專利名稱：拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片的結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為前申請(qǐng)的專利第92100279號(hào)的延續(xù)。該前專利為將塑膠導(dǎo)電復(fù)合材料以塑膠射出成型方式成型一感測(cè)試片的電極，而本發(fā)明延續(xù)該專利結(jié)構(gòu)<但已改變制造方法>，以制造一種具有金屬電極(Metal Electrode)的拋棄式感測(cè)試片。本發(fā)明為一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片(Electrochemical Sensor Strip)尤其是一種薄片式試片(Sheet Type Strip)的金屬電極(Metal Electrode)的制造方法及其結(jié)構(gòu)，其適用于測(cè)試一待測(cè)流體中某分析物的成分，如測(cè)試人體血液中的血糖、尿酸的濃度。
(2)背景技術(shù)一般使用貴金屬為電化學(xué)感測(cè)器的電極材料可獲得一高穩(wěn)定與高再現(xiàn)性的檢測(cè)品質(zhì)，已是電化學(xué)領(lǐng)域的習(xí)知技術(shù)，但感測(cè)器上真正需要用到貴金屬特性的只是電極的表面積而已，其他面積的貴金屬材料是多余的，尤其對(duì)一拋棄式試片而言于電極面積以外的貴金屬皆為浪費(fèi)。依本發(fā)明的目的為提供的金屬電極，其除可應(yīng)用于無(wú)化學(xué)干擾需求的惰性金屬電極外，其亦可使用于具有直接催化功能的各種金屬催化電極<不限于惰性金屬>。依本發(fā)明制成的拋棄式的電極及感測(cè)器，可適用于各式的電化學(xué)式檢測(cè)電極、生物感測(cè)器、流體生化成分感測(cè)器(如污水、農(nóng)藥含量、重金屬成分等檢測(cè)試片)、各式居家醫(yī)療應(yīng)用的檢測(cè)試片(如血糖、尿酸、膽固醇等檢測(cè)試片)。
電化學(xué)感測(cè)器(Electrochemical Sensor)的原理，于數(shù)十年來(lái)已被成熟應(yīng)用于各種流體的生化成分檢測(cè)上，而在一實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)的檢驗(yàn)室中的一電化學(xué)檢測(cè)的裝備，因不同檢驗(yàn)功能需求可有不同的配備。請(qǐng)參閱第一圖，其顯示出一電化學(xué)檢測(cè)裝置10的最基本架構(gòu)為1.容置一待測(cè)流體11的一承裝容器12，以為電化學(xué)的一量測(cè)區(qū)域13。
2.一化學(xué)試劑(Reagent)14，用于與待測(cè)流體11的一分析物產(chǎn)生一化學(xué)作用，并產(chǎn)生一電性參數(shù)的輸出信號(hào)，此電性參數(shù)的輸出值與待測(cè)流體11的該分析物的生化成分有關(guān)。例如待測(cè)流體11為人的血液，分析物為血醣的濃度，則此化學(xué)試劑14基本上為會(huì)為一葡萄糖氧化酶及其他復(fù)合物。
3.二至三個(gè)測(cè)試電極，如標(biāo)號(hào)15是指一對(duì)電極(Counter Electrode)，16是一工作電極(Working Electrode)，17是一參考電極(Reference Electrode)，用于將一電化學(xué)作用所需的一工作電壓由一計(jì)量器18引接至化學(xué)反應(yīng)容器12，并將待測(cè)流體11的該分析物經(jīng)一電化學(xué)作用后的該電性參數(shù)輸出信號(hào)電流，引接至計(jì)量器18作一數(shù)值分析及顯示。
4.電化學(xué)計(jì)量器18，用于提供該電化學(xué)作用所需的工作電壓(或電流)，并量取該電化學(xué)作用后的該電性參數(shù)的輸出信號(hào)電流(或電壓)，作成一記錄與該數(shù)值分析及顯示測(cè)試資料。
其中的測(cè)試電極15，16，17可只使用二個(gè)電極，其為對(duì)電極(CounterElectrode)與工作電極(Working Electrode)?；蚩墒褂萌齻€(gè)電極，除工作電極與對(duì)電極外，另一為參考電極(Reference Electrode)?；蚩稍偌由系谒膫€(gè)以上的偵測(cè)電極(Detecting Electrode)，因電化學(xué)作用需求不同可調(diào)配不同電極數(shù)目。
除了電極數(shù)目的不同外，因不同的電極功能(如counter electrode相對(duì)于working electrode的不同)與感測(cè)器化學(xué)反應(yīng)成分的不同，各電極材質(zhì)的選用有非常大的變化。實(shí)驗(yàn)室通用的電極材料如下，其中對(duì)電極15(Counter Electrode)材料只要是導(dǎo)電的材質(zhì)即可，但導(dǎo)電電阻越低越好，如銅棒、銀棒、鎳棒、石墨棒或以碳膠或銀膠印刷成形的導(dǎo)電膜電極。當(dāng)然金、白金等貴金屬也可用于當(dāng)對(duì)電極材料，只是材料成本高。其中參考電極17(Reference Electrode)的材質(zhì)最常用為一銀/氯化銀修正電極(Modified Electrode)171，因氯化銀的電化學(xué)工作電位非常穩(wěn)定，因而被廣泛地用為參考電極。
其中工作電極16(Working Electrode)的電極材料的選用更為復(fù)雜，其有兩大方向，第一類(lèi)為利用電子轉(zhuǎn)移媒介物的修正工作電極(Electron-TransferMediator Modified Working Electrode)，第二類(lèi)為金屬催化電極(Metal-Catalyzed Electrode)。其于第一類(lèi)電子轉(zhuǎn)移媒介物的電極上固化(immobilized)一層化學(xué)試劑，于該化學(xué)試劑中含有一種酶(Enzyme)如葡萄糖氧化酶(Glucoseoxidase)及一氧化還原反應(yīng)電子媒介物(Redox Mediator)，如廣泛用于血糖試片的媒介物(Madiator)之一為次血鹽(potassium ferricyanide)，酶與待測(cè)分析物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后衍生(或消耗)某一新化學(xué)成分(如產(chǎn)生H2O2)，再利用該電子媒介物與H2O2的氧化還原過(guò)程中所釋放出的電子而產(chǎn)生一電性信號(hào)，并經(jīng)由電極輸出其電性量測(cè)參數(shù)，此類(lèi)的工作電極的目的只作為傳導(dǎo)功用，不具有化學(xué)催化功能，但其選用電極材料須不可與待測(cè)流體11或化學(xué)試劑14產(chǎn)生一自我化學(xué)作用而干擾量測(cè)準(zhǔn)確性。
此無(wú)化學(xué)干擾的電極材料必須為一惰性導(dǎo)電材料，一般為惰性金屬貴金屬(Noble Metal)(如金、白金、鈀、銠等金屬)或含碳材質(zhì)的電極，如碳膜印刷電極(Carbon Base Screen Printing Electrode)、石墨棒(Graphite Bar)。因碳與惰性金屬在低溫下不會(huì)起化學(xué)作用，故不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)干擾。因貴金屬成本高，故此類(lèi)電子轉(zhuǎn)移媒介物的修正工作電極(Electron-Transfer Mediator ModifiedWorking Electrode)的工作電極一般皆選用碳電極。
至于第二類(lèi)的金屬催化電極(Metal-Catalyzed Electrode)，其選用的工作電極材料會(huì)與化學(xué)試劑或分析物或其衍生物直接產(chǎn)生電化學(xué)作用，而有直接催化作用或?qū)Ψ治鑫锞哂袉我贿x擇性的功能，因此不需于化學(xué)試劑中再添加電子轉(zhuǎn)移媒介物(Mediator)。此具有直接催化作用的電極材料。一般為含有金屬成分的金屬電極，第一類(lèi)電極只要是無(wú)化學(xué)干擾的導(dǎo)電電極即可適合任何分析物，但此類(lèi)具有直接催化作用的電極，需與待分析物及化學(xué)試劑彼此具有匹配性的材料才能有催化功用，故不同分析物需選用不同的金屬電極材料，此類(lèi)的電極材料不限于惰性金屬，其材質(zhì)如銅、鈦、鎳、金、白金、鈀、銠…等金屬(如銠電極對(duì)H2O2有極佳的直接催化作用)。上述電化學(xué)檢測(cè)所用的電極，于第一類(lèi)可用含碳電極或惰性金屬電極，而第二類(lèi)可為各種金屬電極并不限于惰性貴金屬電極。
此兩類(lèi)所用的金屬電極于傳統(tǒng)的制作方法其材料與制程的兩項(xiàng)成本皆高，尤其是惰性貴金屬電極的成本更高，因而雖然其具有較好的品質(zhì)穩(wěn)定性卻仍無(wú)法成為拋棄式居家醫(yī)療檢測(cè)試的主流。電化學(xué)式感測(cè)器于現(xiàn)今的最大使用量，為居家醫(yī)療應(yīng)用的血糖、尿酸、膽固醇等拋棄式檢測(cè)薄片，其絕大部分商品屬于前述第一類(lèi)為利用電子轉(zhuǎn)移媒介物的修正工作電極(Electron-Transfer MediatorModified Working Electrode)，因此類(lèi)電極可用碳膜印刷電極而獲得較低成本，此類(lèi)典型實(shí)例如為美國(guó)的第5,985,116號(hào)專利。
