专利名称：用于生产细小传感器的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及生产适合供电化学传感器使用的电极组件，尤其是适合于体内测量代谢物方面的经过皮肤电化学传感器之用的电极组件。
背景技术：
近年来，关于体内测量代谢物方面研制了各种各样的电化学传感器。研制了在这些葡萄糖传感器中间非常突出的供获取糖尿病患者血糖(BG)浓度显示之用的葡萄糖传感器。
BG信息对于糖尿病患者是极其重要的，因为这些读数在调整治疗生活制度方面是有帮助的。获得BG信息的常规方法是把微量血液涂到测试条上。一种新的进展是把传感器植入皮肤下的皮肤传感器。由于传感器是与生物液体接触一段拉长了周期的时间因此开创连续测量的可能性。在许多方法中以短延迟或没有延迟方式获取的连续BG读数是特别有用的。首先连续监测将有助于防止血糖过低病变因而对糖尿病患者来说有助于在生活质量上大大提高。更进一步，连续的BG读数例如可以与外用型半自动药物治疗注入泵或者自动可植入药物治疗注入泵结合使用，一般来说，如美国专利No.S US3,837,339，US4,245,634和US4,515,584所述那样。这样就会使患者能够有一个接近正常的生活方式，因而排除或者最大程度减少了一般与糖尿病有关联的一些问题。
能够用许多不同的方法制造应用于BG测量的传感器。用经过皮肤放置互相靠近的二个分开的电极以最简单的形式制作传感器。一般预定的工作电极(WE)和参考电极(RE)二个电极分别用作不同用途。
工作电极(WE)的功能是检测关心的代谢物，因而这个电极常常被酶和/或催化剂涂层覆盖，便于形成由于所关心的代谢物的还原或氧化引起的电荷。
参考电极(RE)的功能是具有一个恒定电位。在测量电流系统中，在工作电极和参考电极之间施加一个固定的电位差。这个电位引起在工作电极表面上的电化学反应。
当要求附加控制施加在WE上的电位或者更长的RE寿命时用一种所谓的三电极系统来代替。在这种稍稍更复杂一些的装置中，用二个电极、参考电极(RE)和计数器电极(CE)、来代替二电极系统中的RE。CE是负责电流变换的而RE仅有的功能是起用于所施加的电位的参考点作用。在二电极系统和三电极系统之间的一些差异是这个申请范围之外而在下文中所有的参考资料如果没有别的一些内容就专门叙述三电极系统。
如果为临床应用而使用的话，显然不宜植入几个互相靠近的电极，因而把一些电极组装成明确表示一种电极组件或电极阵列(简明地表示出电极组件或组件)的一个单元。一种电极组件包括以上所述的至少三个(或者至少二个)电极WE、RE和CE(或者WE和RE)，但是可以另外装有用于温度测量、鉴别测量或其他用途的一些电极。
对于电极组件生产来说有不同的策划，例如如Urban and Jobst，in D.M.Fraser(Ed)，体内生物传感器，John Wiley & Sons，Chichester，UK，1997 P.197-216所述。一个共同采用的策划是把导电线路配置在用介电材料做的柔性箔上。关于配置导电线路有若干种方法，包含印刷、蚀刻覆盖柔性箔或者蚀刻通过导电结构直接真空镀的导电层。一些常规技术共同含有在2D图形内沉积导电材料(见例如图4，这将后面阐明)。方法包含或是(1)(见图4，例如Fiaccabrino andKoudelka-Hep，Electroanalysis 10(1998)217-222)首先把一层导电层涂敷(薄膜技术、溅射、电镀、丝网印刷等)到介质衬底箔上而然后去除部分薄层(蚀刻、激光烧蚀等)以形成图形的步骤；或是(II)把金属/一些金属按图形/一些图形涂敷(丝网印刷、喷墨印刷等)到介质衬底箔上。也就是在方法(1)中去除不想要的材料而在方法(II)中仅增添想要的材料。
在电子工业方面对于生产混合电路来说自二十世纪五十年代以来通常已经使用丝网印刷或厚膜技术。由介质衬底上的一层或更多层材料层组成厚膜器件，按常规用丝网印刷法来沉积材料层(AlbaredaSirrent等人，传感器和致动器B，69(2000)153-163)。通过用移动橡皮滚子把涂浆压透过丝网(例如通过具有所希望的器件电路设计的编织掩蔽或金属掩模形成的)来进行丝网印刷。橡皮滚子带动丝网与衬底表面接触，取决丝网绷紧情况和橡皮滚子压力，硬度和速度。然后留在丝网孔内的涂浆被移送到衬底，结果形成所希望的电路设计。在图形沉积到介质衬底上以后通过升高温度来固化涂浆以去除溶剂并且涂浆交替地通过UV光曝光可以与衬底紧密熔合。
为大部分电极组件所共有的是电接触优选在每个导电体线路的二个端面上。用一层绝缘(介质)层覆盖导电体线路。在导电体线路的一端面上，一个区域保持裸露以便给电路供电；象这样一种端面在下文中是所设计的CPE(用于电子线路的接触焊盘)。在另一个端面上，一个区域也留出裸露并且起电极表面作用这样的端面在下文中是所设计的ES(电极表面)。
在以上方法(1)中能够使用数目有限的导电材料，因而在导电体线路上涂敷绝缘材料以前或以后ES可以镀有所希望的金属。
US 6,103,033讲授如何用印刷技术可以生产电极组件。
目前2D技术的问题在于如果传感器将是细小的，则导电体到电极区会占据在有限面积上的重要空间，见例如图4，这将在以后阐明。
另外，在常规印刷技术采用2D技术时一般提供简单而有效的电极生产，经常的一个问题在于采用使用高粘滞性印刷涂浆的常规印刷技术来印刷非常精细的结构。一般说来，能够印刷的结构越精细(典型的是低于100μm线路空间分辨率)，生产就需要越复杂又越昂贵的技术。作为一种实施例，为了获得在大约20μm范围内的线路空间分辨率，需要昂贵的带溅射沉积制造的光刻法。
虽然用印刷能够实现的范围不和用薄膜技术能够实现的范围一样小，但是对于生产玻璃器内传感器来说简便地使用印刷技术是非常有吸引力的，在这方面电极组件的全部尺寸不是问题而因此一般来说不考虑用于印刷小结构的有限能力。
然而，如果电极组件是为可植入传感器而制作的，则尺寸是极为重要的，由于植入大传感器不但会引起高度细胞组织损伤而且会引起可能形成的伤痕组织。更进一步，在插入期间植入会引起令人不能接受的痛苦。所以非常希望减小传感器的宽度而因此一些问题与值入有关。
专利说明书US 6,103.033讲授用于减小电极组件宽度的一种可行策划。根据US 6,103,033，通过在介质箔的两侧面上印刷能够生产电极组件。虽然这样大概可以使二电极组件的宽度减小到一半宽度，但是对于三电极系统来说宽度减小是相对有限的。一些更进一步的实验表明对于大量不同的传感器来说双侧面箔生产不是简单容易的，取决于所选择的沉积方法。
如果用印刷技术来配置电极组件，则由于印刷工艺的本质性能而不容易获得准直的双侧面印刷。
