包括半导体加热器的气溶胶生成装置制造方法及图纸

提供一种气溶胶生成装置(10)，其包括电源(40)、用于收纳气溶胶生成制品(50；60)的腔(14)以及定位在所述腔(14)内的多个半导体加热器(22)。每个半导体加热器(22)包括衬底层(32)和提供于所述衬底层(32)上的加热层(36)，其中所述加热层(36)是连续层。所述气溶胶生成装置(10)还包括控制器(42)，其配置成控制从所述电源(40)到所述半导体加热器(22)中的每一个的电力供应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括半导体加热器的气溶胶生成装置
本专利技术涉及包括半导体加热器的气溶胶生成装置。本专利技术尤其用作电操作吸烟系统。
技术介绍
一种类型的气溶胶生成系统是电操作吸烟系统。已知的手持电操作吸烟系统通常包括气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括电池、控制电子元件以及电加热器，所述电加热器用于加热专门设计来与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。在一些实例中，气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质，例如烟丝条或烟草塞，且在气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置中时，气溶胶生成装置内所含的加热器插入到气溶胶生成基质中或周围。在替代电操作吸烟系统中，气溶胶生成制品可包括含有松散烟草等气溶胶生成基质的封壳。期望的是提供一种能改善对气溶胶生成制品的加热的控制的气溶胶生成装置。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种气溶胶生成装置，其包括电源、用于收纳气溶胶生成制品的腔以及定位在腔内的多个半导体加热器。每个半导体加热器包括衬底层和提供于衬底层上的加热层，其中所述加热层是连续层。气溶胶生成装置还包括控制器，所述控制器配置成控制从电源到每个半导体加热器的电力供应。根据本专利技术的气溶胶生成装置包括定位在用于收纳气溶胶生成制品的腔内的多个半导体加热器。有利的是，多个半导体加热器可改善对收纳于腔内的气溶胶生成制品的加热的控制。相比于包括金属或陶瓷电阻加热元件的常规电阻加热器，使用每个半导体加热器的加热的温度和持续时间可得以更准确控制。有利的是，相比于其中加热元件包括图案化导电层的已知装置，为每个半导体加热器提供连续加热层可简化气溶胶生成装置的制造。多个半导体加热器可有利地促进对气溶胶生成制品的离散部分的加热，这可改善气溶胶从气溶胶生成制品的释放。加热气溶胶生成制品的离散部分可有助于用户在第一时间段消耗气溶胶生成制品的第一部分且在稍后第二时间段消耗气溶胶生成制品的第二部分。有利的是，使用多个半导体加热器加热气溶胶生成制品的离散部分可有助于更准确估计气溶胶生成制品的消耗量。有利的是，当相比于包括金属或陶瓷电阻加热器的常规气溶胶生成装置，多个半导体加热器可以更紧密匹配气溶胶生成制品的一部分的形状和大小的几何分布定位在腔内。使多个半导体加热器的几何分布匹配气溶胶生成制品的一部分的形状和大小可有利地提供对气溶胶生成制品更均匀的加热。对气溶胶生成制品更均匀的加热可增大来自气溶胶生成制品的总气溶胶递送量。所述多个半导体加热器中的每个加热器可提供于腔的内表面上。所述腔可包括大体上平面的壁，其中所述多个半导体加热器提供于所述大体上平面的壁上。有利的是，将所述多个半导体加热器提供于大体上平面的壁上可有助于加热大体上平面的气溶胶生成制品。有利的是，将半导体加热器提供于大体上平面的壁上可简化气溶胶生成装置的制造。优选的是，每个半导体加热器大体上是平面的。有利的是，提供大体上平面的半导体加热器可简化半导体加热器和气溶胶生成装置这两者的制造。有利的是，大体上平面的半导体加热器可有助于在气溶胶生成制品收纳于腔内时优化每个半导体加热器与气溶胶生成制品的一部分之间的接触。每个半导体加热器包括衬底层和提供于衬底层上的加热层。每个加热层可提供于单独衬底层上。优选的是，所述多个半导体加热器包括共同衬底层和彼此间隔开且各自提供于共同衬底层上的多个加热层，其中每个加热层形成半导体加热器。有利的是，使用共同衬底层可简化所述多个半导体加热器和气溶胶生成装置的制造。用于形成衬底层的合适材料是硅。衬底层可以是硅晶片。每个加热层可具有凸多边形形状。即，每个加热层的形状可使得加热层的边界上的任何两点之间的线段不会在加热层外部延伸。合适的形状包含圆形、卵形、椭圆形、三角形、矩形、正方形、五边形等等。每个加热层可包括多晶硅。每个加热层可包括为多晶硅提供所要电阻的一种或多种掺杂物。合适的掺杂物是磷。可将每个加热层直接提供在衬底层上，使得加热层与衬底层之间不存在介入层。每个半导体加热器还可包括提供于加热层与衬底层之间的一个或多个中间层。每个半导体加热器可包括定位于加热层与衬底层之间的绝缘层。在多个半导体加热器包括共同衬底层的实施例中，绝缘层可以是在共同衬底层上且在多个加热层下的共同绝缘层。用于形成绝缘层的合适材料是氮化硅。每个半导体加热器可包括电连接到加热层的一个或多个电极。优选的是，每个电极由导电材料形成。每个电极可由至少一种金属形成。所述至少一种金属可包括铜、锌、铝、银、金、铂以及其组合。每个半导体加热器可包括提供于加热层上的钝化层。有利的是，钝化层可防止加热层在加热器的操作期间氧化。