特許 7592100 システムインパッケージ及びそれを含むエアロゾル生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-21

(45)【発行日】2024-11-29

(54)【発明の名称】システムインパッケージ及びそれを含むエアロゾル生成装置

(51)【国際特許分類】

   A24F 40/53 20200101AFI20241122BHJP

   A24F 40/51 20200101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

A24F40/53

A24F40/51

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022560072

(86)(22)【出願日】2021-08-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-15

(86)【国際出願番号】 KR2021010658

(87)【国際公開番号】W WO2022055140

(87)【国際公開日】2022-03-17

【審査請求日】2022-09-30

(31)【優先権主張番号】10-2020-0117049

(32)【優先日】2020-09-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】519217032

【氏名又は名称】ケーティー アンド ジー コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100119253

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 賢教

(74)【代理人】

【識別番号】100160255

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】イ，スンウォン

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヨンファン

(72)【発明者】

【氏名】ユン，スンウク

(72)【発明者】

【氏名】チャン，ソクス

(72)【発明者】

【氏名】ハン，デナム

【審査官】塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０６４３４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０８８３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２０６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３７４３９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２４Ｆ ４０／００－４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアロゾル生成装置用システムインパッケージ（ｓｙｓｔｅｍ－ｉｎ－ｐａｃｋａｇｅ， ＳＩＰ）において、
マイクロコントローラユニット（ｍｉｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｕｎｉｔ， ＭＣＵ）と、
センサモジュールと、
エアロゾル生成装置に含まれたヒータ組立体の加熱動作を制御する加熱ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）を含み、
前記マイクロコントローラユニット、前記センサモジュール及び前記加熱ＩＣは、１つのウェーハ上にパッケージされる、システムインパッケージ。

【請求項2】

前記マイクロコントローラユニットは、
前記センサモジュールによって前記システムインパッケージのモールディング部に異物が感知されることに基づいて、加熱動作を中断するように前記加熱ＩＣを制御し、
前記モールディング部に異物が感知されなければ、前記ヒータ組立体の加熱動作を再開するように前記加熱ＩＣを制御する、請求項１に記載のシステムインパッケージ。

【請求項3】

前記マイクロコントローラユニットは、
前記センサモジュールによって感知される異物の量が既設定のしきい値を超過することに基づいて、加熱動作を中断するように前記加熱ＩＣを制御する、請求項２に記載のシステムインパッケージ。

【請求項4】

前記マイクロコントローラユニットは、
前記センサモジュールによって感知される前記システムインパッケージの少なくとも１つの構成要素の温度が既設定のしきい値を超過することに基づいて、加熱動作を中断するように前記加熱ＩＣを制御し、
前記１つの構成要素の温度は、前記システムインパッケージのモールディング部の放熱機能によって感知される
請求項１に記載のシステムインパッケージ。

【請求項5】

前記マイクロコントローラユニットは、
前記システムインパッケージの各構成要素の温度の総和が既設定のしきい値を超過することに基づいて、加熱動作を中断するように前記加熱ＩＣを制御し、
前記温度の総和は、前記システムインパッケージのモールディング部の放熱機能によって感知される
請求項１に記載のシステムインパッケージ。

【請求項6】

前記システムインパッケージのモールディング部は、
前記システムインパッケージ内部の熱を分散させるために前記システムインパッケージの外部の少なくとも一部を覆うように配置される、請求項１に記載のシステムインパッケージ。

【請求項7】

前記システムインパッケージは、バッテリの少なくとも一部に積層されて配置されるか、前記バッテリと並んで配置される、請求項１に記載のシステムインパッケージ。

【請求項8】

前記マイクロコントローラユニット、加熱ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）及びセンサモジュールは、ウェーハレベルパッケージ（ｗａｆｅｒ ｌｅｖｅｌ ｐａｃｋａｇｅ， ＷＬＰ）にパッケージされる、請求項１に記載のシステムインパッケージ。

【請求項9】

エアロゾル生成装置において、
前記エアロゾル生成装置に挿入されるシガレットを加熱するヒータ組立体と、
前記ヒータ組立体に電力を供給するバッテリと、
システムインパッケージ（ｓｙｓｔｅｍ－ｉｎ ｐａｃｋａｇｅ， ＳＩＰ）と、を含み、
前記システムインパッケージは、
マイクロコントローラユニット（ｍｉｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｕｎｉｔ， ＭＣＵ）と、
センサモジュールと、
前記ヒータ組立体の加熱動作を制御する加熱ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）と、を含み、
前記マイクロコントローラユニット、前記センサモジュール及び前記加熱ＩＣは、１つのウェーハ上にパッケージされる、エアロゾル生成装置。

【請求項10】

前記マイクロコントローラユニットは、
前記センサモジュールによって前記システムインパッケージのモールディング部に異物が感知されることに基づいて、加熱動作を中断するように前記加熱ＩＣを制御し、前記モールディング部に異物が感知されなければ、前記ヒータ組立体の加熱動作を再開するように前記加熱ＩＣを制御する、請求項９に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項11】

前記マイクロコントローラユニットは、
前記センサモジュールによって感知される前記システムインパッケージの少なくとも１つの構成要素の温度が既設定のしきい値を超過することに基づいて、加熱動作を中断するように前記加熱ＩＣを制御する、請求項１０に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項12】

前記マイクロコントローラユニットは、
前記センサモジュールによって感知される前記システムインパッケージの少なくとも１つの構成要素の温度が既設定のしきい値を超過することに基づいて、加熱動作を中断するように前記加熱ＩＣを制御し、
前記１つの構成要素の温度は、前記システムインパッケージのモールディング部の放熱機能によって感知される
請求項９に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項13】

前記マイクロコントローラユニットは、
前記システムインパッケージの各構成要素の温度の総合が既設定のしきい値を超過することに基づいて、加熱動作を中断するように前記加熱ＩＣを制御し、
前記温度の総和は、前記システムインパッケージのモールディング部の放熱機能によって感知される
請求項１２に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項14】

前記システムインパッケージのモールディング部は、
前記システムインパッケージ内部の熱を分散させるために前記システムインパッケージの外部の少なくとも一部を覆うように配置される、請求項９に記載のエアロゾル生成装置。

【請求項15】

前記システムインパッケージは、前記バッテリの少なくとも一部に積層されて配置されるか、前記バッテリと並んで配置される、請求項９に記載のエアロゾル生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、システムインパッケージ及びそれを含むエアロゾル生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではないシガレットまたは液体保存部内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルを生成する方法に関する需要が増加している。

