一种高精度叉指电极的制作方法

本实用新型属于电化学传感器领域，涉及一种高精度叉指电极。

背景技术：

叉指电极是指状或梳状的面内有周期性图案的电极，它是通过电化学工艺加工获得的超精细电路。作为电信号传输核心部件，广泛应用于生物医疗检测、环境在线监测，食品安全检测，安全监测等重要领域。

近年来随着工业4.0和物联网的迅速发展，新兴工业和其他行业对传感器的需求越来越多，而叉指电极作为传感器的核心部件之一越来越受到社会的关注，如何提高叉指电极的可靠性，直接关系到各类传感器的技术水平，这也成为电子信息行业的行业共性难题。

国内外通常采用氮化铝或氧化铝作为基体进行叉指电极的设计开发，根据不同的叉指电极用途进行选择和设计，目前在气体检测、微生物检测等领域都得到了应用，但在叉指电极可靠性、精度方面，不同企业采用不同的加工工艺，性能指标相差较大、产品制程不良率较高，这也成为目前叉指电极行业面对的主要问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种高精度叉指电极。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种高精度叉指电极，包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层；反应层的厚度为100nm；叉指电极的线宽线距为1～40μm。

本实用新型提供的高精度叉指电极的绝缘基体非金属材料，具体为硅基、陶瓷、玻璃中的任一种。

优选地，绝缘基体为硅基，其表面修饰二氧化硅保护层。

本实用新型提供的高精度叉指电极的导电内层的厚度为20～50nm。

本实用新型提供的高精度叉指电极的反应层为au、ag、pt中的一种。

如附图1所示，为本实用新型制备的高精度叉指电极。电极绝缘基材采用硅基，其上依次修饰作为导电内层的金属钛及作为反应层的纯金层，电极叉指对数为25对，电极线宽线距为5μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm，其中硅基厚度为500μm，导电内层厚度为20nm，反应层厚度为100nm。

如附图2所示，为本实用新型制备的高精度叉指电极。电极绝缘基材采用硅基，其上依次修饰作为导电内层的金属钛及作为反应层的纯金层，电极叉指对数为25对，电极线宽线距为10μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm，其中硅基厚度为500μm，导电内层厚度为20nm，反应层厚度为100nm。

如附图3所示，为本实用新型制备的高精度叉指电极。电极绝缘基材采用硅基，其上依次修饰作为导电内层的金属钛及作为反应层的纯金层，电极叉指对数为25对，电极线宽线距为15μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm，其中硅基厚度为500μm，导电内层厚度为30nm，反应层厚度为100nm。

如附图4所示，为本实用新型制备的高精度叉指电极。电极绝缘基材采用硅基，其上依次修饰作为导电内层的金属钛及作为反应层的纯金层，电极叉指对数为25对，电极线宽线距为20μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm，其中硅基厚度为500μm，导电内层厚度为40nm，反应层厚度为100nm。

如附图5所示，为本实用新型制备的高精度叉指电极。电极绝缘基材采用硅基，其上依次修饰作为导电内层的金属钛及作为反应层的纯金层，电极叉指对数为25对，电极线宽线距为30μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm，其中硅基厚度为500μm，导电内层厚度为50nm，反应层厚度为100nm。

如附图6所示，为本实用新型制备的高精度叉指电极横截面层次示意图。从图中可看出，高精密叉指电极在绝缘基材上磁控溅射导电内层，为金属ti，其厚度为20～50nm；导电内层外电镀金属反应层，为金属au，其厚度为100nm。

本实用新型的有益效果是：本发明的高精度叉指电极线宽线距精细至1μm，使得电极具有高工艺精度；电极反应金层精细至100nm，具有优异的生物相容性，适合修饰抗原抗体，可应用于生物医疗及电化学免疫传感器领域，可用于电化学精密分子检测。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它附图。

图1是本实用新型实施例2制备的高精度叉指电极；

图2是本实用新型实施例3制备的高精度叉指电极；

图3是本实用新型实施例4制备的高精度叉指电极；

图4是本实用新型实施例5制备的高精度叉指电极；

图5是本实用新型实施例6制备的高精度叉指电极；

图6是本实用新型制备的高精度叉指电极横截面层次示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，结合以下具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

实施例1

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用硅基。

进一步，硅基基体厚度为500μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm。

更进一步，导电内层为ti，厚度为20nm；反应层为au，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为1μm，电极叉指对数为25对。

实施例2

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图1和图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用硅基。

进一步，硅基基体厚度为500μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm。

更进一步，导电内层为ti，厚度为20nm；反应层为au，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为5μm，电极叉指对数为25对。

实施例3

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图2和图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用硅基。

进一步，硅基基体厚度为500μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm。

更进一步，导电内层为ti，厚度为30nm；反应层为au，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为10μm，电极叉指对数为25对。

实施例4

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图3和图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用硅基。

进一步，硅基基体厚度为500μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm。

更进一步，导电内层为ti，厚度为40nm；反应层为au，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为15μm，电极叉指对数为25对。

实施例5

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图4和图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用硅基。

进一步，硅基基体厚度为500μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm。

更进一步，导电内层为ti，厚度为50nm；反应层为au，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为20μm，电极叉指对数为25对。

实施例6

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图5和图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用硅基。

进一步，硅基基体厚度为500μm，整体电极尺寸为6.0mmx4.0mm。

更进一步，导电内层为ti，厚度为50nm；反应层为au，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为30μm，电极叉指对数为25对。

实施例7

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用硅基。

进一步，硅基基体厚度为0.6mm，整体电极尺寸为13.0mmx7.0mm。

更进一步，导电内层为ni，厚度为50nm；反应层为ag，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为20μm，电极叉指对数为10对。

实施例8

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用陶瓷。

进一步，陶瓷基体厚度为0.38mm，整体电极尺寸为10mmx10mm。

更进一步，导电内层为ti，厚度为50nm；反应层为au，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为20μm，电极叉指对数为30对。

实施例9

本实施例提供一种高精度叉指电极，如图6，具体包括绝缘基体、导电内层和反应层，其中绝缘基体表面设有导电内层，导电内层外表面设有反应层。

本实施例中，绝缘基体选用石英玻璃。

进一步，石英玻璃基体厚度为0.70mm，整体电极尺寸为5mmx8mm。

更进一步，导电内层为cr，厚度为30nm；反应层为au，厚度为100nm。

更进一步，叉指电极的线宽线距为10μm，电极叉指对数为30对。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经过适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本实用新型中所未详细描述的技术细节，均可通过本领域中的任一现有技术实现。特别的，本实用新型中所有未详细描述的技术特点均可通过任一现有技术实现。