微电极及其制作方法和电化学生物传感器技术

本发明专利技术公开一种微电极及其制作方法和电化学生物传感器，微电极包括衬底、导电层、绝缘层、工作电极、对电极和参比电极；导电层设置在衬底上表面，绝缘层设置在衬底和导电层上表面，工作电极、对电极、参比电极分别与导电层分层设置；导电层包括工作电极引出部、对电极引出部和参比电极引出部，工作电极、对电极、参比电极分别与其对应的引出部电连接；工作电极引出部包括互相连接的工作电极引线和工作电极接触垫，对电极引出部包括互相连接的对电极引线和对电极接触垫，参比电极引出部包括互相连接的参比电极引线和参比电极接触垫。将工作电极、对电极和参比电极分别与导电层分层设置，可最大化电极面积，提高探测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子，更加具体来说，本专利技术涉及一种微电极及其制作方法和电化学生物传感器。

技术介绍

1、电化学生物传感器工作原理是将对目标分析物具有特定响应的敏感物质涂敷于微电极表面，敏感物质在与目标分析物接触时会发生特异性反应，微电极将反应过程中目标分析物的浓度变化转换为电阻、电流或电势等电信号输出到外电路，通常在有限浓度范围内，转换的电信号与目标分析物浓度成正比，通过分析电信号数值从而实现对目标分析物浓度变化的定性或定量分析。而微电极是微型电化学生物传感器的重要结构，起到信号转换和传输的作用。

2、以常见植入式葡萄糖探测器为例，它是一种典型的微型电化学生物传感器。随着人们生活水平的提高，糖尿病的发病率越来越高，如何有效实时监测体内葡萄糖浓度变化也愈发受到人们的关注，对微创葡萄糖传感器的研发也日新月异。葡萄糖探测器的核心结构为植入生物皮下组织的微电极和涂敷在其表面的葡萄糖氧化酶，微电极通常包括工作电极、对电极和参比电极，其中对电极和工作电极形成极化回路，起传输电子的作用；工作电极和参比电极组成测量回路，用于测试电化学反应过程，工作电极面积越本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微电极，其特征在于，包括衬底(1)、导电层(2)、绝缘层(3)、工作电极(4)、对电极(5)和参比电极(6)；所述导电层(2)设置在所述衬底(1)上表面，所述绝缘层(3)设置在所述衬底(1)和所述导电层(2)上表面，所述工作电极(4)、所述对电极(5)、所述参比电极(6)分别与所述导电层(2)分层设置；

2.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述绝缘层(3)包括设置在所述衬底(1)和所述导电层(2)上表面的第一绝缘层(31)，所述工作电极(4)、所述对电极(5)和所述参比电极(6)均设置在所述第一绝缘层(31)的上表面；或者：

3.根据权利要求2所述...

【技术特征摘要】

1.一种微电极，其特征在于，包括衬底(1)、导电层(2)、绝缘层(3)、工作电极(4)、对电极(5)和参比电极(6)；所述导电层(2)设置在所述衬底(1)上表面，所述绝缘层(3)设置在所述衬底(1)和所述导电层(2)上表面，所述工作电极(4)、所述对电极(5)、所述参比电极(6)分别与所述导电层(2)分层设置；

2.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述绝缘层(3)包括设置在所述衬底(1)和所述导电层(2)上表面的第一绝缘层(31)，所述工作电极(4)、所述对电极(5)和所述参比电极(6)均设置在所述第一绝缘层(31)的上表面；或者：