如圖2所示為美國(guó)專利第5,997,817號(hào)，該專利的商品化產(chǎn)品以兩條相同尺寸且皆被覆<Coating>一層貴金屬鈀的金屬條201與202以膠固定于絕緣薄片203上以作為其感測(cè)器的金屬電極，該感測(cè)器的工作電極204<Working Electrode>、對(duì)電極205<Counter Electrode>、電極引接線206與207<Lead>、信號(hào)輸出端208與209<Output Terminal>等全以相同的鈀金屬條成型，貴金屬鈀的耗材較大，但其真正需要用到貴金屬鈀材質(zhì)特性的只有工作電極204及對(duì)電極205此兩小段，余者只要導(dǎo)電即可，其不需用到貴金屬鈀的特性。
圖3所示為歐洲第EP1,098,000號(hào)專利，其為另一金屬電極的制造方式，其預(yù)先塑膠射出成型一絕緣薄片301，其絕緣薄片上具有由凹部<Recess>與分隔島<Island>306所圍成的電極圖案<Pattern>302及電極引接線<Lead>303及輸出端304與305的位置，利用金屬沉淀法<Metallic Deposits>將金屬蒸發(fā)后沉淀于塑膠絕緣薄片上，因沉淀的金屬層會(huì)覆蓋于整片絕緣薄片的表面，需再一次加工移除分隔島上的金屬層，只留下該金屬電極圖案、電極引接線及輸出端。該方法的加工成本高，且只適合全部電極材質(zhì)為同一種金屬的情況。
為了降低拋棄式感測(cè)器試片的金屬電極的制作成本，以克服浪費(fèi)貴金屬材料的問(wèn)題，就需要有一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片的結(jié)構(gòu)及制作方法，除了有效解決先前金屬電極的浪費(fèi)貴金屬材料的缺點(diǎn)外，亦能使得感測(cè)器上各不同的金屬電極可以預(yù)先分別在各不同的鍍槽內(nèi)進(jìn)行一種大量制造及亦可預(yù)先大量修正(Modify)完成電極的修正層后再組裝至一絕緣薄片上，其可縮短一具有金屬電極感測(cè)試片的制造工時(shí)。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的為提供一低成本的拋棄式的電化學(xué)試片的金屬電極的制作方法與結(jié)構(gòu)，可大大地將貴金屬的使用量降低而降低成本。
本發(fā)明的主要目的為利用一金屬薄膜的形成于一導(dǎo)電素材上，以降低金屬電極的貴金屬的使用量。
本發(fā)明的另一目的是預(yù)先大量制造好一金屬電極及修正好(Modify)該電極后，再將該金屬電極裝設(shè)于一絕緣薄片的一通孔內(nèi)，以大幅縮短制作該拋棄式感測(cè)試片所需的時(shí)間。
本發(fā)明的再一目的是使用一金屬電極裝設(shè)于絕緣薄片的一通孔內(nèi)，該通孔面積即為該電極的作用表面積，于大量生產(chǎn)時(shí)可獲得一精確穩(wěn)定的電極面積，因感測(cè)器量側(cè)信號(hào)大小與電極面積成正比，故本發(fā)明可使電化學(xué)式感測(cè)器量測(cè)信號(hào)的再現(xiàn)性準(zhǔn)確度(Reproducibility)能大幅提升。
本發(fā)明的又一目的是運(yùn)用一絕緣薄片上的一卡榫，以徑行卡固該絕緣薄片上于一量測(cè)儀表上。
本發(fā)明為一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片(Electrochemical Sensor Strip)的結(jié)構(gòu)及其制作方法，其結(jié)構(gòu)包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔，至少一導(dǎo)電素材(Conductive Raw Material)，其裝設(shè)于該通孔中，一金屬薄膜，蓋覆于該導(dǎo)電素材上以合成一電極，且該電極具有一電極作用面及一電極銜接面，以利用該電極作用面產(chǎn)生一電極作用，以及至少一印刷導(dǎo)電條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上，并具有一導(dǎo)電條銜接端及一信號(hào)輸出端，該導(dǎo)電條銜接端電連接至該電極銜接面，而該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
較佳者，該感測(cè)試片的導(dǎo)電素材是為一金屬，而與該金屬薄膜合成一金屬電極。
較佳者，該感測(cè)試片還包括一種化學(xué)試劑，其設(shè)置于該電極作用面上，用以檢測(cè)一流體樣本中的某分析物，該化學(xué)試劑即與該流體樣本的一成分反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生一量測(cè)信號(hào)，并經(jīng)該信號(hào)輸出端以輸出該量測(cè)信號(hào)。
當(dāng)然，該感測(cè)試片的電極是可以于該通孔中形成一電極面積，以傳遞該量測(cè)信號(hào)。
較佳者，本發(fā)明可以一塑膠射出裝置、一沖壓成形裝置或一電腦鉆孔裝置成形該絕緣薄片上的通孔。
較佳者，本發(fā)明可以先以該塑膠射出裝置完成該絕緣薄片上的通孔后，再以一機(jī)械加工裝置將該電極置入該通孔中。
較佳者，本發(fā)明可以預(yù)先將電極置入一塑膠射出模具中，再注入一塑膠材料于該塑膠射出模具以成形該絕緣薄片，其同時(shí)將該電極以「塑膠射出包住」于該通孔中。
當(dāng)然，該感測(cè)試片還包括一絕緣層，用以覆蓋于該印刷導(dǎo)電條上。
較佳者，該感測(cè)試片的金屬薄膜的材質(zhì)是為一黃金、白金、銠、鈀、釕、銀、銅、鎳、鈦、鐵或鋁。
較佳者，該感測(cè)試片的導(dǎo)電素材的材質(zhì)是為一導(dǎo)電金屬、一含碳導(dǎo)電材料或一導(dǎo)電被覆處理的塑膠材質(zhì)。
當(dāng)然，該感測(cè)試片的金屬薄膜可以利用一電鍍、一浸鍍、一金屬沉淀或一噴金屬漆裝置以覆蓋于導(dǎo)電素材上，且該電鍍裝置承裝有一鍍液，而該鍍液具有一金屬離子，以形成該金屬薄膜。
當(dāng)然，該感測(cè)試片的導(dǎo)電素材可以為圓形、矩形或環(huán)形，且具有0.2～3.0mm的厚度，較佳者為0.5mm。
較佳者，該感測(cè)試片的金屬薄膜是為一薄金屬片，并利用一印金屬膏裝置以覆蓋于該導(dǎo)電素材上。
按照另一種可實(shí)施的觀點(diǎn)看，本發(fā)明的一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔，至少一導(dǎo)電素材，其裝設(shè)于該通孔中，以及一金屬薄膜，蓋覆于該導(dǎo)電素材上以合成一電極，且該電極具有一電極作用面及一信號(hào)輸出端，以利用該電極作用面產(chǎn)生一電極作用，該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
較佳者，該感測(cè)試片還包括一金屬薄條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上，且該金屬薄片具有一電極銜接孔，以銜接該電極的一鉚接凸點(diǎn)。
從另外一個(gè)角度看，本發(fā)明的一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其包含一絕緣薄片，其具有至少一凹部，至少一金屬電極，其裝設(shè)于該凹部中，且該金屬電極具有一電極作用面及一信號(hào)輸出端，以利用該電極作用面產(chǎn)生一電極作用，該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
當(dāng)然，該感測(cè)試片還可以包括一導(dǎo)電條，且該導(dǎo)電條是與該金屬電極為一體成型，以置于該絕緣薄片的該凹部?jī)?nèi)。
當(dāng)然，該感測(cè)試片還可以包括一修正層，其固化于該金屬電極上，以形成一修正電極。
較佳者，該薄片是包含有一對(duì)電極及一工作電極的金屬電極，其分別設(shè)置于該絕緣薄片的二通孔中，產(chǎn)生該電極作用。
較佳者，該薄片是包含有一對(duì)電極、一工作電極及一參考電極的金屬電極，其分別設(shè)置于該絕緣薄片的三通孔中，產(chǎn)生該電極作用。
當(dāng)然，該感測(cè)試片的工作電極具有一″U″形截面，以裝設(shè)于該絕緣薄片的一″U″形凹部上。
當(dāng)然，該感測(cè)試片可包含一對(duì)電極及一工作電極，而該對(duì)電極是以印刷一導(dǎo)電膏于該絕緣薄片上所形成的的一印刷電極，而該工作電極則裝設(shè)于該絕緣薄片上的該通孔中的一金屬電極。
當(dāng)然，該感測(cè)試片包含一對(duì)電極、一參考電極及一工作電極，而該對(duì)電極及該參考電極均是印刷一導(dǎo)電膏于該絕緣薄片上所形成的一印刷電極，而該工作電極則裝設(shè)于該絕緣薄片上的該通孔中的一金屬電極。
當(dāng)然，該感測(cè)試片還可以包括一金屬薄膜，且該金屬薄膜與該金屬電極為一體成型。
如按照另一個(gè)應(yīng)用的觀點(diǎn)來(lái)看，本發(fā)明的一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔，至少一金屬電極，其裝設(shè)于該通孔中，且該金屬電極具有一電極作用面及一電極銜接面，以利用該電極作用面產(chǎn)生一電極作用，以及至少一印刷導(dǎo)電條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上，并具有一導(dǎo)電條銜接端及一信號(hào)輸出端，該導(dǎo)電條銜接端電連接至該電極銜接面，而該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