【0003】

エアロゾルを生成する方法及びそれを用いた装置を活用する場合、ユーザに携帯性は、重要な部分に該当しうる。エアロゾル生成装置に対する小型化は、携帯性を高めることができる方案になり、既存の機能を保持しながら、コンパクト(compact)なサイズに作製されるために、内部構成要素の小型化に対する研究が遂行されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エアロゾル生成装置と使用されるシガレットの大きさが伝統のシガレットほど小さくなったが、エアロゾル生成装置の大きさは、携帯性の側面では、画期的に小型化されていない。これと関連して、ユーザが簡便に携帯可能な小さいエアロゾル生成装置に係わる必要性が存在する。但し、エアロゾル生成装置が小型化されれば、その内部構成要素が入り込んで配置され、エアロゾル生成装置の構成要素の過熱または損傷の危険が増加する。また、異物がエアロゾル生成装置の内部で生成されるか、エアロゾル生成装置の内部に流入されうる。例えば、エアロゾルから生成された液滴またはシガレットからの液漏れによって異物がエアロゾル生成装置の内部に流入されうる。その場合、エアロゾル生成装置の内部構成要素は、誤作動するか、損傷されうる。前述した問題点を改善するための方案として、本開示は、システムインパッケージ及びそれを含むエアロゾル生成装置を提供しようとする。多様な実施例を通じて解決しようとする技術的課題は、前記技術的課題に限定されるものではない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した技術的課題を達成するための技術的手段として、一側面によるシステムインパッケージ(system-in-package, SIP)は、マイクロコントローラユニット(micro controller unit, MCU)、センサモジュール、及びエアロゾル生成装置に含まれたヒータ組立体の加熱動作を制御する加熱IC(integrated circuit)を含む。

【0006】

他の側面によれば、エアロゾル生成装置は、前記エアロゾル生成装置に挿入されるシガレットを加熱するヒータ組立体、前記ヒータ組立体に電力を供給するバッテリ及びシステムインパッケージ(system-in package, SIP)を含み、前記システムインパッケージは、マイクロコントローラユニット(micro controller unit, MCU)、センサモジュール、及びヒータ組立体の加熱動作を制御する加熱IC(integrated circuit)を含む。

【発明の効果】

【0007】

エアロゾル生成装置は、実装空間を減らすためにシステムインパッケージを採用することができる。オンチップ(on-chip)形態及び／またはモジュール形態に形成されて他の機能を遂行する装置は、１つのウェーハ上にパッケージにまとめられる。これにより、エアロゾル生成装置のハウジングの大きさが小さくなり、エアロゾル生成装置の携帯性が向上しうる。エアロゾル生成装置は、システムインパッケージを取り囲むモールディング(molding)によって外部から流入及び／または生成される異物からパッケージ内部の構成要素を保護する。エアロゾル生成装置は、モールディング上の異物を感知する場合、ヒーティング部の加熱動作は、例えば、短絡による安全問題を防止するために停止されうる。システムインパッケージは、システムインパッケージ内部の構成要素が液滴、水分またはホコリのような異物と接触することを防止する。

【0008】

システムインパッケージのモールディングは、外部異物、加熱動作などによって生成される内部構成要素の熱を分散させうる。また、システムインパッケージの各パートの温度に基づいて、システムインパッケージの過熱が検出されうる。システムインパッケージが過熱と判断されれば、過熱による問題を防止するために、ヒーティング部の加熱動作が中断されうる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施例によるヒータ組立体を含むエアロゾル生成装置を構成する要素を説明するための図面である。

【図2】一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジとそれを備えたエアロゾル生成装置の結合関係を概略的に示す分離斜視図である。

【図3】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。

【図4A】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。

【図4B】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。

【図5】一部実施例によるエアロゾル生成装置の構成要素に関するブロック図である。

【図6A】一部実施例によるシステムインパッケージを示す平面図である。

【図6B】一部実施例によるシステムインパッケージを示す側面図である。

【図7】一部実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。

【図8A】一部実施例によるエアロゾル生成装置の構成要素の配置に係わる図面である。

【図8B】一部実施例によるエアロゾル生成装置の構成要素の配置に係わる図面である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施例で使用される用語は、多様な実施例での機能を考慮しながら可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野に従事する技術者の意図または判例、新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。したがって、多様な実施例で使用される用語は、単なる用語の名称ではない、その用語が有する意味と多様な実施例の全般にわたる内容に基づいて定義されなければならない。

【0011】

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、あるいは、ハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。

【0012】

ここで使用された「少なくとも１つ」のような表現は、全体構成リスト(list)を修飾し、リストの個別構成を修飾しない。例えば、「ａ、ｂ及びｃのうち、少なくとも１つ」という表現は、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ａとｂ」、「ａとｃ」、「ｂとｃ」または「ａ、ｂ及びｃ」をいずれも含むと理解されねばならない。

【0013】

「シガレット」（すなわち、「一般的な」、「伝統的な」または「燃焼される」のような修飾語なしに単独で使用される場合）という表現は、伝統的は、燃焼されるシガレットと類似した形状及び大きさを有するエアロゾル生成物品を意味する。シガレットは、エアロゾル生成装置の動作（例えば、加熱）によって、エアロゾルを生成するエアロゾル生成物質を含む。または、シガレットは、エアロゾル生成物品を含んでおらず、エアロゾル生成装置に設けられた他の物品（例えば、カートリッジ）から生成されたエアロゾルを伝達することができる。

【0014】

以下、添付図面に基づいて実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、実施例は、様々な互いに異なる形態にも具現され、ここで説明する実施例に限定されない。

【0015】

以下、図面を参照して多様な実施例を詳細に説明する。

【0016】

図１は、一実施例によるヒータ組立体を含むエアロゾル生成装置の構成要素を説明するための図面である。

【0017】

図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１００は、ヒータ組立体１１０、コイル１２０、電源部１３０及び制御部１４０を含む。ただ、それに制限されるものではなく、図１に図示される要素以外に他の要素がエアロゾル生成装置１００にさらに含まれうる。

【0018】

エアロゾル生成装置１００は、誘導加熱(induction heating)方式でエアロゾル生成装置１００に収容されるシガレットを加熱することで、エアロゾルを生成することができる。誘導加熱方式において、磁性物質は、周期的に方向が変更される交番的な磁場が印加されることで、加熱されうる。磁性体に交番磁場が印加される場合、磁性体には、渦流損(eddy current loss)及びヒステリシス損(hysteresis loss)によるエネルギー損が発生し、損失されるエネルギーが熱エネルギーとして磁性体から放出される。磁性体に印加される交番磁場の振幅または周波数が大きいほど磁性体から多くの熱エネルギーが放出される。熱エネルギーは、磁性物質から放出され、シガレットに伝達されうる。外部磁場によって発熱する磁性体は、サセプタ(susceptor)でもある。サセプタは、切片、薄片またはストリップなどの形状でもってシガレット内部に含まれる代わりに、エアロゾル生成装置１００に備えられうる。例えば、エアロゾル生成装置１００の内部に配置されるヒータ組立体１１０の少なくとも一部がサセプタ物質によっても形成される。