如果通过蚀刻不间断的金属薄膜(薄膜技术)来制作电极组件，则一般来说，问题在于在两侧面上具有适合镀敷金属的箔是不容易得到的。更进一步，不同电极的后续电化学修正竟是非常复杂的。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种生产电极组件方法和提供一种克服现有技术上述缺点的电极组件。
进一步，本发明的一个目的在于提供一种生产能使电极组件宽度减小的电极组件的方法和提供一种减小了宽度的电极组件。
本发明的另外一个目的在于提供一种生产能使传感器电极组件宽度减小的电极组件而没有通常与双侧面沉积有关联的问题的方法。
本发明的进一步目的在于更有效地使用传感器顶部表面。
本发明的更进一步目的在于使改进电极的信噪比能够实现。
本发明的又进一步目的在于提供一种用简单而有效的丝网印刷技术来制造的小型电化学传感器。
本发明的另一个目的在于提供一种包括用简单叠层技术所制造的至少两层导电层的电极组件。
另一个目的在于提供一种用一种比较用印刷技术仅仅保持某些相同优点的涂敷介质材料替换方法来提供一种包括至少两层导电层的电极组件。
与包括至少两层导电层的电极组件中的叠层有关的进一步目的在于使薄膜技术能使用与使用丝网印刷技术相比的不同范围聚合物。
本发明的更进一步目的在于提供一种包括在传感器插入到皮肤内时减少痛苦和细胞组织损伤的传感器内的电极组件。
另一个目的在于提供一种具有比电极宽度大的电极表面(ES)的电极组件，由此电极组件适合供一种经过皮肤的体内传感器之用。
又一个目的在于提供一种包括根据本发明电极组件的电化学传感器。
这些目的(在一些其他目的中间)是通过一种供经过皮肤的电化学传感器用的电极组件来达到的，这种电极组件包括至少第一导电层、至少第二导电层和至少第一介质层，其中第一导电层沉积在衬底上而第一介质层设置在第一和第二导电层之间。
在这种方法中，由于电极表面(ES)不是在接头线路邻近而是沉积在接头线路顶部上，因此达到更有效地使用传感器端部表面。
进一步，提供比较大的有效电极面积，由此给出质量较高的传感器信号(和改进信噪比)。
另外，提供采用简单而有效的丝网印刷技术的小型电化学传感器生产，这种小型电化学传感器生产能够使小尺寸厚膜电极(制造是比较便宜的)在尺寸上是与高成本薄膜电极类似的。
通过把常规2D结构改进到含有至少两层分开的导电层的叠层结构或3D结构来达到本发明的目的。这是通过按顺序把构成至少一层介质层和一层进一步的导电层的进一步薄层涂敷到原始2D结构上来达到的。先可以涂敷介质层，继之以涂敷进一步的导电层。换言之，可以通过叠加进一步的2D层来改进常规2D层，因而形成叠层结构。
涂敷一些薄层(导电的和介质的二者)以致不妨碍以前所涂敷的薄层中的ES和接触区(PE)。用这种方法，能够生产一种电极组件，这种电极组件包括交替的导电层和交替的介质层；用于组件各个电极的各薄层的介质层。
在这种方法中，用简单、便宜而有效的2D涂敷技术(例如印刷工艺)获得用于具有细小紧凑形状的电极组件的3D或“SANDWICH”类型结构。
换言之，可以通过叠加进一步的2D来改进常规2D层，因而形成叠层结构。
在一种具体实施例中，第一导电层包括第一电极表面和第一接触区，第二导电层包括第二电极表面和第二接触区，以及第一介质层邻接上述第一导电层和邻接上述第二导电层并且没有覆盖第一电极表面和第一接触区。
在一种替换的具体实施例中，第一导电层包括第一电极表面和第一接触区，第二导电层包括第二电极表面和第二接触区，以及第一介质层邻接上述衬底和邻接第二导电层而且没有覆盖第一电极表面和第一接触区。
本实施例能够用厚膜技术和薄膜技术两者来设置导电结构。此外，本实施例增大能够配置电极的面积，这在要求或优选特大电极的某些情况中，当这种电极那时能够设置在相对侧面上时可能是非常有用的，并且如果需要一些特大电极(例如对于温度测量、鉴别测量和/或一些其他用途)，则这些电极能够设置在相对侧面上。
在一个实施例中，电极组件进一步包括第二介质层，其中上述第二介质层邻接上述第二导电层并且没有覆盖第一和第二电极表面以及第一和第二接触区。
在一种替换实施例中，电极组件进一步包括第二介质层，其中上述第二介质层邻接上述第一导电层并且没有覆盖第一电极表面和第一接触区。
在一个实施例中，电极组件进一步包括包括第三电极表面和第三接触区的第三导电层，以及第三介质层，其中上述第三介质层邻接上述第三导电层电层，上述第三介质层没有覆盖第一、第二和第三电极表面并且上述第三介质层没有覆盖第一、第二和第三接触区。
由此，获得一种三电极系统电极组件。
在一个实施例中，上述第三导电层邻接上述第二介质层。
在一个实施例中，电极组件进一步包括第四介质层，其中上述第四介质层邻接上述第二导电层。
在一个实施例中，电极组件进一步包括一层或更多层附加导电层，一层或更多层附加导电层包括附加电极表面和附加接触区，以及零层或更多层附加介质层，其中上述附加介质层邻接上述附加导电层而不覆盖上述电极组件中的任何其他电极表面并且不覆盖上述电极组件中的任何其他接触区，其中附加导电层的数目等于附加介质层数目或者比附加介质层数目多一层。
在一种实施例中，应用印刷技术来制作第一和/或第二和/或第三导电层。
在这种方法中，提供制造电极组件的一种简易而便宜的方法。
在一个实施例中，所应用的印刷技术是丝网印刷技术或者喷墨印刷技术。
在一个实施例中，印刷技术使用印刷墨水，印刷墨水含有固化前至少50重量百分比(wt％)Pt，和/或固化前至少30重量百分比(wt％)碳细粒，和/或固化前至少30重量百分(wt％)或为金属或为其卤化物的Ag。
应当理解，可以使用以上所述中的相同墨水或不同墨水来制作一些导电层。
在一个实施例中，应用丝网印刷技术来制作第一介质层和/或第二介质层和/或第三介质层。
在一个实施例中，通过蚀刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不间断涂敷层来形成上述第一导电层和/或上述第二导电层和/或上述第三导电层。
在一个实施例中，通过蚀刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不间断涂敷层来形成上述第一导电层并且通过印刷来形成后续的薄层或一些薄层。
在一个实施例中，通过蚀刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不间断涂敷层来形成上述第一导电层和上述第二导电层并且通过印刷来形成后续的薄层或一些薄层。
在一个实施例中，在至少导电层的面积上也就是电极表面上每层导电层的Au或Ag或Cu或Al或InSnO进一步镀有Pt或Au或Ag。
用这种方法，获得较好的电极表面电化学性质。
在一个实施例中，通过激光烧蚀Pt、碳或Ag的不间断涂敷层来形成第一导电层。
在一个实施例中，介质衬底是柔性材料。
在一个实施例中，柔性材料是用聚合物材料做的。
