基于单晶硅渗透结构的发热元件及电子烟制造技术

本发明专利技术涉及电子烟技术领域，具体涉及一种基于单晶硅渗透结构的发热元件，包括发热片本体，所述发热片本体上通过蚀刻或光刻形成有渗透区，所述发热片本体位于所述渗透区的下侧设有发热线路，所述单晶硅位于发热线路的一侧通过光刻成型有控制电路，所述控制电路与发热线路电性连接，所述渗透区开设有可用于液体和气体通过的渗透结构；本发明专利技术采用单晶硅光刻或蚀刻微孔形成的多孔硅发热片，在工作过程中，采用了单晶硅片加工成型的发热片本体，并在发热片本体上通过蚀刻或光刻等工艺形成多孔渗透结构，用于电子烟的烟油渗透。用于电子烟的烟油渗透。用于电子烟的烟油渗透。

【技术实现步骤摘要】
基于单晶硅渗透结构的发热元件及电子烟


[0001]本专利技术涉及电子烟
，特别是涉及一种基于单晶硅渗透结构的发热元件及电子烟。

技术介绍

[0002]电子烟主要用于戒和替代香烟，它可以模拟香烟的味道，但抽电子烟时却不会释放对人体有害的焦油、尼古丁和二手烟雾，它能提高尼古丁替代疗法的戒烟成功率，因此，电子烟在推出不久便受到市场的追捧和国家的重视。电子雾化香烟，其原理为发烟剂在雾化系统的电加热元件上受热气化成高温蒸汽并向开口端喷出，喷出后的蒸汽在大气中膨胀冷凝成烟状的微小液滴，从而形成类似传统卷烟的烟雾。
[0003]传统的电子烟结构一般包括主机和烟弹，主机用于供电和控制连接烟弹，烟弹内设置烟油和雾化结构，主机控制雾化结构对烟油加热实现烟油的雾化，在电子烟对烟油加热雾化时需要使用到发热组件用于对烟油加热，现有的雾化结构一般都是采用的陶瓷雾化或棉芯雾化，陶瓷雾化和棉芯雾化使用寿命短，发热均匀性差，影响吸食口感。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种采用单晶硅光刻或蚀刻微孔形成的多孔硅发热片，在工作过程中，采用了单晶硅片加工成型的发热片本体，并在发热片本体上通过蚀刻或光刻等工艺形成多孔渗透结构，用于电子烟的烟油渗透的基于单晶硅渗透结构的发热元件及电子烟。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：一种基于单晶硅渗透结构的发热元件，包括发热片本体，所述发热片本体上通过蚀刻或光刻形成有渗透区，所述发热片本体位于所述渗透区的下侧设有发热线路，所述单晶硅位于发热线路的一侧通过光刻成型有控制电路，所述控制电路与发热线路电性连接，所述渗透区开设有可用于液体和气体通过的渗透结构。
[0006]对上述方案的进一步改进为，所述发热片本体背离发热线路和控制电路一面设有输油片，所述输油片贴合于发热片本体。
[0007]对上述方案的进一步改进为，所述输油片为单晶硅均布有输油孔形成的多孔硅，所述输油片对应渗透区开设有储油腔，所述储油腔内设有储油棉，所述储油棉为耐高温储油棉，所述储油棉包括多孔棉布层、过滤层、纳米纤维吸油层和纳米纤维容油层；所述纳米纤维容油层为不同顺序的排布和组合，所述纳米纤维容油层或纳米纤维吸油层贴合于发热片本体；所述多孔棉布层均匀分布有大小一致的致密孔隙，所述多孔棉布层具有一定的收缩性，可以在表面形成褶皱，所述纳米纤维吸油层嵌入多孔棉布层每一个褶皱中。
[0008]对上述方案的进一步改进为，所述多孔棉布层包括第一棉布层和第二棉布层，所述过滤层包括第一过滤膜层和第二过滤膜层，所述第一过滤膜层和第二过滤膜层的孔隙率为50％～60％，孔径大小为1～10μm。
[0009]对上述方案的进一步改进为，所述渗透结构为纵横交错设置的微孔形成，所述微
孔呈规则或不规则状分布发热片本体，所述微孔的孔径尺寸为80微米～1600微米，所述微孔形状为圆形、蜂窝形状或矩形。
[0010]对上述方案的进一步改进为，所述渗透结构为渗透缝隙，所述渗透缝隙通过蚀刻成型于发热片本体，所述渗透缝隙呈不规则形状均布于发热片本体。
[0011]对上述方案的进一步改进为，所述控制电路封装有防护膜，所述防护膜包括由里到外依次设置的剥离层、胶合层、固定层及外表层。
[0012]对上述方案的进一步改进为，所述外表层由以下原料的重量组分制备形成：聚氯乙烯70
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90份、热稳定剂1
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4份，二氧化钛5
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8份和阻燃剂2
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8份，所述固定层按照份数，由以下原料制备而成：增塑剂20
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35份、聚氨酯丙烯酸酯10
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15份、环氧丙烯酸酯5