【0019】

サセプタ物質の少なくとも一部は、強磁性体(ferromagnetic alloy)によって形成される。例えば、サセプタ物質は、金属または炭素を含む。サセプタ物質は、フェライト（ferrite）、強磁性合金（ferromagnetic alloy）、ステンレス鋼（stainles ssteel）及びアルミニウム（Al）のうち、少なくとも１つを含む。また、サセプタ物質は、セラミック（例えば、黒鉛(graphite)、モリブデン(molybdenum)、シリコンカーバイド(silicon carbide)、ニオブ(niobium)、ニッケル合金(nickel alloy)、金属フィルム(metal film)、ジルコニア(zirconia)）、遷移要素（例えば、ニッケル（Ｎｉ）やコバルト（Ｃｏ））及び半金属（例えば、ホウ素（Ｂ）やリン（Ｐ））を含んでもよい。

【0020】

エアロゾル生成装置１００は、シガレットを収容することができる。エアロゾル生成装置１００には、シガレットを収容するための空間が形成されうる。シガレットを収容するための空間には、ヒータ組立体１１０が配置されうる。ヒータ組立体１１０は、内部にシガレットを収容するための収容空間が形成される円筒状を有する。したがって、シガレットがエアロゾル生成装置１００に収容される場合、シガレットは、収容空間に収容され、ヒータ組立体１１は、シガレットを取り囲むように配置されうる。ヒータ組立体１１０は、エアロゾル生成装置１００に収容されるシガレットの側面の少なくとも一部を取り囲む。例えば、ヒータ組立体１１０は、シガレットに含まれるタバコ媒質の位置に対応するシガレットの側面の少なくとも一部を取り囲む。それにより、ヒータ組立体１１０からシガレットに含まれるタバコ媒質に熱がさらに効率的に伝達されうる。

【0021】

ヒータ組立体１１０は、エアロゾル生成装置１００に収容されるシガレットを加熱する。前述したように、例えば、ヒータ組立体１１０は、誘導加熱方式でシガレットを加熱する。その場合、ヒータ組立体１１０は、外部磁場によって発熱するサセプタ物質を含み、エアロゾル生成装置１００は、ヒータ組立体１１０に交番磁場を印加することができる。

【0022】

コイル１２０がエアロゾル生成装置１００に備えられる。コイル１２０は、ヒータ組立体１１０に交番磁場を印加する。エアロゾル生成装置１００からコイル１２０に電力が供給される場合、コイル１２０内部に磁場が形成されうる。コイル１２０に交流電流が印加される場合、コイル１２０内部に形成される磁場の方向は、周期的に変更されうる。ヒータ組立体１１０がコイル１２０内部に位置すれば、これは、交番磁場に露出されうる。結果として、ヒータ組立体１１０が発熱され、ヒータ組立体１１０に収容されるシガレットが加熱されうる。

【0023】

コイル１２０は、ヒータ組立体１１０の周りに巻線されうる。コイル１２０は、エアロゾル生成装置１００の外部ハウジングに巻線されうる。ヒータ組立体１１０は、コイル１２０が巻線された内部空間に配置されうる。これにより、コイル１２０に電力が供給される場合、コイル１２０によって生成される交番磁場がヒータ組立体１１０に印加されうる。

【0024】

コイル１２０は、エアロゾル生成装置１００の長手方向に延びる。コイル１２０は、長手方向に沿って適正な長さを有する。例えば、長手方向においてコイル１２０の長さは、ヒータ組立体１１０の長さよりも長い。

【0025】

コイル１２０は、ヒータ組立体１１０に交番磁場を印加するのに好適な位置に配置されうる。例えば、コイル１２０は、ヒータ組立体１１０に対応する位置に配置されうる。このようなコイル１２０の大きさ及び配置によってコイル１２０の交番磁場がヒータ組立体１１０に印加される効率が向上しうる。

【0026】

コイル１２０によって形成される交番磁場の振幅または周波数が変更される場合、ヒータ組立体１１０がシガレットを加熱する程度も変更されうる。コイル１２０による磁場の振幅または周波数は、コイル１２０に印加される電力によって変更されうるので、エアロゾル生成装置１００は、コイル１２０に印加される電力を調整することで、シガレットの加熱を制御する。例えば、エアロゾル生成装置１００は、コイル１２０に印加される交流電流の振幅及び周波数を制御することができる。

【0027】

一例示として、コイル１２０は、ソレノイド(solenoid)によっても具現される。コイル１２０は、エアロゾル生成装置１００の外部ハウジングに巻線されるソレノイドであり、ヒータ組立体１１０とシガレットは、ソレノイドの内部空間に位置する。ソレノイドを構成する導線の材質は、銅（Ｃｕ）でもある。但し、材質がそれに制限されるものではない。材質は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、亜鉛（Ｚｎ）及びニッケル（Ｎｉ)または上述した材質のうち、少なくとも１つを含む合金を含む。

【0028】

電源部１３０は、エアロゾル生成装置１００に電力を供給する。電源部１３０は、コイル１２０に電力を供給する。電源部１３０は、エアロゾル生成装置１００に直流を供給するバッテリ、及びバッテリから供給される直流をコイル１２０に供給される交流に変換する変換部を含む。

【0029】

バッテリは、エアロゾル生成装置１００に直流を供給する。バッテリは、リチウムリン酸鉄（ＬｉＦｅＰＯ４）バッテリでもあるが、それに制限されるものではない。例えば、バッテリは、酸化リチウムコバルト（ＬｉＣｏＯ_２）バッテリ、リチウムチタン酸塩バッテリなどでもある。

【0030】

変換部は、バッテリから供給される直流に対するフィルタリングを遂行してコイル１２０に供給される交流を出力する低域通過フィルタ(low-pass filter)を含む。変換部は、バッテリから供給される直流を増幅するための増幅器(amplifier)をさらに含んでもよい。例えば、変換部は、Ｄ級増幅器(class-D amplifier)の負荷ネットワークを構成する低域通過フィルタを通じて具現されうる。

【0031】

制御部１４０は、コイル１２０に供給される電力を制御する。制御部１４０は、コイル１２０に供給される電力が調整されるように電源部１３０を制御する。例えば、制御部１４０は、ヒータ組立体１１０の温度に基づいて、ヒータ組立体１１０がシガレットを加熱する温度を一定に保持するための制御を遂行する。

【0032】

制御部１４０は、多数の論理ゲートのアレイによって具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されるメモリの組合わせによっても具現される。また、制御部１４０は、複数個のプロセッシングエレメント(processing elements)で構成されうる。

【0033】

エアロゾル生成装置１００において、ヒータ組立体１１０がシガレットを加熱する温度を一定に保持するために、または、シガレットを加熱する温度を特定ヒーティングプロファイル(heating profile)によって変更させるために、ヒータ組立体１１０の温度が測定されうる。但し、エアロゾル生成装置１００には、ヒータ組立体１１０の温度を測定するための別途の構成要素を含まず、ヒータ組立体１１０の温度は、ヒータ組立体１１０に一体に含まれたセンサパターンを通じて測定されうる。

