底座(1)的第一表面的尺寸大于盖板(2)的第二表面的尺寸，底座(1)与盖板(2)叠加形成台阶结构。
台阶结构设计使雾化器的整体尺寸更小，集成度更高；引线方便，第一电阻丝的电极引线可以直接引出并裸露在底座的第一表面，减少电极引线的弯折，对电极引线的损伤小；加工简单，无需对底座或盖板打孔即可引出电极引线，简化了加工工艺，降低了制造周期和成本。
作为优化的技术方案，底座(1)包括第一衬底、第一支撑结构，第一支撑结构与第一衬底连接，第一支撑结构与第一衬底的第二表面之间形成隔热空腔(4)，第一电阻丝(6)分布在第一支撑结构上；盖板(2)包括第二支撑结构，第一支撑结构与第二支撑结构之间形成雾化空腔，雾化气孔(9)设在第二支撑结构上。
隔热空腔减少了热量的散失，提高了加热效率；第一支撑结构与第一衬底连接，加强了第一支撑结构的可靠性。
作为优化的技术方案，第一衬底采用硅基衬底，第一支撑结构、第二支撑结构均采用氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
采用硅基衬底结合氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜的形式，可使用MEMS工艺进行制作，基于晶圆级设计制造，批量化生产，降低了成本，提了高一致性及稳定性，实现电子烟雾化器小型化和集成化方向发展；并且可以避免在加热过程中产生有害物质伴随烟油雾化产生的气溶胶一起吸入人体，带来健康问题。
作为优化的技术方案，盖板(2)还包括第二衬底，第二支撑结构与第二衬底连接，第二支撑结构与第二衬底的第二表面之间形成雾化槽(8)，雾化槽(8)为由第二衬底的第二表面向其第一表面凹陷的凹槽结构。
设置雾化槽，第一支撑结构可以为平面结构或凹槽结构，均能够形成雾化空腔；第二支撑结构与第二衬底连接，加强了第二支撑结构的可靠性。
作为优化的技术方案，第一支撑结构为由第一衬底的第一表面向其第二表面凹陷的凹槽结构，该凹槽结构为支撑槽(3)；
第一电阻丝(6)包括主加热电阻丝(61)、第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)；主加热电阻丝(61)分布在支撑槽(3)的底面，第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)分别分布在支撑槽(3)的两个相对的侧面；
或者第一电阻丝(6)包括主加热电阻丝(61)、第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)、第三辅加热电阻丝(64)、第四辅加热电阻丝(65)；主加热电阻丝(61)分布在支撑槽(3)的底面，第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)分别分布在支撑槽(3)的两个相对的侧面，第三辅加热电阻丝(64)、第四辅加热电阻丝(65)分别分布在支撑槽(3)的另外两个相对的侧面。
凹槽结构的支撑槽有利于承载烟油，避免由于烟油的流动性而任意流动；第一电阻丝分布在支撑槽的底面和侧面，加热效果好。
作为优化的技术方案，第一电阻丝(6)包括主加热电阻丝(61)、第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)；第一辅加热电阻丝(62)、主加热电阻丝(61)、第二辅加热电阻丝(63)依次串联连接，第一辅加热电阻丝(62)的末端、第二辅加热电阻丝(63)的末端分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端；还包括四个第一引脚(7)，四个第一引脚(7)分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端、第一辅加热电阻丝(62)的始端、第二辅加热电阻丝(63)的始端；
这种设置方式当烟油量较少时，或吸食者需求少“烟”时，可选择主加热电阻丝工作，即选择与主加热电阻丝的始端和末端连接的两个第一引脚加载电流；当烟油量较多时，或吸食者需求多“烟”时，可采用主加热电阻丝、第一辅加热电阻丝、第二辅加热电阻丝同时工作，即选择与第一辅加热电阻丝的始端、第二辅加热电阻丝的始端连接的两个第一引脚加载电流；还可以根据需求选择其他的第一引脚组合方式；通过选择不同的第一引脚的组合方式，实现不同的加热温度场的组合，加热温度可以调节，实现雾化量的可控，满足用户的需求，达到节能环保的效果。
或者第一电阻丝(6)包括主加热电阻丝(61)、第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)、第三辅加热电阻丝(64)、第四辅加热电阻丝(65)；第一辅加热电阻丝(62)、主加热电阻丝(61)、第二辅加热电阻丝(63)依次串联连接，第一辅加热电阻丝(62)的末端、第二辅加热电阻丝(63)的末端分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端；第三辅加热电阻丝(64)、主加热电阻丝(61)、第四辅加热电阻丝(65)依次串联连接，第三辅加热电阻丝(64)的末端、第四辅加热电阻丝(65)的末端分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端；还包括六个第一引脚(7)，六个第一引脚(7)分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端、第一辅加热电阻丝(62)的始端、第二辅加热电阻丝(63)的始端、第三辅加热电阻丝(64)的始端、第四辅加热电阻丝的始端。
