通用微MEMS开关：实现电子烟大批量出货

美国FDA研究人员的研究结果显示，电子烟的危害比卷烟危害小，且具有一定的减害性。当烟民改用电子烟后，其尿液中多种致癌物的生物标志物水平都会下降。并且电子烟不含焦油及悬浮颗粒等有害成分。这个研究结果与人们健康意识的提升想结合，使得抽电子烟正成为一种趋势。电子烟在年轻群体中尤其广受追捧。

图为：论文发表于《烟草控制》

MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）一般指微机电系统，是在微米级尺寸上进行精密微加工，制作形成各种类型的微传感器及微执行器。随着MEMS技术的进一步发展，以及终端“轻、薄、短、小”的特点，在消费电子、医学、工业、汽车和航空航天系统等领域被广泛应用。

目前电子烟产品主要使用ECM咪头作为压力开关，控制用户抽烟时烟油雾化器的开启和闭合。咪头所起的作用，与一般内燃机发动机的进气阀门类似：通过进气压力的大小来控制用户抽烟时的进气量，并与雾化器产生的烟雾形成一个最佳的油气混合比，提升用户的抽烟口感。而目前的ECM咪头在实际使用中存在一些急需解决的痛点：

• 抽烟时的口感差

  ECM开关采用传统制造工艺，多零件组装，不能保证触发压力的一致性，从而导致用户抽烟时进气量的不一致、影响到电子烟雾化后的油气混合比，进而造成用户抽烟时的口感比较差。尤其是ECM咪头在使用一段时间后，因受油气的影响导致开关的灵敏度下降，用户抽烟的口感更差。

  
  

• 易自燃

  ECM开关易受环境压力变化或雾化器漏油的影响，产生电子烟自燃现象。

  
  

• 不耐高温，不防烟油

  ECM开关是采用复合电容膜片作为电容感应膜，烟油或水汽进入电容膜片间隙后容易造成开关性能降低甚至失效，严重时会引起电子烟干烧或自燃。

  
  

• 生产效率低

  ECM开关在电子烟组装时需要手工焊接，无法实现自动化大批量生产。
  

通用微采用MEMS技术，在行业内推出了微压传感的电子烟开关。通用微MEMS开关目前是唯一一家经过行业内全部ODM头部厂商验证通过、并且已经开始大批量使用的MEMS气流开关。通用微MEMS开关的传感芯片采用独特的专利设计，在工艺加工上采用亚微米级精细加工工艺，器件差异性小，一致性远超行业内同类产品。

与传统的ECM咪头及其他竞品相比，通用微的MEMS开关有着明显的优点：

• 用户口感的提升

  通用微MEMS开关的触发压力一致性极高、且不受烟油气雾的影响。用户从抽第一口烟到抽最后一口烟，都能够享受到前后一致的启动负压所带来的口感舒适体验。

  
  

• 防油性好、安全性高

  通用微MEMS开关不需要贴防油网就能够通过24小时的泡油实验。即使在泡油72小时之后，90%以上的器件都还能正常启动。所有的MEMS开关在泡油后，都不会引起电子烟的自燃。因此，通用微的MEMS开关安全性极高。

  
  

• 防干烧

  通用微MEMS开关从断开到导通，MEMS芯片的电容变化量接近4倍。如此高的容错率有效地防止了电子烟的误触发、及因误触发而引起的干烧。

  
  

• 超长使用寿命和稳定性

  通用微的MEMS开关可以轻松的通过１０万次的开、关循环可靠性验证，且启动压力保持在+/- 15 Pa以内。

  
  

• 适合大批量自动化生产

  通用微的MEMS开关采用半导体的工艺生产和封装，因此适合SMT的大批量自动化生产。

  
  

• 多样性

  根据不同的客户需求，通用微MEMS开关的充电电流有多种可选模式：充电模式、正常工作模式、省电模式。