【0034】

図２は、一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジとそれを備えたエアロゾル生成装置の結合関係を概略的に示す分離斜視図である。

【0035】

図２に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置２００（例えば、図１のエアロゾル生成装置１００）は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ２２０と、カートリッジ２２０を支持する本体２１０を含む。

【0036】

カートリッジ２２０は、内部にエアロゾル生成物質を収容した状態で本体２１０に結合する。カートリッジ２２０の一部が本体２１０の収容空間２１９に挿入されることで、カートリッジ２２０が本体２１０に装着されうる。

【0037】

カートリッジ２２０は、例えば、液体状態や、固体状態や、気体状態や、ゲル(gel)状態のうち、いずれか１つの状態を有するエアロゾル生成物質を保有する。エアロゾル生成物質は、液状組成物を含む。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。

【0038】

液状組成物は、例えば、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、及びビタミン混合物のいずれか１つの成分や、これら成分の混合物を含む。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含んでもよいが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含む。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含む。

【0039】

例えば、液状組成物は、ニコチン塩が添加された任意の重量比のグリセリン及びプロピレングリコール溶液を含む。液状組成物には、２種以上のニコチン塩が含まれうる。ニコチン塩は、ニコチンに有機酸または無機酸を含む適切な酸を添加することで形成されうる。ニコチンは、自然に発生するニコチンまたは合成ニコチンであって、液状組成物の総溶液重量に対する任意の適切な重量の濃度を有する。

【0040】

ニコチン塩の形成のための酸は、血中ニコチン吸収速度、エアロゾル生成装置２００の作動温度、香味または風味、溶解度などを考慮して適切に選択されうる。例えば、ニコチン塩の形成のための酸は、安息香酸、乳酸、サリチル酸、ラウリン酸、ソルビン酸、レブリン酸、ピルビン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、バレリン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、クエン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、グルコン酸、サッカリン酸、マロン酸またはリンゴ酸で構成された群から選択される単独の酸または前記群から選択される２以上の酸の混合でもあるが、それらに限定されない。

【0041】

カートリッジ２２０は、本体２１０から伝達される電気信号または無線信号などによって作動することで、カートリッジ２２０の内部のエアロゾル生成物質の相(phase)を気相に変換してエアロゾル(aerosol)を発生させる機能を遂行する。エアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と空気とが混合された状態の気体を意味する。

【0042】

例えば、カートリッジ２２０は、本体２１０から電気信号を供給され、エアロゾル生成物質を加熱するか、超音波振動方式を利用するか、誘導加熱方式を用いることで、エアロゾル生成物質の相を変換することができる。他の例として、カートリッジ２２０が自体電力源を含む場合には、本体２１０からカートリッジ２２０に伝達される電気的な制御信号や無線信号によってカートリッジ２２０が作動することで、エアロゾルを発生させうる。

【0043】

カートリッジ２２０は、内部にエアロゾル生成物質を収容する液体保存部２２１と、液体保存部２２１のエアロゾル生成物質をエアロゾルに変換する機能を遂行する霧化器(atomizer)を含む。

【0044】

液体保存部２２１が内部に「エアロゾル生成物質を収容する」ということは、液体保存槽２２１がエアロゾル生成物質を直接保存するコンテナとして動作するか、液体保存槽２２１がその内部にスポンジ、綿、布または多孔性セラミック構造体のようにエアロゾル生成物質を含む要素を含むことを意味する。

【0045】

霧化器は、例えば、エアロゾル生成物質を吸収し、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持する液体伝達手段（例えば、芯）と、液体伝達手段を加熱してエアロゾルを発生させるヒータを含む。

【0046】

液体伝達手段は、例えば、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックのうち、少なくとも１つを含む。

【0047】

ヒータは、電気抵抗によって熱を発生させることで、液体伝達手段に伝達されるエアロゾル生成物質を加熱するために、銅、ニッケル、タングステンなどの金属素材を含む。ヒータは、例えば、金属熱線(wire)、金属熱板(plate)、セラミック発熱体などによって具現され、ニクロム線のような素材を用いて伝導性フィラメントによって具現されるか、液体伝達手段に巻かれるか、液体伝達手段に隣接して配置されうる。

【0048】

また、霧化器は、別途の液体伝達手段を使用せず、エアロゾル生成物質を吸収し、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持する機能と、エアロゾル生成物質を加熱し、エアロゾルを発生させる機能をいずれも遂行するメッシュ状(mesh shape)や板状(plate shape)の発熱体によって具現されうる。

【0049】

カートリッジ２２０の内部に収容されたエアロゾル生成物質を外部から視認可能なようにカートリッジ２２０の液体保存部２２１は、少なくとも一部が透明な素材を含む。液体保存部２２１は、本体２１０への結合時に本体２１０の溝２１１に挿入されうるように液体保存部２２１から突出する突出窓２２１ａを含む。マウスピース２２２及び液体保存部２２１の全体が透明なプラスチックやガラスなどの素材によって作製され、液体保存部２２１の一部に該当する突出窓２２１ａのみが透明な素材によって作製されうる。

【0050】

本体２１０は、収容空間２１９の内側に配置された接続端子２１０ｔを含む。本体２１０の収容空間２１９にカートリッジ２２０の液体保存部２２１が挿入されれば、本体２１０は接続端子２１０ｔを介してカートリッジ２２０に電力を提供するか、カートリッジ２２０の作動に係わる信号をカートリッジ２２０に供給することができる。

【0051】

カートリッジ２２０の液体保存部２２１の一側端部には、マウスピース２２２が結合される。マウスピース２２２は、エアロゾル生成装置２００のユーザの口腔に挿入される部分である。マウスピース２２２は、液体保存部２２１内部のエアロゾル生成物質から発生したエアロゾルを外部に排出する排出孔２２２ａを含む。

【0052】

本体２１０には、スライダ２０７が本体２１０に対して移動可能に結合される。スライダ２０７は、本体２１０に対して移動することで、本体２１０に結合されたカートリッジ２２０のマウスピース２２２の少なくとも一部を覆うか、マウスピース２２２の少なくとも一部を外部に露出させる機能を遂行する。スライダ２０７は、カートリッジ２２０の突出窓２２１ａの少なくとも一部を外部に露出させる長孔２０７ａを含む。

【0053】

スライダ２０７は、内部が空いており、両端部が開放された筒状を有する。スライダ２０７の構造は、図示されたように筒状に制限されず、本体２１０の縁部に結合された状態を保持しながら、本体２１０に対して移動可能なクリップ状の断面形状を有する折り曲げられた板の構造や、湾曲された円弧状の断面形状を有する折り曲げられた半円筒状などの構造を有する。

