[发明专利]交叉指型微电极和制造交叉指型微电极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及交叉指型微电极，以及制造交叉指型微电极的方法。交叉指型微电极可以用作电化学传感器，例如以用于感测水中特性的水传感器件的形式。

背景技术

交叉指型微电极用作电化学传感器是众所周知的。电化学传感器用在氧化还原循环电化学反应的研究中，并且用于测量化学物种，其中第一电极上产生的物种的存在增强了第二电极上的信号。化学物种测量的一个这样的例子是溶解氧的测量，其中在第一电极上产生并且降低pH值的质子的存在减少了检测氧需要的电位。化学物种测量的另一个例子是水中氯的测量。在已知的电化学传感器的大多数中，微电极利用昂贵的微电子工艺制造在硅基底上。由于这些微电子工艺的复杂性和它们伴随的费用，第一和第二微电极由同样的金属制作。这意味着如果一种期望的反应必须发生在特殊类型的电极上，另一个电极的有效性可能被折衷。

发明内容

本发明的一个目的是避免或减少上述问题。

因此，本发明提供了一种交叉指型微电极，包括衬底、衬底上的第一金属的第一层和衬底上的第二金属的第二层，所述交叉指型微电极被设置为：第一层包括多个在第一端连接而在第二端没有连接的线形微电极，第二层包括多个在第一端连接而在第二端没有连接的线形微电极，第一层的线形微电极和第二层的线形微电极延伸到彼此但是彼此不接触，从而形成交叉指型微电极阵列，其中第一金属的第一层是厚膜印刷的第一层，第二金属的第二层是厚膜印刷的第二层，第二层的线形微电极的线宽在衬底上淀积第二层之后被减小，通过薄膜光刻和蚀刻减小所述线宽，所述线宽被减小到小于25微米宽，并且第一金属与第二金属不同。

本发明还提供了一种制造交叉指型微电极的方法，包括：提供衬底，在衬底上提供第一金属的第一层，和在衬底上提供第二金属的第二层，该方法使得：第一层包括多个在第一端连接而在第二端没有连接的线形微电极，第二层包括多个在第一端连接而在第二端没有连接的线形微电极，第一层的线形微电极和第二层的线形微电极延伸到彼此但是彼此不接触，从而形成交叉指型微电极阵列，其中第一金属的第一层是厚膜印刷的第一层，第二金属的第二层是厚膜印刷的第二层，第二层的线形微电极的线宽在衬底上淀积第二层之后被减小，通过薄膜光刻和蚀刻减小所述线宽，所述线宽被减小到小于25微米宽，并且第一金属与第二金属不同。

本发明的交叉指型微电极能够通过与已知的制造方法相比更少费用和更小复杂性的方法制造。这使得第一和第二金属能够彼此不同，从而克服伴随第一和第二电极使用同样金属而产生的问题。

本发明的交叉指型微电极和方法可以包括提供用于确保第一层的线形微电极和第二层的线形微电极彼此不接触的配准(registration)装置。可以提供第二层的线形微电极以致它们正确地对齐。配准装置可以是在衬底上提供的第一和第二结构。优选地，配准装置，例如第一和第二结构，在提供第一金属的第一层时提供在衬底上。

本发明的交叉指型微电极和方法可以包括提供用于第一金属的第一层的第一电连接装置。第一电连接装置可以是通孔。通孔可以是镀通孔。可以使用其它类型的第一电连接装置。

本发明的交叉指型微电极和方法可以包括提供用于第二金属的第二层的第二电连接装置。第二电连接装置可以是通孔。通孔可以是镀通孔。可以使用其它类型的第二电连接装置。

第一金属的第一层可以通过丝网印刷提供。

第二金属的第二层可以通过丝网印刷提供。

本发明的交叉指型微电极和方法可以包括提供密封交叉指型微电极的部分但不密封交叉指型微电极阵列的密封层。密封层可以是电介质密封层。可以使用其它类型的密封层。

优选地，第一金属是铂。可以使用其它第一金属。优选地第二金属是金。可以使用其它第二金属。优选地衬底是陶瓷衬底，例如硅衬底或烧结的氧化铝。可以使用其它衬底。衬底可以是上釉的或无釉的。

本发明也延伸到通过本发明的方法制造的交叉指型微电极。

本发明也延伸到包括交叉指型微电极的电化学传感器。该电化学传感器优选地具有用来感测水中特性的水传感器件的形式。该水传感器件可以用来感测单独的水、水溶液中的水、空气中的水或油中的水中的特性。

附图说明

现在将仅作为例子并且参考附图描述本发明的实施例，其中：

图1显示交叉指型微电极；

图2显示如何能够标记衬底板材以形成衬底的多个不同片，该多个不同片接着可以被分割成独立片的衬底；

图3显示从图2得到的放大形式的一片衬底，图2中显示的该片衬底是图1中显示的衬底；

图4显示拥有第一金属的第一层和配准装置的图3的衬底；