这种设置方式当烟油量较少时，或吸食者需求少“烟”时，可选择主加热电阻丝工作，即选择与主加热电阻丝的始端和末端连接的两个第一引脚加载电流；当烟油量较多时，或吸食者需求多“烟”时，可采用主加热电阻丝、第一辅加热电阻丝、第二辅加热电阻丝同时工作，即选择与第一辅加热电阻丝的始端、第二辅加热电阻丝的始端连接的两个第一引脚加载电流；或采用主加热电阻丝、第三辅加热电阻丝、第四辅加热电阻丝同时工作，即选择与第三辅加热电阻丝的始端、第四辅加热电阻丝的始端连接的两个第一引脚加载电流；还可以根据需求选择其他的第一引脚组合方式；通过选择不同的第一引脚的组合方式，实现不同的加热温度场的组合，加热温度可以调节，实现雾化量的可控，满足用户的需求，达到节能环保的效果。
作为优化的技术方案，各雾化气孔(9)在盖板(2)的第一表面上排列成均匀的长方形阵列；第二电阻丝(10)采用蛇形走线弯折成若干行，各行第二电阻丝(10)分别位于长方形阵列中的各相邻行雾化气孔(9)的间隙中以及最外两行雾化气孔(9)的外侧；还包括两个第二引脚(11)，两个第二引脚(11)分别连接第二电阻丝(10)的始端和末端；
这种设置方式结构简单，各雾化气孔周边能够被均匀的加热，保证充分加热一次雾化的气溶胶。
或者各雾化气孔(9)在盖板(2)的第一表面上排列成均匀的长方形阵列；第二电阻丝(10)采用蛇形走线弯折成若干行，每行第二电阻丝(10)分别对应长方形阵列中的一行雾化气孔(9)；每行第二电阻丝(10)再分别采用蛇形走线弯折成若干列，每列第二电阻丝(10)分别位于对应行的各相邻雾化气孔(9)的间隙中；还包括两个第二引脚(11)，两个第二引脚(11)分别连接第二电阻丝(10)的始端和末端；
这种设置方式使每个雾化气孔的周边都能被充分加热，并且能保证温度在滤网结构上分布的均匀性，雾化的气溶胶在通过雾化气孔时能够充分地二次雾化，并且雾化的一致性提高，提升了口感，提高了用户的体验。
或者各雾化气孔(9)在盖板(2)的第一表面上排列成均匀的圆形阵列；第二电阻丝(10)弯折成若干圈，每圈第二电阻丝(10)分别位于圆形阵列中的各相邻圈雾化气孔(9)的间隙中以及最外一圈雾化气孔(9)的外圈；第二电阻丝(10)分为内圈加热电阻丝(101)、外圈加热电阻丝(102)，内圈加热电阻丝(101)为圆形阵列中从最内一圈依次向外的若干圈，外圈加热电阻丝(102)为围绕在内圈加热电阻丝(101)之外的其余各圈，内圈加热电阻丝(101)与外圈加热电阻丝(102)串联连接；还包括四个第二引脚(11)，四个第二引脚(11)分别连接内圈加热电阻丝(101)的始端和末端、外圈加热电阻丝(102)的始端和末端。
这种设置方式当一次雾化后的气溶胶较少时，或吸食者需求少“烟”时，可选择内圈加热电阻丝工作，即选择与内圈加热电阻丝的始端和末端连接的两个第二引脚加载电流，此时内圈区域的雾化效果好，而外圈区域的温度接近常温，不发生雾化，阻止了气溶胶的通过，控制了气溶胶通过的量，适合低烟用户，同时节能环保，避免浪费；当一次雾化后的气溶胶较多时，或吸食者需求多“烟”时，可选择内圈加热电阻丝、外圈加热电阻丝同时工作，即选择与外圈加热电阻丝的始端和末端连接的两个第二引脚加载电流。还可以根据需求选择其他的第二引脚组合方式；通过选择不同的第二引脚的组合方式，实现不同的加热温度场的组合，加热温度可以调节，实现雾化量的可控，满足用户的需求，达到节能环保的效果。
作为优化的技术方案，第一电阻丝(6)、第二电阻丝(10)均为薄膜结构的金属电阻丝。
薄膜结构的金属电阻丝具有良好的热响应速度，无任何延迟，提高了雾化速率，并且雾化温度场均匀，雾化效果好，提升了口感。
作为优化的技术方案，第一电阻丝(6)、第二电阻丝(10)的表面均覆盖有绝缘保护层，绝缘保护层为氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
通过绝缘保护层将第一电阻丝、第二电阻丝完全覆盖，避免第一电阻丝、第二电阻丝加热时产生的金属离子伴随烟油雾化产生的气溶胶一起吸入人体，带来健康问题。
本发明的优点在于：
1，采用二次雾化技术，烟油雾化较充分，产生的气溶胶颗粒直径差别较小；同时雾化气孔能起到过滤网的作用，选择性通过一次雾化形成的气溶胶，拦截大颗粒的气溶胶，保证二次雾化后的气溶胶颗粒更加均匀，提高用户体验感；并且过滤网作为一个保护盖帽，解决了因大功率雾化而产生的“爆油”问题；通过进油通道可以根据需求定量向雾化空腔供给烟油，提高了资源利用率，解决了浪费现象。
2，台阶结构设计使雾化器的整体尺寸更小，集成度更高；引线方便，第一电阻丝的电极引线可以直接引出并裸露在底座的第一表面，减少电极引线的弯折，对电极引线的损伤小；加工简单，无需对底座或盖板打孔即可引出电极引线，简化了加工工艺，降低了制造周期和成本。