在一个实施例中，上述介质衬底是用聚酰亚胺或聚砜或聚苯基砜或聚醚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯戊烯或聚碳酸酯或聚亚安酯或其混合物制成的。
在一个实施例中，上述第一介质层和/或上述第二介质层和/或上述第三介质层包括可固化聚合物。
在一个实施例中，上述第一介质层和/或上述第二介质层和/或上述第三介质层包括含有以双苯酚A或双苯酚F或其混合物为基础的至少5重量百分比(wt％)的环氧树脂。
在一个实施例中，上述第一介质层和/或上述第二介质层和/或上述第三介质层和/或上述附加层各是至少二层聚合物的叠层。
在一个实施例中，离上述介质衬底最远的给定附加叠层的两层聚合物中的聚合物选自含有其至少50重量百分比的聚酰亚胺类、聚砜类、聚苯基砜类、聚醚酰亚胺类、聚甲基丙烯酸甲酯戊烯类、聚碳酸酯类或混合物。像这样的聚合物起一种稳定衬底作用，由此使电极组件稳定。
在一个实施例中，最接近介质衬底的给定叠层的两层聚合物中的聚合物选自含有其至少50重量百分比的聚亚安酯类或丙烯酸酯类或聚烯烃类或混合物。像这样的聚合物起粘合作用，由此能够叠合。
在一个实施例中，最接近介质衬底的给定叠层的两层聚合物中的聚合物是可固化材料，优选的是环氧树脂。
在一个实施例中，最接近介质衬底的给定叠层的两层聚合物中的聚合物具有在介质衬底熔点以下并且在离上述介质衬底最远的给定附加叠层的两层聚合物中的聚合物的熔点以下的熔点。
在一个实施例中，第一介质层是至少两层聚合物的叠层，其中叠层包括导电结构因而形成第二导电层。
在一个实施例中，至少一层包括电极表面和接触区的导电层是工作电极而至少一层包括电极表面和接触面的导电层是参考电极。
在一个实施例中，至少一层包括电极表面和接触区的导电层包括Ag和AgCl。
通过包括根据本发明的电极组件的一个电化学传感器系统来达到本发明的目的。
也通过一种制造电极组件方法来达到本发明的目的，该种方法包括步骤为把第一导电层涂敷到介质衬底上，第一导电层包括第一电极表面和第一接触区，把第一介质层涂敷到上述第一导电层以使上述第一介质层不覆盖上述第一电极表面和上述第一接触区，以及把第二导电层涂敷到上述第一介质层以使上述第二导电层不覆盖上述第一电极表面和上述第一接触面，上述第二导电层包括第二电极表面和第二接触区。
在一个实施例中，该方法进一步包括步骤为把第二介质层涂敷到上述第二导电层上以使上述第二介质层不覆盖上述第一和上述第二电极表面以及上述第一和上述第二接触区。
在一个实施例中，该方法进一步包括步骤为把第三导电层涂敷到上述第二介质层上以使上述第三导电层不覆盖上述第一和上述第二电极表面以及上述第一和上述第二接触区，上述第三导电层包括第三电极表面和第三接触区。
在一个实施例中，该方法进一步包括把第三介质层涂敷到上述第三导电层上以使上述第三介质层不覆盖上述第一、第二和第三电极表面以及上述第一、第二和第三接触区。
在一个实施例中，该方法进一步包括步骤为把附加导电层涂敷到最后涂敷的介质层上以使上述附加导电层不覆盖已经涂敷的电极表面和已经涂敷的接触区，上述附加导电层包括附加电极表面和附加接触区，以及把附加介质层涂敷到上述附加导电层上以使上述附加介质层不覆盖已经涂敷的电极表面和上述附加电极表面以及上述已经涂敷的接触区和上述附加接触区，其中该方法进一步包括重复以上两个步骤直到上述电极组件包括优选数量的电极为止，其中在最后重复中可以省去涂敷附加介质层的步骤。
也可以通过一种制造电极组件方法来达到本发明的目的，该种方法包括步骤为把第一导电层涂敷到介质衬底上，把包括至少两层聚合物的第一聚合物叠层涂敷到上述介质衬底上，把第二导电层涂敷到上述第一聚合物叠层上，和把包括至少两层聚合物的第二聚合物叠层涂敷到上述第一聚合物叠层上。
在一个实施例中，该方法包括步骤为把包括至少两层聚合物的第一聚合物叠层和第二导电层涂敷到介质衬底上而不包括步骤为把包括至少两层聚合物的第一聚合物叠层涂敷到上述介质衬底，和把第二导电层涂敷到上述第一聚合物叠层上。
也通过一种制造电极组件方法来达到本发明的目的，该方法包括步骤为把包括第一电极表面和第一接触区的第一导电层涂敷到在介质衬底第一侧面上的介质衬底上，把第二导电层涂敷到第一介质层上，以及把第一介质层涂敷到在介质衬底第二侧面上的上述介质衬底上。
在一个实施例中，制造电极组件的方法进一步包括把附加介质层涂敷在导电层顶部上。
在一个实施例中，该方法包括通过涂敷第一聚合物叠层来施加第一介质层，和用印刷技术来涂敷至少一层附加介质层。在这种方法中，一层介质层是叠层而至少另一层介质层是可以采用简单印刷技术来制作的。
根据参考和阐述附图中所示的例证性实施例，本发明的这些和其他一些方面将是显而易见的，其中图1a示意举例说明根据本发明一个实施例的(三)电极组件/结构的顶视图；图1b示意举例说明沿图1a中的水平虚线的横截面图；图2示意举例说明如图1a和1b所示的电极组件一个实施例的按步骤制备；图3示意举例说明用于根据本发明一个实施例三电极系统的电极组件；图4举例说明用于使用接头、使用与图3相同总面积的三电极系统的一种现有技术电极排列；图5举例说明一种根据本发明二电极传感器的实施例，第一(和第二)附加介质层是至少两层聚合物的叠层；图6举例说明一种实施例(组装以前和以后)在图5中直线C处的横截面，其中第一介质层含有形成第二导电层的导电结构；图7举例说明一种替换图6所示的实施例在图5中直线C处的横截面，其中分别附加叠合的介质和第二导电层；图8举例说明两介质层相互邻接放置的本发明一种实施例(组装前和后)；图9举例说明一种适用于体内测量代谢物的经过皮肤电化学传感器系统。
整个附图，相同标记数词表示相同、类似或相当的特点和/或结构。
具体实施例方式
图1a示意举例说明根据本发明一个实施例的一种(三)电极组件/结构的顶视图。所表示的是一种电极组件(100)，电极组件(100)包括介质衬底(1)、第一导电层的第一电极表面(ES)(8)、第一介质层(3)、第二导电层的第二ES(9)、第二介质层(5)、第三导电层的第三ES(10)、第一导电层的电子线路接触焊接区(CPE)(11)、第二导电层的(CEP)(12)、第三导电层的(CPE)(13)和第三介质层(7)。
第一、第二、第三导电层没有详细表示出但是例如在图1b和2中分别表示为(2)、(4)和(6)。
单电极一般包括导电层，导电层包括ES、CPE和连接ES到CPE的导电线路。在所示的实施例中，优选的电接触是在每层导电层的二个端面处。给定电极的导电线路是用绝缘(介质)材料层覆盖的或邻接绝缘(介质)材料层，也就是导电层除导电层端面处以外是绝缘的，其中一个端面面积保持裸露因此能够形成电接触以便供应电流等等，由此起CEP作用，而在左侧另一端面处的面积也是裸露的，用作以后随传感器化学过程和现象而修正的ES。