較佳者，該感測(cè)試片的金屬電極是為一銅電極。
若是從另一個(gè)相當(dāng)?shù)膶用鎭?lái)看，本發(fā)明的一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔，以及至少一金屬電極，其裝設(shè)于該通孔中，且該金屬電極具有一電極作用面及一信號(hào)輸出端，以利用該電極作用面產(chǎn)生一電極作用，該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
較佳者，該感測(cè)試片還包括一導(dǎo)電條，且該導(dǎo)電條是與該金屬電極為一體成型，以置于該絕緣薄片的一凹部?jī)?nèi)。
當(dāng)然，該感測(cè)試片包含一對(duì)電極、一參考電極、一工作電極、一流體測(cè)試凹部及一覆蓋層，而該對(duì)電極及該參考電極均是以印刷一導(dǎo)電膏于該覆蓋層上所形成的一印刷電極，而該工作電極則裝設(shè)于該絕緣薄片上的該通孔中的一金屬電極。
當(dāng)然，該感測(cè)試片的絕緣薄片可以具有三通孔，以容納三電極，且該絕緣薄片具有一卡榫，以置放該薄片于一量測(cè)儀表上，該卡榫即被固定于該量測(cè)儀表的一卡槽內(nèi)。
較佳者，該感測(cè)試片的各該電極具有一信號(hào)輸出接點(diǎn)，以連接該量測(cè)儀表的一信號(hào)銜接點(diǎn)。
從另外一個(gè)技術(shù)型態(tài)來(lái)看，本發(fā)明的一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片的制造方法，其包括如下步驟提供一絕緣薄片，其具有至少二凹部，制備一導(dǎo)電素材組，其具有至少一第一及一第二導(dǎo)電素材，至少修正完成該第一導(dǎo)電素材，以形成一修正電極，以及置放該修正電極及該第二導(dǎo)電素材于該二凹部，以形成該拋棄式化學(xué)感測(cè)試片。
較佳者，該感測(cè)試片還包括一電鍍程序，是于該第一導(dǎo)電素材形成一金屬薄膜，以獲致該修正電極。
較佳者，該感測(cè)試片還包括一化學(xué)試劑的固化程序，以獲致一酶電極。
較佳者，該感測(cè)試片還包括一印刷程序，用以印刷至少一導(dǎo)電條以形成至少一信號(hào)輸出端，并電連接該電極的輸出信號(hào)至該信號(hào)輸出端。
本發(fā)明為一拋棄式檢測(cè)薄片金屬電極的制造方法與結(jié)構(gòu)，其包含適用于第一類(lèi)電子轉(zhuǎn)移媒介修正電極用的無(wú)化學(xué)干擾的惰性金屬電極及第二的類(lèi)金屬催化電極(不限于惰性金屬)。具有金屬電極的拋棄式感測(cè)器的專利發(fā)明已非常多，其主要要求為可獲得較佳的品質(zhì)穩(wěn)定性。本發(fā)明提供了一種低成本的金屬電極的制作方法與結(jié)構(gòu)，其不僅可應(yīng)用于無(wú)化學(xué)干擾需求的惰性金屬電極，或具有直接催化功能的各種金屬催化電極，更因本發(fā)明的金屬電極制作成本極低，故其同時(shí)可適合參考電極及對(duì)電極的制作。
另本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)，可獲得一非常精確的電極工作面積，因電化學(xué)式感測(cè)器的量測(cè)電流與電極工作面積成正比，故本發(fā)明可使電化學(xué)式感測(cè)器量測(cè)信號(hào)的再現(xiàn)性準(zhǔn)確度(Reproducibility)大幅提升。
本發(fā)明經(jīng)由上述構(gòu)想的解說(shuō)，即能觀察到所運(yùn)用的拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片的結(jié)構(gòu)及制作方法，確實(shí)能利用一金屬薄膜的形成于一導(dǎo)電素材上，以降低金屬電極的貴金屬的使用量，并具有使用一金屬電極的裝設(shè)于絕緣薄片的一通孔內(nèi)，以大幅縮短制作該拋棄式感測(cè)試片所需的時(shí)間的特色。
為了易于說(shuō)明，本發(fā)明可藉由下述的較佳實(shí)施例及圖示而得到一更加清楚的了解。
(4)


圖1是先前技術(shù)的電化學(xué)檢測(cè)裝置的立體示意圖；圖2是另一先前技術(shù)的拋棄式金屬電極感測(cè)器的立體分解正面示意圖；圖3是另一先前技術(shù)以金屬沉淀法制造的拋棄式金屬電極感測(cè)器的立體示意圖；圖4(a)-(d)是本發(fā)明的電化學(xué)式薄片感測(cè)器單電極的結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例的立體正面示意圖、立體背面示意圖、立體分解正面示意圖及一導(dǎo)電素材披覆一金屬薄膜的立體示意圖；圖5(a)-(b)是本發(fā)明的電化學(xué)式薄片感測(cè)器單電極的結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的立體正面示意圖及立體分解正面示意圖；圖6(a)-(c)是本發(fā)明的電化學(xué)式薄片感測(cè)器單電極的結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的立體正面示意圖、立體背面示意圖及立體分解背面示意圖；圖7(a)-(b)是本發(fā)明的電化學(xué)式薄片感測(cè)器單電極的結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的立體爆開(kāi)正面示意圖及立體爆開(kāi)背面示意圖；圖8(a)-(b)是本發(fā)明的一單電極的修正電極的結(jié)構(gòu)立體正面示意圖與立體正面分解示意圖；圖9是組合本發(fā)明的單電極與修正電極后的應(yīng)用實(shí)例的立體正面示意圖；圖10(a)-(b)是本發(fā)明的電化學(xué)式薄片感測(cè)器雙電極的結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的立體正面示意圖及立體正面分解示意圖；圖11(a)-(b)是本發(fā)明的電化學(xué)式薄片感測(cè)器三電極的結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的立體正面示意圖及立體正面分解示意圖；圖12為本發(fā)明一片三電極檢測(cè)薄片的應(yīng)用實(shí)例的立體正面示意圖；圖13(a)-(d)是本發(fā)明的具有毛細(xì)通道(適用于檢測(cè)微量流體樣品)的薄片感測(cè)器的一較佳實(shí)施例的立體正面示意圖、立體背面示意圖、立體正面分解示意圖及一導(dǎo)電素材修正上一金屬薄膜的立體示意圖14為本發(fā)明檢測(cè)薄片與一量測(cè)儀表組合的應(yīng)用實(shí)例的立體正面示意圖；圖15(a)-(c)是本發(fā)明的電化學(xué)式薄片感測(cè)器另一個(gè)三電極的結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的立體正面示意圖、立體正面分解示意圖及立體背面分解示意圖；圖16(a)-(c)是本發(fā)明的電化學(xué)式薄片感測(cè)器另一個(gè)三電極的結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的立體正面示意圖、立體正面分解示意圖及立體背面分解示意圖；圖17(a)-(b)是本發(fā)明的具有毛細(xì)通道(適用于檢測(cè)微量流體樣品)的薄片感測(cè)器的一較佳實(shí)施例的立體背面示意圖及立體正面分解示意圖；以及圖18(a)-(d)是本發(fā)明的薄片感測(cè)器的另一較佳實(shí)施例的立體正面示意圖、立體正面分解示意圖、立體背面示意圖及本發(fā)明實(shí)施例接至一量測(cè)儀表的組合的立體正面示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖4(a)-(c)，是為一單電極檢測(cè)薄片，顯示出本發(fā)明的一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片的結(jié)構(gòu)，其包含一絕緣薄片40(亦可稱為一絕緣基材)，其具有至少一通孔402，至少一導(dǎo)電素材403，其裝設(shè)于通孔402中，一金屬薄膜404，蓋覆于導(dǎo)電素材403上以合成一電極411，且電極411具有一電極作用面409及一電極銜接面408，以利用電極作用面409產(chǎn)生一電極作用(即作為一電極之用)，以及至少一印刷導(dǎo)電條410，其裝設(shè)于絕緣薄片401上，并具有一導(dǎo)電條銜接端405及一信號(hào)輸出端406，導(dǎo)電條銜接端405電連接至電極銜接面408，而信號(hào)輸出端406則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
該感測(cè)試片的導(dǎo)電素材403可為一種金屬，而與金屬薄膜404合成一金屬電極411。該感測(cè)試片還包括一種化學(xué)試劑414，其設(shè)置于金屬電極411的電極作用面409上以形成一酶電極413，用以檢測(cè)一流體樣本中的某分析物，化學(xué)試劑414即與該流體樣本的一成分反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生一量測(cè)信號(hào)，并經(jīng)信號(hào)輸出端406以輸出該量測(cè)信號(hào)。該感測(cè)試片的電極411可以于通孔402中形成一電極面積412，以傳遞該量測(cè)信號(hào)。亦即絕緣薄片401至少具有一通孔402，一金屬薄膜404覆蓋于一導(dǎo)電素材403上合成為一金屬電極411，置放金屬電極411于通孔402中形成緊配，通孔402緊緊包住金屬電極411的側(cè)面使其只露出一電極作用面409與電極接面408，以利用該電極作用面409產(chǎn)生一電極作用。
