一种电子烟及其咪头结构的制作方法

本技术涉及电子烟领域，尤其涉及一种电子烟及其咪头结构。

背景技术：

1、电子烟咪头是电子烟中用于检测用户吸烟动作的器件，目前有电容式及压电式两种。

2、电容式电子烟咪头的结构为金属外壳顶面通孔，内部由上至下依次设置透气金属片、绝缘垫、导电层，外壳底面为pcb板，pcb板正面的覆铜通过导电支架连接薄膜，pcb反面的覆铜经金属外壳连接透气金属片，导电支架和金属外壳通过绝缘环彼此绝缘。金属外壳需要连通电子烟出烟气道，用户吸烟时，气道形成负压通过金属片上的透气孔带动薄膜朝金属片方向移动，薄膜与金属片之间距离降低，互电容增大。pcb板正面是检测芯片，基于频率法进行检测，通过电阻r配合薄膜与金属片之间构建的电容c，形成rc振荡，互电容改变引起振荡频率变化，通过阈值比较输出开关量信号。此类型结构中，透气金属片与薄膜之间存在空隙，烟油容易进入空隙中，影响导电薄膜的变形，导致咪头灵敏度降低，甚至失效。

3、压电式咪头的传感器由中间的压电薄膜和两端的电极组成，通过压电效应，有吸烟产生的负压作用在传感器上，使薄膜产生变形，可以产生电压输出。由于压电材料不需要供电，只有信号测量电路需要供电，功耗相比电容式有降低，同时没有漏油风险。

4、cn219396290u提供的压电式传感器咪头结构，压电传感器整个组装结构设在封装外壳内，组装结构包括衬底以及与衬底固定连接的压电感应层，衬底上设置贯穿衬底的背腔，压电感应层覆盖背腔，压电感应层包括与衬底固定连接的第一介质层、覆盖在第一介质层上的压电介质层、覆盖在第一介质层上的下电极层、覆盖在下电极层上的压电敏感膜层、设置压电敏感膜层上的上电极层，电极层通过电性引出元件引出，组装结构固定在基底并通过焊锡焊接至印刷电路板，组装结构的背腔正对透气孔，整体结构较为复杂，制造成本以及组装上存在劣势。

技术实现思路

1、本实用新型为改善现有技术的不足之处，而提供一种电子烟咪头结构以及使用该咪头结构的电子烟。

2、本实用新型的电子烟咪头结构，包括导电外壳、压电薄膜、电路板；压电薄膜连通至电子烟的出烟气道，压电薄膜的上下两面分别设置有上层电极及下层电极，上层电极及下层电极作为压电薄膜的信号输出电极；压电薄膜设置于导电外壳，上层电极通过导电外壳的壳体电连接至电路板，导电外壳内设置有与之绝缘的导电支架，下层电极通过导电支架电连接至电路板；电路板上至少设置压电测量支路与处理模块，压电测量支路设置有信号放大器用于放大压电薄膜的输出信号，处理模块与压电测量支路电连接。

3、本实用新型的咪头结构的优势在于：

4、(1)较之于电容式咪头，上层电极及下层电极之间填充压电薄膜，不存在漏油导致失效的风险，同时基于压电材料的无源自发电，功耗相比电容式能够做到降低；

5、(2)较之于压电式咪头，上层电极利用导电外壳的壳体电连接电路板，下层电极通过导电支架电连接电路板，整体结构简化、紧凑，制造成本较低，整体稳固性强。

6、作为改进方案，导电外壳为管状结构，压电薄膜位于导电外壳内形成保护，导电外壳的顶部管壁朝内弯折压接在压电薄膜顶面的上层电极，并形成有第一透气孔连通出烟气道与压电薄膜，通过导电外壳的顶部管壁朝内弯折直接压接上层电极的方式，进一步达到结构及工艺简化，提升稳固性。在简化与稳固的更优化上，更进一步地，设置导电外壳的顶部管壁朝内弯折压接于电路板底面，上层电极通过导电外壳与电路板如pcb下方的覆铜连通，利用两端的弯折达到上下方向上的限位。在此基础上，更进一步地，导电支架夹设于压电薄膜与电路板之间用于支撑并电连接压电薄膜底面的下层电极，一方面下层电极通过导电支架与pcb上方的覆铜连通，另一方面导电支架支撑压电薄膜、pcb至与外壳两端的弯折压接。为达到导电支架与导电外壳的可靠绝缘，导电支架与导电外壳内侧壁之间设置有绝缘环分隔。

