Elektrochemické senzory s 3-D strukturou elektrod

Abstract

Pro výrobu miniaturních elektrochemických senzorů se může použít technologie tlustých vrstev. Hlavním problémem návrhu senzoru je optimalizace tlustovrstvého elektrodového systému, optimalizace výrobních technologií tlustovrstvých senzorů a nastavení optimálních technologických vlastností. Důležitou součástí návrhu a optimalizace elektrodového systému je topologie elektrod a povrch pracovní elektrody. V klasické elektrochemii existují pravidla pro optimalizaci elektrodových systémů. Návrh standardní elektrodové konstrukce je limitován ( 2-D konstrukce, rozměry substrátu, rozlišení, parametry použité pasty ... ). Proto v tomto případě nemohou být pravidla pro klasické elektrodové systémy plně využity a větší elektrodové plochy mohou být vytvořeny pouze 3-D strukturou. Jedním z řešením jsou nekonvenční metody. V této práci jsou řešeny metody pro zvětšení plochy pracovní elektrody pomocí nasvařovaných mikrokuliček a mikrodrátků.

Miniature electrochemical sensors can be produced by thick-film technology. The optimal properties of thick-film electrode system, the production technology optimization of thick-film sensors and the adjustment of optimal technological properties are main problems of sensor design. An area of working electrode and an electrode topology design is the important parts in design of electrode system optimization. The rules for optimization of electrode systems in classical electrochemistry exist. The design of standard thick-film electrode construction is limited (2-D construction, substrate dimensions, resolution, paste parameters …). Therefore rules for classical electrode systems cannot be used fully in this case and larger electrode area can be making by 3D structure only. One of resolutions is unconventional method. The increase of working electrode surface by unconventional method – ball and wire bonding is discussed in this work.