以及印刷一導(dǎo)電條410于絕緣薄片401上，并具有一導(dǎo)電條銜接端405及一信號(hào)輸出端406，導(dǎo)電條銜接端405電連接至電極銜接面408，而信號(hào)輸出端406則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。一絕緣層407被覆于絕緣薄片40的背面只露出印刷導(dǎo)電條410的信號(hào)輸出端406，其用于隔離待測(cè)流體與電極作用面409以外的任何導(dǎo)電部位接觸，以免影響檢測(cè)準(zhǔn)確度。
本實(shí)施例的最終電極材料為該金屬薄膜404，其材質(zhì)可為黃金、白金、銠、鈀、釕、銀、銅、鎳、鈦、鋁、鐵、等。導(dǎo)電素材403的選用需利于與金屬薄膜404能緊密結(jié)合為一體，其材質(zhì)可為任何導(dǎo)電金屬或任何含碳導(dǎo)電材料或經(jīng)導(dǎo)電被覆處理的塑膠材質(zhì)。
金屬薄膜404被覆于導(dǎo)電素材上的方法可為電鍍、浸鍍、金屬沉淀法、噴金屬漆等。導(dǎo)電素材403可先置入通孔后再被覆金屬薄膜404，導(dǎo)電素材403亦可先被覆金屬薄膜404后再置入通孔402中。本實(shí)施例的最佳流程為先將導(dǎo)電素材403以大量電鍍的方式(亦即將許多顆導(dǎo)電素材403置放于同一鍍槽內(nèi))鍍上貴金屬薄膜404后再置入通孔402中。導(dǎo)電素材403的材質(zhì)是為銅或其合金，如黃銅、無(wú)氧銅、青銅、磷銅、洋白銅、鈹銅，該銅金屬易于成型各電極形狀，且又具有導(dǎo)電性適合以電鍍等程序上修正金屬薄膜404。導(dǎo)電素材403的材質(zhì)可為含碳塑膠導(dǎo)電復(fù)合材料，以塑膠射出成型方式成型該含碳導(dǎo)電素材403的形狀，此含碳塑膠導(dǎo)電復(fù)合材料具有導(dǎo)電性適合于電鍍等程序上修正該金屬薄膜。
目前“塑膠電鍍”已為一種非常成熟的現(xiàn)有技術(shù)，其可以一般塑膠材質(zhì)射出成型的方式成型該非導(dǎo)電的塑膠素材403的形狀，于塑膠素材上再被覆一層導(dǎo)電層即可進(jìn)行金屬膜404的電鍍，一般可在原塑膠素材上先鍍上一層鎳作為底層后再鍍上所要的上層金屬薄膜404。印刷導(dǎo)電條410的印刷導(dǎo)電膏材料可為一種含碳、銀、銅、鎳、鋁、金、不銹鋼之任一或其混合的導(dǎo)電膠。絕緣薄片401的材質(zhì)可采用一種聚氯乙烯PVC(polyvinyl chloride)、聚丙烯PP(polypropylene)、聚碳酸酯PC(polycarbonate)、聚對(duì)苯二甲酸亞丁烯基酯PBT(polybutylene Terephthalate)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET(polyethylene Terephthalate)、聚氧化亞苯PPO(modified polyphenleneoxide)或丙烯丁二烯苯乙烯樹(shù)脂ABS(acrylonitrile butadiene stytene)等塑膠樹(shù)脂。絕緣薄片401的厚度可為0.2mm-3.0mm。導(dǎo)電素材403可為圓形、矩形或環(huán)形，其厚度可比絕緣薄片401的厚度少0.00mm-0.15mm。覆蓋于電極411的金屬薄膜404可為黃金，而覆蓋于411電極的金屬薄膜404可以改為銀，并經(jīng)處理一層氯化銀層后以形成一銀/氯化銀參考電極。且覆蓋于電極411的金屬薄膜404亦可為白金，或覆蓋于電極411的金屬薄膜404可為銠金屬。覆蓋于電極411的金屬薄膜404可為鈀金屬，覆蓋于電極411的金屬薄膜404可為釕金屬。當(dāng)然，電極411的導(dǎo)電素材403可為銅金屬且該覆蓋的金屬薄膜404亦為銅金屬，意即此電極411為一純銅金屬電極。
絕緣薄片401上的通孔402，可以通過(guò)一塑膠射出裝置、一沖壓成形裝置或一電腦鉆孔裝置于絕緣薄片401上成形。如采用將電極411置于通孔402中的方式，可以先以該塑膠射出裝置、該沖壓成形裝置或該電腦鉆孔裝置成形通孔402于絕緣薄片401上后，再以一機(jī)械加工裝置將電極411置入該通孔中并形成緊配。另外，可改成以「塑膠射出包住」方式，預(yù)先將電極置入一塑膠射出模具中，再注入一塑膠材料于該塑膠射出模具以成形該絕緣薄片，并同時(shí)將該電極包住于該通孔中。
請(qǐng)參閱圖5(a)-(b)，是為一單電極檢測(cè)薄片，一絕緣薄片501至少具有一通孔502，一導(dǎo)電素材503置放于通孔502中形成緊配，一金屬薄膜504覆蓋于導(dǎo)電素材503的頂面509上合成為一金屬電極(此時(shí)的導(dǎo)電素材503是一種金屬或含碳塑膠導(dǎo)電復(fù)合材料)，該金屬電極具有一電極作用面504與電極銜接面508，以利用電極作用面504產(chǎn)生一電極作用，以及印刷一導(dǎo)電條510于絕緣薄片501上，并具有一導(dǎo)電條銜接端505及一信號(hào)輸出端506，導(dǎo)電條銜接端505電連接至電極銜接面508，而信號(hào)輸出端506則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)，標(biāo)號(hào)507表示一絕緣層。金屬薄膜504的被覆于導(dǎo)電素材503上的方法可為電鍍、浸鍍、金屬沉淀法、噴金屬漆或印金屬膏等。
如按照另一種可實(shí)施的觀點(diǎn)來(lái)看，圖4中的印刷導(dǎo)電條410是可以被取代的，請(qǐng)參閱圖6(a)-(c)，是為一單電極檢測(cè)薄片，圖6的實(shí)施例以一金屬薄條606代替圖4實(shí)施例的印刷金屬條410，該金屬薄條606具有一信號(hào)輸出端608與一導(dǎo)電條銜接孔607，該導(dǎo)電條孔607電連接至一金屬電極603上的一鉚接凸點(diǎn)604以輸出該電極的量測(cè)信號(hào)，而標(biāo)號(hào)605是指電極作用面。電極為一純鎳金屬電極，該電極亦可以為一純鐵金屬電極。
若是從另外一個(gè)角度來(lái)看，圖4中的導(dǎo)電素材403可以改為一種純金屬的導(dǎo)電素材，以形成一金屬電極，而且具有一凹部以涵蓋通孔及金屬導(dǎo)電條，請(qǐng)參閱圖7(a)-(b)，是為一單電極檢測(cè)薄片，圖7的實(shí)施例以一體成型的金屬條703代替圖6實(shí)施例的金屬薄條606與金屬電極603，金屬條703具有一電極工作面704、電極引接線705及信號(hào)輸出端706(此金屬片703可以一塑膠導(dǎo)電材料射出成形裝置或金屬?zèng)_壓裝置將電極工作面704、電極引接線705及信號(hào)輸出端706一體成形而得，是與圖4的印刷導(dǎo)電條410的方式不同)，絕緣薄片701具有一通孔702與一凹部707(recess)以置放金屬片703并形成緊配。而覆蓋一層金屬薄膜(圖上沒(méi)顯示)于金屬條703上的程序，可于先覆蓋該金屬薄膜于金屬條703上后才置入絕緣薄片701的通孔702中，亦可先將前先將金屬條703置入絕緣薄片701的通孔702后再覆蓋該金屬薄膜。
請(qǐng)參閱圖8(a)-(b)，是為一修正電極的示意圖，依圖4至圖7所完成的金屬電極，適切的選用導(dǎo)電素材與金屬薄膜材質(zhì)已可適用于工作電極(Working Electrode)或?qū)﹄姌O(Counter Electrode)，而于電化學(xué)感測(cè)器應(yīng)用中可經(jīng)特定的制作程序于電極802上固化一修正層(Modified Layer)801，以將純電極802修正(Modify)成特定用途的修正電極(Modified Electrode)。例如將鍍有銀金屬膜的金屬電極802經(jīng)浸入于氯化鉀溶液的電化學(xué)作用或印刷方式使銀層與氯產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合而形成一銀/氯化銀參考電極(Ag/AgClReference Electrode)。
或是固化((immobilized、coated)一層化學(xué)試劑(Reagent)414于圖4的金屬電極411上，化學(xué)試劑414包含一酶催化劑(Enzyme)、一酸堿值緩沖劑(PH Buffer)、一界面活性劑(Surfactant/Surface Active Agent)、一氧化還原反應(yīng)電子媒介物(Redox Mediator)、一親水性的高分子聚合物(Hydrophilic Ploymer Compound)等混合的復(fù)合物，以形成一酶電極(EnzymeElectrode)413。
酶電極413上的化學(xué)試劑414用以與一待測(cè)流體中的某分析物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生一電性信號(hào)，經(jīng)由電極411輸出該電性量測(cè)信號(hào)至一電化學(xué)分析儀表18(詳見(jiàn)圖9)，以計(jì)算出該分析物的濃度。如上的酶電極413的化學(xué)試劑(Reagent)414中含有一氧化還原反應(yīng)電子媒介物(Redox Mediator)，其為一電子轉(zhuǎn)移媒介物的修正工作電極(Electron-Transfer MediatorModified Working Electrode)。如上所述的酶電極413，若將化學(xué)試劑(Reagent)414中的該氧化還原反應(yīng)電子媒介物(Redox Mediator)棄除，并匹配性的選擇一金屬薄膜電極材料，將可以作為一金屬催化電極(Metal-Catalyzed Electrode)，例如一白金金屬催化電極。
