[發(fā)明專利]一種高靈敏度陶瓷基叉指電極

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211217183.3
• 申請日: 2022-10-01
• 公開（公告）號(hào): CN115508429A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃聰
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興興瓷新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/30
• 分類號(hào): G01N27/30;G01N27/327;G01N27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種高靈敏度陶瓷基叉指電極，包含基底層和功能層，功能層包含相互之間平行等距的長引腳，長引腳的上端部設(shè)置有相互之間平行等距且與長引腳方向垂直的一級(jí)叉指條，并以齒梳狀交錯(cuò)排列；一級(jí)叉指條之間分別設(shè)置有相互之間平行等距、以齒梳狀交錯(cuò)排列、且與所述一級(jí)叉指條方向呈15°～90°夾角的二級(jí)叉指條。本發(fā)明提供的高靈敏度陶瓷基叉指電極，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，確保了陶瓷基叉指電極可靠性好、靈敏度高、導(dǎo)電性能好、電信號(hào)基線穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于功能陶瓷器件領(lǐng)域，涉及電化學(xué)傳感器芯片，尤其涉及一種高靈敏度陶瓷基叉指電極。

背景技術(shù)：

在電化學(xué)檢測中，常見的單電極可實(shí)現(xiàn)在線檢測目標(biāo)物質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)，反饋得到包括物質(zhì)濃度等信息。除上述常見的單電極檢測外，雙電極模式可同步獲取不同反應(yīng)的信息。一般地，雙電極由獨(dú)立控制的兩個(gè)工作電極所組成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同反應(yīng)的同時(shí)控制，從而獲得比傳統(tǒng)單電極模式更為豐富的物質(zhì)變化信息，為利用電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程中痕量物質(zhì)的檢測提供了有力手段。

叉指電極是指狀或梳狀的面內(nèi)有周期性圖案的電極，它是通過微納加工工藝獲得的超精細(xì)電路。叉指電極進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)相對(duì)靈活，目前在氣體檢測、微生物檢測、液體檢測等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

由于陶瓷具有高強(qiáng)度、絕緣性佳、耐高溫、耐酸堿、耐潮的特性，因而在高溫、高濕、酸堿環(huán)境復(fù)雜的環(huán)境中，陶瓷基板具有比高分子/樹脂類基板明顯的優(yōu)勢。國內(nèi)外通常采用氮化鋁或氧化鋁陶瓷作為基體層，進(jìn)行叉指電極的設(shè)計(jì)開發(fā)。

近年來行業(yè)內(nèi)很多企業(yè)院校，開發(fā)生產(chǎn)的叉指電極類傳感器性能指標(biāo)相差較大、產(chǎn)品制程不良率較高，究其原因，很大部分因素在于，作為核心部件的叉指電極存在著可靠性差、精度不高等主要問題。

授權(quán)公告號(hào)為CN 215263245 U的中國專利文件，公開了一種陶瓷基高精度叉指電極，從下往上依次包括基底、導(dǎo)電內(nèi)層和反應(yīng)層，其中基底表面設(shè)有所述導(dǎo)電內(nèi)層，導(dǎo)電內(nèi)層外表面設(shè)有反應(yīng)層，基底的厚度為0.38mm，導(dǎo)電內(nèi)層的厚度為7.1～15.1μm，反應(yīng)層厚度為1.0μm，反應(yīng)層外表面還設(shè)有修飾層，修飾層厚度為3.0μm。一方面，該叉指電極結(jié)構(gòu)簡單，相反極性的叉指交叉重疊程度較小，靈敏度低；另一方面，該叉指電極在工作時(shí)，反應(yīng)層直接與檢測環(huán)境相接觸，容易導(dǎo)致“中毒”乃至失效等問題，即其可靠性較低。

如何提高叉指電極的可靠性，直接影響產(chǎn)品的使用壽命；如何提高叉指電極的靈敏度，直接影響傳感器的測量精度。因此如何進(jìn)一步提高叉指電極的可靠性和靈敏度，是以叉指電極結(jié)構(gòu)為核心的傳感器的技術(shù)發(fā)展方向。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可靠性好、靈敏度高、導(dǎo)電性能好、電信號(hào)基線穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)的陶瓷基叉指電極，具有耐高溫高壓、可在極端環(huán)境下使用的高靈敏度陶瓷基叉指電極。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提出一種高靈敏度陶瓷基叉指電極，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，確保了陶瓷基叉指電極可靠性好、靈敏度高、導(dǎo)電性能好、電信號(hào)基線穩(wěn)定和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，并提出了如下的技術(shù)方案：

一種高靈敏度陶瓷基叉指電極，包含基底層和功能層，功能層設(shè)置于基底層的表面，功能層包含相互之間平行等距的長引腳，分別為第一引腳和第二引腳。長引腳的下端部延伸至上述基底層的下端構(gòu)成兩個(gè)引腳端點(diǎn)。第一引腳的上端部和第二引腳的上端部之間分別設(shè)置有相互之間平行等距且與長引腳方向垂直的一級(jí)叉指條，第一引腳的一級(jí)叉指條和上述第二引腳的一級(jí)叉指條以齒梳狀交錯(cuò)排列。第二引腳的一級(jí)叉指條設(shè)置在第一引腳的一級(jí)叉指條的間隙中，第一引腳的一級(jí)叉指條和第二引腳的一級(jí)叉指條之間分別設(shè)置有相互之間平行等距、以齒梳狀交錯(cuò)排列的二級(jí)叉指條。