如所述那样，电极组件(100)其中一个电极(即含相应ES的一层导电层)能够起工作电极(WE)作用而另一个电极能够起参考电极(RE)作用，而且如果是三电极组件，则最后的电极可以起计数器电极(CE)作用。
总的来说，本发明电极组件实施例包括二个或更多个电极，其中附加电极能够用作用于温度测量、鉴别测量和/或其他用途的计数器电极(CE)。
总的来说，本发明涉及包括至少二个电极的电极组件，其中至少一个电极是WE而一个电极是RE和/或涉及包括象这样一种电极组件的传感器。
所表示的电极组件(100)具有给定长度(b)和给定宽度(a)，其中重要的是把宽度(a)减至最低程度以避免或最大程度减轻细胞组织损伤、可能形成的伤痕组织和/或在插入到使用者皮肤期间令人不能接受的痛苦。在一个实施例中，电极组件(或一个包括电极组件的电化学传感器)的宽度(a)一般是0.2-0.8mm。优选的是，宽度(a)为0.3-0.5mm。由于到目前为止由插入系统和什么类型的连接电极组件/传感器的连接板(在使用者体外)确定总长度因此长度(b)是不太重要的。宽度(a)和/或长度(b)可以改变，取决于传感器的实际应用。
正如将结合图1b并且在下文更详细描述那样，所表示的根据本发明电极组件(100)具有非常优越的结构。特别是，由于根据本发明的重叠电极/3D叠层结构的结果，电极/电极组件(而由此包括象这种组件的传感器)的宽度小于其他现有技术厚膜电极/电极组件，这一点将在下文更详细解释。
所表示的电极组件能够更有效地利用传感器端部包括组件的表面，由于ES沉积在导电体顶部上而不是在根据现有技术进行时的在导电体附近，由此使传感器端部的较小宽度能实现。进一步，也由于ES沉积在导电体顶部上，因此对于同样尺寸的传感器来说用于每个电极的较大有源尺寸/面积是可以实现的，由此对每个电极给出提高了的信噪比，当使用比较大的有源电极面积时给出更优良的传感器信号。结合图3和4举例说明这些优点。
根据本发明电极组件的结构和/或布局地使得应用简单而有效的丝网印刷技术来生产小型电化学传感器可以实现，正如将结合图2更详细说明的那样，图2举例说明生产或叠堆这种电极组件的一种优选方法。根据本发明生产电极组件的一种替换方法是将使用如结合图5-8所阐明的叠层结构。
所示的电极组件形状是没有意义的，而可以修改成适合一种特殊需要。一些实施例一般是L状、一般是I状(而不是一般所示的T状)、圆形环等。
根据一个具体实施例，介质衬底(1)是柔性的。在又一个具体实施例，介质衬底(1)是聚酰亚胺、聚酯、聚砜、聚苯基砜、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲脂戊烯、聚碳酸酯或其混合物。
图1b示意表示沿图1a的水平虚线的横截面图。所示的是图1b中的电极组件(100)，其中表示出各种导电层和介质层，由此根据本发明举例说明一些电极的堆叠，也就是3D叠层结构。
电极组件(100)包括邻接第一导电层(2)的介质衬底(1)而第一导电层(2)邻接第一介质层(3)，第一介质层(3)邻接第二导电层(4)，第二导电层(4)邻接第二介质层(5)，第二介质层(5)邻接第三导电层(6)，第三导电层(6)邻接第三介质层(7)。
换言之，各种薄层是在介质层和导电层之间相互交替的顶部上形成的。在给定导电层的端面上是暴露的面积，即在同一侧面上的没有介质层部分，由此形成电极的CPE和ES。在本实施例中在同一侧面上/以同一个总方向露出电极组件中的CPE和ES。
并且在图中所举例说明的是第二导电层(4)的CPE(12)和ES(9)、第一导电层(2)的ES(8)以及第三导电层(6)的ES(10)。如前面所述，ES和CPE是相应导电层用于与围绕物接触的表面。
请注意，没有按尺寸表示薄层厚度并且为清楚起见而放大薄层厚度。
虽然所说明的实施例是三电极组件，但是对于二电极组件(见例如图5)和对于三电极组件或更多电极组件来说包含有本发明的基本原理。
图2示意举例说明如图1a和1b所示的一个电极组件实施例的按步骤加工。所表示的是在许多步骤(A)-(G)以后的一种电极组件，其中每一步骤说明在根据本发明使用丝网印刷技术的制造工艺中的一个制造步骤以后的电极组件。
图(A)举例说明一种介质衬底(1)(以任何合适形式)，介质衬底(1)用作根据本发明在其上印刷其他一些薄层的基底。通常是，在介质衬底的较大面上以每个面上若干个电极组件方式印刷一些电极组件。然后，如前面所述通过高精度切削加工把衬底切割成所希望的形状，例如L、T、I形状等等。
在图(B)中，举例说明介质衬底(1)和用于第一电极的印刷结构，即第一导电层(2)。第一导电层(2)包括如上所述在端面上用于第一ES(8)和第一CPE(11)的面积。优选用丝网印刷在介质衬底(1)上印刷第一导电层(2)。可以改变导电层的具体配置，取决于设计和/或功能。
图(C)举例说明通过以第一介质层(3)的形式印刷介质材料来进行对第一导电层(2)绝缘以后的电极组件。印刷第一介质层(3)以使其覆盖除起ES(8)和CPE(11)作用的面积以外的导电层(2)。
图(D)举例说明印刷完第二导电层(4)(即第二电极)以后的电极组件。印刷第二导电层(4)以使第一导电层(2)的ES(8)和CPE(11)从上面/到一个侧面不受第二导电层(4)阻碍。
在一种优选实施例中，印刷第二导电层(4)以使第二ES(9)在第一ES(8)近旁或者至少在和第一ES(8)同一末端上。此外，或者在另一种优选实施例中，印刷第二导电层(4)以使第二CEP(12)在第一CPE(11)近旁或者至少在和第一CPE(11)同一末端上。优选的是基本上在一个方向上(即探针的/插入到皮肤内的方向上)设置ES，这就能够使探针更细，而由此在插入/放置期间减轻使用者的痛苦。CPE可以设置在基本上同一方向上或者在基本上与插入/探针或其偏转的方向垂直的方向上。设置CPE一般不如设置ES那样关系重大，因为CPE通常设置在进入到皮肤内的传感器区域外面所以当减小包括ES的面积时通常没有必要减小包括CPE的面积的宽度(虽然能够减小CPE面积宽度)。所提及的CPE垂直排列能够更容易与有关的支撑电路相连接。然而，如以前所述的其他形式、布局等等是可能的。
图(E)举例说明在通过用介质材料印刷第二介质层(5)而使第二导电层(4)绝缘以后的电极组件。印刷第二介质层(5)以使其覆盖除起第二导电薄层/电极的ES(9)和CPE(12)作用的面积以外的第二导电层(4)。
在这个阶段以后，对二电极组件来说工艺过程可以终止。
图(F)举例说明在印刷完第三导电层(6)(即第三电极)以后的电极组件。印刷第三导电层(6)以使第三导电层(6)不妨碍第二导电层(4)的ES(9)和CPE(12)(以及第一导电层的ES(8)和CPE(11))。
在优选的实施例中，印刷第三导电层(6)以使第三ES(10)在第一ES(8)和/或第二ES(9)近旁或者至少在与第一ES(8)和/或第二ES(9)同一末端上。