如上所述的酶電極413，化學(xué)試劑414中的酶可具有一葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase)，以為測(cè)試一人體的全血(Whole Blood)，而獲得對(duì)該流體樣本的一分析結(jié)果，該分析結(jié)果即為該人血中的一血醣濃度。如上所述的酶電極413，化學(xué)試劑414中的酶可改為具有一尿素氧化酶，以為測(cè)試一人體的全血，而分析該人血中的一尿酸濃度。如上所述的酶電極413，化學(xué)試劑414中的酶可具有一膽固醇氧化酶，以為測(cè)試一人體的全血，而分析該人血中的一膽固醇濃度。
請(qǐng)參閱圖9，是為結(jié)合本發(fā)明的三片拋棄式測(cè)試薄片以代替圖1傳統(tǒng)電極的應(yīng)用實(shí)例，各電極的導(dǎo)電素材可為任一導(dǎo)電材料經(jīng)各自修正一層金屬薄膜以形成一特定電極，如一黃金薄膜對(duì)電極(Counter Electrode)409、一銀薄膜參考電極802及一銀/氯化銀(Ag/AgCl)修正層801組成的參考電極(Ag/AgClReference Electrode)及一白金薄膜電極修正成一含有化學(xué)試劑層414的酶工作電極(Enzyme Electrode)413等三片拋棄式測(cè)試薄片以代替圖1傳統(tǒng)電極的應(yīng)用實(shí)例。
如按照另一個(gè)應(yīng)用的觀點(diǎn)來(lái)看，圖7中的凹部707可以改成只有通孔而不涵蓋金屬導(dǎo)電條，請(qǐng)參閱圖10(a)-(b)，是為一片兩電極檢測(cè)薄片的實(shí)施例，圖10的實(shí)施例為于一絕緣薄片1001上具有一矩形的通孔1002及一環(huán)形的通孔1003，一環(huán)形對(duì)電極(Counter Electrode)金屬電極1006以及一矩形工作電極(Working Electrode)金屬電極1004分別置放于通孔1003，1002中以形成緊配，兩導(dǎo)電條銜接端1007置于絕緣薄片的下方，該二導(dǎo)電條各具有一信號(hào)輸出端1008并與金屬電極1004，1006具有電連接，以為輸出該電極作用的該量測(cè)信號(hào)；一化學(xué)試劑1005固化于工作電極1004上，用以與一待測(cè)流體中的某分析物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生一電性信號(hào)，經(jīng)由電極1004，1006與導(dǎo)電條1107及輸出端1008，輸出該電性量測(cè)信號(hào)至電化學(xué)測(cè)試儀表18。
請(qǐng)參閱圖11(a)-(b)，是為本發(fā)明三電極檢測(cè)薄片的實(shí)施例，于一絕緣薄片1101上具有三個(gè)通孔1102，一對(duì)電極(Counter Electrode)1105、一工作電極(Working Electrode)1103及一參考電極(Reference Electrode)1104分別置放于通孔1102中以形成緊配，三導(dǎo)電條1108置于絕緣薄片1101的下方，其各具有一信號(hào)輸出端1109并與各金屬電極1103，1104，1105具有電連接，以為輸出該電極作用的該量測(cè)信號(hào)，一氯化銀修正層1107置于參考電極1104上，以修正電極1104成為一氯化銀參考電極(Ag/AgCl ReferenceElectrode)，一化學(xué)試劑1106固化于工作電極1103上，用以與一待測(cè)流體中的某分析物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生一電性信號(hào)，經(jīng)由電極1103與導(dǎo)電條輸出端1109，輸出該電性量測(cè)信號(hào)至電化學(xué)測(cè)試儀表18。
請(qǐng)參閱圖12，是為本發(fā)明一片三電極檢測(cè)薄片的應(yīng)用實(shí)例，使用圖11實(shí)施例完成的一拋棄式三電極檢測(cè)薄片以代替圖1的傳統(tǒng)電極使用例。
請(qǐng)參閱圖13(a)-(c)，是為本發(fā)明一片具有毛細(xì)流動(dòng)通道的三電極檢測(cè)薄片的應(yīng)用實(shí)例，于圖4至圖12的實(shí)施例，其適合測(cè)試中大量的流體樣品，用于小量流體的檢測(cè)薄片(如測(cè)試人體的血液中的拋棄式血糖測(cè)試薄片只用數(shù)μl的血量)，一般于電極檢測(cè)薄片上附有一結(jié)構(gòu)，用于吸附小量待測(cè)流體，并使的完全布滿于全部電極上，若有部分電極未被待測(cè)流體覆蓋，則會(huì)造成檢測(cè)錯(cuò)誤。此吸附結(jié)構(gòu)一般具有一毛細(xì)通道入口1308、一毛細(xì)流動(dòng)通道1314及一毛細(xì)對(duì)流氣孔1309，毛細(xì)通道通1314通常亦為該流體的一量測(cè)區(qū)域。
當(dāng)該待測(cè)流體碰到毛細(xì)通道入口1308，毛細(xì)通道1314利用一種毛細(xì)現(xiàn)象會(huì)自動(dòng)吸附該流體至布滿該量測(cè)區(qū)域后即自動(dòng)停止不會(huì)再吸。圖13至圖18的實(shí)施例皆為適用于檢測(cè)小量流體的檢測(cè)薄片實(shí)施例，圖13為一用于檢測(cè)小量流體的一拋棄式三電極檢測(cè)薄片的實(shí)施例，一絕緣薄片1301其上具有一流體量測(cè)凹部1314(即毛細(xì)流動(dòng)通道1314)，流體量測(cè)凹部1314的底面具有一化學(xué)試劑置放凹部1306，用于置放一化學(xué)試劑1307并使其產(chǎn)生一均勻厚度的涂布，于試劑1307置放凹部1306的底面具有三個(gè)通孔1302，通孔1302用于置放一工作電極1303、一對(duì)電極1305及一參考電極1304。
三電極1303，1304，1305于三通孔1302中形成緊配，各電極1303，1304，1305是由一導(dǎo)電素材1313經(jīng)各自覆蓋一金屬薄膜1315后(詳見(jiàn)圖13(d))，各形成一金屬電極1303，1304，1305，各電極1303，1304，1305各具有一電極作用面與一電極銜接面，以利用該電極作用面產(chǎn)生一電極作用，三導(dǎo)電條1311置放于絕緣薄片1301的底面，各導(dǎo)電條1311各具有一導(dǎo)電條銜接端及各一信號(hào)輸出端1312，各該導(dǎo)電條1311的銜接端各與該電極銜接面具有電連接，以為利用信號(hào)輸出端1312輸出一電極量測(cè)信號(hào)；流體量測(cè)凹部1314上具有一流體入口1308及一毛細(xì)對(duì)流氣孔1309，一覆蓋層1310置于流體量測(cè)凹部1314的上方以組成一完整的毛細(xì)現(xiàn)象的吸附結(jié)構(gòu)。于絕緣薄片1301的上方具有二抵頂凸塊1316、1317，以抵頂覆蓋層1310，并利用抵頂凸塊1316，1317以隔離該流體樣本與覆蓋層1310上的一黏膠。
該化學(xué)試劑1307置放于三電極1303，1304，1305的頂面，用于與該待測(cè)流體中的某分析物產(chǎn)生化學(xué)作用并產(chǎn)生一電性信號(hào)，該電性信號(hào)大小與該分析物的濃度有一比例關(guān)系，經(jīng)由電極1303，1304，1305輸出該電性信號(hào)至信號(hào)輸出端1312并接至儀表18，用以計(jì)算出該分析物的參數(shù)，各電極1303，1304，1305的導(dǎo)電素材1315可為任一導(dǎo)電材料。而覆蓋于工作電極1303的金屬薄膜1315可為黃金。覆蓋于參考電極1304的金屬薄膜1315可為銀，并經(jīng)處理一層氯化銀層后以形成一銀/氯化銀參考電極。覆蓋于該對(duì)電極1305的金屬薄膜1315可為白金。
覆蓋于該工作電極1303的金屬薄膜1315可以改為一銠金屬，覆蓋于該工作電極1303的金屬薄膜1315可為鈀金屬，覆蓋于該工作電極1303的金屬薄膜1315可為釕金屬，工作電極1303的導(dǎo)電素材1313可為銅金屬，且該覆蓋的金屬薄膜1315亦可為銅金屬，意即此電極可為一銅原素材與覆蓋的金屬薄膜1315彼此為一體成型。
請(qǐng)參閱圖14，是為本發(fā)明圖13至圖17的檢測(cè)薄片實(shí)施例與一電化學(xué)儀表的組合應(yīng)用，一電化學(xué)量測(cè)儀表1401具一插入口1402，插入口1402用于引入一薄片式電化學(xué)檢測(cè)薄片1301，該待測(cè)流體由毛細(xì)通道入口1308吸入薄片中。量測(cè)儀表1401用于提供一電化學(xué)作用所需的工作電壓至各電極，并接收由電極輸出的量測(cè)信號(hào)，經(jīng)計(jì)算量測(cè)信號(hào)后顯示一信息。
