現在市場上的主流電子煙采用了陶瓷芯或棉芯來實現霧化效果。即使都是棉芯,也可以有不同的發熱絲、棉花等等;同樣,即使都叫陶瓷芯,但實現的方式或原理也會有所不同。
陶瓷基板以其低熱阻、耐高壓、高散熱、壽命長等優良特性,在電子煙霧化以及加熱不燃燒領域都具有非常廣泛的應用前景。電子煙加熱件的作用類似於電腦之於intel芯片,而陶瓷基板表面金屬化線路是決定其實際應用的重要前提。
圖 Silmo 3.0陶瓷霧化芯 來自卓力能官微
陶瓷表面金屬化工藝在電子陶瓷中應用領域較廣,由於加熱響應快,在電子煙領域應用也在逐步擴大。在小煙領域有麥克韋爾smoore的FEELM陶瓷霧化芯,卓力能ALD的SILMO、以及FXR,加熱不燃燒HNB煙具中有IQOS的陶瓷發熱片,以下為小編整理的部分陶瓷基體表面金屬化的工藝介紹,以供參考;
1.厚膜技術
厚膜技術,通過在陶瓷上絲網印刷金屬粉末漿料,再通過高溫燒結脫脂使金屬粉末熔融形成一個整體。
圖 厚膜印刷工藝流程
2.濺射覆銅(DPC-Direct Plate Copper)
濺射覆銅是指Direct Plate Copper(簡稱:DPC)表面采用真空濺鍍方式實現薄膜金屬化,再以黃光微影結合穿孔電鍍方式實現高密度雙面布線以及垂直互聯。
圖 工藝流程 來自 電子陶瓷金屬封接專輯
3.鍵合覆銅(DBC)
鍵合覆銅為Direct Bond Copper(簡稱:DPC),將銅箔敷接在陶瓷表面,在高溫下,界面發生化學反應生成新物相 CuAlO2或朱致密地鍵合。這種工藝的優勢在於適合二次蝕刻加工,銅層很厚,可靠性最高。
4.鍵合覆鋁(DBA)
鍵合覆鋁為Direct Bond Aluminum(簡稱:DPA),利用鋁在液態下對陶瓷有著較好的潤濕性以實現二者的敷接,通過將Al熔融直接在陶瓷表面潤濕結合。當溫度升至660 ℃以上時,固態鋁發生液化,當液態鋁潤濕陶瓷表面後,隨著溫度的降低,鋁直接在陶瓷表面提供的晶核結晶生長,冷卻到室溫實現兩者的結合。
5.活性技術釬焊
陶瓷表面印刷活性金屬焊料,將其與無氧銅箔在真空釬焊爐中焊接,采用PCB板濕法刻蝕工藝製作表面電路。釬焊變形小,接頭光滑美觀,適合於焊接精密、復雜和由不同材料組成的構件。
6.激光選區燒結(LAM)
利用高能激光束將陶瓷和金屬離子態化,使二者牢固結合。
7.化學鍍
化學鍍技術是在金屬的催化作用下,通過可控製的氧化還原反應產生金屬的沈積過程。
8.熱噴塗
將熔融的噴塗材料(金屬或非金屬),通過高速氣流使其霧化噴射在預處理的基體表面。
9.等離子噴塗
利用等離子弧把金屬加熱到熔融,再在等離子流牽引下撞擊基體表面。
10.鉬錳法
將鉬錳粉末與有機結合劑混合成膏狀,塗敷於陶瓷表面,在還原氣氛中高溫燒結獲得金屬化,然後再鍍鎳,最後與金屬件用焊料進行釬焊。
電子煙作為一種口吸式產品,對食品安全級別要求較高,以上這幾種方法在電子煙中采用最常見的是厚膜技術,在加熱不燃燒和煙油型電子煙中加熱體都有在應用。
厚膜技術優勢在於同一尺寸、阻值的產品,可以設計多種布線方案,獲得不同效果的產品;對產品進行定向設計,獲得最佳熱分布的產品,達到良好的加熱霧化效果,並提高熱效率節省電量。