3，隔热空腔减少了热量的散失，提高了加热效率，结合采用薄膜结构的金属电阻丝，实现了15mW即可让烟油完全雾化，降低了功率。
4，采用硅基衬底结合氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜的形式，可使用MEMS工艺进行制作，基于晶圆级设计制造，批量化生产，降低了成本，提了高一致性及稳定性，实现电子烟雾化器小型化和集成化方向发展；并且可以避免在加热过程中产生有害物质伴随烟油雾化产生的气溶胶一起吸入人体，带来健康问题。
5，凹槽结构的支撑槽有利于承载烟油，避免由于烟油的流动性而任意流动；第一电阻丝分布在支撑槽的底面和侧面，加热效果好。
6，通过设置第一电阻丝、第二电阻丝的排布方式，以及选择不同的引脚组合方式，可以改变电阻丝温度场的分布，实现不同的加热温度场的组合，加热温度可以调节，实现雾化量的可控，满足用户的需求，达到节能环保的效果。
7，薄膜结构的金属电阻丝具有良好的热响应速度，无任何延迟，提高了雾化速率，并且雾化温度场均匀，雾化效果好，提升了口感。
8，通过绝缘保护层将第一电阻丝、第二电阻丝完全覆盖，避免第一电阻丝、第二电阻丝加热时产生的金属离子伴随烟油雾化产生的气溶胶一起吸入人体，带来健康问题。
附图说明
图1是本发明实施例一中的用于电子烟的二次雾化器的整体结构示意图。
图2是本发明实施例一中的用于电子烟的二次雾化器的拆分结构示意图。
图3是本发明实施例一中的一次雾化机构的轴测图。
图4是本发明实施例一中的一次雾化机构的俯视图。
图5是本发明实施例一中的一次雾化机构的剖视图。
图6是本发明实施例一中的二次雾化机构的轴测图。
图7是本发明实施例一中的二次雾化机构的俯视图。
图8是本发明实施例一中的二次雾化机构的仰视图。
图9是本发明实施例一中的二次雾化机构的剖视图。
图10是本发明实施例二中的一次雾化机构的俯视图。
图11是本发明实施例三中的二次雾化机构的俯视图。
图12是本发明实施例四中的二次雾化机构的俯视图。
具体实施方式
实施例一
如图1-9所示，用于电子烟的二次雾化器，包括底座1、盖板2、支撑槽3、隔热空腔4、进油通道5、第一电阻丝6、第一引脚7、雾化槽8、雾化气孔9、第二电阻丝10、第二引脚11。
底座1、支撑槽3、隔热空腔4、进油通道5、第一电阻丝6、第一引脚7构成一次雾化结构，盖板2、雾化槽8、雾化气孔9、第二电阻丝10、第二引脚11构成二次雾化结构。
底座1为长方体，底座1的第一表面、第二表面分别为其长边与宽边围成的两个相对的侧面；盖板2为长方体，盖板2的第一表面、第二表面分别为其长边与宽边围成的两个相对的侧面；底座1的第一表面与盖板2的第二表面通过键合连接，底座1与盖板2之间形成雾化空腔，
底座1、盖板2的第一表面、第二表面的尺寸可以为四英寸，六英寸或者其他尺寸，底座1的第一表面的尺寸大于盖板2的第二表面的尺寸，底座1与盖板2叠加形成台阶结构。
底座1包括第一衬底、第一支撑结构，第一支撑结构为由第一衬底的第一表面向其第二表面凹陷的凹槽结构；第一衬底采用由P/N-<100>晶向的单晶硅制成的硅基衬底，厚度为300～600μm；第一衬底的外表面覆盖有氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜；第一支撑结构采用氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，厚度为1～5μm。
凹槽结构的内部空腔为支撑槽3，支撑槽3的槽口与第一衬底的第一表面连接；支撑槽3为倒梯形凹槽，其底面为长方形，底面的两个长边所在的两个侧面为两个对称的等腰梯形，底面的两个短边所在的两个侧面为两个对称的等腰梯形，其底面的尺寸小于槽口的尺寸；支撑槽3也可以为倒圆台凹槽结构、倒四棱台凹槽结构等其他形状。
支撑槽3的底部及侧壁与第一衬底的第二表面之间形成隔热空腔4，隔热空腔4为封闭的内部空腔或者为由第一衬底的第二表面向其第一表面凹陷的凹槽结构。
进油通道5为由底座1的第一表面向其第二表面凹陷形成的倒梯形凹槽结构，进油通道5的底面为长方形，其底面的两个长边所在的两个侧面为两个对称的等腰梯形，其底面的长宽尺寸小于槽口的长宽尺寸；进油通道5位于支撑槽3的一侧，其一端连通支撑槽3，另一端伸出盖板2的外部；进油通道5的内壁覆盖有氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
第一电阻丝6包括主加热电阻丝61、第一辅加热电阻丝62、第二辅加热电阻丝63；主加热电阻丝61分布在支撑槽3的长方形底面，第一辅加热电阻丝62、第二辅加热电阻丝63分别分布在支撑槽3的底面的两个长边所在的两个相对的侧面，第一辅加热电阻丝62与第二辅加热电阻丝63的形状和尺寸相同；第一辅加热电阻丝62、主加热电阻丝61、第二辅加热电阻丝63依次串联连接，第一辅加热电阻丝62的末端、第二辅加热电阻丝63的末端分别连接主加热电阻丝61的始端和末端；第一辅加热电阻丝62的始端、第二辅加热电阻丝63的始端分别靠近支撑槽3的槽口，第一辅加热电阻丝62的末端、第二辅加热电阻丝63的末端分别靠近支撑槽3的底面，主加热电阻丝61的始端和末端分别靠近支撑结构2的底面的两侧。
主加热电阻丝61、第一辅加热电阻丝62、第二辅加热电阻丝63均采用蛇形走线，也可以采用环形走线或其他呈均匀分布的走线方式，使温度在支撑槽3的底面和侧面均匀分布。