請(qǐng)參閱圖15(a)-(c)，是為本發(fā)明另一片具有毛細(xì)流動(dòng)通道的三電極檢測(cè)薄片的應(yīng)用實(shí)例，本實(shí)施例結(jié)合本發(fā)明精神的金屬電極用于工作電極1505，利用該金屬電極的金屬薄膜可得到好的工作電極性能，另本發(fā)明于通孔1503中形成工作電極1506可得到一非常精確的的作用面積，大大地提高感測(cè)器的品質(zhì)再現(xiàn)性。而于對(duì)電極1515與參考電極1512，其電極材質(zhì)與電極作用面積并不需如工作電極1505那樣的精確需求，故對(duì)電極1515與參考電極1512可用傳統(tǒng)印刷電極方式生產(chǎn)以降低成本。
一絕緣薄片1501上具有一電極作用面通孔1503及一電極銜接面通孔1504且此二通孔于底部1502相連以形成一″U″形凹部1502，；一″U″形電極片1505(即具有一″U″形截面)置放于該″U″形凹部1502中并形成緊配，″U″形電極片1505上具有一電極作用面1506及一電極銜接面1507，以利用電極作用面1506產(chǎn)生一工作電極作用，一第一印刷導(dǎo)電條1508印刷于絕緣薄片1501上并覆蓋于電極銜接面1507上，第一印刷導(dǎo)電條1508具有一導(dǎo)電條銜接端1509及一工作電極輸出端1510，導(dǎo)電條銜接端1509與電極銜接面1507有電連接，以輸出該電極量測(cè)信號(hào)至工作電極輸出端1510。
一第二印刷導(dǎo)電條1514及一第三印刷導(dǎo)電條1511與第一印刷導(dǎo)電條1508同時(shí)印刷于絕緣薄片1501，第二印刷導(dǎo)電條1514具有一對(duì)電極輸出端1516及一第二電極端1515以為一對(duì)電極1515，第三印刷導(dǎo)電條1511具有一參考電極輸出端1513及一第三電極端1512，其作為一參考電極1512，參考電極1512經(jīng)一銀/氯化銀修正層1518的修正后已成為一氯化銀參考電極；一絕緣層1519具有一″C″形開(kāi)口1520并覆蓋于三導(dǎo)電條1508，1511，1514的上方只露出電極作用面1506與電極輸出端1510，一覆蓋層1521上具有一毛細(xì)對(duì)流氣孔1522并覆蓋于″C″形開(kāi)口1520的上方以形成一完整的毛細(xì)吸附結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)利用該″U″形凹部1502與該″U″形電極片1505的配合，可使銜接該工作電極的該第一印刷導(dǎo)電條1508可與該第二及第三印刷導(dǎo)電條1511，1514同一次印刷于絕緣薄片上的同一面，因而可省掉一次印刷程序。
一化學(xué)試劑1517置放于工作電極1505的頂面，用于與該待測(cè)流體中的某分析物產(chǎn)生化學(xué)作用并產(chǎn)生一電性信號(hào)，并經(jīng)由電極1505輸出該電性信號(hào)至信號(hào)輸出端1510。三印刷導(dǎo)電條1508，1511，1514的材料可為一含碳導(dǎo)電膏或銀膏，而標(biāo)號(hào)1523是表示一流體入口。
若是從另一個(gè)相當(dāng)?shù)膶用鎭?lái)看，圖10中的印刷導(dǎo)電條1006是可以被改成一體成型的導(dǎo)電條或取消不用的，請(qǐng)參閱圖16(a)-(c)，是為本發(fā)明另一片具有毛細(xì)流動(dòng)通道的三電極檢測(cè)薄片的應(yīng)用實(shí)例，本實(shí)施例的三電極的電極作用端、電極引接線及電極輸出端皆為一體成型的導(dǎo)電片，一絕緣薄片1601具有一第一面1602及一第二面1603，于第二面1603上具有一第一凹部1604及一通孔1605(詳見(jiàn)圖16(c))，通孔1605與該第一面1602相通；一體成型的一第一導(dǎo)電條1606置放于第一凹部1604中并形成緊配，第一導(dǎo)電條1606具有一第一電極輸出端1608及一第一電極端1607，以利用第一電極端1607產(chǎn)生一工作電極1607的功用。
又于絕緣薄片1601的第一面1602上具有一第二凹部1611及一第三凹部1610，一體成型的一第二導(dǎo)電條1616置放于第二凹部1611中并形成緊配，第二導(dǎo)電條1616上具有一第二信號(hào)輸出端1618及一第二電極端1617，俾利用第二電極端1617產(chǎn)生一對(duì)電極1617，而一體成型的一第三導(dǎo)電條1612置放于第三凹部1610中并形成緊配，第三導(dǎo)電條1612上具有一第三信號(hào)輸出端1614及一第三電極端1613，以利用第三電極端1613產(chǎn)生一參考電極1613的功用，參考電極1613經(jīng)一銀/氯化銀修正層1615的修正后已成為一氯化銀參考電極，一絕緣層1619具有一″C″形開(kāi)口1620并覆蓋于二導(dǎo)電條1614，1618的上方，只露出電極作用面1607與電極輸出端1608。
一覆蓋層1621上具有一毛細(xì)對(duì)流氣孔1622并覆蓋于″C″形開(kāi)口1620的上方，以形成一完整的毛細(xì)吸附結(jié)構(gòu)，一化學(xué)試劑1609置放于工作電極1607的頂面，用于與待測(cè)流體中的某分析物產(chǎn)生化學(xué)作用并產(chǎn)生一電性信號(hào)，并經(jīng)由電極1607輸出該電性信號(hào)至信號(hào)輸出端1608，而標(biāo)號(hào)1623是表示一流體入口。
請(qǐng)參閱圖17(a)-(b)，是為本發(fā)明另一片具有毛細(xì)流動(dòng)通道的三電極檢測(cè)薄片的應(yīng)用實(shí)例，本發(fā)明實(shí)施例為圖16實(shí)施例的修改，該圖16將對(duì)電極1617及參考電極1613以傳統(tǒng)印刷電極方式印刷于絕緣薄片1601上，其中參考電極1613需經(jīng)一銀/氯化銀的修正過(guò)程，因參考電極1613與工作電極1607同樣皆附在同一絕緣薄片1601上，而怕于執(zhí)行該銀/氯化銀的修正過(guò)程中會(huì)污染到工作電極1607，故本實(shí)施例將對(duì)電極1617與參考電極1613改為印刷于覆蓋層1716上，于制作該銀/氯化銀的修正過(guò)程時(shí)，此覆蓋層1716與依附工作電極1707的絕緣薄片1701是分離的，故工作電極1707不會(huì)被制作該銀/氯化銀的修正過(guò)程而會(huì)污染。
一絕緣薄片1701其上具有一流體量測(cè)凹部1702，流體量測(cè)凹部1702的底面具有一化學(xué)試劑置放凹部1703，用于置放一化學(xué)試劑1708，于試劑置放凹部1703的底面具有一個(gè)通孔1704，通孔用于置放一第一電極1707，第一電極1707于通孔1704中形成緊配，第一電極1707是由一導(dǎo)電素材覆蓋一金屬薄膜后形成一金屬電極1707，第一電極1707具有一第一電極作用面與一第一電極銜接面，以利用第一電極作用面產(chǎn)生一工作電極1707的作用，一第一導(dǎo)電條1718置放于絕緣薄片1701的底面，第一導(dǎo)電條1718具有一導(dǎo)電條銜接端1719及一信號(hào)輸出端1720。
第一導(dǎo)電條1718的銜接端1719與該第一電極銜接面具有電連接，以為利用信號(hào)輸出端1720輸出一工作電極量測(cè)信號(hào)，流體量測(cè)凹部1702上具有一流體入口1705及一毛細(xì)對(duì)流氣孔1706，一覆蓋層1716置于流體量測(cè)凹部1702的上方以組成一完整的毛細(xì)現(xiàn)象的吸附結(jié)構(gòu)。覆蓋層1716上印刷一第二導(dǎo)電條1709及一第三導(dǎo)電條1713，第二印刷導(dǎo)電條1709具有一對(duì)電極輸出端1711及一第二電極端1710以為一對(duì)電極1710，第三印刷導(dǎo)電條1713具有一參考電極輸出端1715及一第三電極端1714以為一參考電極1714，參考電極1714經(jīng)一銀/氯化銀修正層1712的修正后，以合成為一氯化銀參考電極。
一化學(xué)試劑1708置放于工作電極1707的頂面，用于與該待測(cè)流體中的某分析物產(chǎn)生化學(xué)作用并產(chǎn)生一電性信號(hào)，并經(jīng)由電極1707輸出該電性信號(hào)至信號(hào)輸出端1720，而標(biāo)號(hào)1717是表示一″C″形開(kāi)口。
請(qǐng)參閱圖18(a)-(c)，是為本發(fā)明另一片三電極檢測(cè)薄片的應(yīng)用實(shí)例，本實(shí)施例直接利用金屬電極的背面為信號(hào)輸出端，此金屬信號(hào)輸出端直接連接至量測(cè)儀表的輸入銜接端點(diǎn)，一絕緣薄片1801(即絕緣基材)其上具有一流體量測(cè)凹部1802，流體量測(cè)凹部1802的底面具有三通孔1803、1804及1805，三電極1808、1809及1810置放于三通孔1803，1804，1805中并形成緊配，各電極1808，1809，1810具有一電極信號(hào)輸出面1813及電極作用面1811，以利用電極作用面1811產(chǎn)生一電極功用，一化學(xué)試劑1814置放于電極作用面1811的上方。
一網(wǎng)狀薄片1815置于化學(xué)試劑1814的上方以保護(hù)化學(xué)試劑1814及濾除該待測(cè)流體中的雜物，一覆蓋層1816覆蓋于網(wǎng)狀薄片1815與絕緣薄片1801上，覆蓋層1816具有一開(kāi)口1817以為該待測(cè)流體的輸入口。于絕緣薄片1801的兩側(cè)各具有一卡條1806及1807(即卡榫)，卡條1806，1807用于將本發(fā)明實(shí)施例的薄片1801滑入如圖18(d)的一量測(cè)儀表1820的二插入卡槽1821中形成定位功能。薄片1801插入卡槽1821后感測(cè)試片1801的信號(hào)輸出接點(diǎn)1813與量測(cè)儀表1820的輸入信號(hào)銜接點(diǎn)1822直接接觸，即可完成信號(hào)傳輸，而不需用到導(dǎo)電條1006，其中標(biāo)號(hào)1818表示一薄片底面。
