Innovació en els caps de cigarrets electrònics i la transformació de la indústria

Un minúscul micròfon de diafragma és un dels components bàsics més oblidats d’un cigarret electrònic, però té el “codi de respiració” del dispositiu, jugant un paper crucial en la influència de l’experiència de l’usuari. Després de més d’una dècada de iteracions tecnològiques, des del micròfon tradicional de diafragma electret fins al domini actual dels micròfons de silici, no només aborda els punts de dolor del producte, sinó que també condueix la indústria cap a la normalització i la intel·ligència.
Aquest article us portarà en un viatge per descobrir la història del desenvolupament dels micròfons de diafragma de cigarrets electrònics, analitzar els avantatges innovadors de la tecnologia de micròfon de silici i esperar el futur de la indústria.
I. La història del desenvolupament dels micròfons de diafragma de cigarrets electrònics
① φ6 Micròfon de diafragma electret


Al voltant del 2010, els micròfons Electret van començar a entrar al camp dels cigarrets electrònics. Aquest tipus de micròfon consisteix en una pantalla a prova de pols, una carcassa, una placa d’elèctrodes posteriors, una junta, un diafragma, una cavitat i una placa PCB. Amb els processos de fabricació madurs i els baixos costos, els micròfons Electret van dominar ràpidament el mercat i es van convertir en la configuració estàndard per als productes electrònics de cigarrets electrònics precoç. No obstant això, a causa de problemes com ara una mala resistència a la calor, un rendiment inconsistent, un auto-arrencada fàcilment i una producció inestable, les limitacions dels micròfons electret han esdevingut cada cop més evidents en els darrers anys.
② 2718 Micròfon de silici

El 2018, amb la maduresa de la tecnologia MEMS (Micro-Electro-Mecànica Sistemes), els micròfons de silici van començar a venir a la vista dels enginyers electrònics de cigarrets. En comparació amb els micròfons elèctrics tradicionals, el micròfon de silici 2718 adopta tecnologia d’envasos de semiconductors i es combina amb xips ASIC per aconseguir una sortida de senyal digital. Les seves excel·lents característiques com la resistència a la temperatura alta, la resistència a la corrosió, la alta sensibilitat i el bon rendiment impermeable i a prova d’oli s’adapten perfectament als complexos escenaris d’ús dels cigarrets electrònics.
③φ6 Micròfon de silici segellat

A la segona meitat del 2024, la indústria va ser testimoni de la innovació pertorbadora. φ6 Els micròfons de silici modelat únic van començar a llançar-se al mercat. No només va resoldre els problemes de resistència a la temperatura alta, una mala resistència al petroli i una mala consistència dels micròfons de diafragma electret, sinó que també va abordar el risc de fuites i els problemes de costos de φ6 micròfons de silici segellats. Actualment, moltes empreses han començat la producció massiva.
II. Avantatges dels micròfons de silici en comparació amb els micròfons de diafragma electret
Els principis tant dels micròfons de silici com dels micròfons de diafragma electret són formar un condensador de placa paral·lel a través d’un diafragma i un elèctrode posterior. A través de la diferència de pressió del flux d’aire, el diafragma es deforma, canviant així el valor de la capacitança, que després es processa per un xip ASIC i la sortida com a senyal elèctric per aconseguir l’inici i l’aturada de cigarrets electrònics.
(Estructura i principi dels micròfons de diafragma electret)
(Estructura i principi de 2718 micròfons de silici)
(Estructura i principi de φ6 micròfons de silici modelat únic)
Les principals diferències entre els micròfons de silici i els micròfons de diafragma d’electret es troben en el material de diafragma i el mètode d’envasament. En termes de material de diafragma, els diafragmes dels micròfons de silici solen ser membranes basades en silici, que es formen una vegada utilitzant la tecnologia d’hòsties, garantint una bona consistència, resistència a la temperatura alta, resistència a la corrosió i menys deformació. El valor inicial de capacitança és d’uns 1 pf, adequat per a tots els ASIC del mercat. Els diafragmes dels micròfons de diafragma electret utilitzen membranes de plàstic PET/PPS, que tenen una àrea gran, una estabilitat deficient, una resistència al petroli, una resistència a la corrosió i són propensos a la deformació i a la resistència a alta temperatura. El valor inicial de capacitança és d’uns 30 pf, adequat per a alguns ASIC.


En termes d’envasos, el micròfon MEMS microelectromecànic (MEMS) del micròfon xip-en-silicon adopta el mètode d’envasament de xip-en-silicon, mentre que el micròfon tradicional d’electret utilitza el mètode d’envasament laminat. Pel que fa a la precisió d’envasos, el rendiment de la dissipació de calor, la consistència del producte i el rendiment de producció, el micròfon del sistema microelectromecànic MEMS té avantatges evidents.

Iii. Elements bàsics que determinen la qualitat dels micròfons si
Amb el desenvolupament de la indústria electrònica de cigarretes si-micròfon, a banda de les principals empreses Sensic Micro, Daimicro i AAC, molts altres fabricants han llançat recentment SI-micròfons. Tanmateix, perquè els fabricants aconsegueixin enviaments a gran escala de SI-Micròfons, han de complir cinc elements bàsics:
① Necessiten desenvolupar SI-Micròfons específicament per a cigarrets electrònics ② Necessiten tenir ASIC que coincideixin amb precisió amb el sensor ③ Necessiten processos d’embalatge i proves madurs i estables ④ Necessiten els seus propis envasos a gran escala i la capacitat de prova ⑤ Necessiten verificació d’enviaments a gran escala de productes de SiS-Micròfon al mercat al mercat

Com que el micròfon de silici és un paquet MEMS, els seus escenaris d’aplicació són especials i té requisits molt elevats per al rendiment del sensor, la concordança de l’ASIC i el procés d’envasament. Per aconseguir una producció a gran escala de micròfons de silici, encara requereix un període relativament llarg de verificació de processos i validació del mercat. Fins i tot un fabricant líder ha experimentat múltiples incidents de qualitat. Els privilegiats de la indústria generalment creuen que els nous participants al mercat de micròfon de silici encara tenen molts entrebancs per evitar i un llarg camí per recórrer abans d’assolir la producció a gran escala.
4. Resum
La competència en la indústria de cigarrets electrònics és essencialment una competència per a les tecnologies bàsiques. La innovació de la tecnologia de micròfon de cigarrets electrònics no només és una actualització de maquinari, sinó també una remodelació dels estàndards de la indústria i els llindars de qualitat. Esperem, amb l’acumulació tecnològica i l’aplicació d’empreses de micròfon de silici líders com ara micro, daimicro i AAC, micròfons de silici acceleraran la substitució de solucions tradicionals i conduiran cigarrets electrònics per avançar cap a una qualitat més alta.