7、本实用新型的咪头结构，电路板上开设有第二透气孔进行平衡气压。

8、作为另一种改进方案，电路板上设置有电容测量支路，电容测量支路至少包括耦合处理模块的电容数字转换电路，电容数字转换电路亦通过导电外壳的壳体电连接上层电极，以及通过导电支架电连接下层电极，上层电极及下层电极作为压电薄膜的信号输出电极和平行板电容传感器的传感电极的复用电极，压电测量支路和电容测量支路均从上层电极及下层电极获取电信号输入处理模块。该方案中，上层电极及下层电极作为压电薄膜的信号输出电极和平行板电容传感器的传感电极的复用电极，达到结构复合，压电测量支路和电容测量支路均从上层电极及下层电极获取电信号输入处理模块，达到电路复合，传感器体积最小，咪头结构及电路能够较大程度简化，同时，传感器既可基于压电效应达到压力检测效应，又可以基于平行板电容原理弥补压电材料对静态力无法检测的缺陷；或者，以压电信号作为唤醒，唤醒后基于电容数字转换电路开始采集两极板之间的互电容信号，通过互电容信号的变化来检测吸烟信号，一方面能够使咪头整体电耗能降低一个数量级，另一方面电容数字转换电路(cdc)，例如ad i 7142、ad i 7147，采用δ-σ调制方式通过多次对被测电容进行充放电并与参考电容比较的方法(参见：us patent number:5,134,401)直接将被测电容值转换成数字值，可以将对电容的测量灵敏度提高到1ff级别，达到准确性提升目的。在该方案中，可配置电容数字转换电路输入至上层电极或下层电极的激励信号的频率区间与压电薄膜的输出信号的频率区间不同，系统根据频率的不同达到信号区分处理。

9、作为该方案的进一步改进，电路板上还设置有模拟开关，上层电极及下层电极通过模拟开关的切换来分时接通压电测量支路和电容测量支路，通过在设置模拟开关，通过模拟开关分时切换压电薄膜的输出采集与电容激励的施加，避免压电薄膜的输出信号与传感器的激励信号之间的串扰问题，同时芯片借助于模拟开关对分时控制也更为方便。

10、作为该方案的另一种改进，上层电极和/或下层电极通过丝印或蒸镀设置于压电薄膜侧面，丝印或蒸镀工艺能够让电极以极薄的状态附着压电薄膜上，避免电极影响薄膜的形变性能。

11、还提供一种电子烟，包括上述的电子烟咪头结构。

技术特征：

1.一种电子烟咪头结构，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的电子烟咪头结构，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的电子烟咪头结构，其特征在于：

4.根据权利要求2或3所述的电子烟咪头结构，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的电子烟咪头结构，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的电子烟咪头结构，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的电子烟咪头结构，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的电子烟咪头结构，其特征在于：

9.根据权利要求6所述的电子烟咪头结构，其特征在于：

10.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电子烟咪头结构。

技术总结本技术涉及一种电子烟及其咪头结构，所述咪头结构包括导电外壳、压电薄膜、电路板；压电薄膜连通至电子烟的出烟气道，压电薄膜的上下两面分别设置有上层电极及下层电极，上层电极及下层电极作为压电薄膜的信号输出电极；压电薄膜设置于导电外壳，上层电极通过导电外壳的壳体电连接至电路板，导电外壳内设置有与之绝缘的导电支架，下层电极通过导电支架电连接至电路板；电路板上至少设置压电测量支路与处理模块，压电测量支路设置有信号放大器用于放大压电薄膜的输出信号，处理模块与压电测量支路电连接。技术研发人员：孙滕谌,王凯,曾凡佑受保护的技术使用者：北京他山科技有限公司技术研发日：20240412技术公布日：2024/12/12