图(G)举例说明在通过用介质材料印刷第三介质层(7)而使第三导电层(6)绝缘以后的电极组件。印刷第三介质层(7)以使第三介质层(7)覆盖除起第三导电层/电极的ES(10)和CPE(13)作用的面积以外的第三导电层(6)。
在这个阶段以后，在这种实施例中，当所生产的电极组件(100)应该是三电极组件时终止工艺过程。
对于3+电极组件来说，印刷导电层继之以印刷介质层的一些步骤会接着进行直到达到想要数量的电极为止。
简单地说，制造工艺过程从介质基底开始，此后对电极组件(100)的每个电极涂敷/印刷一层导电层和一层介质层。涂敷/印刷一些薄层(导电和介质二者)，以致，不妨碍早先涂敷/印刷的薄层中的ES和CPE。用这种方法，能够生产一种电极组件，这种电极组件包括交替的导电层和交替的介质层；用于各个电极的各薄层的介质层。
在这种方法中，应用简单、便宜而有效的丝网印刷工艺来获得具有细小/致密形状，用于电极组件(例如用于一种电化学传感器)的3D或‘SANDWICH’类型结构。
在技术方面大家知道用作电化学传感器的一些其他叠层结构(J.C.Ball等人Aual.Chem 72(2000)497-501)。然而，这些叠层结构不能够用作体内传感器，因为导电层完全被介质层覆盖并且激光孔道穿通叠层结构，由此只有小的印刷横向面能够用作电极，这就给出相对于总传感器尺寸来说很小的电极表面(ES)，而不是使用能够用根据本发明叠层结构来获得的大ES。
优选的是，印刷技术使用印刷墨水，其中墨水含有固化前至少50重量百分比(wt％)Pt，或固化前至少30重量百分比(wt％)碳粒，或固化前至少30重量百分比(wt％)或是以金属形式或是以其卤化物形式的Ag。
用一种替换方法，通过蚀刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不间断涂层来形成第一和/或第二和/或第三导电层(2；4；6)。优选的是，在导电层面积上，也就是电极表面上各导电层的Au或Ag或Cu或Al或InSnO进一步镀有Pt或Au或Ag。
作为另一种替换方法，通过激光烧蚀具有与以上给出相同重量百分比的Pt或碳或Ag的无间断涂层来制作在介质衬底(1)上的第一导电层(2)。
作为一个更具体而又更详细的实施例，通过在例如聚酰亚胺、聚酯、聚砜、聚苯基砜、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲脂戊烯、聚碳酸酯或其混合的的箔片上印刷一(导电)层铂(Pt)膏能够构成基于本发明的三电极组件。电极面积(ES)和接头(CPE)的宽度为例如0.25mm。然后使印迹固化。然后把第一介质膏层印刷到所固化的Pt上；在端部露出1.2mm的Pt印迹(其中介质层宽度为0.5mm)。然后使印迹再一次固化。然后，把第二(导电)层Pt膏以与以前Pt印迹0.2mm间距印刷到已固化的介质上。电极面积和接头的宽度仍然是0.25mm。然后使印迹固化。然后把第二介质膏层印刷到第二已固化Pt上；在端部露出1.2mm Pt印迹(介质层宽度为0.5mm)。然后使印迹固化。把Ag/AgCl膏印刷到第二介质层的已固化印迹上。电极面积和接头的宽度为0.25mm。然后使印迹固化。把第三介质膏层印刷到已固化的Pt上，在端部露出1.2mm Ag/AgCl印迹(介质层宽度为0.5mm)。然后使印迹固化。在传感器末端上三个接触焊接区具有1.6乘2.9mm的尺度。然后能够从箔片切割出制作好的传感器以用作电化学传感器。例如把第一Pt印迹用作工作电极、把第二Pt印迹用作计数器电极，而把Ag/AgCl用作参考电极。
图3示意地举例说明一种用于根据本发明一个实施例的三电极系统的电极组件。所表示的是用来插入到使用者皮肤内的三电极组件中的一部分。所示的部分组件包括介质衬底(1)，介质衬底(1)分别包括相当于以上和下文中所阐明的电极表面ES的第一、第二和第三电极表面(ES)(8，9，10)。所示部分具有标明的长度‘d’，可以根据设计结果/决定来改变长度“d”。示范性的长度“d”为例如5mm。所表示的部分具有标明的宽度“f”，宽度“f”也可以改变。示范性的宽度“f”为0.3mm。
每个ES具有长度“e”，长度“e”可以随各种设计结果/决定而定。示范性的长度“e”为例如1.5mm，但是这可以改变。每个ES具有宽度“g”，宽度“g”也可以随各种设计结果/决定而定。示范性的宽度“g”为例如0.2mm。
如所述那样，各种尺寸可以改变而以上一些数值在例证性应用上仅仅用作一些实施例。一般来说，长度“d”为例如3-8mm，但是可以改变。一般来说，宽度“f”为例如0.2-0.7mm，但是可以改变。一般来说，长度“e”为例如1.1-1.7mm，但是可以改变。一般来说，宽度“g”为例如0.1-0.3mm。
图4举例说明用于三电极系统、使用接头、使用与图3同样总面积(长度“d”乘宽度“f”)的一种现有技术电极排列。所表示的是一部分现有技术三电极组件，现有技术三电极组件是用来插入使用者皮肤的。所表示的部分组件包括介质衬底(1)，介质衬底(1)分别包括第一、第二和第三电极表面(ES)(8)。然而，这三个ES(8)是在单导电层内，但是在分立的结构内。所表示的部分具有标明的长度“d”和宽度“f”，这种标明的长度“d”和宽度“f”类似于图3中的长度“d”和宽度“f”，能够作简易的比较。也举例说明与图3中的宽度“g”相当的宽度“g”，给出一个简易比较。从直观来看，在图中没有表示出覆盖导电体线路的介质层。
如所述那样，目前2D技术的问题在于如果传感器将是细小(为了减轻细胞组织损伤和插入期间的痛苦而优选的)，则一直到电极面积(ES)的导电体会占用在有限面积上的宝贵空间。如在图4中能够看到那样，尽管每个电极面积(ES)必须变得更小但是由于一些有限面积必须用于导电线路(2)。根据本发明，如例如图3所示，在本发明的3D/叠层结构类型组件中导电线路设置在互相的上面/下面，由此使得把横跨传感器/组件的整个空间用于ES可以实现。
较大的有源电极面积/表面(ES)的构造与总传感器尺寸有关，其中总传感器尺寸是将会插入使用者皮肤内，在使用时提供更好的传感器信号和改进的传感器信噪比的传感器部分的尺寸。
进一步，由于不是在电极附近而是能够在电极顶部(ES和CPE之间)沉积ES，因此更有效地利用传感器表面是能够实现的。
简单地说，与现有技术2D组件相比较，或是获得改进的信噪比/更好的传感器信号而保持要插入部分的宽度，或是仅仅在减小要插入部分的宽度时获得同样的信噪比/同样质量的传感器信号。