【0054】

スライダ２０７は、本体２１０とカートリッジ２２０に対するスライダ２０７の位置を保持するための磁性体を含む。磁性体は、永久磁石や、鉄、ニッケル、コバルト、またはそれらの合金のような素材を含む。

【0055】

磁性体は、スライダ２０７の内部空間を挟んで互いに対面する２つの第１磁性体２０８ａと、スライダ２０７の内部空間を挟んで互いに対面する２つの第２磁性体２０８ｂを含む。第１磁性体２０８ａと第２磁性体２０８ｂは、スライダ２０７の移動方向、すなわち本体２１０の延長方向である本体２１０の長手方向に沿って互いに離隔されるように配置される。

【0056】

本体２１０は、スライダ２０７が本体２１０に対して移動する間、スライダ２０７の第１磁性体２０８ａと第２磁性体２０８ｂとが移動する経路上に配置された固定磁性体２０９を含む。本体２１０の固定磁性体２０９も収容空間２１９を挟んで互いに対面するように２つが設けられうる。

【0057】

スライダ２０７の位置によって、固定磁性体２０９と第１磁性体２０８ａまたは固定磁性体２０９と第２磁性体２０８ｂとの間で作用する磁力によってスライダ２０７は、マウスピース２２２の端部を覆うか、露出させる位置に安定して保持されうる。

【0058】

本体２１０は、スライダ２０７が本体２１０に対して移動する間、スライダ２０７の第１磁性体２０８ａと第２磁性体２０８ｂの移動する経路上に配置される位置変化感知センサ２０３を含む。位置変化感知センサ２０３は、例えば、磁場の変化を感知して信号を発生させるホール効果(hall effect)を用いたホールセンサ(hall IC)を含む。

【0059】

上述した実施例に係わるエアロゾル生成装置２００において、本体２１０とカートリッジ２２０とスライダ２０７は、長手方向を横切る方向での断面形状がほぼ長方形であるが、実施例は、そのようなエアロゾル生成装置２００の形状によって制限されない。エアロゾル生成装置２００は、例えば、円形や楕円形や正方形や様々な形態の多角形の断面形状を有する。また、エアロゾル生成装置２００が長手方向に延びるとき、必ずしも直線状に延びる構造に制限されず、ユーザが手に取りやすく、例えば、流線形に湾曲されるか、特定領域で既設定の角度に折り曲げられつつ長く延びる。

【0060】

図３ないし図４Ｂは、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。

【0061】

図３を参照すれば、エアロゾル生成装置３００（例えば、図１ないし図２のエアロゾル生成装置１００、２００）は、バッテリ３１０、制御部３２０及びヒータ３３０を含む。図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、エアロゾル生成装置４００は、蒸気化器４４０をさらに含む。また、エアロゾル生成装置３００、４００の内部空間には、シガレット３４０、４５０が挿入されうる。

【0062】

図３ないし図４Ｂに図示されたエアロゾル生成装置３００、４００には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図３ないし図４Ｂに図示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置３００、４００にさらに含まれるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

【0063】

また、図４Ａ及び図４Ｂには、エアロゾル生成装置４００（例えば、図１ないし図３のエアロゾル生成装置１００、２００、３００）にヒータ４３０が含まれていると図示されているが、必要によって、ヒータ４３０は、省略されうる。

【0064】

図３には、バッテリ３１０、制御部３２０及びヒータ３３０が一列に配置されていると図示されている。また、図４Ａには、バッテリ４１０、制御部４２０、蒸気化器４４０及びヒータ４３０が一列に配置されていると図示されている。また、図４Ｂには、蒸気化器４４０及びヒータ４３０が並列に配置されていると図示されている。しかし、エアロゾル生成装置３００、４００の内部構造は、図３ないし図４Ｂに図示されたところに限定されない。すなわち、エアロゾル生成装置３００、４００の設計によって、バッテリ３１０、４１０、制御部３２０、４２０、ヒータ３３０、４３０及び蒸気化器４４０の配置は変更されうる。

【0065】

シガレット３４０、４５０がエアロゾル生成装置３００、４００に挿入されれば、エアロゾル生成装置３００、４００は、ヒータ３３０、４３０及び／または蒸気化器４４０を作動させ、シガレット３４０、４５０及び／または蒸気化器４４０からエアロゾルを発生させうる。ヒータ３３０、４３０及び／または蒸気化器４４０によって発生したエアロゾルは、シガレット３４０、４５０を通過してユーザに伝達される。

【0066】

必要によって、シガレット３４０、４５０がエアロゾル生成装置３００、４００に挿入されていない場合にも、エアロゾル生成装置３００、４００は、ヒータ３３０、４３０を加熱することができる。

【0067】

バッテリ３１０、４１０は、エアロゾル生成装置３００、４００の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ３０１、４１０は、ヒータ３３０、４３０または蒸気化器４４０が加熱されるように電力を供給し、制御部３２０、４２０の動作に必要な電力を供給する。また、バッテリ３１０、４１０は、エアロゾル生成装置３００、４００に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどの動作に必要な電力を供給する。

【0068】

制御部３２０、４２０は、エアロゾル生成装置３００、４００の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部３２０、４２０は、バッテリ３１０、４１０、ヒータ３３０、４３０及び蒸気化器４４０だけではなく、エアロゾル生成装置３００、４００に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部３２０、４２０は、エアロゾル生成装置３００、４００の構成それぞれの状態を確認して、エアロゾル生成装置３００、４００が動作可能な状態である否かを判断する。

【0069】

制御部３２０、４２０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによって具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されうるプログラムが保存されたメモリの組合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されるということを、当該実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

【0070】

ヒータ３３０、４３０は、バッテリ３１０、４１０から供給された電力によって加熱されうる。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置３００、４００に挿入されれば、ヒータ３３０、４３０は、シガレットの外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ３３０、４３０は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。

【0071】

ヒータ３３０、４３０は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ３３０、４３０には、導電性トラック(track)を含み、導電性トラックに電流が流れることにより、ヒータ３３０、４３０が加熱されうる。しかし、ヒータ３３０、４３０は、上述した例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当しうる。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置３００、４００に予め設定されていてもよく、ユーザによって所望の温度に設定されうる。

【0072】

一方、他の例として、ヒータ３３０、４３０は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ３３０、４３０には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含む。

【0073】

例えば、ヒータ３３０、４３０は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってシガレット３４０、４５０の内部または外部を加熱することができる。

【0074】

また、エアロゾル生成装置３００、４００には、ヒータ３３０、４３０が複数個配置されうる。この際、複数個のヒータ３３０、４３０は、シガレット３４０、４５０の内部に挿入されるようにも配置され、シガレット３４０、４５０の外部にも配置されうる。また、複数個のヒータ３３０、４３０のうち、一部は、シガレット３４０、４５０の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット３４０、４５０の外部に配置されうる。また、ヒータ３３０、４３０の形状は、図３ないし図４Ｂに図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。