3.根据权利要求2所述的微电极，其特征在于，所述第一绝缘层(31)的厚度为6～10um。

4.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述绝缘层(3)包括第一绝缘层(31)和第二绝缘层(32)，所述第一绝缘层(31)设置在所述衬底(1)和所述导电层(2)上表面；所述工作电极(4)、所述对电极(5)和所述参比电极(6)其中一个或两个设置在所述第一绝缘层(31)的上表面，所述第二绝缘层(32)设置在所述第一绝缘层(31)上表面和其上表面的电极的上表面，所述工作电极(4)、所述对电极(5)和所述参比电极(6)中剩余的电极设置在所述第二绝缘层(32)的上表面，所述第二绝缘层(32)对应所述第一绝缘层(31)上表面的电极的位置处开设有第二窗口(321)，暴露该电极的至少一部分；或者：

5.根据权利要求4所述的微电极，其特征在于，所述第一绝缘层(31)的厚度为6～10um，所述第二绝缘层(32)的厚度为6～10um。

6.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述绝缘层(3)包括第一绝缘层(31)、第二绝缘层(32)和第三绝缘层(33)，所述第一绝缘层(31)设置在所述衬底(1)和所述导电层(2)上表面；

7.根据权利要求6所述的微电极，其特征在于，所述第一绝缘层(31)的厚度为6～10um，所述第二绝缘层(32)的厚度为6～10um，所述第三绝缘层(33)的厚度为6～10um。

8.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述绝缘层(3)在对应所述工作电极接触垫(212)、所述对电极接触垫(222)和所述参比电极接触垫(232)的位置处分别开设有第六窗口(34)，每个所述第六窗口(34)暴露其下方接触垫的至少一部分。

9.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述绝缘层(3)上的电极通过导电通孔(35)与其相对应的电极引线电连接。

10.根据权利要求9所述的微电极，其特征在于，所述导电通孔(35)由在所述绝缘层(3)上开设的通孔中填充导电材料后形成。

11.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述工作电极(4)包括多个第一工作电极(41)，多个所述第一工作电极(41)之间具有预设距离；和/或所述对电极(5)包括多个第一对电极(51)，多个所述第一对电极(51)之间具有预设距离；和/或所述参比电极(6)包括多个第一参比电极(60)，所述第一参比电极(60)之间具有预设距离。

12.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述参比电极(6)包括基底电极(61)和设置在所述基底电极(61)上表面的功能层(62)。

13.根据权利要求12所述的微电极，其特征在于，所述功能层(62)通过在所述基底电极(61)的上表面沉积银并将部分银转化为氯化银的方式形成。

14.根据权利要求12所述的微电极，其特征在于，所述基底电极(61)的厚度为300～500nm，所述功能层(62)的厚度为3～5um。

15.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述衬底(1)的厚度为50～150um，和/或所述导电层(2)的厚度为300～500nm。

16.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，所述对电极(5)的厚度为300～500nm，和/或所述工作电极(4)的厚度为300～500nm。

17.根据权利要求1所述的微电极，其特征在于，还包括保护层(7)，所述保护层(7)覆盖在所述绝缘层(3)的上表面以及所述绝缘层(3)上表面的电极的上表面，所述保护层(7)在对应所述工作电极(4)、所述对电极(5)和所述参比电极(6)位置处分别开设有第七窗口(71)，每个所述第七窗口(71)暴露其下方电极的至少一部分，所述保护层(7)在对应所述工作电极接触垫(212)、所述对电极接触垫(222)和所述参比电极接触垫(232)位置处分别开设有第八窗口(72)，每个所述第八窗口(72)暴露其下方接触垫的至少一部分。

18.根据权利要求17所述的微电极，其特征在于，所述保护层(7)的厚度为8～12um。

19.根据权利要求1-18任一项所述的微电极，其特征在于，所述对电极(5)的总面积＞所述工作电极(4)的总面积＞所述参比电极(6)的总面积。

20.一种微电极的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

21.根据权利要求20所述的微电极的制作方法，其特征在于，步骤s3中，在制作第一绝缘层(31)之后，还包括：

22.根据权利要求20所述的微电极的制作方法，其特征在于，步骤s3’中，在制作第一绝缘层(31)之后，还包括：

23.根据权利要求21或22所述的微电极的制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉濛，杨兆宇，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：