第一电阻丝6为薄膜结构的金属电阻丝，材料采用铂/钛(Pt/Ti)、金/钛(Au/Ti)、铂/铬(Pt/Cr)、金/铬(Au/Cr)中的一种或几种，厚度为100～300nm。
四个第一引脚7分别通过引线连接主加热电阻丝61始端和末端、第一辅加热电阻丝62的始端、第二辅加热电阻丝63的始端；连接各第一引脚7的引线从支撑槽3的槽口边缘伸出后，分别从盖板2的不同底边下方伸出，各第一引脚7位于盖板2的不同侧；连接各第一引脚7的引线也可以从盖板2的同一底边下方伸出，各第一引脚7位于盖板2的同一侧。
第一引脚7、引线为薄膜结构的金属电阻丝，材料采用铂/钛(Pt/Ti)、金/钛(Au/Ti)、铂/铬(Pt/Cr)、金/铬(Au/Cr)中的一种或几种，厚度为100～300nm。
盖板2包括第二衬底、第二支撑结构，第二支撑结构为平面结构，也可以采用凹槽结构，第二支撑结构连接在第二衬底的第一表面；第二衬底采用由P/N-<100>晶向的单晶硅制成的硅基衬底，厚度为300～600μm；第二衬底的外表面覆盖有氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜；第二支撑结构采用氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，厚度为1～5μm。
第二支撑结构与第二衬底的第二表面之间形成雾化槽8，雾化槽8为由第二衬底的第二表面向其第一表面凹陷的凹槽结构；雾化槽8为梯形倒扣凹槽，雾化槽8的底面为长方形，底面的两个长边所在的两个侧面为两个对称的等腰梯形，底面的两个短边所在的两个侧面为两个对称的等腰梯形，其底面的尺寸小于槽口的尺寸；雾化槽8的内壁覆盖有氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
雾化槽8的开口尺寸大于或等于支撑槽3的开口尺寸，以避免在键合过程中对支撑槽3的膜结构造成损坏。
第一支撑结构与第二支撑结构之间形成雾化空腔，即支撑槽3与雾化槽8合在一起形成雾化空腔。
第二支撑结构上设有若干雾化气孔9，各雾化气孔9均与雾化槽8连通，即与雾化空腔连通，使第二支撑结构形成滤网结构。
各雾化气孔9在盖板2的第一表面上排列成均匀的长方形阵列，也可以排列成圆形阵列、菱形阵列等；雾化气孔9采用圆形孔，也可以采用正方形、菱形等其他形状；雾化气孔9的孔径为微米级，根据吸食者对“吸烟”的颗粒大小而选用不同的孔径。
第二电阻丝10分布在盖板2的第一表面上，第二电阻丝10采用蛇形走线弯折成若干行，各行第二电阻丝10分别位于长方形阵列中的各相邻行雾化气孔9的间隙中以及最外两行雾化气孔9的外侧。
第二电阻丝10为薄膜结构的金属电阻丝，材料采用铂/钛(Pt/Ti)、金/钛(Au/Ti)、铂/铬(Pt/Cr)、金/铬(Au/Cr)中的一种或几种，厚度为100～300nm。
两个第二引脚11分别通过引线连接第二电阻丝10的始端和末端。
第二引脚11、引线为薄膜结构的金属电阻丝，材料采用铂/钛(Pt/Ti)、金/钛(Au/Ti)、铂/铬(Pt/Cr)、金/铬(Au/Cr)中的一种或几种，厚度为100～300nm。
第一电阻丝6、第二电阻丝10的表面均覆盖有绝缘保护层(图中未示出)，绝缘保护层为氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，厚度为200～400nm。
该用于电子烟的二次雾化器的使用方法为：
将烟油控制器与进油通道5伸出盖板2外部的一端连接，通过烟油控制器将烟油输送到进油通道5，烟油从进油通道5流入雾化空腔中，第一电阻丝6通电加热使烟油发生雾化形成气溶胶，大颗粒的气溶胶在滤网结构处被拦截，小颗粒的气溶胶通过雾化气孔9后被第二电阻丝10加热发生二次雾化，经二次雾化后的气溶胶进入电子烟的管路，然后被吸食者吸入。根据检测到的用户吸烟的吸入时间和吸烟力度，采用烟油控制器控制烟油通进入进油通道5的量。
用于电子烟的二次雾化器的制备方法，包括以下步骤：
步骤A，制备一次雾化结构，包括以下步骤：
步骤a1，采用热氧化，或者等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，或者低压化学气相沉积(LPCVD)，或者热氧化与等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD)的结合，在第一衬底上沉积氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
步骤a2，采用光刻工艺在底座1的第一表面定义进油通道5的刻蚀窗口；采用反应离子刻蚀(RIE)或离子束刻蚀(IBE)工艺，在光刻胶的保护下刻蚀暴露出来的步骤a1中制备的氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，形成腐蚀窗口。
步骤a3，采用由氢氧化钾溶液或四甲基氢氧化铵溶液作为腐蚀液的各向异性湿法，或者由氢氟酸、硝酸水溶液作为腐蚀液的各向同性湿法，或者由二氟化氙作为腐蚀气体的各向同性干法，腐蚀底座1，控制腐蚀时间制备出进油通道5，进油通道5的深度为20～40μm。