【0075】

蒸気化器４４０は、液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット４５０を通過してユーザに伝達されうる。すなわち、蒸気化器４４０によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置４００の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器４４０によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過してユーザに伝達されるように構成されうる。

【0076】

例えば、蒸気化器４４０は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含んでもよいが、それに限定されない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとしてエアロゾル生成装置４００に含まれうる。

【0077】

液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器４４０から/に脱/付着するように作製され、蒸気化器４４０と一体として作製されうる。

【0078】

例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、または、ビタミン混合物を含む。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含んでもよいが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含む。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含む。

【0079】

液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達する。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックのような芯(wick)にもなるが、それらに限定されるものではない。

【0080】

加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントで構成され、液体伝達手段に巻かれる構造によって配置されうる。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱する。その結果、エアロゾルが生成されうる。

【0081】

例えば、蒸気化器４４０は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それに限定されない。

【0082】

一方、エアロゾル生成装置３００、４００は、バッテリ３１０、４１０、制御部３２０、４２０、ヒータ３３０、４３０及び蒸気化器４４０以外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置３００、４００は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び／または触覚情報の出力のためのモータを含む。また、エアロゾル生成装置３００、４００は、少なくとも１つのセンサ（パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど）を含む。また、エアロゾル生成装置３００、４００は、シガレット３４０、４５０が挿入された状態でも外部空気が流入されるか、内部気体が流出される構造によっても作製される。

【0083】

図３ないし図４Ｂには、図示されていないが、エアロゾル生成装置３００、４００は、別途のクレードルと共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置３００、４００のバッテリ３１０、４１０の充電に用いられうる。または、クレードルとエアロゾル生成装置３００、４００が結合された状態でヒータ３３０、４３０が加熱されうる。

【0084】

シガレット３４０、４５０は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、シガレット３４０、４５０は、エアロゾル生成物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分に区分されうる。または、シガレット３４０、４５０の第２部分にもエアロゾル生成物質が含まれうる。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されうる。

【0085】

エアロゾル生成装置３００、４００の内部には、第１部分の全体が挿入され、第２部分は、外部に露出されうる。または、エアロゾル生成装置３００、４００の内部に第１部分の一部だけ挿入され、また第１部分の全体及び第２部分の一部が挿入されうる。ユーザは、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸い込む。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過してユーザの口に伝達される。

【0086】

一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置３００、４００に形成された少なくとも１つの空気通路を介して流入されうる。例えば、エアロゾル生成装置３００、４００に形成された空気通路の開閉及び／または空気通路の大きさは、ユーザによって調節されうる。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節されうる。他の例として、外部空気は、シガレット３４０、４５０の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を通じてシガレット３４０、４５０の内部に流入されうる。

【0087】

多様な実施例によれば、エアロゾル生成装置は、図１ないし図４Ｂのエアロゾル生成装置１００、２００、３００、４００のうち、少なくとも１つを含む。例えば、エアロゾル生成装置の構成要素は、図１ないし図４Ｂの実施例と異なって配置され、他の類型がシガレットが使用されうる。一実施例によれば、エアロゾル生成装置は、図１ないし図４Ｂのエアロゾル生成装置１００、２００、３００、４００の構成及び／または機能のうち、少なくとも一部を含む。一実施例によれば、エアロゾル生成装置のエアロゾル生成方法は、図１ないし図４Ｂのエアロゾル生成装置１００、２００、３００、４００のエアロゾル生成方法と同一及び／または類似した方法を含む。

【0088】

図５は、一部実施例によるエアロゾル生成装置の構成要素に関するブロック図である。

【0089】

図５を参照すれば、デバイス５０（例えば、図１ないし図４Ｂのエアロゾル生成装置１００、２００、３００、４００）は、バッテリ５１０、システムインパッケージ(system-in-package, SIP)５２０及びヒータ組立体５３０を含む。図５に図示されたデバイス５０には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図５に図示された構成要素以外に他の構成要素がデバイス５０にさらに含まれるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。多様な実施例によるデバイス５０は、図１ないし図４Ｂのエアロゾル生成装置１００、２００、３００、４００の構成及び／または機能のうち、少なくとも一部を含む。

【0090】

ＳＩＰ ５２０は、MCU(micro controller unit)５２１（例えば、プロセッサ、図１の制御部１４０、図３ないし図４Ｂの制御部３２０、４２０）、異物感知部５２２、温度感知部５２３及びモールディング部５２４を含む。図５に図示されたＳＩＰ ５２０の構成要素以外にも他の構成要素がＳＩＰ ５２０にさらに含まれるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。図３ないし図４Ｂの制御部３２０、４２０は、ＳＩＰ ５２０のＭＣＵ ５２１と対応しうる。

【0091】

図５を参照すれば、ＳＩＰ ５２０は、システムインパッケージ(system-in-package)であって、デバイス５０を制御する各種の半導体素子及び／または受動素子が実装されうる。また、印刷回路基板(printed circuit board, PCB)に備えられる構成要素は、ＳＩＰ ５２０に実装されうる。ＳＩＰ ５２０は、単一のウェーハ(wafer)で構成されうる。

【0092】

異物感知部５２２は、デバイス５０の内部で生成され、かつ／あるいはデバイス５０及び／またはＳＩＰ ５２０のモールディング部５２４に流入された異物を感知することができる。例えば、異物は、液滴(droplet)、液状、蒸気などの異物が含まれうる。

【0093】

異物感知部５２２は、少なくとも１つのセンサ（例えば、液漏れ感知センサ、水漏れ感知センサなど）を含む。例えば、異物感知部５２２は、抵抗の変化、磁場の変化、色相の変化などを感知してＳＩＰ ５２０のモールディング部５２４の少なくとも一部領域上の異物を感知することができる。

【0094】

異物感知部５２２は、予め設定された周期（例えば、１ｍｓ）によって異物の量を感知する。異物感知部５２２から感知された異物の量は、ＭＣＵ ５２１を通じて既定のしきい値（例えば、ＳＩＰの一般的な動作のためのしきい値）と比較されうる。異物の量が既設定のしきい値を超過する場合、ＭＣＵ ５２１は、ヒータ組立体５３０の加熱動作を中断するように制御する。異物の量が既設定のしきい値以下で存在する場合（例えば、異物が検出されない場合）、ＭＣＵ ５２１は、ヒータ組立体５３０を用いた加熱動作を遂行するように制御することができる。

【0095】

温度感知部５２３は、ＳＩＰ ５２０のパート(part)別に温度を感知する。例えば、温度感知部５２３は、ＳＩＰ ５２０の構成要素と回路連結されて個別構成要素（例えば、パート別）の温度を感知する。

【0096】

温度感知部５２３は、少なくとも１つのセンサ（例えば、サーミスタ）を含む。例えば、温度感知部５２３は、ＳＩＰ ５２０の各パートの温度を感知するように、それと直接連結するか、隣接して連結されうる。

