流量传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种流量传感器及其制备方法。所述流量传感器包括：一载板；置于所述载板表面的加热元件；堆叠于所述加热元件表面的测温元件；置于所述载板表面，且覆盖所述加热元件和所述测温元件的金属管壳，即能够保护传感器内部元件，又可以通过表面温度变化来反应气流流量。上述技术方案通过采用监测流量传感器的金属管壳的温度变化来反映烟流量变化，能够实现对流量的精准检测，进而通过控制器实现流量的精准控制。的精准控制。的精准控制。

【技术实现步骤摘要】
流量传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及传感器领域，尤其涉及一种流量传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]电子烟作为一种模仿卷烟的电子产品，通过雾化产生具体气味的蒸汽，当使用者吸电子烟时，流量传感器检测到电子烟管内流体流量的变化，调节控制管内的雾化蒸汽量。
[0003]现有的电子烟中采用驻极体咪头来侦测使用者的吸烟动作，当电子烟管道中的流体流量变化时，麦克风内的驻极体材料薄膜振动，将声能转化为电能，经由调理电路向外输出电信号从而控制电子烟的雾化；或采用MEMS麦克风代替咪头检测流体流量变化；此外，也有采用压力传感器检测烟管内气压从而控制雾化蒸汽的技术方案。
[0004]然而，现有技术中咪头只能控制管内雾化蒸汽的有无，无法对雾化蒸汽的量进行调节；由于采用了咪头，电子烟流量控制模块的组装无法采用回流焊的生产方式，导致电子烟生产效率低。使用MEMS麦克风检测流量变化，MEMS麦克风易受到烟油的污染，影响电子烟的使用寿命。此外，采用压力传感器检测烟管内气压，成本高，不利于电子烟的市场推广。
[0005]因此，如何设计制备成本低、可大规模制造、高灵敏度、使用寿命长的流量传感器用于电子烟中雾化蒸汽的开启与控制，是现有技术需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是设计制备成本低、可大规模制造、高灵敏度、使用寿命长的流量传感器，提供一种流量传感器及其制备方法。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种流量传感器包括：一载板；置于所述载板表面的加热元件；堆叠于所述加热元件表面的测温元件；置于所述载板表面，且覆盖所述加热元件和所述测温元件的金属管壳，即能够保护传感器内部元件，又可以通过表面温度变化来反应气流流量。
[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种流量传感器的制备方法，包括如下步骤：提供一载板；将加热元件置于所述载板表面；将测温元件堆叠于所述加热元件表面；将金属管壳置于所述载板表面，并使所述加热元件与所述测温元件覆盖于金属管壳内。
[0009]上述技术方案通过采用监测流量传感器的金属管壳的温度变化来反映烟流量变化，能够实现对流量的精准检测，进而通过控制器实现流量的精准控制。使用MEMS红外热电堆作为测温元件，使得流量传感器精度高，灵敏度高，并无需调理电路直接输出电信号。在结构设计方面，元件采用堆叠结构和垂直封装形式，集成度高，体积小，金属管壳保证了传感器具有密封结构，不会受到烟油的污染。采用柔性基板作为载板，使得传感器的形状可以调节，以适应不同的烟管形状及结构，为电子烟结构的多样化提供可能。
附图说明
[0010]附图1所示是本专利技术所述流量传感器的具体实施方式的结构示意图。
[0011]附图2A～附图2B所示是本专利技术所述流量传感器的另一具体实施方式的结构示意图。
[0012]附图3所示是本专利技术所述流量传感器的制备方法的具体实施方式的步骤示意图。
[0013]附图4A～附图4D所示是本专利技术所述流量传感器的制备方法的具体实施方式的工艺流程图。
[0014]附图5所示是使用本专利技术所述的流量传感器的电子烟装置的具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术提供的流量传感器及其制备方法的具体实施方式做详细说明。
[0016]附图1所示是本专利技术所述流量传感器的具体实施方式的结构示意图。所述用于电子烟的流量传感器包括载板12、加热元件11、测温元件13、以及金属管壳14。所述载板12选自于刚性材料或柔性材料；所述刚性材料选自于印制线路板、玻璃或陶瓷，所述柔性材料为聚酰亚胺柔性基板。作为一具体实施方式，所述载板12为印刷电路。在其他的具体实施方式中，可以采用聚酰亚胺柔性基板作为载板12，使流量传感器的形状可以根据烟管的形状进行调节，以适应更多样化的烟管形状以及布局结构。此外，所述载板12表面分布有多个焊盘112，所述焊盘112与所述加热元件11电性连接，并与所述测温元件13通过引线111电性连接。