步骤a4，采用热氧化，或者等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，或者低压化学气相沉积(LPCVD)，或者热氧化与等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD)的结合，在进油通道5的内壁上沉积氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
步骤a5，采用光刻工艺在底座1的第一表面定义支撑槽3的刻蚀窗口；采用反应离子刻蚀(RIE)或离子束刻蚀(IBE)工艺，在光刻胶的保护下刻蚀暴露出来的步骤a1中制备的氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，形成腐蚀窗口。
步骤a6，采用由氢氧化钾溶液或四甲基氢氧化铵溶液作为腐蚀液的各向异性湿法，或者由氢氟酸、硝酸水溶液作为腐蚀液的各向同性湿法，或者由二氟化氙作为腐蚀气体的各向同性干法，腐蚀底座1，控制腐蚀时间制备出支撑槽3，支撑槽3的深度为100～150μm。
步骤a7，采用热氧化，或者等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，或者低压化学气相沉积(LPCVD)，或者热氧化与等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD)的结合，在支撑槽3的内壁上沉积氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
步骤a8，采用喷胶工艺结合光刻工艺在支撑槽3的底面和底面的两个长边所在的两个侧面定义第一电阻丝6、引线和第一引脚7的图形；采用磁控溅射或电子束蒸发工艺等金属镀膜工艺镀金属薄膜；采用剥离工艺(Lift-off)去除光刻胶和多余金属，形成第一电阻丝6、引线和第一引脚7。
步骤a9，采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD)，在第一电阻丝6、引线和第一引脚7的表面沉积氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，作为绝缘保护层。
步骤a10，采用光刻工艺在步骤a9中制备的绝缘保护层上定义第一引脚7的图形；采用反应离子刻蚀(RIE)或离子束刻蚀(IBE)工艺，在光刻胶的保护下刻蚀暴露出来的氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，露出第一引脚7，供后续电气连接应用。
步骤a11，采用光刻工艺在底座1的第二表面定义隔热空腔4的刻蚀窗口；采用反应离子刻蚀(RIE)或离子束刻蚀(IBE)工艺，在光刻胶的保护下刻蚀暴露出来的步骤a1中制备的氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，形成腐蚀窗口。
步骤a12，采用由氢氧化钾溶液或四甲基氢氧化铵溶液作为腐蚀液的各向异性湿法，或者由氢氟酸、硝酸水溶液作为腐蚀液的各向同性湿法，或者由二氟化氙作为腐蚀气体的各向同性干法，腐蚀底座1，控制腐蚀时间制备出隔热空腔4，使第一支撑结构的厚度为1～5μm。
步骤a13，采用划片机将步骤a12中得到的晶圆片进行划片，即可得到单个一次雾化结构。
步骤B，制备二次雾化结构，包括以下步骤：
步骤b1，采用热氧化，或者等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，或者低压化学气相沉积(LPCVD)，或者热氧化与等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD)的结合，在第二衬底上沉积氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
步骤b2，采用喷胶工艺结合光刻工艺在盖板2的第一表面定义第二电阻丝10、引线和第二引脚11的图形；采用磁控溅射或电子束蒸发工艺等金属镀膜工艺镀金属薄膜；采用剥离工艺(Lift-off)去除光刻胶和多余金属，形成第二电阻丝10、引线和第二引脚11。
步骤b3，采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或低压化学气相沉积(LPCVD)，在第二电阻丝10、引线和第二引脚11的表面沉积氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，作为绝缘保护层。
步骤b4，采用光刻工艺在在步骤b3中制备的绝缘保护层上定义第二引脚11的图形；采用反应离子刻蚀(RIE)或离子束刻蚀(IBE)工艺，在光刻胶的保护下刻蚀暴露出来的氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，露出第二引脚11，供后续电气连接应用。
步骤b5，采用光刻工艺在盖板2的第一表面定义雾化气孔9的图形，雾化气孔9与第二电阻丝10间隔设置；采用反应离子刻蚀(RIE)或离子束刻蚀(IBE)工艺，在光刻胶的保护下刻蚀暴露出来步骤b1中制备的氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，形成雾化气孔9；雾化气孔9同时可以作为腐蚀窗口，加快腐蚀。
