一种电子烟用陶瓷发热片及电子烟的制作方法

1.本实用新型涉及陶瓷发热体加工技术领域，尤其涉及一种电子烟用陶瓷发热片及电子烟。


背景技术：

2.电子烟是一种模仿吸烟的电子产品，具有近似香烟的味道。近年来，随着新型烘烤烟草推向市场，用于电子烟加热部件的陶瓷发热片得到了广泛的应用。
3.现有技术中的陶瓷发热片一般以陶瓷材料为基材，其中陶瓷材料主要选自氧化锆或者氧化铝，基材上印刷加热电路后再覆盖玻璃层对电路进行保护。然而现有技术中的陶瓷发热片在使用过程中容易出现玻璃层或加热电路或焊盘剥落的现象，且在多次使用后，陶瓷发热片容易出现断裂的现象，使得陶瓷发热片的使用寿命缩短。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题中：针对现有的陶瓷发热片使用过程中出现加热电路剥落使得陶瓷发热片使用寿命缩短的问题，提供一种电子烟用陶瓷发热片。
5.本实用新型提供了一种电子烟用陶瓷发热片，包括陶瓷基材、二氧化硅层和加热电路所述陶瓷基材具有第一表面和与第一表面相对设置的第二表面；所述二氧化硅层包括第一二氧化硅层和第二二氧化硅层，所述第一二氧化硅层设置在所述第一表面上，所述第二二氧化硅层设置在所述第二表面上；所述加热电路设置于所述第一二氧化硅层和/或所述第二二氧化硅层上。
6.可选地，所述第一二氧化硅层的厚度为5
‑
30μm，所述第二二氧化硅层的厚度为5
‑
30μm。
7.可选地，所述陶瓷基材采用氮化硅基材，所述陶瓷基材的厚度为380—400μm。
8.可选地，所述加热电路的厚度为10
‑
100μm。
9.可选地，所述电子烟用陶瓷发热片还包括第一玻璃层和第二玻璃层，所述第一二氧化硅层远离所述陶瓷基材的表面设置有所述加热电路，所述加热电路上设置有所述第一玻璃层，所述第二二氧化硅层远离所述陶瓷基材的表面设置有所述第二玻璃层。
10.可选地，所述电子烟用陶瓷发热片还包括电极和焊盘，所述电极和所述焊盘均设置在所述第一二氧化硅层的远离所述陶瓷基材的表面，所述焊盘通过所述电极与所述加热电路连接；所述电极上覆盖有所述第一玻璃层，所述焊盘外表面未被所述第一玻璃层覆盖。
11.可选地，所述电极厚度为10
‑
100μm，所述焊盘厚度为100
‑
200μm。
12.可选地，所述电极上设置有导电引脚，所述导电引脚焊接于所述焊盘上。
13.另一方面，本实用新型还提供一种电子烟，包括所述电子烟用陶瓷发热片。
14.在本实用新型中，通过在陶瓷基材的第一表面设置第一二氧化硅层，陶瓷基材的第二表面设置第二二氧化硅层，由于二氧化硅材质比陶瓷基材的表面更具有润湿性，从而增加了加热电路在第一二氧化硅层和或第二二氧化硅层上的附着力，使陶瓷发热片在多次
使用后，避免出现加热电路剥落的现象，提高了陶瓷发热片的耐用性，增加了陶瓷发热片的使用寿命。
附图说明
15.图1是本实用新型一实施例提供的一种电子烟用陶瓷发热片的正面示意图；
16.图2是本实用新型一实施例提供的一种电子烟用陶瓷发热片的剖面示意图。
具体实施方式
17.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
19.如图1和图2所示，本实用新型的一实施例的一种电子烟用陶瓷发热片，包括陶瓷基材1、二氧化硅层和加热电路3，所述陶瓷基材1具有第一表面和与第一表面相对设置的第二表面；所述二氧化硅层包括第一二氧化硅层21和第二二氧化硅层22，所述第一二氧化硅层21设置在所述第一表面上，所述第二二氧化硅层22设置在所述第二表面上；所述加热电路3设置于所述第一二氧化硅层21和/或所述第二二氧化硅层22上。具体地，所述第一二氧化硅层21和所述第二二氧化硅层22可通过印刷工艺印刷设置在陶瓷基材1表面，通过丝网印刷将加热电路3印刷在所述第一二氧化硅层21和/或所述第二二氧化硅层22上，在空气氛围下，加热温度700
‑
1100℃，加热时间10
‑
40min，加热完成后自然冷却至25℃。其中，加热电路3所用浆料选自钯、铂、钌中的一种或多种。
20.在本实用新型实施例中，通过在陶瓷基材1的第一表面设置第一二氧化硅层21，陶瓷基材1的第二表面设置第二二氧化硅层22，由于二氧化硅材质比陶瓷基材1的表面更具有润湿性，从而增加了加热电路3在第一二氧化硅层21和或第二二氧化硅层22上的附着力，使陶瓷发热片在多次使用后，避免出现加热电路3剥落的现象，提高了陶瓷发热片的耐用性，增加了陶瓷发热片的使用寿命。
21.在本实用新型的一些实施例中，所述第一二氧化硅层21的厚度为5
‑
30μm，所述第二二氧化硅层22的厚度为5
‑
30μm，所述第一二氧化硅层21和第二二氧化硅层22的厚度过小，附着力差，厚度过大，不利于导热。通过控制第一二氧化硅层21和第二二氧化硅层22的厚度为5
‑
30μm，以保持第一二氧化硅层21和第二二氧化硅层22的附着力和导热性能处于良好状态。
