一种多通道阵列气体传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多通道阵列气体传感器的制备方法，包括以下步骤：S1、制备多通道阵列气体传感芯片，将一个或多个所述传感芯片固定在基板上；S2、配制敏感材料溶液；S3、将所述敏感材料溶液移置入孔板中并进行编号，采用点样喷针吸取孔板中的所述敏感材料溶液，并按照编号顺序逐一将敏感材料溶液阵列式地喷滴到传感芯片相应的位置上；S4、将喷滴了敏感材料的传感芯片进行老化处理。该制备方法极大提高了在传感芯片上滴加敏感材料的速度和精确度，可灵活在同一基板上或不同基板上滴加不同敏感材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器的制备技术，尤其涉及。
技术介绍
随着传感器在工业及日常生活中的应用逐渐增加，传感技术也将是未来最重要的关键技术之一。微型化、集成化、智能化与高通量已成为传感器领域亟待研宄的重要方向，将多个传感器微型化后集成到一块微小芯片上，可以实现样品需要量少、检测时间短、灵敏度高、检测下限低、多通道、高通量检测等诸多特点。不同的气体传感器对不同的气体具有敏感性，传感器的阻值会随着环境中敏感气体的浓度的大小而变化，在实际应用中，常采用多个不同的气体传感器组成传感器阵列，从而对环境中的某一种或某几种气体进行浓度检测，这种在微小空间内集成了大量的测试单元，将微芯片与相关的测试技术及数据处理软件相结合，将可进一步实现原位、在线的微全分析系统。目前，随着微电子机械加工技术的发展，阵列气体传感器的制备也逐渐地被广泛应用，然而，随之而来制备阵列气体传感器也遇到了非常多的问题，如在实验室中对于阵列气体传感器的制备，主要是采用移液器对各个敏感位点逐一加样，但是对于阵列式传感芯片，其敏感位点的阵列规模较大，在敏感位点上滴加敏感材料非常复杂，主要是由于:1)需要在不同芯片的敏感位点上滴加不同的敏感材料；2)在同一芯片上的不同敏感位点上滴加不同的敏感材料。这些就需要防止敏感位点之间的相互污染。因此，传统的制备阵列气体传感器方式速度非常慢、准确性差，通常完成一个阵列式传感芯片的加样要花费大量时间，因此，这成为限制阵列式传感器芯片广泛应用的重要障碍。随着生物芯片及其检测技术的快速发展，在生物检测领域出现了利用机械臂代替传统人手的加样方式，然而，生物领域的加样方式过于简单，对于阵列式气体传感器中的传感芯片种类多样并不适用，且阵列式气体传感器中还没有出现利用机械臂代替传统人手的加样方式，因此，研宄一种能够替代传统人手的加样方式来制备阵列气体传感器具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于如何克服现有的阵列气体传感器制备过程复杂、制备速度慢、准确性差、重复性差及效率低等的缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了，包括以下步骤:S1、制备多通道阵列气体传感芯片，将一个或多个所述传感芯片固定在基板上；S2、配制敏感材料溶液；S3、将所述敏感材料溶液移置入孔板中并进行编号，采用点样喷针吸取孔板中的所述敏感材料溶液，并按照编号顺序逐一将敏感材料溶液阵列式地喷滴到传感芯片相应的位置上；S4、将喷滴了敏感材料的传感芯片进行老化处理。进一步地，所述步骤S3具体包括以下步骤:步骤301、采用点样喷针吸取所述敏感材料溶液后确定第一个点样位置；步骤302、根据同一敏感材料在传感芯片上的点样位置确定点间间距和阵间间距，机械臂根据所述点间间距和阵间间距控制点样喷针的移动路径，进而完成同一敏感材料的点样；步骤303、重复步骤301和步骤302，完成另一敏感材料的点样直至完成所有敏感材料的点样。其中，多通道阵列气体传感芯片为一个PCB或者硅基传感芯片上设有多个传感通道，可以任意喷点敏感材料，制备成多个传感器。点间间距为一个阵列气体传感器中相邻的用于置入敏感材料的敏感位点之间的距离，阵间间距为同一个基板上的相邻两个传感芯片上的同一敏感位点之间的距离。进一步地，所述步骤302中的移动路径为根据点间间距由第一个点样位置向其相邻的下一个点样位置依次点样，根据阵间间距确定下一个传感芯片的起始点样位置，并向相邻的下一个点样位置依次点样。