咪头是电子烟的一种开关元件，又叫空气开关、气流传感器等，它通过检测气流变化来产生电信号，从而启动电子烟工作。

目前电子烟咪头有两种：驻极体咪头和硅咪（又叫硅麦），驻极体咪头是应用主流，而硅咪被认为是未来趋势，如今已突破了批量应用的瓶颈，正在快速发展。

一、电子烟咪头工作原理

不管是驻极体还是硅咪，其工作原理大体相同，都是通过振膜和背极板组成一个平行板电容器，气流差压使振膜发生形变，然后电容发生变化，经ASIC芯片识别、处理后输出电信号，最终实现电子烟启停。

电容式咪头响应原理

二、电子烟咪头种类

电子烟咪头有驻极体咪头和硅咪之分，而在实际应用上，根据是否封装芯片，进一步分为空咪、开关咪、功能咪。

• 空咪：只有感应气流变化，并输出物理信号的功能；
• 开关咪：与简单的ASIC芯片合封，芯片仅有处理信号，启动开关的功能；
• 功能咪：与ASIC/SOC芯片合封，具有信号处理、电源管理、状态指示、输出功率管理等丰富功能。

1、驻极体咪头

驻极体是一种经极化后自身带有电荷的介电材料，在电子烟咪头中可被用于背极板和振膜，从而形成一个电容。驻极体咪头的优点是易于生产、技术成熟、成本低。

驻极体咪头的结构主要有防尘网、外壳、背极板、垫片、振膜、腔体、PCB板。

另外，根据背板和振膜位置的不同，还有分上振膜咪头和下振膜咪头，电子烟驻极体咪头常见是下振膜，也因此容易出现烟油从极板孔洞进入咪头内部，从而影响灵敏度的问题，业界常见的解决方案是加防油网以及纳米镀膜。

咪头微观结构

驻极体咪头生产工序主要是组装、封口、贴布、测试、焊接、检验。目前均可由自动化设备完成。

2、硅咪

硅咪的体积很小，所以，目前在电子烟的实际应用中，为了兼容以往驻极体咪头的尺寸，比如跟硅胶组装，便于气道密封设计，硅咪咪头的外部被再次封装，结构包括防油网、贴片罩外壳、MEMS传感器（硅咪）、PCB板、ASIC芯片、LED灯等等。

硅咪，又叫MEMS传感器，是基于一种基于微机电系统（MEMS）技术的咪头，利用硅基材料和微加工工艺制作而成，具有体积小、性能高、一致性好、抗干扰能力强、功耗低等诸多优势。

MEMS传感器

MEMS传感器的结构主要包括外壳、mems电容器、mems芯片、衬底等，其中mems芯片对振膜振动引起的电容变化简单处理为电信号输出。

MEMS传感器结构示意图

如图，MEMS传感器的感应部分也是一个电容结构，主要包括振膜、背板、腔室等。

• 振膜：通常由硅、氮化硅或聚合物材料制成，具有良好的机械强度和灵敏度。
• 背板：通常是一个带有孔洞的刚性结构，允许声波通过，并且通常由硅或金属材料制成。
• 腔室：提供振膜和背板之间的空气间隙，影响麦克风的频率响应和灵敏度。

   

MEMS电容传感器的制造过程通常包括微加工技术，如光刻、蚀刻、沉积和封装。这些工艺允许在微米或纳米尺度上精确地构建麦克风的各个组件。

• 光刻：使用光敏材料和光掩模，在硅片上定义麦克风结构的图案。
• 蚀刻：通过化学或物理方法，从硅片上移除材料，形成所需的结构。
• 沉积：在硅片上沉积薄膜材料，如多晶硅、氮化硅或氧化硅，以构建振膜和背板。
• 封装：将加工好的麦克风芯片封装在一个保护外壳中，并与外部电路连接。

   

三、硅咪趋势

硅咪具有防水防油、体积小、耐高温能过SMT、一致性稳定等特点，可解决现有驻极体咪头的一些痛点问题。也吸引了众多厂商布局。

原文始发于微信公众号（艾邦新消费电子资讯）：一文读懂电子烟咪头工作原理与种类