步骤b6，采用光刻工艺在盖板2的第二表面定义雾化槽8的刻蚀窗口；采用反应离子刻蚀(RIE)或离子束刻蚀(IBE)工艺，在光刻胶的保护下刻蚀暴露出来步骤b1中制备的氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜，形成腐蚀窗口。
步骤b7，采用由氢氧化钾溶液或四甲基氢氧化铵溶液作为腐蚀液的各向异性湿法，或者由氢氟酸、硝酸水溶液作为腐蚀液的各向同性湿法，或者由二氟化氙作为腐蚀气体的各向同性干法，腐蚀盖板2，控制腐蚀时间制备出雾化槽8，使滤网结构的厚度为1～5μm。
步骤b8，采用划片机将步骤b7中得到的晶圆片进行划片，即可得到单个二次雾化结构。
步骤C，将一次雾化结构与二次雾化结构键合，采用以下方法：
采用晶圆级封装工艺将包含一次雾化结构的晶圆与包含二次雾化结构的晶圆键合封装，或者将单个一次雾化结构与单个二次雾化结构键合封装。键合工艺采用黏合剂键合或玻璃浆料键合，此种技术对键合温度要求较低，温度变化产生的热应力能够被焊料直接吸收；或者采用金属共晶键合，此种技术在较低的温度下将熔融温度较低的共晶合金作为中间介质层，通过加热使材料熔融实现共晶键合。采用金属共晶键合时，在一次雾化结构的引线上设置一层钝化层对其进行保护，键合位置为底座1上支撑槽3以外的位置，使进油通道5部分在封装盖帽内，部分在封装盖帽外与烟油控制器连接。
该用于电子烟的二次雾化器的制作方法采用MEMS工艺进行制作，基于晶圆级设计制造，批量化生产，降低了成本，提了高一致性及稳定性，实现电子烟雾化器小型化和集成化方向发展。
实施例二
如图10所示，本实施例用于电子烟的二次雾化器与实施例一的区别在于：
支撑槽3为倒四棱台形凹槽，其底面为正方形，四个侧面为形状相同的等腰梯形，其底面的尺寸小于槽口的尺寸。
第一电阻丝6包括主加热电阻丝61、第一辅加热电阻丝62、第二辅加热电阻丝63、第三辅加热电阻丝64、第四辅加热电阻丝65；主加热电阻丝61分布在支撑槽3的正方形底面，第一辅加热电阻丝62、第二辅加热电阻丝63分别分布在支撑槽3的两个相对的侧面，第三辅加热电阻丝64、第四辅加热电阻丝65分别分布在支撑槽3的另外两个相对的侧面，第一辅加热电阻丝62、第二辅加热电阻丝63、第三辅加热电阻丝64、第四辅加热电阻丝65的形状和尺寸相同；第一辅加热电阻丝62、主加热电阻丝61、第二辅加热电阻丝63依次串联连接，第一辅加热电阻丝62的末端、第二辅加热电阻丝63的末端分别连接主加热电阻丝61的始端和末端；第三辅加热电阻丝64、主加热电阻丝61、四辅加热电阻丝65依次串联连接，第三辅加热电阻丝64的末端、第四辅加热电阻丝65的末端分别连接主加热电阻丝61的始端和末端；第一辅加热电阻丝62的始端、第二辅加热电阻丝63的始端、第三辅加热电阻丝64的始端、第四辅加热电阻丝65的始端分别靠近支撑槽3的槽口，第一辅加热电阻丝62的末端、第二辅加热电阻丝63的末端、第三辅加热电阻丝64的末端、第四辅加热电阻丝65的末端分别靠近支撑槽3的底面，主加热电阻丝61的始端和末端分别靠近支撑结构2的底面的两侧。
主加热电阻丝61、第一辅加热电阻丝62、第二辅加热电阻丝63、第三辅加热电阻丝64、第四辅加热电阻丝65均采用蛇形走线，也可以采用环形走线或其他呈均匀分布的走线方式，使温度在支撑槽3的底面和侧面均匀分布。
六个第一引脚7分别通过引线连接主加热电阻丝61的始端和末端、第一辅加热电阻丝62的始端、第二辅加热电阻丝63的始端、第三辅加热电阻丝64的始端、第四辅加热电阻丝65的始端。
雾化槽8为四棱台形形倒扣凹槽，雾化槽8的底面为正方形，四个侧面为形状相同的等腰梯形，其底面的尺寸小于槽口的尺寸。
实施例三
如图11所示，本实施例用于电子烟的二次雾化器与实施例一的区别在于：
第二电阻丝10采用蛇形走线弯折成若干行，每行第二电阻丝10分别对应长方形阵列中的一行雾化气孔9；每行第二电阻丝10再分别采用蛇形走线弯折成若干列，每列第二电阻丝10分别位于对应行的各相邻雾化气孔9的间隙中。
实施例四
如图12所示，本实施例用于电子烟的二次雾化器与实施例一的区别在于：
各雾化气孔9在盖板2的第一表面上排列成均匀的圆形阵列，圆形阵列从内到外分为若干圈，从内圈到外圈雾化气孔9的数量依次增加，错落排列。圆形阵列的设置方式增加了雾化气孔的数量，保证雾化气溶胶尽可能多且快速地通过雾化气孔，提供到吸食者，避免因时间长而温度降低，造成气溶胶液化。
第二电阻丝10弯折成若干圈，每圈第二电阻丝10分别位于圆形阵列中的各相邻圈雾化气孔9的间隙中以及最外一圈雾化气孔9的外圈；第二电阻丝10沿圆形阵列的直径对称分布；第二电阻丝10的宽度由内圈到外圈逐渐变细，可以提高二次雾化温度的一致性。
第二电阻丝10分为内圈加热电阻丝101、外圈加热电阻丝102，内圈加热电阻丝101为圆形阵列中从最内一圈依次向外的若干圈，外圈加热电阻丝102为围绕在内圈加热电阻丝101之外的其余各圈，内圈加热电阻丝101与外圈加热电阻丝102串联连接。
四个第二引脚11分别通过引线连接内圈加热电阻丝101的始端和末端、外圈加热电阻丝102的始端和末端。