进一步地，所述步骤S2中还包括将一个或多个基板固定在等间距设置的容置槽内。进一步地，在所述步骤301中确定第一个点样位置包括以下步骤:步骤一、采用点样喷针吸取敏感材料溶液后将点样喷针复位；步骤二、选择其中一个基板作为起始基板；步骤三、测量起始基板上敏感材料在传感芯片上的第一个位置与复位处的距离，通过调节点样喷针在X和Y方向移动的距离，确定第一个点样位置。进一步地，在步骤SI中所述传感芯片等间距地固定在基板上。进一步地，在步骤302中同一敏感材料在传感芯片上的位置包括同一敏感材料在同一传感芯片上的位置和同一敏感材料在不同传感芯片上的位置。进一步地，在步骤S2与S3之间还包括安装点样喷针，并将所述点样喷针进行清洗和干燥；在步骤302和步骤303之间还包括清洗和干燥点样喷针的步骤；所述点样喷针的针尖大小根据传感芯片上的用于置入敏感材料的敏感位点的大小进行选择。进一步地，所述步骤S2中的敏感材料溶液的配置是将不同气体敏感材料溶解在易挥发溶剂中。具体地，所述步骤S2中的易挥发溶剂选自乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和四氯化碳中的一种或多种的组合；所述步骤SI中的基板选自载玻片和硅片中的一种。本专利技术的多通道阵列气体传感器的制备方法，具有如下有益效果:1、该制备方法使用机械臂带动点样喷针进行点样，且使用滴加完一种敏感材料后再滴加另一种敏感材料的方法，极大提高了在传感芯片上滴加敏感材料的速度和精确度，通过调节点间间距和阵间间距可以灵活地在同一基板上或不同基板上滴加不同敏感材料。2、使用自动点样系统可以精确控制敏感材料的点样量和点样位置，大大提高了传感芯片制备的重复性。3、在点样前和点完一种敏感材料之后将点样喷针进行清洗，避免了交叉污染。4、本专利技术制备的阵列气体传感器的样品需要量少，节约了成本，另外，高度微型化和集成化实现了器件的小型化，并且能够同时检测多种不同气体。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是在实施例一中的一个基板上排列六个多通道阵列气体传感芯片的结构示意图；图2是在实施例二中的一个基板上排列六个多通道阵列气体传感芯片的结构示意图；图3是在实施例三中的16个基板中每个基板上排列八个多通道阵列气体传感芯片的结构不意图；图4是在实施例四中的16个基板中每个基板上排列八个多通道阵列气体传感芯片的结构示意图；图5是实施例一中通入硫化氢后进行气敏测试的测试结果；图6是实施例一中通入氯化氢气体后进行气敏测试的测试结果；图7是实施例二中通入甲醇气体后进行气敏测试的测试结果；图8是实施例二中通入一氧化碳气体后进行气敏测试的测试结果；图9是实施例二中通入氨气气体后进行气敏测试的测试结果；图10是实施例二中通入二氧化硫气体后进行气敏测试的测试结果。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一:本专利技术提供了，包括以下步骤:S1、如图1所示，为本专利技术实施例的一个基板上排列六个多通道阵列气体传感芯片的结构示意图，将其固定于载玻片上，用点样仪取样点样制备多通道传感芯片，制备多通道阵列气体传感芯片，每个传感芯片上具有十六个气体传感单元，每个气体传感单元具有一个用于置入敏感材料的敏感位点当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道阵列气体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备多通道阵列气体传感芯片，将一个或多个所述传感芯片固定在基板上；S2、配制敏感材料溶液；S3、将所述敏感材料溶液移置入孔板中并进行编号，采用点样喷针吸取孔板中的所述敏感材料溶液，并按照编号顺序逐一将敏感材料溶液阵列式地喷滴到传感芯片相应的位置上；S4、将喷滴了敏感材料的传感芯片进行老化处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭辉，张书敏，
申请(专利权)人：苏州慧闻纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32