按照本發(fā)明所制成的拋棄式感測(cè)器的金屬電極若作為工作電極(WorkingElectrode)使用，其可適用于“第一類(lèi)電子轉(zhuǎn)移媒介物的修正工作電極(electron-transfer mediator modified working electrode)”與“第二類(lèi)的金屬催化電極(metal-catalyzed electrode)”。于第一類(lèi)金屬電極只要是無(wú)化學(xué)干擾的惰性金屬(noble Metal)即可，其并不限何種貴金屬電極(如黃金、白金、鈀、銠等皆可)，本發(fā)明于此類(lèi)電極的架構(gòu)使用一貴金屬膜404被覆于一導(dǎo)電素材403上以合成一金屬電極411，并置入該金屬電極411于一絕緣薄片401的一通孔402中，其可降低貴金屬的使用量、縮減金屬電極的制作工時(shí)、并可使感測(cè)器獲得一穩(wěn)定精確的電極面積而得到好品質(zhì)的檢測(cè)再現(xiàn)性(Reproducibility)。至于適用第二類(lèi)的金屬催化電極，其選用的工作電極材料需直接參與電化學(xué)催化作用(不需于化學(xué)試劑中再添加電子轉(zhuǎn)移媒介物)，其材質(zhì)需與化學(xué)試劑及待測(cè)分析物具有化學(xué)匹配性，適應(yīng)不同化學(xué)架構(gòu)需用不同金屬材質(zhì)，其可為各種金屬電極并不限于惰性貴金屬材料，例如銅電極可作為檢測(cè)H2O2的工作電極(Working Electrode)。當(dāng)使用的金屬電極的材質(zhì)不貴時(shí)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可直接選用該導(dǎo)電素材403與該金屬電極411所需相同的材質(zhì)，可省去被覆該金屬膜404的程序，此時(shí)應(yīng)用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與方法仍可縮減金屬電極的制作工時(shí)、并可使感測(cè)器獲得一穩(wěn)定精確的電極面積而得到好品質(zhì)的檢測(cè)再現(xiàn)性，其于電極的結(jié)構(gòu)與制程上與先前技術(shù)的拋棄式金屬電極的方法結(jié)構(gòu)相較仍得到非常大的改善。
若是從另外一個(gè)技術(shù)型態(tài)來(lái)看圖13，本發(fā)明的一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片的制造方法，其包括如下步驟提供一絕緣薄片1301，其具有至少二凹部(通孔)1032，制備一導(dǎo)電素材組，其具有至少一第一及一第二導(dǎo)電素材(即電極1313的原素材)，至少修正完成該第一導(dǎo)電素材，以形成一修正電極1315(1315可為電鍍上一白金薄膜以作為一工作電極、電鍍上一銀/氯化銀層以作為一參考電極)，以及置放修正電極1315及該第二導(dǎo)電素材于二凹部1302，以形成該拋棄式化學(xué)感測(cè)試片。該感測(cè)試片還包括一電鍍程序，是于該第一導(dǎo)電素材形成一金屬薄膜，以獲致該修正電極1315。該感測(cè)試片還包括一化學(xué)試劑的固化程序，以獲致一酶電極。
本發(fā)明是根據(jù)不浪費(fèi)貴金屬材料的原則來(lái)設(shè)計(jì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與制造方法。本發(fā)明使用一低價(jià)的導(dǎo)電素材403(如圓柱型銅粒，其直徑1.5mm、厚度0.5mm)以利于電鍍一層惰性貴金屬薄膜(如電鍍白金、鍍膜厚0.025-0.075μm)形成一貴金屬電極411，將電極411置入一絕緣薄片401的通孔402中并形成緊配，使電極411被絕緣薄片401包住后只露出一電極作用面409及一電極銜接面408，以利用電極作用面409產(chǎn)生一電極作用，以及再印刷一導(dǎo)電條410銜接于電極411的銜接面408，以作為電極411的導(dǎo)引線410及輸出端406。此結(jié)構(gòu)使用的貴金屬材料只是電鍍薄膜層404，又只限用于通孔402中的電極面積412，這樣可將貴金屬的使用量降至最低，且其可一次電鍍數(shù)百萬(wàn)粒電極411后，再機(jī)械加工置入絕緣薄片401的通孔402中，故可大量降低此貴金屬電極的材料與制程成本。
另本發(fā)明的電極411置于絕緣薄片401的通孔402中形成緊配，絕緣薄片401緊緊包住電極411的側(cè)面只露出一電極作用面409及一電極銜接面408，又印刷導(dǎo)電條410銜接于電極411的銜接面408以為電極411的導(dǎo)引線410及輸出端406，其與電極作用面409無(wú)直接接觸，使電極作用面409的面積完全獨(dú)立且由通孔402面積決定，而可獲得一非常精確的電極面積412，因電化學(xué)式感測(cè)器的量測(cè)電流與電極面積412成正比，故本發(fā)明可使電化學(xué)式感測(cè)器量測(cè)信號(hào)的再現(xiàn)性準(zhǔn)確度(Reproducibility)大幅提升。
本發(fā)明可用塑膠射出方式成形感測(cè)器絕緣薄片401上的電極通孔402，于相同的塑膠射出程序可將感測(cè)器所需要的其他機(jī)構(gòu)一次成形，如將待測(cè)流體入口1308，流體毛細(xì)流動(dòng)通道凹槽1314，毛細(xì)對(duì)流氣孔1309，化學(xué)試劑1307的置放凹部1306，抵頂凸塊1316等多種結(jié)構(gòu)一次成形，不但可減少元件組裝數(shù)目以降低成本，更可降低多元件的組裝誤差。
綜上所述，本發(fā)明確實(shí)能以一嶄新的方式，藉由利用一金屬薄膜的形成于一導(dǎo)電素材上，以降低金屬電極的貴金屬的使用量，并且所運(yùn)用的金屬電極的裝設(shè)于絕緣薄片的一通孔內(nèi)，能大幅縮短制作該拋棄式感測(cè)試片所需的時(shí)間，而極適合工業(yè)上的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其特征在于，包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔；至少一導(dǎo)電素材，其裝設(shè)于該通孔中；一金屬薄膜，蓋覆于該導(dǎo)電素材上以合成一電極，且該電極具有一電極作用面及一電極銜接面，以利用該電極作用面產(chǎn)生一電極作用；以及至少一印刷導(dǎo)電條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上，并具有一導(dǎo)電條銜接端及一信號(hào)輸出端，該導(dǎo)電條銜接端電連接至該電極銜接面，而該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于該導(dǎo)電素材是為一金屬，而與該金屬薄膜合成一金屬電極，而該導(dǎo)電素材的材質(zhì)是為銅或其合金，如黃銅、無(wú)氧銅、青銅、磷銅、洋白銅、鈹銅；及/或該試片還包括一化學(xué)試劑，其設(shè)置于該電極作用面上，用以檢測(cè)一流體樣本中某分析物的成分，該化學(xué)試劑即與該分析物的一成分反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生一量測(cè)信號(hào)，并經(jīng)該信號(hào)輸出端以輸出該量測(cè)信號(hào)，而該電極是于該通孔中形成一電極面積，該通孔面積即為該電極的一作用表面積，以為該電極的一作用區(qū)域并傳遞該量測(cè)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于該印刷導(dǎo)電條是以一導(dǎo)電膏印刷于該絕緣薄片上，以形成該導(dǎo)電條銜接端及該信號(hào)輸出端，該導(dǎo)電條銜接端并覆蓋于該電極銜接面上以與該電極形成電連接；其中該導(dǎo)電膏可為一含碳、含銀、含銅、含鎳、含鋁、含金、含不銹鋼的任一或其混合的導(dǎo)電膠；該試片還包括一絕緣層，用以覆蓋于該印刷導(dǎo)電條上；該金屬薄膜的材質(zhì)是為黃金、白金、銠、鈀、釕、銥、銀、銅、鎳、鈦、鉻、鐵或鋁；該導(dǎo)電素材的材質(zhì)是為一含碳塑膠導(dǎo)電復(fù)合材料、一具有導(dǎo)電被覆處理的塑膠材質(zhì)；及/或該金屬薄膜是利用電鍍、浸鍍、金屬沉淀、印刷或金屬噴漆等裝置以覆蓋于導(dǎo)電素材上，而該電鍍裝置承裝有鍍液，而該鍍液具有金屬離子，以形成該金屬薄膜于該導(dǎo)電素材上，其中該試片的形成，是預(yù)先以該電鍍裝置形成該金屬薄膜于該導(dǎo)電素材上以合成該電極，然后再置入該電極于該絕緣薄片的該通孔中；或先將該導(dǎo)電素材置入于該絕緣薄片的該通孔中，再以該電鍍裝置形成該金屬薄膜于該導(dǎo)電素材上，以合成該電極于該通孔中。