22.在本实用新型的一些实施例中，所述陶瓷基材1采用氮化硅基材，所述陶瓷基材1的厚度为380—400μm。氮化硅基材的材质抗热震性好，采用氮化硅基材作陶瓷基材1，陶瓷发热片在多次使用后，不容易出现断裂的现象，提高了陶瓷发热片的耐用性，增加了陶瓷发热片的使用寿命。
23.在本实用新型的一些实施例中，所述二氧化硅层为所述氮化硅基材经过热氧化处理后形成的二氧化硅薄膜。在本实施例中，二氧化硅层可包覆在所述氮化硅基材的外表面，也可设置在氮化硅基材的第一表面和/或第二表面。具体地，在氧气、氧氮混合气或者空气的气氛下，氮化硅基材加热至800
‑
1200℃，加热时间1
‑
24h，加热完成后自然冷却至25℃，氮
化硅基材表面形成二氧化硅薄膜。通过热氧化处理后形成的二氧化硅层，增加了氮化硅基材表面的润湿性，有利于提高加热电路3在氮化硅基材上的附着力。
24.在本实用新型的一些实施例中，所述加热电路3的厚度为10
‑
100μm。通过控制加热电路3的厚度，使得加热电路3更好的附着在第一二氧化硅层21或第二二氧化硅层22上。
25.如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，所述电子烟用陶瓷发热片还包括第一玻璃层51和第二玻璃层52，所述第一二氧化硅层21远离所述陶瓷基材1的表面设置有所述加热电路3，所述加热电路3上设置有所述第一玻璃层51，所述第二二氧化硅层22远离所述陶瓷基材1的表面设置有所述第二玻璃层52，即陶瓷发热片依次设置有第一玻璃层51、加热电路3、第一二氧化硅层21、陶瓷基材1、第二二氧化硅层22、第二玻璃层52，通过在加热电路3上设置第一玻璃层51，有效地防止陶瓷基材1和加热电路3被氧化、磨损，降低加热电路3脱离或损坏的概率。第二玻璃层52设置在第二二氧化硅层22远离所述陶瓷基材1的表面，第二二氧化硅层22表面附着力强，避免出现第二玻璃层52剥落的现象，第二二氧化硅层22增加了氮化硅基材表面的润湿性，有利于提高第二玻璃层22在氮化硅基材上的附着力。
26.如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，所述电子烟用陶瓷发热片还包括电极6和焊盘4，所述电极6和所述焊盘4均设置在所述第一二氧化硅层21的远离所述陶瓷基材1的表面，所述焊盘4通过所述电极6与所述加热电路3连接。所述电极6上覆盖有所述第一玻璃层51，所述焊盘4外表面未被所述第一玻璃层51覆盖。具体地，通过丝网印刷将所述电极6和焊盘4印刷在第一二氧化硅层21上，所述电极6所用浆料选自金、钯、铂、钌中的一种或多种，焊盘4所用浆料选自银、钯、铂、钌中的一种或多种。电极6上覆盖有所述第一玻璃层51，有效地防止电极6被氧化、磨损，增加使用寿命。第一二氧化硅层21表面附着力强，电极6和焊盘4设置在第一二氧化硅层21的上表面，避免出现电极6或者焊盘4剥落的现象，提高陶瓷发热片的耐用性，增加了陶瓷发热片的使用寿命。
27.在本实用新型的一些实施例中，所述电极6厚度为10
‑
100μm，所述焊盘4厚度为100
‑
200μm。
28.在本实用新型的一些实施例中，所述电极6上设置有导电引脚，所述导电引脚焊接于所述焊盘4上。具体地，采用钎焊的方式将电极6的导电引脚焊接到焊盘4上，电极6的导电引脚为镍线，钎焊料为银。
29.以下通过实施例对本实用新型进行进一步的说明。
30.实施例1
31.(1)将氮化硅基材进行热氧化处理：在空气的气氛下，加热温度800℃，加热时间6h，加热完成后自然冷却至25℃，氮化硅基材的第一表面形成第一二氧化硅层21，氮化硅基材的第二表面形成第二二氧化硅层22。
32.(2)通过丝网印刷将加热电路3、电极6、焊盘4印刷在上述第一二氧化硅层21上，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间20min，加热完成后自然冷却至25℃。
33.(3)通过丝网印刷将第一玻璃层51印刷在加热电路3和电极6上，将第二玻璃层52印刷在第二二氧化硅层22的远离所述氮化硅基材的表面，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间30min，加热完成后自然冷却至25℃。
34.(4)采用钎焊的方式将电极6的导电引脚焊接到焊盘4上，得到氮化硅发热片。
35.实施例2
36.(1)将氮化硅基材进行热氧化处理：在空气的气氛下，加热温度1000℃，加热时间12h，加热完成后自然冷却至25℃，氮化硅基材的第一表面形成第一二氧化硅层21，氮化硅基材的第二表面形成第二二氧化硅层22。
37.(2)通过丝网印刷将加热电路3、电极6、焊盘4印刷在上述第一二氧化硅层21上，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间20min，加热完成后自然冷却至25℃。