为了用成本低收效大的稳压器来获得良好的信噪比，体内测量电流的葡萄糖传感器工作电极不可能显著小于0.25mm2。为了减轻细胞组织损伤和痛苦，传感器宽度“f”得大约为0.3mm而有源面积(覆盖所有电极)的长度“d”最大值将为5mm。使用用于在所有传感器中具有同样尺寸的三电极系统的本发明3D叠层结构时，能够在传感器上覆盖的最大电极面积为0.3mm2(在左边沿边缘0.05mm，在顶部0.1mm和在电极之间0.2m)，如图3所示，给出以上的一些数值。当采用常见的2D电极几何形状时，在线条和空间分辨率为50μm(这种宽度通常用于许多种技术)时制作三电极传感器是不可能的。在40μm的线条和空间分辨率的情况下电极面积可以为0.117mm2；如使用以上数值的图4所举例说明那样，相当于30μm给出0.183mm2。为了接近0.25mm2；要求小于20μm的线条和空间分辨率(20μm给出0.23mm2)，这在生产期间就需要一些非常昂贵的技术。
为简单和举例说明起见，在图3和图4中的电极组件上所有三个ES是同一尺寸的。然而一些尺寸可以改变。例如，二电极系统可以例如具有在RE能够更加大的意义上各不相同的尺度。
图5举例说明根据本发明二电极传感器的一种实施例，其中第一(和第二)附加介质层是至少二层聚合物的叠层。所表示的是根据一个不同于根据图2实施例的本发明实施例而构成的电路组件(100)。
所表示的(二)电极组件(100)包括介质衬底(1)、第一导电层的第一电极表面(ES)(8)(没有表示出；见图6)、第一介质层(3)、第二导电层的第二ES(9)(没有表示出；见图6)、第二介质层(5)、第一导电层中的用于电子线路的接触焊接区(CPE)(11)和第二导电层中的CPE(12)。这些元件相当于以前详细阐明的类似元件，但是差异仅在其根据本发明另一种实施例生产或制造的方法上。三电极(或包括更进一步的一些电极的组件)将简单地包括更多具有ES和CPE的导电层和更多的介质层(用于各个电极的各薄层的介质层)。并且表示出直线“c”，在根据一个实施例的图6中和在根据另一个实施例的图7中表示在直线“c”处的横截面。图5(和6和7)中的实施例是一种替换电极组件，其中使用与图2所示各不相同的涂敷介质部分方法。而不是把印刷的介质部分叠合到导电结构上。
图6举例说明一种实施例(前面(上面的)和后面(低下的)的组件)在图5中的直线c处的横截面，其中第一介质层(3)含有形成第二导电层(4)的导电结构。
所表示的是在其上/与其邻接处具有第一导电层2的介质衬底1。
在这种实施例中，第一聚合物叠层(14)形成第一介质层(3)并且也包括形成置于聚合物叠层14上面离开衬底1的第二导电层4的一种导电结构，也就是，因此把聚合物叠层(14)配置在第一和第二导电层之间。并且所表示的是二层聚合物的第二叠层15，第二叠层15形成第二介质层5。在电极组件制造期间，例如采用丝网印刷、薄膜技术等等把第一导电层2涂敷到介质衬底1上，然后粘连第一聚合物叠层14(已经包括第二导电层4)或者添加第一聚合物叠层14或者堆叠第一聚合的叠层14等等，而最后是粘连或者堆叠第二叠层15，产生所组装的电极组件16。
应用这种叠层工艺带来一些优点。除应用印刷技术以外采用薄膜技术等是可能的。这就能够使用薄金属膜和在这种技术范围内采用的其他金属，就可用材料而论，比起丝网印刷来有更多的可能性。如结合图2所阐明的那样，在应用叠层工艺来组装叠层结构中的一些薄层期间，由于在聚合物叠层中使用与在丝网印刷技术中能够使用聚合物类型相比的不同类型聚合物，因此增大能够用作介质层的聚合物类的数目。
优选的是，形成第一介质层3的叠层14的上面部分和形成第二介质层5的叠层15的上面部分选自聚酰亚胺类或聚脂类或含有至少50重量百分比(wt％)聚酰亚胺类或聚脂类的混合物。这样叠层14，15上面部分的这类聚合物起稳定用于第二导电层4的衬底的作用以及起使电极组件稳定的作用。
优选的是，形成第一介质层3的叠层14的下面部分和形成第二介质层5的叠层15的下面部分是一种热塑性材料，最好选自聚亚安酯类或丙烯酸酯类或聚烯烃类或含有至少50重量百分比(wt％)聚亚安酯类或丙烯酸酯类或聚烯烃类的混合物。这样叠层14，15下面部分的这类聚合物起粘合作用，由此能够通过叠合来组装叠层结构。
图7举例说明一种替换图6所示实施例的实施例在图5中直线C处的横截面，其中分别增加叠置的介质层14和第二导电层4；所表示的是在其上/与其邻接处具有第一导电层2的介质衬底1。第一导电层2例如是在衬底1上丝网印刷的。
在这种实施例中，第一聚合物叠层14(优选包括两层聚合物)形成第一介质层3。然而，在这种实施例(而所以不同于图6中的实施例)中第一聚合物层14不包括形成第二导电层4的导电结构。倒不如，在制造期间单独添加这种第二导电层4。
并且所表示的是两层聚合物的第二叠层15，第二叠层15形成第二介质层5。在电极组件制造期间，把第一导电层2印刷到介质衬底1上，然后粘连第一聚合物叠层14(不包括第二导电层4)或者添加第一聚合物叠层14或者堆叠第一聚合物叠层14等等，然后添加例如印刷的第二导电层4而最后添加第二叠层15，产生所组装的电极组件16。
这些零件和元件在不同的情况下相当于结合图6阐明的和前面所阐明的零件和元件。
图8举例说明本发明的一种实施例(前面(上面)和后面(低下)的组件)，其中设置二层互相邻接的介质层。
这个图举例说明通过叠合制作的三电极传感器(象图5-7那样的也是)。所表示的是具有例如在其上印刷的第一导电层2的介质衬底1。并且所表示的是包括形成第一介质层3的至少两层聚合物而且也包括第二导电层4的第一叠层14。也表示出包括形成第二介质层5的至少两层聚合物而且也包括第三导电层6的第二叠层15。进一步所表示的是包括形成第三介质层7的至少两层聚合物的第三叠层21。最后所表示的是包括形成第四介质层19的至少两层聚合物的第四叠层20。在这种实施例中，在介质衬底/基底1的一个侧面上形成第一介质层3和第四介质层19而在另一个侧面上(也是包括第一导电层2的侧面，然而，这层薄层2可以在其他侧面上)形成第二介质层5和第三介质层7，产生所组装的电极组件16。
象图5、6和7实施例的情况一样，这种实施例既能够使用厚膜技术又能够使用薄膜技术来配置导电结构。此外，这种实施例增大能够配置电极的面积，这在某些情况中可能是非常有用的，其中需要或者优选非常大的电极，因为那时能够把这种电极放置在相对侧面上，而且如果需要非常大的电极(例如用于温度测量，鉴别测量和/或其他用途)则这些电极可以设置在相对侧面上。
请注意，不一定必须按照如图所示的编号给根据本发明的叠层以及介质层和导电层编号或加编号。
图9举例说明一种适用于体内测量代谢物的经过皮肤电化学传感器系统。所表示的是包括根据本发明一种实施例的电极组件100的传感器系统200。CPE11，12，13与在现有技术方面众所周知的电子线路或稳压器150连接。
显然，在本文中以上提及的一些技术是可以交叉着的。因而通过其印刷、叠合或组合能够改变所印刷的结构以及所蚀刻的结构。
