[發明專利]一種生物傳感器及其制造方法

無效

• 申請號: 201310391242.3
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103412026A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 陳建軍;吳光明;蔡宗哲
• 申請（專利權）人: 江蘇魚躍醫療設備股份有限公司
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;B41M1/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本發明屬于制成工藝領域，它涉及到電化學傳感器制成的，可行性，方便性和整體性。此電化學傳感器的制成更精確地說，提供印刷工藝的可行性，一體制成的方便性和整合印制的整體性。產品應用于電化學，包括但不限定于微電流傳感器及微電流檢測技術。

背景技術

用于電化學法的生物傳感器，或更通俗的說“試紙”，使用一種不導電的基板或載體，在基板或載體上印上或蝕刻上電路，電路至少包括：工作電極，對電極的電化學電路中，框上固定面積的反應區，區域內有固定面積的工作電極和對電極，而且兩個電極的相對距離也是固定。

但是，在現有的生物傳感器制成中，反應區所區隔固定面積的工作電極和對電極，還有，基板和上蓋板之間，間隔物所撐高的空間，大多數都是采用固定厚度的隔片，一般使用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）片材。隔片上下都涂布一層膠水，即是雙面膠黏貼法。基板反應區的空間是由雙面膠上，鏤空切割而成。貼完雙面膠帶，再進行點膠或噴涂干燥后，黏貼上透明或半透明的親水材料，最后在最上層貼合一層疏水性材料配合上反應區透明觀察窗口，進行切割成單一的傳感器，這樣就完成傳感器的制造。可是在這種制程中，它采用雙面膠帶黏貼在基板。用于墊高層雙面膠帶的厚度，從基材加上雙面背膠，總共厚度大約是100μm，基材厚度約50μm，上下膠水各25μm，由于雙面膠帶單薄，所以在背膠，鏤空切割，制造與黏貼過程中，問題產生或是對位的困難性，或是材料精度的匹配性，或是雙面膠鏤空的局限性，再加上切割過程時而有殘膠附著在切割刀口上。這些問題所導致的結果，輕者延遲制造效率，重者導致廢品上升。

發明內容

本發明的目的就是克服上述問題。具體說來，本發明就是充分利用絲網印刷機臺的精準對位功能，印刷材料相互的匹配性質，還有絲網印刷工藝的靈活性。

本傳感器由多種材料復合而成。它從一片不導電的基板或稱載體開始制作，一般使用聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）片材，它也可以是聚對苯二甲酸丁二酯（PBT），聚酰亞胺（PI）或是其他絕緣性，熱穩定性、耐化學腐蝕性和機械性能的聚合物質，傳感器基材需具有絕緣的基底和一定程度的韌性，表面平整的高分子材料。然后，利用絲網印刷技術在基板上印上電極電路91，絕緣涂層92，墊高涂層93和上蓋膠層94。在印刷電極電路，可以使用導電銀漿，導電碳漿，或是導電氯化銀，導電鈀涂層印制工作電極和對電極，或是多電極電路。干燥以后，在已印制電極的基板上再絲網印制一層絕緣材料，此層絕緣材料定義傳感器反應區域的反應面積，圖2中反應區93a，儀器端傳感器接腳區91a。絕緣材料所覆蓋的區域，分隔了使用者操作的反應區域和傳感器接腳連接的檢測儀器，避免傳感器和檢測儀器之間的交叉感染。

在印制好絕緣材料的基板上，環繞反應區外圍，距離反應區端口三分之一或是四分之一處再印刷墊高涂層以及適當的溝槽93b，墊高涂層靠近加樣口端有一開口，開口寬度略比反應區進樣口寬；試紙墊高兩側也有出氣開孔。出氣孔設計，可以單邊出氣，雙邊出氣或是多邊出氣。墊高涂層材料，墊高體涂層網版，網印刮膠的選擇，需要考慮包括但不限制在：墊高材料粘度，流平性，鏤空腔體，溝槽的可靠性，可達到并可控的墊高高度。墊高高度可以調節在60μm到80μm之間。印刷的流平性和印物邊緣清晰的可靠性，選擇適當的UV型或溶劑型油墨。在墊高涂層網版的設計上，考慮到實際上墊高印物邊緣的不完美，設計開口寬度略比反應區進樣口寬；出氣孔溝槽設計，采用雙邊出氣。但是，網版制作的靈活性，它也可以采用單邊出氣或是多邊出氣。墊高涂層印制完成后接著在墊高涂層的上面印制膠水，圖1中膠水層95。原則上，墊高涂層與膠水層材料采用相同劑型，即是，UV型或是溶劑型配對使用。

從基材開始，印制導電層包括銀層，碳層，或是其他導電材料；印制絕緣層；再印制墊高涂層，膠水層。這些一氣呵成的工作，都可在單一的絲網印刷機臺上完成。同一種機器，同一種對位，同一種精度。自然就可以完全掌握在制造工藝流程中。避免了雙面膠對位，精度或是鏤空的困難和局限性。