38.(3)通过丝网印刷将将第一玻璃层51印刷在加热电路3和电极6上，将第二玻璃层52印刷在第二二氧化硅层22的远离所述氮化硅基材的表面，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间30min，加热完成后自然冷却至25℃。
39.(4)采用钎焊的方式将电极6的导电引脚焊接到焊盘4上，得到氮化硅发热片。
40.实施例3
41.(1)将氮化硅基材进行热氧化处理：在空气的气氛下，加热温度1000℃，加热时间24h，加热完成后自然冷却至25℃，氮化硅基材的第一表面形成第一二氧化硅层21，氮化硅基材的第二表面形成第二二氧化硅层22。
42.(2)通过丝网印刷将加热电路3、电极6、焊盘4印刷在上述第一二氧化硅层21上，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间20min，加热完成后自然冷却至25℃。
43.(3)通过丝网印刷将将第一玻璃层51印刷在加热电路3和电极6上，将第二玻璃层52印刷在第二二氧化硅层22的远离所述氮化硅基材的表面、加热电路3和电极6上，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间30min，加热完成后自然冷却至25℃。
44.(4)采用钎焊的方式将电极6的导电引脚焊接到焊盘4上，得到氮化硅发热片。
45.对比例1
46.(1)通过丝网印刷将加热电路3、电极6、焊盘4印刷在未经热氧化处理的氮化硅基材上，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间20min，加热完成后自然冷却至25℃。
47.(2)通过丝网印刷将将第一玻璃层51印刷在加热电路3和电极6上，将第二玻璃层52印刷在上述氮化硅基材的第二表面，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间30min，加热完成后自然冷却至25℃。
48.(3)采用钎焊的方式将电极6的导电引脚焊接到焊盘4上，得到氮化硅发热片。
49.对比例2
50.(1)通过丝网印刷将加热电路3、电极6、焊盘4印刷在氧化锆基材上，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间20min，加热完成后自然冷却至25℃。
51.(2)通过丝网印刷将第一玻璃层51印刷在加热电路3和电极6上，将第二玻璃层52印刷在上述氧化锆基材的第二表面、加热电路3和电极6上，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间30min，加热完成后自然冷却至25℃。
52.(3)采用钎焊的方式将电极6引出线焊接到焊盘4上，得到氧化锆发热片对比例3
53.(1)通过丝网印刷将加热电路3、电极6、焊盘4印刷在氧化铝基材上，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间20min，加热完成后自然冷却至25℃。
54.(2)通过丝网印刷将第一玻璃层51印刷在加热电路3和电极6上，将第二玻璃层52印刷在上述氧化铝基材的第二表面，在空气氛围下，加热温度800℃，加热时间30min，加热完成后自然冷却至25℃。
55.(3)采用钎焊的方式将电极6的导电引脚焊接到焊盘4上，得到氧化铝发热片
56.性能测试及结果
57.弯曲强度测试
58.根据gb/t 6569
‑
2006精细陶瓷弯曲强度试验方法，测试强度。
59.抗热震性测试
60.根据gb/t 37246
‑
2018精细陶瓷抗热震性能试验方法，用抗弯强度衰减表征陶瓷抗热震性。
61.附着力测试
62.根据gb/t 9286
‑
1998《色漆和清漆漆膜的划痕实验》，测试玻璃层附着力。
63.根据gb/t 17473
‑
1998《厚膜微电子技术用贵金属浆料测试方法》，测试焊盘附着力
64.耐电压击穿强度测试
65.根据gb/t 1408.1
‑
2006《绝缘材料电气强度试验方法》，测试陶瓷发热片的耐电压击穿强度
66.在同等条件下，进行测试对比，测试结果如下：
[0067][0068]
从上述结果中可以得知，陶瓷基材采用氮化硅基材的陶瓷发热片，其抗热震性明显高于氧化铝基材和氧化锆基材的陶瓷发热片，氮化硅基材的陶瓷发热片不容易出现断裂的现象。从焊盘附着力和玻璃层附着力的测试结果可以看出，通过设置二氧化硅层，焊盘4、第一玻璃层51和第二玻璃层52的附着力明显提高，避免出现第一玻璃层51、第二玻璃层52和焊盘4剥落的现象，提高了陶瓷发热片的耐用性，增加了陶瓷发热片的使用寿命。
[0069]
另一方面，本实用新型还提供一种电子烟，包括所述电子烟用陶瓷发热片。
[0070]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。