实施例五
本实施例用于电子烟的二次雾化器与实施例一的区别在于：
底座1的第一表面的尺寸等于盖板2的第二表面的尺寸，底座1与盖板2叠加形成长方体结构。
进油通道5的一端连通支撑槽3，另一端延伸到底座1的第三表面，底座1的第三表面为其连接在第一表面与第二表面之间的其中一个侧面。
底座1上设有四个通孔，连接各第一引脚7的引线从支撑槽3的槽口边缘伸出后分别从各通孔穿过，各第一引脚7位于底座1的底部。
实施例六
本实施例用于电子烟的二次雾化器与实施例一的区别在于：
用于电子烟的二次雾化器，包括底座1、盖板2、隔热空腔4、进油通道5、第一电阻丝6、第一引脚7、雾化槽8、雾化气孔9、第二电阻丝10、第二引脚11。
底座1、隔热空腔4、进油通道5、第一电阻丝6、第一引脚7构成一次雾化结构。
第一支撑结构为连接在第一衬底的第一表面的平面结构，第一支撑结构与第一衬底的第二表面之间形成隔热空腔4。
进油通道5为由盖板2的第二表面向其第一表面凹陷形成的梯形凹槽结构，进油通道5的底面为长方形，其底面的两个长边所在的两个侧面为两个对称的等腰梯形，其底面的尺寸小于槽口的尺寸；进油通道5位于雾化槽8的一侧，其一端连通雾化槽8，另一端延伸到盖板2的第三表面，盖板2的第三表面为其连接在第一表面与第二表面之间的其中一个侧面。
第一电阻丝6分布在第一支撑结构的中间，也可以分布在雾化槽8的侧面，或者同时分布在底座1的第一表面中间和雾化槽8的侧面。
第一支撑结构与雾化槽8合在一起形成雾化空腔，雾化槽8的开口尺寸大于或等于位于第一支撑结构中间的第一电阻丝6的尺寸。
实施例七
本实施例用于电子烟的二次雾化器与实施例一的区别在于：
用于电子烟的二次雾化器，包括底座1、盖板2、进油通道5、第一电阻丝6、第一引脚7、雾化槽8、雾化气孔9、第二电阻丝10、第二引脚11。
底座1、进油通道5、第一电阻丝6、第一引脚7构成一次雾化结构。
第一支撑结构为连接在第一衬底的第一表面的平面结构，第一支撑结构与第一衬底的第一表面之间设有隔热层。
第一衬底采用设置有含硅层的金属衬底、设置有含硅层的金属氧化物衬底、或设置有含硅层的陶瓷衬底，含硅层设置在第一衬底的第一表面，所述金属衬底例如为铝衬底，所述金属氧化物衬底例如为氧化铝衬底，所述含硅层例如为多晶硅层或氧化硅层，隔热层采用阳极氧化铝层，利用阳极氧化铝层的多孔结构进行隔热。
进油通道5为由盖板2的第二表面向其第一表面凹陷形成的梯形凹槽结构，进油通道5的底面为长方形，其底面的两个长边所在的两个侧面为两个对称的等腰梯形，其底面的尺寸小于槽口的尺寸；进油通道5位于雾化槽8的一侧，其一端连通雾化槽8，另一端延伸到盖板2的第三表面，盖板2的第三表面为其连接在第一表面与第二表面之间的其中一个侧面。
第一电阻丝6分布在第一支撑结构的中间，也可以分布在雾化槽8的侧面，或者同时分布在底座1的第一表面中间和雾化槽8的侧面。
第一支撑结构与雾化槽8合在一起形成雾化空腔，雾化槽8的开口尺寸大于或等于位于第一支撑结构中间的第一电阻丝6的尺寸。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：包括底座(1)、盖板(2)、进油通道(5)、第一电阻丝(6)、雾化气孔(9)、第二电阻丝(10)；底座(1)的第一表面与盖板(2)的第二表面连接，底座(1)与盖板(2)之间形成雾化空腔；底座(1)或盖板(2)上设有进油通道(5)，进油通道(5)连通雾化空腔与外部；第一电阻丝(6)分布在雾化空腔内；盖板(2)上设有若干雾化气孔(9)，各雾化气孔(9)均与雾化空腔连通；第二电阻丝(10)分布在雾化气孔(9)与电子烟的吸食口之间。
2.如权利要求1所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：底座(1)的第一表面的尺寸大于盖板(2)的第二表面的尺寸，底座(1)与盖板(2)叠加形成台阶结构。
3.如权利要求1所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：底座(1)包括第一衬底、第一支撑结构，第一支撑结构与第一衬底连接，第一支撑结构与第一衬底的第二表面之间形成隔热空腔(4)，第一电阻丝(6)分布在第一支撑结构上；盖板(2)包括第二支撑结构，第一支撑结构与第二支撑结构之间形成雾化空腔，雾化气孔(9)设在第二支撑结构上。
4.如权利要求3所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：第一衬底采用硅基衬底，第一支撑结构、第二支撑结构均采用氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
5.如权利要求3所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：盖板(2)还包括第二衬底，第二支撑结构与第二衬底连接，第二支撑结构与第二衬底的第二表面之间形成雾化槽(8)，雾化槽(8)为由第二衬底的第二表面向其第一表面凹陷的凹槽结构。
6.如权利要求3所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：第一支撑结构为由第一衬底的第一表面向其第二表面凹陷的凹槽结构，凹槽结构的内部空腔为支撑槽(3)；