【0097】

温度感知部５２３は、予め設定された周期（例えば、１ｍｓ）によって温度を感知する。ＭＣＵ ５２１は、感知された温度を既設定のしきい値（例えば、ＳＩＰの過熱状態を決定するためのしきい値）と比較する。少なくとも１つの構成要素の温度及び／または個別構成要素の温度の総和が既設定のしきい値を超過すれば、ＭＣＵ ５２１は、ヒータ組立体５３０の加熱動作を中断させうる。感知される温度の総和が既設定のしきい値以下である場合、ＭＣＵ ５２１は、ヒータ組立体５３０の加熱動作を遂行させうる。他の実施例によれば、少なくとも１つの構成要素の温度及び／または構成要素の温度の総和は、モールディング部５２４の放熱機能によって感知されうる。例えば、温度感知部５２３は、モールディング部５２４の少なくとも一部の温度を感知するようにモールディング部５２４に連結され、モールディング部５２４の温度に基づいて少なくとも１つの構成要素の温度及び／または構成要素の温度の総和を決定することができる。

【0098】

モールディング部５２４は、ウェーハ上に配置される構成要素をいずれも覆う。例えば、モールディング部５２４は、ＳＩＰ ５２０を全体として覆い包むか、構成要素が配置された上面(upper side)のみを取り囲むようにも作製される。

【0099】

モールディング部５２４は、放熱、防水が可能な材質の素材によっても作製される。例えば、モールディング部５２４は、エポキシモールディングコンパウンド(epoxy molding compound, EMC)によって作製されてＳＩＰ ５２０の外部を保護することができる。ここで、ＥＭＣは、モールディング部５２４で採用される素材の一例に過ぎず、同一及び／または類似した機能を有する素材に代替されうる。放熱機能として、モールディング部５２４は、ＳＩＰ ５２０の構成要素の高くなった温度に対応して内部の熱を放熱させてＳＩＰ ５２０の温度を低める。例えば、モールディング部５２４は、バッテリ５１０及びヒータ組立体５３０と隣接した位置にあるＳＩＰ ５２０の外部熱を放熱させてＳＩＰ ５２０の温度を低める。

【0100】

ヒータ組立体５３０は、シガレットを加熱するヒーティング部５３１を含み、図１のヒータ組立体１１０、図３ないし図４Ｂのヒータ３３０、４３０の構成及び／または機能のうち、少なくとも１つを含む。

【0101】

図５には、図示されていないが、デバイス５０は、メモリを含み、メモリは、ＳＩＰ ５２０の構成要素として含まれる。メモリ（図示せず）は、デバイス５０内で処理されるデータを保存する。例えば、メモリは、ＭＣＵ ５２１で処理されたデータ及び処理されるデータを保存する。メモリは、異物感知部５２２、温度感知部５２３の感知周期に関する設定などを保存する。また、メモリは異物量に対するしきい値、及びモールディング部５２４またはＳＩＰ ５２０の温度に対するしきい値に係わる設定などを保存することができる。

【0102】

図６Ａ及び図６Ｂは、一部実施例によるシステムインパッケージの平面図及び側面図を示す図面である。

【0103】

図６Ａは、一部実施例によるシステムインパッケージの平面図を示す図面である。図６Ａを参照すれば、ＳＩＰ ６０（例えば、図５のＳＩＰ ５２０）は、ＭＣＵ ６１０、加熱IC(integrated circuit)６２０、メモリ６３０、センサモジュール６４０、充電ＩＣ６５０及び通信モジュール６６０を含む。図６Ａに図示されたＳＩＰ ６０は、一例示に過ぎない。したがって、少なくとも１つの構成要素が省略されるか、図６Ａに図示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がＳＩＰ ６０にさらに含まれるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。多様な実施例によれば、図６ＡのＭＣＵ ６１０は、図１の制御部１４０、図３ないし図４Ｂの制御部３２０、４２０、及び／または図５のＭＣＵ ５２１の構成及び／または、機能のうち、少なくとも一部を含む。また、図６Ａのセンサモジュール６４０は、図５の異物感知部５２２及び／または図５の温度感知部５２３の構成及び／または、機能のうち、少なくとも一部を含む。

【0104】

図６Ａを参照すれば、加熱ＩＣ６２０は、誘導加熱方式によってヒータの加熱動作を制御する回路を含む。例えば、加熱ＩＣ ６２０は、ＭＣＵ ６１０の制御下にヒータ組立体の加熱動作を遂行するように電気信号を提供する。

【0105】

図６Ａを参照すれば、メモリ６３０は、ＭＣＵ ６１０内で処理されるデータを保存し、ＭＣＵ ６１０で処理されたデータ及び処理されるデータを保存する。メモリ６３０は、センサモジュール６４０の感知周期に関する設定などを保存し、異物量に対するしきい値及びモールディング部またはＳＩＰ ６０の温度に対するしきい値に係わる設定などを保存する。

【0106】

図６Ａを参照すれば、充電ＩＣ ６５０は、バッテリ（例えば、図１の電源部１３０、図３ないし図５のバッテリ３１０、４１０、５１０）の充電を制御する。例えば、充電のための電力供給が外部から提供されれば、充電ＩＣ ６５０は、バッテリの充電を遂行させうる。一部実施例によれば、エアロゾル生成装置（例えば、図１ないし図４Ｂのエアロゾル生成装置１００、２００、３００、４００、図５のデバイス５０）が無線充電を支援する場合、ＳＩＰ ６０の充電ＩＣ ６５０は、バッテリと重畳して配置されうる。

【0107】

図６Ａを参照すれば、通信モジュール６６０は、外部装置との通信を支援する構成を含む。

【0108】

図６Ｂは、一部実施例によるシステムインパッケージの側面図を示す図面である。例えば、半導体素子、SoC(system-on-chip)及び／または受動素子は、ＳＩＰ ６０にパッキング(packing)されうる。図６Ｂは、基板上に積層された２個の区別されるチップについて図示されているが、実施例が、それに限定されるものではない。例えば、単一ウェーハ上に形成された構成要素６１０、６２０は、ウェーハレベルパッケージ(wafer level package, WLP)によってパッキングされうる。その場合、ＳＩＰ ６０の構成要素６１０、６２０は、モールディング部６７０を用いた単一モールディング過程を通じてパッキングされうる。ＳＩＰ ６０の構成要素６１０、６２０は、一例に過ぎず、他の構成要素に置き換えられるか、追加的な構成要素が追加されうる。

【0109】

図６Ｂを参照すれば、ＳＩＰ ６０を構成する構成要素６１０、６２０は、マイクロ連結バンプ６８４を含む。マイクロ連結バンプ６８４は、回路素子に信号を入出力するための端子であって、構成要素６１０、６２０を下部配線パターンに連結するために提供される。但し、構成要素が単一ウェーハからウェーハレベルパッケージにパッキングされる場合には、マイクロ連結バンプ６８４が備えられない。