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8份、聚酯丙烯酸酯5
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8份。
[0013]对上述方案的进一步改进为，所述热稳定剂采用钙锌复合稳定剂，所述阻燃剂为脱水催化剂聚磷酸铵、碳化剂季戊四醇和发泡剂三聚氰胺的混合体，所述增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三氯乙酯的一种或多种的混合物。
[0014]一种发热元件的制备方法，包括如下步骤：
[0015]步骤S1，选取双面经过抛光的单晶硅片，并将单晶硅片进行清洗和干燥；
[0016]步骤S2，在干燥后的单晶硅片一面上设置一层二氧化硅，并将二氧化硅沉淀形成氮化硅；
[0017]步骤S3，在氮化硅上涂覆上光刻胶，通过光刻机将渗透区的图案转移到光刻胶上、并通过光刻机在单晶硅上光刻形成渗透区；
[0018]步骤S4，将单晶硅翻面，并设置一层二氧化硅，并将二氧化硅沉淀形成氮化硅；
[0019]步骤S5，在步骤S4的氮化硅上涂覆上光刻胶，通过光刻机将发热线路和控制电路的图形进行编辑、并转移到光刻胶上，后通过光刻机将发热线路和控制电路；
[0020]步骤S6，将光刻胶、二氧化硅和氮化硅去除，后在控制电路位置贴上防护膜，得到发热片本体。
[0021]所述防护膜由以下方法制备形成；
[0022]步骤S11，按照重量组分将聚氯乙烯、热稳定剂，二氧化钛和阻燃剂加入到搅拌机中进行搅拌混合，在混合的同时进行升温处理，形成外表层；
[0023]步骤S12，按照重量组分将增塑剂、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯加入混合机中进行混合，形成固定层，将固定层加入挤出机中进行挤出成型为片状胚板，并且在挤出后对胚板上表面进行糙化处理；
[0024]步骤S13，将外表层按照厚度要求，通过涂布机涂布在固定层的上表面；通过干燥机对涂布在固定层上表面的外表层进行干燥处理，形成外表层；按照厚度要求，在固定层下表面涂布胶合层，并粘合剥离层，得到防护膜。
[0025]对上述方案的进一步改进为，所述步骤S2中，单晶硅片按照湿氧
‑
干氧的顺序进行氧化设置一层二氧化硅，氧化温度控制在1100℃以下，湿氧和干氧时间均为5h。
[0026]一种电子烟，包括所述的基于单晶硅渗透结构的发热元件。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]相比现有电子烟的雾化发热片，本专利技术采用单晶硅光刻或蚀刻微孔形成的多孔硅发热片，在工作过程中，采用了单晶硅片加工成型的发热片本体，并在发热片本体上通过蚀
刻或光刻等工艺形成多孔渗透结构，用于电子烟的烟油渗透，将烟油渗透到发热线路，经过发热线路进行发热，从而使得烟油产生雾化气体，对比雾化棉芯和陶瓷发热体雾化效果更好，使用寿命更长，发热雾化更加均匀可靠，也保证了电子烟吸食的口感。具体是，设置了发热片本体，所述发热片本体上通过蚀刻或光刻形成有渗透区，所述发热片本体位于所述渗透区的下侧设有发热线路，所述单晶硅位于发热线路的一侧通过光刻成型有控制电路，所述控制电路与发热线路电性连接，所述渗透区开设有可用于液体和气体通过的渗透结构。在单晶硅上光刻形成了控制电路和发热线路，进而将控制和发热集成一体，结构可靠。
[0029]一种单晶硅的制备方法，包括如下步骤：步骤S1，选取双面经过抛光的单晶硅片，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单晶硅渗透结构的发热元件，其特征在于：包括发热片本体，所述发热片本体上通过蚀刻或光刻形成有渗透区，所述发热片本体位于所述渗透区的下侧设有发热线路，所述单晶硅位于发热线路的一侧通过光刻成型有控制电路，所述控制电路与发热线路电性连接，所述渗透区开设有可用于液体和气体通过的渗透结构。2.根据权利要求1所述的基于单晶硅渗透结构的发热元件，其特征在于：所述发热片本体背离发热线路和控制电路一面设有输油片，所述输油片贴合于发热片本体。3.根据权利要求2所述的基于单晶硅渗透结构的发热元件，其特征在于：所述输油片为单晶硅均布有输油孔形成的多孔硅，所述输油片对应渗透区开设有储油腔，所述储油腔内设有储油棉，所述储油棉为耐高温储油棉。4.根据权利要求3所述的基于单晶硅渗透结构的发热元件，其特征在于：所述储油棉包括多孔棉布层、过滤层、纳米纤维吸油层和纳米纤维容油层；所述纳米纤维容油层为不同顺序的排布和组合，所述纳米纤维容油层或纳米纤维吸油层贴合于发热片本体。5.根据权利要求4所述的基于单晶硅渗透结构的发热元件，其特征在于：所述多孔棉布层均匀分布有大小一致的致密孔隙，所述多孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，
申请(专利权)人：深圳市克莱鹏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：