[0017]所述流量传感器还包括置于所述载板12表面的加热元件11。所述加热元件11与所述焊盘112电性连接，用于加热所述流量传感器。所述加热元件11选自于加热电阻或金属加热器，加热温度范围为25℃～200℃。作为一具体实施方式，采用加热电阻作为加热元件11。
[0018]测温元件13堆叠于所述加热元件11上方，形成三维结构。测温元件13通过引线111与所述焊盘112电性连接，用于监测所述流量传感器的温度。作为一种具体实施方式，所述测温元件13为MEMS红外热电堆芯片。元件采用堆叠结构和垂直封装形式，集成度高，体积小。使用MEMS红外热电堆作为测温元件13，使得流量传感器精度高，灵敏度高，并无需调理电路直接输出电信号。
[0019]金属管壳14置于所述载板12表面，并覆盖所述加热元件11、以及所述测温元件13，通过表面温度变化来反应气流流量，并保护传感器内部元件。所述金属管壳14的材料选自于铜、铁、铝、镍的单质或者其合金，可选地，表面镀金或镍。作为一具体实施方式，所述金属管壳14的材料为铜，表面电镀金。
[0020]当在加热元件11上施加电压或电流，加热元件11发热，金属管壳14内温度处于稳定状态；当气流通过金属管壳14表面使其散热，金属管壳14温度降低。金属管壳14表面温度变化通过测温元件13检测，以此来实现对气流量的传感与侦测。上述技术方案通过采用监测流量传感器的金属管壳的温度变化来反映气流量变化，能够实现对流量的精准检测，进而通过控制器实现流量的精准控制。
[0021]附图2A所示为本专利技术所述流量传感器的另一具体实施方式的结构示意图。附图2B为附图2A沿A方向的视图。所述流量传感器包括载板22、加热元件21、测温元件23、以及金属管壳24。所述载板22选自于刚性材料或柔性材料；所述刚性材料选自于印制线路板、玻璃或
陶瓷，所述柔性材料为聚酰亚胺柔性基板。作为一具体实施方式，所述载板22为印刷电路。在其他的具体实施方式中，可以采用聚酰亚胺柔性基板作为载板22，使流量传感器的形状可以根据烟管的形状进行调节，以适应更多样化的烟管形状以及布局结构。此外，所述载板22表面分布有多个焊盘212，所述焊盘212与所述加热元件21电性连接，并与所述测温元件23通过引线211电性连接。
[0022]所述加热元件21为金属加热器，直接附着于载板22上。优选地，所述金属加热器的形状为蛇形，并将金属加热器的首尾连接到两个不同的焊盘212上。在其他具体实施方式中，所述金属加热器的形状还可以是扇形、螺旋形或S型。
[0023]测温元件23堆叠于所述加热元件21上方，形成三维结构。测温元件23通过引线211与所述焊盘212连接，用于监测所述流量传感器的温度。作为一种具体实施方式，所述测温元件23为MEMS红外热电堆芯片。元件采用堆叠结构和垂直封装形式，集成度高，体积小。使用MEMS红外热电堆作为测温元件23，使得流量传感器精度高，灵敏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流量传感器，其特征在于，包括：一载板；置于所述载板表面的加热元件；堆叠于所述加热元件表面的测温元件；置于所述载板表面，且覆盖所述加热元件和所述测温元件的金属管壳，既能够保护传感器内部元件，又可以通过表面温度变化来反应气流流量。2.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述流量传感器还包括多个焊盘，所述焊盘布置于载板表面，与所述加热元件电性连接，并与所述测温元件通过引线电性连接。3.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述载板选自于刚性材料或柔性材料；所述刚性材料选自于印制线路板、玻璃或陶瓷中的至少一种，所述柔性材料为聚酰亚胺柔性基板。4.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述加热元件选自于加热电阻或金属加热器，加热温度范围为25℃～200℃。5.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述测温元件为MEMS红外热电堆芯片。6.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，所述金属管壳的材料选自于铜、铁、铝、镍的单质或者其合金，表面镀金或镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海声动微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：