【0110】

図６Ｂを参照すれば、配線部６８１は、多様な配線パターンを含む。例えば、配線部６８１は、上部配線、ビア電極、下部配線などを含む。ここで、上部配線は、ＳＩＰ ６０の構成要素６１０、６２０のマイクロ連結バンプ６８４が連結されうるパッドを含む。ビア電極は、上部配線及び下部配線を連結する。下部配線は、構成要素６１０、６２０の回路、電極６８２、ソルダボール６８３などと電気的に連結されうる。一実施例によれば、配線パターンは、配線部６８１を指称する。ＳＩＰ ６０がウェーハレベルパッケージ（ＷＬＰ）によってパッキングされる場合、配線パターンは、個別構成要素（例えば、図６Ａの６１０ないし６６０）それぞれを電気的に連結することができる。一部実施例による図６Ａ及び図６Ｂの例示は、積層構造からなるが、それに限定されるものではない。構成要素がウェーハレベルパッケージによってパッキングされる場合には、積層構造の構成が省略されるか、他の構成に置き換えられる。

【0111】

図６Ｂを参照すれば、図示された個別構成要素６１０、６２０は、ＳＩＰ ６０の一側面で示される構成要素に該当する。すなわち、図６Ａの他の構成要素６３０ないし６６０が異なる視点で示される。

【0112】

図７は、一部実施例によるエアロゾル生成装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。

【0113】

図７を参照すれば、エアロゾル生成装置の動作方法は、図１ないし図４Ｂに図示されたエアロゾル生成装置及び図５のデバイス５０で処理される段階で構成されうる。したがって、以下で省略された内容であっても、図１ないし図５のエアロゾル生成装置１００、２００、３００、４００またはデバイス５０について前述した内容は、図７のエアロゾル生成装置の動作方法にも適用されうる。

【0114】

段階７１０において、エアロゾル生成装置は、システムインパッケージ（例えば、図５ないし図６ＢのＳＩＰ ５２０、６０）のモールディング部（例えば、図５ないし図６Ｂのモールディング部５２４、６７０）に異物が感知されたか否かを判断する。異物感知部（例えば、図５の異物感知部５２２）によって感知される異物の量に係わるしきい値は、実験値に該当しうる。しきい値は、エアロゾル生成装置の駆動に影響を及ぼさないか、構成要素に損傷を与えない無視できる異物の量に設定されうる。エアロゾル生成装置は、モールディング部に異物が感知されていないと判断する場合、ヒータ組立体（例えば、図１のヒータ組立体１１０、図３ないし図４Ｂのヒータ３３０、４３０、図５のヒータ組立体５３０）の加熱動作を遂行する。図７において、段階７０１と段階７０２は、必ずしも順次に進められるものはない。例えば、エアロゾル生成装置は、既設定の周期によって繰り返して段階７１０を遂行し、異物の存否によってヒータ組立体の加熱動作の遂行如何を決定する（すなわち、段階７２０をスキップし、段階７３０及び段階７４０を遂行することができる）。その場合、エアロゾル生成装置は、モールディング部に異物が感知されない場合、段階７３０に進み、ヒータ組立体の加熱動作を遂行する。一方、エアロゾル生成装置は、モールディング部に異物が感知される場合、段階７４０に進み、ヒータ組立体の加熱動作を中断する。

【0115】

段階７２０において、エアロゾル生成装置は、モールディング部の過熱如何を感知する。エアロゾル生成装置は、モールディング部の温度に基づいてシステムインパッケージの過熱状態を判断する。温度感知部（例えば、図５の温度感知部５２３）によって感知される温度に係わるしきい値は、実験値でもある（すなわち、しきい値が実験によって設定されうる。）。しきい値は、エアロゾル生成装置の内部構成要素の駆動に影響を与えないか、内部構成要素を損傷させない無視可能な温度に設定されうる。例えば、エアロゾル生成装置は、既設定の周期によって繰り返して段階７２０を遂行し、モールディング部の過熱状態に基づいて、ヒータ組立体の加熱動作の遂行如何を決定する。一実施例によれば、エアロゾル生成装置は、モールディング部が正常状態（すなわち、過熱されていない状態）であると判断される場合、段階７３０に進めてヒータ組立体の加熱動作を遂行する。それと異なって、エアロゾル生成装置は、モールディング部が過熱状態であると判断される場合、段階７４０に進めてヒータ組立体の加熱動作を中断する。

【0116】

図８Ａ及び図８Ｂは、一部実施例によるエアロゾル生成装置の構成要素配置に係わる図面である。

【0117】

図８Ａ及び図８Ｂを参照すれば、エアロゾル生成装置８０（例えば、図１ないし図４のエアロゾル生成装置１００、２００、３００、４００、図５のデバイス５０）は、バッテリ８１０（例えば、図１の電源部１３０、図３ないし図５のバッテリ３１０、４１０、５１０）、ＳＩＰ ８２０（例えば、図５のＳＩＰ ５２０、図６Ａ及び図６ＢのＳＩＰ ６０）及びヒータ組立体８３０（例えば、図１のヒータ組立体１１０、図３ないし図４Ｂのヒータ３３０、４３０、図５のヒータ組立体５３０）を含む。ＳＩＰ ８２０の構成要素のうち、モールディング部８２１は、パッケージの少なくとも一部を覆う。

【0118】

図８Ａを参照すれば、エアロゾル生成装置８０の内部は、シガレットが挿入されて加熱されるヒータ組立体８３０を基準に下にバッテリ８１０とＳＩＰ ８２０が配置されうる。バッテリ８１０とＳＩＰ ８２０とが並んで配置された図示は、例示に過ぎない。他の実施例によれば、ＳＩＰ ８２０の少なくとも一部がバッテリ８１０の少なくとも一部と積層されて配置されうる。例えば、モールディング部８２１を含むＳＩＰ ８２０とバッテリ８１０のサイズが同一または類似している場合、バッテリ８１０とＳＩＰ ８２０は、重ねられてエアロゾル生成装置８０に実装されうる。

【0119】

図８Ｂを参照すれば、エアロゾル生成装置８０の内部は、シガレットが挿入されて加熱されるヒータ組立体８３０を基準に下にＳＩＰ ８２０が配置され、その下側にバッテリ８１０が配置されうる。バッテリ８１０とＳＩＰ ８２０が上下に配置されたのは、図面を理解するための例示に過ぎず、ＳＩＰ ８２０の少なくとも一部がバッテリ８１０の少なくとも一部と積層されて配置されうる。例えば、モールディング部８２１を含むＳＩＰ ８２０とバッテリ８１０のサイズが同一または類似している場合、バッテリ８１０とＳＩＰ ８２０は、重ねられてエアロゾル生成装置８０に実装されうる。

【0120】

本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態によっても具現されるということを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。権利範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】