虽然专利原文为了清楚只提及由三电极组成的电极组件，但本专利覆盖同样装有二个电极或三个以上电极的电极组件。
权利要求
1.一种供经过皮肤的电化学传感器之用的电极组件(100)，包括至少第一导电层(2)、至少第二导电层(4)和至少第一介质层(3)，其特征在于第一导电层(2)沉积在衬底(1)上和第一介质层(3)设置在第一导电层(2)和第二导电层(4)之间。
2.根据权利要求1的电极组件，其特征在于-第一导电层(2)包括第一电极表面(8)和第一接触区(11)，-第二导电层(4)包括第二电极表面(9)和第二接触区(12)，以及-第一介质层(3)邻接上述第一导电层(2)而且邻接上述第二导电层(4)并且不覆盖第一电极表面(8)和第一接触区(11)。
3.根据权利要求1的电极组件，其特征在于-第一导电层(2)包括第一电极表面(8)和第一接触区(11)，-第二导电层(4)包括第二电极表面(9)和第二接触区(12)，以及-第一介质层(3)邻接上述衬底(1)而且邻接第二导电层(4)并且不覆盖第一电极表面(8)和第一接触区(11)。
4.根据权利要求2的电极组件，其特征在于该电极组件进一步包括一第二介质层(5)，其中上述第二介质层(5)邻接上述第二导电层(4)并且不覆盖第一电极表面(8)和第二电极表面(9)以及第一接触区(11)和第二接触区(12)。
5.根据权利要求3的电极组件，其特征在于电极组件进一步包括-第二介质层(5)，其中上述第二介质层(5)邻接第一导电层(2)并且不覆盖第一电极表面(8)和第一接触区(11)。
6.根据权利要求4-5的电极组件，其特征在于上述电极组件(100)进一步包括-包括第三电极表面(10)和第三接触区(13)的第三导电层(6)，以及-第三介质层(7)，其中上述第三介质层(7)邻接上述第三导电层(6)，上述第三介质层(7)不覆盖第一电极表面(8)、第二电极表面(9)和第三电极表面(10)而且不覆盖第一接触区(11)、第二接触区(12)和第三接触区(13)。
7.根据权利要求6的电极组件，其特征在于上述第三导电层(6)邻接上述第二介质层(5)。
8.根据权利要求3、6和7的电极组件，其特征在于电极组件(100)进一步包括-第四介质层(19)，其中上述第四介质层(19)邻接上述第二导电层(4)。
9.根据权利要求1-8的电极组件，其特征在于上述电极组件(100)进一步包括-一层或更多层包括附加电极表面和附加接触区的附加导电层，以及-零层或更多层附加介质层，其中上述附加介质层邻接上述附加导电层并且不覆盖上述电极组件中的任何其他电极表面而且不覆盖上述电极组件中的任何其他接触区。其中附加导电层的数目等于附加介质层的数目或比附加介质层的数目大一。
10.根据权利要求1-9中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于用印刷技术制作第一和/或第二和/或第三导电层(2；4；6)。
11.根据权利要求10的电极组件，其特征在于所采用的印刷技术是丝网印刷技术或者喷墨印刷技术。
12.根据权利要求11的电极组件，其特征在于上述印刷技术使用印刷墨水，印刷墨水含有-在固化以前，至少50重量百分比(wt％)的Pt，和/或-在固化以前，至少30重量百分比(wt％)的碳粒，和/或-在固化以前，至少30重量百分比(wt％)的、或是以金属形式或是以其卤化物形式的Ag。
13.根据权利要求1-12中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于采用丝网印刷技术来制作第一和/或第二和/或第三介质层(3；5；7)。
14.根据权利要求1-13中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于通过蚀刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的连续涂层来形成上述第一和/或上述第二和/或上述第三导电层(2；4；6)。
15.根据权利要求1-13中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于通过蚀刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不间断涂层来形成上述第一导电层和通过印刷来形成后续薄层。
16.根据权利要求1-13中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于通过蚀刻包括Au或Ag或Cu或Al或InSnO的不间断涂层来形成上述第一和上述第二导电层和通过印刷来形成后续薄层。
17.根据权利要求14-16中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于在至少导电层面积，也就是电极表面(8，9，10)上各导电层(2；4；6)的Au或Ag或Cu或Al或InSnO进一步镀有Pt或Au或Ag。
18.根据权利要求1-9中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于通过激光烧蚀Pt、碳或Ag的连续涂层来形成第一导电层(2)。
19.根据权利要求1-18中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于介质衬底(1)是柔性材料。
20.根据权利要求19的电极组件，其特征在于用聚合物材料制造柔性材料。
21.根据权利要求1-20的电极组件，其特征在于用聚酰亚胺或聚酯或聚砜或聚苯基砜或聚醚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲脂戊烯或聚碳酸酯或聚亚安酯或其混合物制造上述介质衬底(1)。
22.根据权利要求1-21中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于上述第一介质层(3)和/或上述第二介质层(5)和/或第三介质层(7)包括可固化聚合物。
23.根据权利要求22的电极组件，其特征在于上述第一介质层(3)和/或上述第二介质层(5)和/或上述第三介质层(7)包括含有至少5重量百分比(wt％)的以二苯酚A或二苯酚F或其混合物为基础的环氧树脂的聚合物。
24.根据权利要求1-18中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于上述第一介质层(3)和/或上述第二介质层(5)和/或上述第三介质层(7)和/或上述附加层各是至少两层聚合物的叠层(14；15；20；21)。
25.根据权利要求24的电极组件，其特征在于离介质衬底(1)最远的给定附加叠层(14；15；20；21)的两层聚合物中的聚合物选自聚酰亚胺类、聚酯类、聚砜类、聚苯基砜类、聚醚酰亚胺类、聚甲基丙烯酸甲脂戊烯类、聚碳酸酯类或含有其至少50重量百分比(wt％)的混合物。