第一电阻丝(6)包括主加热电阻丝(61)、第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)；主加热电阻丝(61)分布在支撑槽(3)的底面，第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)分别分布在支撑槽(3)的两个相对的侧面；
或者或者第一电阻丝(6)包括主加热电阻丝(61)、第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)、第三辅加热电阻丝(64)、第四辅加热电阻丝(65)；主加热电阻丝(61)分布在支撑槽(3)的底面，第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)分别分布在支撑槽(3)的两个相对的侧面，第三辅加热电阻丝(64)、第四辅加热电阻丝(65)分别分布在支撑槽(3)的另外两个相对的侧面。
7.如权利要求1-6任一项所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：
第一电阻丝(6)包括主加热电阻丝(61)、第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)；第一辅加热电阻丝(62)、主加热电阻丝(61)、第二辅加热电阻丝(63)依次串联连接，第一辅加热电阻丝(62)的末端、第二辅加热电阻丝(63)的末端分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端；还包括四个第一引脚(7)，四个第一引脚(7)分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端、第一辅加热电阻丝(62)的始端、第二辅加热电阻丝(63)的始端；
或者第一电阻丝(6)包括主加热电阻丝(61)、第一辅加热电阻丝(62)、第二辅加热电阻丝(63)、第三辅加热电阻丝(64)、第四辅加热电阻丝(65)；第一辅加热电阻丝(62)、主加热电阻丝(61)、第二辅加热电阻丝(63)依次串联连接，第一辅加热电阻丝(62)的末端、第二辅加热电阻丝(63)的末端分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端；第三辅加热电阻丝(64)、主加热电阻丝(61)、第四辅加热电阻丝(65)依次串联连接，第三辅加热电阻丝(64)的末端、第四辅加热电阻丝(65)的末端分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端；还包括六个第一引脚(7)，六个第一引脚(7)分别连接主加热电阻丝(61)的始端和末端、第一辅加热电阻丝(62)的始端、第二辅加热电阻丝(63)的始端、第三辅加热电阻丝(64)的始端、第四辅加热电阻丝的始端。
8.如权利要求1-6任一项所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：
各雾化气孔(9)在盖板(2)的第一表面上排列成均匀的长方形阵列；第二电阻丝(10)采用蛇形走线弯折成若干行，各行第二电阻丝(10)分别位于长方形阵列中的各相邻行雾化气孔(9)的间隙中以及最外两行雾化气孔(9)的外侧；还包括两个第二引脚(11)，两个第二引脚(11)分别连接第二电阻丝(10)的始端和末端；
或者各雾化气孔(9)在盖板(2)的第一表面上排列成均匀的长方形阵列；第二电阻丝(10)采用蛇形走线弯折成若干行，每行第二电阻丝(10)分别对应长方形阵列中的一行雾化气孔(9)；每行第二电阻丝(10)再分别采用蛇形走线弯折成若干列，每列第二电阻丝(10)分别位于对应行的各相邻雾化气孔(9)的间隙中；还包括两个第二引脚(11)，两个第二引脚(11)分别连接第二电阻丝(10)的始端和末端；
或者各雾化气孔(9)在盖板(2)的第一表面上排列成均匀的圆形阵列；第二电阻丝(10)弯折成若干圈，每圈第二电阻丝(10)分别位于圆形阵列中的各相邻圈雾化气孔(9)的间隙中以及最外一圈雾化气孔(9)的外圈；第二电阻丝(10)分为内圈加热电阻丝(101)、外圈加热电阻丝(102)，内圈加热电阻丝(101)为圆形阵列中从最内一圈依次向外的若干圈，外圈加热电阻丝(102)为围绕在内圈加热电阻丝(101)之外的其余各圈，内圈加热电阻丝(101)与外圈加热电阻丝(102)串联连接；还包括四个第二引脚(11)，四个第二引脚(11)分别连接内圈加热电阻丝(101)的始端和末端、外圈加热电阻丝(102)的始端和末端。
9.如权利要求1-6任一项所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：第一电阻丝(6)、第二电阻丝(10)均采用薄膜结构的金属电阻丝。
10.如权利要求1-6任一项所述的用于电子烟的二次雾化器，其特征在于：第一电阻丝(6)、第二电阻丝(10)的表面均覆盖有绝缘保护层，绝缘保护层采用氧化硅或氮化硅的单层膜或复合膜。
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