[实用新型]一种微流道电子烟雾化芯片

说明书

本实用新型公开一种微流道电子烟雾化芯片，包括如下部件：硅衬底(1)，硅衬底(1)上设有微柱(2)阵列或微孔(3)阵列以及入口端(10)和出口端(11)，微柱(2)阵列限定出若干个微流道(9)或硅衬底(1)上设有贯穿微孔(3)的烟液流道；玻璃罩(4)，其上设有贯穿玻璃罩(4)的气孔(5)；玻璃罩(4)与硅衬底(1)利用键合工艺固定连接。本实用新型选用硅作为雾化芯片的基材，其成本低，极大降低了电子烟雾化芯片的制造成本，便于大规模生产该类型雾化芯片。

技术领域

本实用新型属于电子烟技术领域，具体涉及一种微流道电子烟雾化芯片。

背景技术

目前实际应用或已有专利报道的用于电子烟的发热材料主要有金属、陶瓷、聚合物、硅等，而最常用的发热丝采用金属材质。其中，温度不可调的电子烟使用镍铬合金丝或Kanthal发热丝，后者是含有镍、铬、铝、铁等的合金；温控电子烟是使用纯镍、纯钛或不锈钢作为发热丝。发热元件的形状有线状、丝状、片状、网状等，烟液可与发热元件表面接触或与内部接触受热雾化。对于丝状或线状发热元件，由于非平面的构型导致烟液在其表面存在受热不均的问题；对于片状发热元件，尽管相对而言，发热更为均匀，但因为元件表面本身缺少烟液分散构件，烟液容易分散不均，从而导致局部区域受热不均；对于网状发热元件，虽然增大了空气与发热元件的接触面积，烟液雾化更充分，但同样缺少烟液分散构件，仍然存在烟液分布不均所致的发热不均问题。为此，上述表面接触式发热元件通常需要导油棉等材料来辅助烟液分散，而这些材料本身又可能带来诸如与发热元件接触不良所致的新的发热不均问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种微流道电子烟雾化芯片，其有效解决了现有的雾化芯片受热不均匀的问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型第一方面涉及一种微流道电子烟雾化芯片，包括如下部件：

硅衬底1，硅衬底1上设有微柱2阵列或微孔3阵列以及入口端10和出口端11，微柱2阵列限定出若干个微流道9或硅衬底1上设有贯穿微孔3的烟液流道；

玻璃罩4，其上设有贯穿玻璃罩4的气孔5；

玻璃罩4与硅衬底1利用键合工艺固定连接。

本实用新型优选的实施方案中，微柱(2)或微孔(3)的直径为20微米至300微米。

本实用新型第二方面涉及一种微流道电子烟雾化芯片的制备方法，包括如下步骤：

a、在硅衬底1上刻蚀出微柱2阵列或微孔3阵列以及入口端10和出口端11；

b、在玻璃罩4上制造出贯穿其中的气孔5阵列；

c、利用键合工艺将步骤a制得的硅衬底1和步骤b制得的玻璃罩4键合得到键合硅圆片101；

d、在键合硅圆片101的入口端10填埋入口管6或导液材料，在出口端11填埋出口管7或导液材料，然后将导线置于键合硅圆片101中，制得微流道雾化芯片102。

本实用新型优选的实施方案中，步骤d中采用机械或化学方法在玻璃罩4上制造出贯穿其横截面的气孔5阵列。

本实用新型中，采用干法或湿法刻蚀技术来刻蚀硅，刻蚀出包括微柱2阵列或微孔3阵列以及入口端10和出口端11的硅衬底1。其中，采用干法刻蚀(如深度反应离子刻蚀)时，可刻蚀出垂直微孔3阵列或微柱2阵列，如图1和图2所示。

本实用新型优选的实施方案中，玻璃罩4优选Pyrex玻璃，其耐热性能极佳。在玻璃表面通过机械(如微钻孔技术)、化学(如氢氟酸腐蚀)等方式形成多孔通孔，孔径范围从纳米至微米级。

本实用新型优选的实施方案中，硅衬底1与玻璃罩4采用阳极键合工艺，其在高温高电压下通过阳极键合方式键合硅衬底1和玻璃罩4。键合完成后得到键合硅圆片101，如图3所示。