4.如權(quán)利要求1所述的試片，其特征在于該金屬薄膜的厚度為0.025-5μm；該通孔與該導(dǎo)電素材各為圓形、矩形、環(huán)形并形成緊配；該絕緣薄片上具有二通孔且其底部相連而形成一″U″形凹部，用以與具有一″U″形截面的該導(dǎo)電素材形成緊配，該金屬薄膜蓋覆于該″U″形凹部的一通孔中的導(dǎo)電素材上，以合成該電極作用面，該″U″形截面的該導(dǎo)電素材的另一側(cè)以為該電極銜接面其用于與該印刷導(dǎo)電條形成電連接，其利用該″U″形凹部結(jié)構(gòu)以使該電極作用面與該印刷導(dǎo)電條形成于該絕緣薄片的同一側(cè)；及/或該通孔為一第一通孔，該導(dǎo)電素材為一第一導(dǎo)電素材，該印刷導(dǎo)電條為一第一印刷導(dǎo)電條，該金屬薄膜為一第一金屬薄膜，以合成該電極為一第一電極，以利用該第一電極產(chǎn)生一工作電極的功用，其中該試片還包括有一第二導(dǎo)電素材，其設(shè)置于該絕緣薄片的一第二通孔中，一第二金屬薄膜置放于該第二導(dǎo)電素材上以合成一第二電極，該第二電極具有一第二電極作用面及一第二電極銜接面，以利用該第二電極作用面產(chǎn)生一對(duì)電極的功用；以及一第二印刷導(dǎo)電條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上，該第二印刷導(dǎo)電條具有一第二導(dǎo)電條銜接端及一第二信號(hào)輸出端，該第二導(dǎo)電條銜接端印刷覆蓋于該第二電極銜接面上以形成電連接；還包括一第三導(dǎo)電素材，并置于該絕緣薄片的一第三通孔中，一第三金屬薄膜置放于該第三導(dǎo)電素材上以合成一第三電極，該第三電極具有一第三電極作用面及一第三電極銜接面，以利用該第三電極產(chǎn)生一參考電極的功用；及一第三印刷導(dǎo)電條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上并具有一第三導(dǎo)電條銜接端及一第三信號(hào)輸出端，該第三導(dǎo)電條銜接端印刷覆蓋于該第三電極銜接面上以形成電連接，而該第三金屬薄膜材質(zhì)為一銀金屬薄膜，并再經(jīng)浸入一化學(xué)溶液作用或一印刷裝置將該銀金屬薄膜形成一銀/氯化銀參考電極；于該絕緣薄片的該電極上方具有一流入凹部，以供該流體樣本的流入，該流入凹部的一側(cè)具一流體入口，該流體入口、該流入凹部及該電極置放通孔一體成型，一覆蓋層置放于該絕緣薄片的該流入凹部的上方，用于與該流體入口、流入凹部形成一流體樣本的毛細(xì)流動(dòng)通道與一量測(cè)區(qū)域，該流入凹部具有另一對(duì)毛細(xì)對(duì)流氣孔以與該流體入口形成該毛細(xì)流動(dòng)通道的對(duì)流氣孔，其中該試片包含一對(duì)電極及一工作電極，以形成一電極組，且于該量測(cè)區(qū)域的底面具有一置放凹處，其亦為該電極組的上方，用以提供該化學(xué)試劑的置放處，并形成一均勻厚度的涂布；于該絕緣薄片上具有一抵頂凸塊，以抵頂該覆蓋層，并利用該抵頂凸塊以隔離流體樣本與該覆蓋層上的一黏膠；或包含一對(duì)電極、一參考電極、一工作電極、一流體測(cè)試凹部及一覆蓋層，而該對(duì)電極及該參考電極均是以印刷一導(dǎo)電膏于該覆蓋層上所形成的一印刷電極，而該工作電極則為裝設(shè)于該絕緣薄片上的該通孔中的一金屬電極；該第一電極還包括一修正層，其固化于該金屬電極上，以形成一修正電極；及/或于絕緣薄片上還具有一第二印刷導(dǎo)電條，該第二印刷導(dǎo)電條具有一第二電極作用面及一第二電極信號(hào)輸出端，以利用該第二電極作用面產(chǎn)生一對(duì)電極的功用，而于絕緣薄片上還具有一第三印刷導(dǎo)電條，該第三印刷導(dǎo)電條具有一第三電極作用面及一第三電極信號(hào)輸出端，以利用該第三電極作用面產(chǎn)生一參考電極的功用，并利用一電鍍或一印刷裝置將該第三電極作用面形成一層銀/氯化銀修正層，以為一銀/氯化參考電極。
5.一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其特征在于，包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔；至少一導(dǎo)電素材，其裝設(shè)于該通孔中；以及一金屬薄膜，蓋覆于該導(dǎo)電素材上以合成一電極，且該電極具有一電極作用面及一信號(hào)輸出端，以利用該電極作用面產(chǎn)生電極作用，該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的試片，其特征在于還包括一化學(xué)試劑，其設(shè)置于該電極作用面上，用以檢測(cè)一流體樣本中某分析物的成分，該化學(xué)試劑即與該分析物的一成分反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生一量測(cè)信號(hào)，并經(jīng)該信號(hào)輸出端以輸出該量測(cè)信號(hào)；該絕緣薄片至少具有二通孔，以容納該電極組，且該絕緣薄片具有一卡榫，以置放該試片于一量測(cè)儀表上，該卡榫即被固定于該量測(cè)儀表的一卡槽內(nèi)；各該電極具有一信號(hào)輸出接點(diǎn)，以連接該量測(cè)儀表的一信號(hào)銜接點(diǎn)，且于該絕緣薄片的電極組上方具有一流體樣本的量測(cè)凹部，該量測(cè)凹部是與該電極置放通孔一體成型，置放一網(wǎng)狀薄片于該量測(cè)凹部用于濾除該流體樣本的雜質(zhì)，該網(wǎng)狀薄片的下方具有該電極組及該化學(xué)試劑，以形成一流體樣本的量測(cè)區(qū)域，還有一覆蓋層置于該網(wǎng)狀薄片上方并與該絕緣薄片相接用于保護(hù)該網(wǎng)狀薄片不會(huì)掉落，該覆蓋層上具有一開(kāi)口以為流體樣本的滴入處；及/或該電極的該信號(hào)輸出端具一鉚接凸點(diǎn)，該試條還包括一金屬薄條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上，且該金屬薄條具有一金屬薄條輸出端及一電極銜接孔，以利用該電極銜接孔銜接該鉚接凸點(diǎn)以形成電連接。
7.一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其特征在于，包含一絕緣薄片，其具有至少一凹部；至少一金屬電極，其裝設(shè)于該凹部中，且該金屬電極具有一電極作用面及一信號(hào)輸出端，以利用該電極作用面產(chǎn)生電極作用，該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的試片，其特征在于，還包括一金屬薄膜，且該金屬薄膜與該金屬電極為一體成型；及/或一導(dǎo)電條，且該導(dǎo)電條是與該金屬電極為一體成型，以置于該絕緣薄片的該凹部?jī)?nèi)。
9.一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其特征在于，包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔；至少一金屬電極，其裝設(shè)于該通孔中，且該金屬電極具有一電極作用面及一電極銜接面，以利用該電極作用面產(chǎn)生電極作用；以及至少一印刷導(dǎo)電條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上，并具有一導(dǎo)電條銜接端及一信號(hào)輸出端，該導(dǎo)電條銜接端電連接至該電極銜接面，而該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的試片，其特征在于，該金屬電極是為一銅電極。
11.一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片，其特征在于，包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔；以及至少一金屬電極，其裝設(shè)于該通孔中，且該金屬電極具有一電極作用面及一信號(hào)輸出端，以利用該電極作用面產(chǎn)生電極作用，該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的試片，其特征在于，該絕緣薄片至少具有二通孔，以容納該電極組，且該絕緣薄片具有一卡榫，以置放該試片于一量測(cè)儀表上，該卡榫即被固定于該量測(cè)儀表的一卡槽內(nèi)。
13.一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片的制造方法，其特征在于，包括如下步驟提供一絕緣薄片，其具有至少二凹部；制備一導(dǎo)電素材組，其具有至少一第一及一第二導(dǎo)電素材；至少修正完成該第一導(dǎo)電素材，以形成一修正電極；以及置放該修正電極及該第二導(dǎo)電素材于該二凹部，以形成該拋棄式化學(xué)感測(cè)試片。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括一電鍍程序，用于修正該第一導(dǎo)電素材以形成一金屬薄膜，以獲致該修正電極；以一印刷程序，用以印刷至少一導(dǎo)電條以形成至少一信號(hào)輸出端，并電連接該電極的輸出信號(hào)至該信號(hào)輸出端；及/或一化學(xué)試劑固化程序，用于修正該電極以獲致一酶電極。
全文摘要
本發(fā)明為一種拋棄式電化學(xué)式感測(cè)試片的結(jié)構(gòu)及其制作方法，其結(jié)構(gòu)包含一絕緣薄片，其具有至少一通孔和至少一導(dǎo)電素材，其裝設(shè)于該通孔中；一金屬薄膜，蓋覆于該導(dǎo)電素材上以合成一電極，且該電極具有一電極作用面及一電極銜接面，以利用該電極作用面產(chǎn)生一電極作用；以及至少一印刷導(dǎo)電條，其裝設(shè)于該絕緣薄片上，并具有一導(dǎo)電條銜接端及一信號(hào)輸出端，該導(dǎo)電條銜接端電連接至該電極銜接面，而該信號(hào)輸出端則用以輸出該電極作用產(chǎn)生的一量測(cè)信號(hào)。
文檔編號(hào)G01N27/30GK1548952SQ03130909
公開(kāi)日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者黃椿木 申請(qǐng)人:黃椿木