Tecnologia degli emettitori di sigarette elettroniche: Electret è l'attuale mainstream, Silicon Mai potrebbe diventare la tendenza futura

Proprio come il nucleo di atomizzazione, che è diviso in nucleo in ceramica e nucleo in cotone, esistono anche sottotipi di microfoni per sigaretta elettronica, principalmente due tipi: microfono a elettrete e microfono al silicio. Tra questi, i microfoni a elettrete sono attualmente comuni, mentre il microfono al silicio è considerato la tendenza futura.
Diamo un'occhiata al confronto tra due tipi di microfoni capacitivi per sigaretta elettronica. In generale, un microfono è composto da due parti: un sensore e un chip ASIC. Questo articolo discute principalmente le differenze nella parte del sensore.
1. Principio base dell'induzione del microfono: condensatori a piastre parallele
Innanzitutto, il principio è che la risposta del microfono a elettrete e del microfono al silicio è formata da un condensatore a piastre parallele composto da un diaframma e una piastra posteriore. La pressione differenziale del flusso d'aria provoca la deformazione del diaframma e quindi la variazione della capacità. Dopo essere stato riconosciuto ed elaborato dal chip ASIC, viene emesso un segnale elettrico che determina l'avvio e l'arresto della sigaretta elettronica.
Il punto chiave è la variazione di capacità.
Nella scienza dei circuiti, la capacità di un condensatore di immagazzinare cariche a una determinata tensione è chiamata capacità, etichettata C. Un condensatore a piastre parallele è un tipo semplice di condensatore composto da due conduttori a piastre sottili paralleli tra loro e isolati dallo spazio o dielettrico.
Tecnologia degli emettitori di sigarette elettroniche: Electret è l'attuale mainstream, Silicon Mai potrebbe diventare la tendenza futura
Secondo la formula pertinente dei condensatori a piastre parallele, è:
Testa normale della sigaretta elettronica: l'area A della piastra guida rimane fissa e la capacità dielettrica ε L'impostazione predefinita è aria e il flusso d'aria provoca la deformazione del diaframma - la distanza d tra il diaframma e la piastra dell'elettrodo cambia - provocando un cambiamento nella capacità;
Punta della sigaretta elettronica con perdita d'olio: la zona A della piastra guida rimane fissa e la zona tra la piastra dell'elettrodo e il diaframma non è aria, ma olio. Pertanto, la permettività dielettrica ε Cambia - causa un cambiamento di capacità - autoaccensione.
2. Microfono elettrete vs microfono al silicio: differenze nella struttura e nel diaframma
In termini di struttura, la maggior parte dei microfoni elettrete hanno una piastra elettrodica nella parte superiore e un diaframma nella parte inferiore, con fori nel substrato. Questo design facilita l'ingresso dei microfoni a elettrete in olio e acqua, causando cambiamenti nella permettività e capacità dielettrica, come l'autoaccensione.
Se adottiamo un design strutturale con la piastra dell'elettrodo nella parte inferiore e il diaframma nella parte superiore per evitare perdite d'olio, sebbene possa evitare perdite d'olio, sarà difficile assemblare e aumentare i costi di produzione.
Tecnologia degli emettitori di sigarette elettroniche: Electret è l'attuale mainstream, Silicon Mai potrebbe diventare la tendenza futura
Struttura microscopica della testa del microfono
E il microfono capacitivo al silicio, secondo i professionisti, può essere progettato come una struttura con un diaframma nella parte superiore e una piastra nella parte inferiore. Nel frattempo, a differenza del diaframma polimerico del microfono elettrete, il diaframma di silicio è una membrana a base di silicio.
In termini di processo di produzione, i microfoni a elettrete vengono solitamente assemblati manualmente e alcune aziende leader utilizzano l’assemblaggio automatizzato, mentre i microfoni al silicio utilizzano la tecnologia MEMS.
In termini di prestazioni, il microfono a elettrete è attualmente il microfono per sigaretta elettronica più utilizzato, con i vantaggi di una produzione di massa stabile e di un basso costo. Allo stesso tempo, ci sono anche alcune carenze, come la mancanza di resistenza all'olio, la scarsa dissipazione del calore e l'incapacità di superare l'SMT.
Se vogliamo perseguire prestazioni migliori e una maggiore efficienza produttiva, i vantaggi del grano di silicio diventeranno gradualmente importanti, come resistenza all'acqua e all'olio, dimensioni ridotte, resistenza alle alte temperature, resistenza SMT, consistenza e stabilità e così via.
Il problema principale del grano silicico è il suo costo, il che significa "va tutto bene, ma è caro". La buona notizia è che con il progresso della tecnologia, secondo i produttori, nel caso di applicazioni di produzione su larga scala, il suo costo può essere paragonabile a quello dei microfoni elettrete.
riepilogo
Quanto sopra è un confronto tra due tipi di microfoni capacitivi per sigaretta elettronica. Oltre ai microfoni capacitivi esistono anche i microfoni resistivi. Avremo modo di introdurli in un altro capitolo successivo.
Nel complesso, esistono due tipi principali di microfoni capacitivi: microfono a elettrete e microfono al silicio. I due presentano differenze nella struttura, nel materiale del diaframma, nel processo di produzione e nelle prestazioni. Nell'applicazione delle sigarette elettroniche, i microfoni a elettrete sono l'attuale mainstream, mentre il microfono al silicio è considerato la tendenza futura.