26.根据权利要求24-25中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于最接近介质衬底(1)的给定叠层(14；15；20；21)的两层聚合中的聚合物是选自聚亚安酯类或丙烯酸酯类或聚烯烃类或含有其至少50重量百分比(wt％)的混合物的热塑性材料。
27.根据权利要求24-26中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于最接近介质衬底(1)的给定叠层(14；15；20；21)的两层聚合物中的聚合物是一种可固化材料，优选的是环氧树脂。
28.根据权利要求24-26中的任何一个权利要求的电级组件，其特征在于最接近介质衬底的给定叠层(14；15；20；21)的两层聚合物中的聚合物具有低于介质衬底(1)熔点而且低于离上述介质衬底最远的给定附加叠层的两层聚合物中的聚合物的熔点的熔点。
29.根据权利要求24-28中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于第一介质层(3)是至少两层聚合物的一种叠层(14)，其中叠层(14)包括一种导电结构，因而形成第二导电层(4)。
30.根据权利要求1-29中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于至少一层包括电极表面(8，9，10)和接触区(11，12，13)的导电层(2，4，6)是工作电极而至少一层包括电极表面(8，9，10)和接触区(11，12，13)的导电层(2，4，6)是参考电极。
31.根据权利要求1-30中的任何一个权利要求的电极组件，其特征在于至少一层包括电极表面(8，9，10)和接触区(11，12，13)的导电层(2，4，6)包括Ag和AgCl。
32.一种包括根据权利要求1-31的电极组件的电化学传感器系统(200)。
33.一种制造电极组件(100)方法，这种方法包括步骤为-把第一导电层(2)涂敷到介质衬底(1)上，第一导电层(2)包括第一电极表面(8)和第一接触区(11)，-把第一介质层(3)涂敷到上述第一导电层(2)上，以使上述第一电极表面(8)和上述第一接触区(11)不被上述第一介质层(3)覆盖，以及-把第二导电层(4)涂敷到上述第一介质层(3)上，以使上述第一电极表面(8)和上述第一接触区(11)不被上述第二导电层(4)覆盖，上述第二导电层(4)包括第二电极表面(9)和第二接触区(12)。
34.根据权利要求33的方法，其特征在于该方法进一步包括步骤为-把第二介质层(5)涂敷到上述第二导电层(4)上，以使上述第一和上述第二电极表面(8；9)以及上述第一和上述第二接触区(11；12)不被上述第二介质层(5)覆盖。
35.根据权利要求33-34的方法，其特征在于该方法进一步包括步骤为-把第三导电层(6)涂敷到上述介质层(5)上，以使上述第一和上述第二电极表面(8；9)以及上述第一和上述第二接触区(11；12)不被上述第三导电层(6)覆盖，上述第三导电层(6)包括第三电极表面(9)和第三接触区(12)。
36.根据权利要求35的方法，其特征在于该方法进一步包括步骤为-把第三介质层(7)涂敷到上述第三导电层(6)上，以使上述第一、第二和第三电极表面(8；9；10)和上述第一、第二和第三接触区(11；12；13)不被上述第三介质层(7)覆盖。
37.根据权利要求33-36的方法，其特征在于该方法进一步包括步骤为-把附加导电层涂敷到最后涂敷的介质层(5)上，以使已经涂敷的电极表面(8；9；10)和已经涂敷的接触区(11；12；13)不被上述附加导电层覆盖，上述附加导电层包括附加电极表面和附加接触区，以及-把附加介质层涂敷到上述附加导电层上，以使已经涂敷的电极表面(8；9；10)和上述附加电极表面以及上述已经涂敷的接触区(11；12；13)和上述附加接触区不被上述附加介质层覆盖，其中该方法进一步包括重复以上的二个步骤直到上述电极组件(100)包括优选数量的电极为止，其中在最后的重复中可以省去涂敷附加介质层的步骤。
38.一种制造电极组件(100)的方法，这种方法包括步骤为-把第一导电层(2)涂敷到介质衬底(1)上，-把包括至少两层聚合物的第一聚合物叠层(14)涂敷到上述介质衬底(1)上，-把第二导电层(4)涂敷到上述第一聚合物叠层(14)上，和-把包括至少两层聚合物的第二聚合物叠层(15)涂敷到上述第一导电层(2)上。
39.根据权利要求38的方法，其特征在于该方法包括步骤为-把包括至少两层聚合物和第二导电层(4)的第一聚合物叠层(14)涂敷到介质衬底(1)上，而不是包括下列步骤；-把包括至少两层聚合物的第一聚合物叠层(14)涂敷到上述介质衬底(1)上，和-把第二导电层(4)涂敷到上述第一聚合物叠层(14)上。
40.一种制造电极组件方法，这种方法包括步骤为-把包括第一电极表面(8)和第一接触区(11)的第一导电层(2)涂敷到在介质衬底(1)第一侧面上的介质衬底(1)上，-把第二导电层(4)涂敷到第一介质层(3)上，以及-把第一介质层(3)涂敷到在介质衬底(1)第二侧面上的上述介质衬底(1)上。
41.根据权利要求37的方法，其特征在于该方法进一步包括-把附加介质层(5，7，19)涂敷在导电层(4，6)的顶部上。
42.根据权利要求38-41的方法，其特征在于该方法包括-通过涂敷第一聚合物叠层(14)来施加第一介质层(3)，和-采用印刷技术来涂敷至少一层附加介质层(5，7，19)。
全文摘要
本申请涉及供电化学传感器之用的电极组件(100)，电极组件包括包括第一电极表面(8)和第一接触区(11)的第一导电层(2)，包括第二电极表面(9)和第二接触区(12)的第二导电层(4)以及第一介质层(3)，其中上述第一介质层邻接上述第一导电层，其中上述第二导电层和上述第一介质层不覆盖至少一部分第一电极表面和至少一部分第二电极表面并且不覆盖至少一部分第一接触区和至少一部分第二接触区。本申请也涉及制造象这种电极组件的方法。在这种方法中，通过按顺序把构成至少一层介质层和至少一层进一步的导电层的一些进一步的薄层涂敷到原始2D结构上，而提供把常规2D结构改变成装有至少两层分立的导电层的叠层结构或3D结构。可以先涂敷介质层，继之以涂敷进一步的导电层。换言之，通过叠合进一步的2D薄层可以改变常规2D薄层，因而形成叠层结构。
文档编号A61B5/00GK101023343SQ200580031168
公开日2007年8月22日 申请日期2005年8月18日 优先权日2004年8月20日
发明者阿尼卡·林德格林·斯乔兰德尔 申请人:诺和诺德公司