用于形成钝化层的合适材料是二氧化硅。每个半导体加热器可配置成在介于约200摄氏度与约400摄氏度之间的温度下操作。每个半导体加热器可配置成在介于约3伏与约6伏之间的电压下操作。每个半导体加热器可延伸低于约7平方毫米的总面积。在每个半导体加热器包括提供于共同衬底层或共同绝缘层上的加热层和一个或多个电触点的实施例中，加热层和一个或多个电触点优选延伸低于约7平方毫米的总面积。有利的是，提供各自具有低于约7平方毫米大小的多个半导体加热器可有助于准确加热气溶胶生成制品的离散部分。每个半导体加热器可在腔的内表面的一部分上，其中内表面的每个部分的表面积低于约7平方毫米。有利的是，提供各自具有低于约7平方毫米大小的多个半导体加热器可有助于改善对气溶胶生成制品的加热的控制。每个半导体加热器可直接位于腔的内表面的具有低于约7平方毫米表面积的一部分上。一个或多个介入层可定位于每个半导体加热器与腔的内表面之间，使得每个半导体加热器间接覆盖腔的内表面的具有低于约7平方毫米面积的一部分。在每个半导体加热器包括定位于共同衬底层上的加热层和一个或多个电极的实施例中，加热层和一个或电极可位于共同衬底层的具有低于约7平方毫米表面积的一部分上。即，加热层和一个或多个电极间接位于腔的内表面的具有低于约7平方毫米表面积的一部分上。在每个半导体加热器包括定位于共同绝缘层上的加热层和一个或多个电极的实施例中，加热层和一个或电极可位于共同绝缘层的具有低于约7平方毫米表面积的一部分上。即，加热层和一个或多个电极间接位于腔的内表面的具有低于约7平方毫米表面积的一部分上。气溶胶生成装置还可包括至少一个气体传感器。气溶胶生成装置可包括多个气体传感器。有利的是，气体传感器可用于监测气溶胶生成装置的操作。举例来说，氧化气体或还原气体的存在可指示来自由气溶胶生成装置加热的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质的耗减。氧化气体或还原气体的存在可指示气溶胶生成制品被气溶胶生成装置加热到比气溶胶生成制品的操作温度高的温度。每个气体传感器可以是半导体气体传感器。优选的是，每个半导体气体传感器接近半导体加热器中的至少一个而定位。有利的是，接近半导体加热器中的至少一个定位每个气体传感器可无需提供一个或多个额外加热器以在气体传感器的操作期间加热每个气体传感器。优选的是，控制器配置成在接近气体传感器的半导体加热器被激活时激活每个气体传感器。控制器可配置成使用每个激活的半导体气体传感器监测至少一种气体的量。即，控制器可使用每个激活的半导体气体传感器监测腔内至少一种气体的量。控制器可配置成响应于利用激活的半导体气体传感器确定的至少一种气体的量或响应于利用激活的半导体气体传感器确定的至少一种气体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气溶胶生成装置，包括：电源；腔，其用于收纳气溶胶生成制品；多个半导体加热器，其定位于所述腔内，每个半导体加热器包括衬底层和提供于所述衬底层上的加热层，其中所述加热层是连续层；以及控制器，其配置成控制从所述电源到所述半导体加热器中的每一个的电力供应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.22 EP 16166728.21.一种气溶胶生成装置，包括：电源；腔，其用于收纳气溶胶生成制品；多个半导体加热器，其定位于所述腔内，每个半导体加热器包括衬底层和提供于所述衬底层上的加热层，其中所述加热层是连续层；以及控制器，其配置成控制从所述电源到所述半导体加热器中的每一个的电力供应。2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其包括共同衬底层，且其中所述多个半导体加热器的所述加热层彼此间隔开且提供于所述共同衬底层上。3.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成装置，其中每个半导体加热器的所述加热层具有凸多边形形状。4.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成装置，其中所述多个半导体加热器中的每一个提供于所述腔的内表面上。5.根据权利要求4所述的气溶胶生成装置，其中所述腔包括平面壁，且其中所述多个半导体加热器提供于所述平面壁上。6.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成装置，其中所述半导体加热器中的每一个大体上是平面的。7.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成装置，其中所述半导体加热器中的每一个延伸低于7平方毫米的总面积。8.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成装置，其另外包括至少一个半导体气体传感器。9.根据权利要求8所述的气溶胶生成装置，其中所述半导体加热器中的至少一个的所述加热层能够操作为半导体气体传感器，使得所述加热层是组合式加热与气体感测层。10.根据权利要求9所述的气溶胶生成装置，其中所述控制器配置成测量所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·N·巴蒂斯塔，
申请(专利权)人：菲利普莫里斯生产公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH