[go: up one dir, main page]

CN101685076A - 传感器基板及其制造方法 - Google Patents

传感器基板及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101685076A
CN101685076A CN200910173890A CN200910173890A CN101685076A CN 101685076 A CN101685076 A CN 101685076A CN 200910173890 A CN200910173890 A CN 200910173890A CN 200910173890 A CN200910173890 A CN 200910173890A CN 101685076 A CN101685076 A CN 101685076A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base plate
insulating layer
electric conductivity
liquid
sensor base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910173890A
Other languages
English (en)
Inventor
花园博行
山崎博司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of CN101685076A publication Critical patent/CN101685076A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49126Assembling bases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155Manufacturing circuit on or in base

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

传感器基板的制造方法包括:准备绝缘层的工序;在绝缘层上形成至少一对电极的工序;以及利用超声波喷涂法在绝缘层上喷涂导电性成分含有液,以覆盖上述电极,形成导电性层的工序。

Description

传感器基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及传感器基板的制造方法、以及利用该制造方法得到的传感器基板,更详细而言,涉及主要用于检测气体的种类或量的传感器基板的制造方法、以及利用该制造方法得到的传感器基板。
背景技术
以往,检测气体或液体的物质传感器被用于各种工业用途。这样的物质传感器用于特定的气体或液体的定性分析或定量分析等。
例如,提出了设置多个传感器阵列的技术方案,该传感器阵列包括含有导电性物质的寄存器,以及互相隔开间隔配置的、通过寄存器电连接的第一及第二导电性导线(例如参照日本专利特表平11-503231号公报)。
发明内容
然而,在日本专利特表平11-503231号公报中,通过分别涂布含有与各传感器阵列的寄存器对应的导电性物质以及溶解该导电性物质的溶剂的溶液,使其与第一及第二导电性导线接触,然后干燥,形成各寄存器(溶液铸模)。另外,也已知利用空气喷涂法涂布该溶液的技术方案。
但是,若单纯地将上述的溶液涂布在第一及第二导电性导线上、或者利用空气喷涂法进行涂布,则在涂布后到干燥的期间会发生浸润扩散。因此,在溶液中的溶剂蒸发时,溶液所含有的导电性物质会凝聚和/或分布不均,据此,形成的寄存器的厚度或体积有时会不均等。其结果是,由上述的方法形成的寄存器有时无法高精度地检测物质。另外,在上述的方法中,由于上述溶液的过量涂布或者飞散等,会产生材料损耗这样的不理想情况。
本发明的目的在于提供一种通过以均等的厚度形成导电性层,可以制造能以优良的精度检测物质的传感器基板的传感器基板的制造方法,以及利用该制造方法得到的传感器基板。
本发明的传感器基板的制造方法的特征是包括:准备绝缘层的工序;在上述绝缘层上形成至少一对电极的工序;以及利用超声波喷涂法在上述绝缘层上喷涂导电性成分含有液,以覆盖上述电极,形成导电性层的工序。
另外,在本发明的传感器基板的制造方法中,较为理想的是上述导电性成分含有液含有有机溶剂、导电性粒子及非导电性物质。
另外,在本发明的传感器基板的制造方法中,较为理想的是上述导电性成分含有液在25℃下的粘度是0.05Pa·s以下。
另外,本发明包含利用上述的传感器基板的制造方法得到的传感器基板。
利用本发明的传感器基板的制造方法,可以均等地形成导电性层。
另外,利用本发明的传感器基板的制造方法,导电性成分含有液的损耗减少,因此,可以降低传感器基板的制造的成本。
另外,采用利用这样的传感器基板的制造方法得到的传感器基板,能可靠且以优良的精度实施物质的检测。
附图说明
图1是表示利用本发明的传感器基板的制造方法得到的传感器基板的一个实施方式的俯视图。
图2是表示沿图1的A-A线的剖视图。
图3是表示图1所示的传感器基板的制造方法的制造工序图,
(a)表示准备基底绝缘层的工序,
(b)表示形成导体图案的工序,
(c)表示形成保护层的工序,
(d)表示形成导电性层的工序。
图4是表示本发明的传感器基板的其他实施方式(检测部的电极为8个的形态)的剖视图。
图5是表示本发明的传感器基板的其他实施方式(导电性层只覆盖电极的各侧面的形态)的剖视图。
具体实施方式
图1是表示利用本发明的传感器基板的制造方法得到的传感器基板的一个实施方式的俯视图;图2是表示沿图1的A-A线的剖视图;图3是表示图1所示的传感器基板的制造方法的制造工序图。另外,为了明确示出导体图案的相对配置,图1中省略了保护层11。
图1中,该传感器基板1包括:基底绝缘层2、形成于基底绝缘层2上的导体图案8。
基底绝缘层2例如由沿长度方向延伸的矩形的片材形成。
导体图案8在基底绝缘层2的表面形成为包括一对布线6的布线电路图案。
一对布线6沿与长度方向垂直的方向(以下称作宽度方向)互相隔开间隔相对配置,沿着长度方向延伸而形成。
具体而言,一对布线6包括:配置在宽度方向一侧的第一布线6A、配置在宽度方向另一侧的第二布线6B。另外,一对布线6在其长度方向一侧端部向相对方向内侧弯曲,与电阻检测器10连接。
另外,如图2所示,在导体图案8形成覆盖导体图案8的保护层11。
保护层11直接形成在第一布线6A及第二布线6B的表面(上表面及侧面)。
而且,这样形成的传感器基板1包括检测部3。
检测部3是传感器基板1上用于检测物质的区域,如图1所示,在基底绝缘层2上,划定为俯视近似矩形。另外,检测部3包括一对(两个)电极5与导电性层7。
即,一对电极5是一对布线6中包含在检测部3的区域内的部分。另外,在一对电极5中,与第一布线6A对应的电极5为第一电极5A,与第二布线6B对应的电极5为第二电极5B。
导电性层7在基底绝缘层2上形成为俯视近似矩形,以覆盖一对电极5,围成检测部3的外形形状。
更具体而言,导电性层7形成在基底绝缘层2的上表面,与保护层11的表面、从保护层11露出的基底绝缘层2的上表面接触。据此,导电性层7在第一电极5A及第二电极5B间,与第一电极5A及第二电极5B电连接。
接下来,参照图3说明制造该传感器基板1的方法。
首先,在本方法中,如图3(a)所示,准备基底绝缘层2。
作为形成基底绝缘层2的绝缘材料,例如可以使用液晶聚合物(LCP、芳香族或者脂肪族二羟基化合物的聚合物、芳香族或者脂肪族二羧酸的聚合物、芳香族羟基羧酸的聚合物、芳香族二胺、芳香族羟基胺或者芳香族氨基羧酸的聚合物等)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚醚腈、聚醚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚氯乙烯等合成树脂等。可以单独使用或者并用这些绝缘材料。
另外,作为这样的绝缘材料,较为理想的是使用吸水率、湿度膨胀系数、热膨胀系数及气体透过率较低的材料。
较为理想的是使用液晶聚合物或者聚对苯二甲酸乙二醇酯。液晶聚合物或者聚对苯二甲酸乙二醇酯由于吸水率或气体透过率(氧透过率等)较低,因此可以防止基底绝缘层2因吸收气氛中的水蒸气而溶胀,另外,可以防止气体或水蒸气从基底绝缘层2的下表面透过而给导电性层7带来影响。因此,可以防止因这样的基底绝缘层2的溶胀而误检测、以及因基底绝缘层2的透过的影响而误检测。
为了准备基底绝缘层2,例如,准备上述绝缘材料的片材。另外,也可以在未图示的剥离板上利用铸模将绝缘材料的清漆成膜,干燥后,根据需要使其固化来准备。
另外,作为上述的绝缘材料的片材,可以使用市售产品,例如使用VECSTAR系列(液晶聚合物片材、可乐丽株式会社制造)、BIAC系列(液晶聚合物片材、日本戈尔泰克斯株式会社制造)、露米勒(Lumirror)系列(聚对苯二甲酸乙二醇酯片材、东丽株式会社制造)等。
通过这样形成的基底绝缘层2的厚度例如是5至30μm,较为理想的是5至25μm。
接下来,在本方法中,如图3(b)所示,在基底绝缘层2上形成导体图案8。
作为形成导体图案8的材料,例如可以使用铜、镍、金、锡、铑、焊锡、或者它们的合金等导体材料,从导电性及加工性的观点来看,较为理想的是使用铜。
导体图案8例如可以利用印刷法、加成法、减成法等已知的图案形成法形成为上述的布线电路图案。
在印刷法中,例如,将含有上述材料的微粒的糊料以上述的图案丝网印刷在基底绝缘层2的表面,然后进行烧结。据此,在基底绝缘层2的表面直接形成导体图案8。
在加成法中,例如,首先在基底绝缘层2的表面形成未图示的导体薄膜(种膜)。导体薄膜是利用溅射法、较为理想的是铬溅射法及铜溅射法,依次层叠铬薄膜与铜薄膜。
接下来,在该导体薄膜的表面形成与上述的导体图案相反图案的抗镀膜后,在从抗镀膜露出的导体薄膜的表面利用电解镀覆形成导体图案8。之后,去除抗镀膜及层叠有该抗镀膜部分的导体薄膜。
在减成法中,例如,首先准备在基底绝缘层2的表面预先层叠有由上述导体材料构成的导体层的双层基体材料(铜箔双层基体材料等),在该导体层上层叠干膜抗蚀膜后,曝光及显影,形成与上述的导体图案8相同图案的蚀刻抗蚀膜。之后,通过对从蚀刻抗蚀膜露出的导体层进行化学蚀刻(湿法蚀刻),然后去除蚀刻抗蚀膜,形成导体图案8。另外,在准备双层基体材料时,也可以根据需要使已知的粘接剂层存在于基底绝缘层2与导体层之间。
另外,在由上述的减成法形成导体图案8时,可以使用市售产品作为铜箔双层基体材料,例如,使用在由液晶聚合物构成的基底绝缘层2的表面预先层叠有由铜构成的导体层的液晶聚合物覆铜层压板(ESPANEX L系列、单面品、标准型/P型、新日铁化学株式会社制造)。
在这些图案形成法中,较为理想的是使用印刷法。利用该方法,可以在基底绝缘层2的表面可靠地直接形成导体图案8,因此可以高精度地实施特定气体的检测。
通过这样形成的导体图案8的厚度例如是5至30μm,较为理想的是5至20μm。另外,各条布线6的长度(长度方向长度)可以相同或者相异,例如是5至100mm,较为理想的是5至50mm。各条布线6(电极5)的宽度(宽度方向长度)例如是10至500μm,较为理想的是20至300μm。另外,各条布线6(电极5)间的间隔例如是0.1至10mm,较为理想的是0.2至4mm。
然后,利用形成这样的导体图案8,同时形成一对电极5。
接下来,在本方法中,如图3(c)所示,形成保护层11以覆盖导体图案8。
作为形成保护层11的材料,例如可以使用金等金属材料。若保护层11形成为金层,则即使检测的特定气体是酸性气体,也可以利用该金层可靠地防止导体图案8的腐蚀。
该保护层11例如可以利用溅射法、例如非电解镀覆或电解镀覆等镀覆等已知的薄膜形成法,覆盖导体图案8而形成。
通过这样形成的保护层11的厚度例如是0.05至3μm,较为理想的是0.5至1.5μm。
接下来,在本方法中,如图3(d)所示,在基底绝缘层2上形成俯视近似矩形的导电性层7,以覆盖保护层11。
导电性层7由导电性材料形成,该导电性材料例如由导电性的导电性粒子和根据特定气体的种类或量(浓度)而溶胀的非导电性物质的混合物形成。
作为导电性粒子,例如可以使用有机导电体、无机导电体、或者有机/无机的混合导电体等。
作为有机导电体,例如可以使用聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔等导电性聚合物,例如炭黑、石墨、焦炭、C60等碳质物质,例如N,N’-四甲基对苯二胺氯醌、四氰基喹啉并二甲烷-碱金属络合物、四硫富瓦烯-卤素络合物等电荷转移络合物等。
作为无机导电体,例如可以银、金、铜、铂等金属,例如金铜合金等上述金属的合金,例如硅、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、硫化钼(MoS2)、氧化钛(TiO2)等高掺杂半导体,例如氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)、氧化铂钠(NaxPt3O4)等导电性金属氧化物,例如YBa2Cu3O7、Tl2Ba2Ca2Cu3O10等超导电体等。
作为有机/无机的混合导电体,例如可以使用四氰基-铂络合物、铱-卤甲酰基(ハロカルボニル)络合物、层叠大环络合物等。
可以单独使用或者并用这些导电性粒子。
作为非导电性物质,例如可以使用主链碳聚合物、主链无环杂原子聚合物、主链杂环聚合物等非导电性有机聚合物。
作为主链碳聚合物,例如可以使用聚二烯、聚烯烃、聚丙烯酸类、聚甲基丙烯酸类、聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚卤代乙烯、聚乙烯腈、聚乙烯酯、聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、聚丙炔、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯等。
作为主链无环杂原子聚合物,例如可以使用多氧化物、聚碳酸脂、聚酯、聚酐、聚氨酯、聚磺酸酯、聚硅氧烷、聚硫化物、聚硫酯、聚砜、聚磺酰胺、聚酰胺,聚酰胺胺(聚酰胺胺树枝状大分子(dendrimer))、聚脲、聚磷腈、聚硅烷、聚硅氮烷等。
作为主链杂环聚合物,例如可以使用聚(呋喃四羧酸二酰亚胺)、聚苯并噁唑、聚噁二唑、聚苯并噻嗪并吩噻嗪、聚苯并噻唑、聚吡嗪并喹喔啉、聚均苯四甲酰亚胺(polypiromenitimides)、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚羟基吲哚、聚氧代异吲哚满、聚二氧代异吲哚满、聚三嗪、聚哒嗪、聚哌嗪、聚吡啶、聚哌啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯烷、聚碳硼烷、聚氧杂二环壬烷、聚二苯并呋喃、聚苯酞、聚缩醛类、聚乙烯吡咯烷酮、聚双酚、或者其他烃等。
另外,作为非导电性物质,例如也可以使用聚酯丙烯酸酯低聚物等低聚物。
可以单独使用或者并用这些非导电性物质。
为了形成导电性层7,调制含有有机溶剂、导电性粒子及非导电性物质(或者它们的前体物质(单体))的导电性成分含有液(溶液和/或悬浮液),利用超声波喷涂法将其喷涂在基底绝缘层2上。
作为有机溶剂,沸点为40至120℃的较为理想,例如可以例举丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类,例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等醇类,例如甲苯、二甲苯等芳香族烃类,例如二氯甲烷等卤化烃类,例如四氢呋喃(THF)等醚类,例如乙腈等腈类等。
可以单独使用或者并用这些有机溶剂。
在以溶液的形式调制导电性成分含有液时,选择可以溶解导电性粒子及非导电性物质(或者它们的前体物质)的有机溶剂(溶剂)作为有机溶剂,将这样的有机溶剂、导电性粒子及非导电性物质(或者它们的前体物质)混合并使其溶解。
另外,在以悬浮液的形式调制导电性成分含有液时,选择可以分散导电性粒子有机溶剂(分散介质)作为有机溶剂,使导电性粒子悬浮在这样的有机溶剂中。另外,在这样的情况下,例如利用强制搅拌机或超声波搅拌机等已知的搅拌机,使导电性粒子悬浮在有机溶剂中。另外,在调制悬浮液时,在使用多种导电性粒子的情况下,也可以使一部分悬浮,使其余部分溶解。
导电性成分含有液的调制过程中的各成分的混合比例为:相对100重量份的非导电性物质,导电性粒子例如为10至50重量份,较为理想的是20至35重量份;有机溶剂例如为2000至20000重量份,较为理想的是5000至15000重量份。
另外,可以根据需要向导电性成分含有液添加催化剂等已知的添加剂。
另外,在调制导电性成分含有液时,例如在使用导电性粒子的前体物质时,随着利用超声波喷涂法进行的导电性成分含有液的喷涂、以及有机溶剂的蒸发,前体物质(单体)进行反应(聚合),生成导电性粒子。更具体而言,例如在使用吡咯作为前体物质的情况下,在喷涂含有THF、吡咯及磷钼酸(催化剂)的导电性成分含有液(溶液)时,以及在THF蒸发时,吡咯被氧化而发生聚合,生成聚吡咯。
另外,这样调制的导电性成分含有液在25℃下的粘度例如是0.05Pa·s以下,较为理想的是1×10-4至0.05Pa·s,更为理想的是5×10-4至0.01Pa·s。
超声波喷涂法是使用超声波的喷涂法,例如利用超声波振荡将液体制成具有微细的粒径的液滴(雾状)进行喷雾。据此,可以将涂覆液均等且没有浪费地涂布在对象物。
若利用超声波喷涂法对基底绝缘层2喷涂导电性成分含有液,则导电性成分含有液被制成微细的粒径的液滴进行喷雾。因此,在导电性成分含有液的液滴到达基底绝缘层2为止的时间内,导电性成分含有液中的有机溶剂会蒸发。因此,利用超声波喷涂法,可以抑制导电性成分含有液的浸润扩散,其结果是,可以抑制导电性材料(导电性粒子及非导电性物质)的凝聚和/或分布不均。
在利用超声波喷涂法喷涂导电性成分含有液时,超声波的频率例如是20至150kHz,较为理想的是60至120kHz。若超声波的频率位于上述范围,则可以将喷涂的导电性成分含有液形成为比空气喷涂法中的液滴更微细的粒径的液滴。
更具体而言,例如若使用60kHz的超声波,则可以将导电性成分含有液的粒径形成为约35μm以下,若使用120kHz的超声波,则可以将导电性成分含有液的粒径形成为约20μm以下。
若导电性成分含有液的粒径比较微细,则可以将导电性成分含有液更均等地喷涂在基底绝缘层2上,因此可以使得到的导电性层7的厚度更为均等。
另外,在利用超声波喷涂法在基底绝缘层2喷涂上述的导电性成分含有液时,也可以使用一般的市售的超声波喷射装置。作为这样的超声波喷射装置,例如可以例举超声波喷射喷嘴(索诺科技(Sono-Tec)株式会社制造)等。
在基底绝缘层2喷涂导电性成分含有液时,更具体而言,例如,首先将超声波喷射装置的喷射口设置为朝向基底绝缘层2,接下来,从超声波喷射装置的喷射口向距离该喷射口例如10至200mm、较为理想的是30至100mm的基底绝缘层2喷雾导电性成分含有液。
若这样进行喷雾,则从喷射口喷射的导电性成分含有液在到达基底绝缘层2的过程中,导电性成分含有液中的有机溶剂会良好地蒸发。
另外,在喷涂这样的导电性成分含有液时,在导电性成分含有液以具有微细的粒径的液滴的形式自然下落时,例如也可以根据需要导入辅助气体。
作为辅助气体,例如可以例举氮、氩、空气等,喷嘴口径为约1mmφ时,其排出压力例如是0.05至5.0kPa,较为理想的是0.3至1.0kPa。
另外,在将导电性成分含有液喷涂为规定的图案时,例如也可以根据需要使用掩模。更具体而言,在喷涂导电性成分含有液前,利用以规定图案开口的掩模覆盖基底绝缘层2,接下来,从基底绝缘层2及掩模的上方喷涂导电性成分含有液,之后去除掩模。据此,可以将导电性成分含有液喷涂为规定的图案。
另外,导电性成分含有液例如是在常温喷涂的。
这样,通过将导电性成分含有液喷涂在基底绝缘层2,可以形成导电性层7。
另外,也可以根据需要对形成的导电性层7进行掺杂处理(例如暴露在碘中的处理),从而赋予导电性。
导电性层7的厚度例如是0.01至50μm,较为理想的是0.1至20μm,更为理想的是0.2至10μm。
据此,可以形成检测部3。
在通过这样形成的检测部3的导电性层7中,在第一电极5A及第二电极5B间,由导电性粒子形成的电气路径(通道)由于由非导电性物质形成的间隙,会成为电障碍。由于该非导电性物质的间隙,在第一电极5A及第二电极5B间被赋予规定的电阻,通过导电性层7基于后述的特定的气体的吸收或吸附而溶胀,上述的规定电阻会变化。
另外,在检测部3中,导电性层7的种类可以相同或者相异。
另外,由于该传感器基板1包括基底绝缘层2与导体图案8,因此形成作为布线电路基板。
之后,如图1所示,将一对布线6与各电阻检测器10连接。据此,可以制造传感器基板1。
接下来,说明使用该传感器基板1检测特定的气体的方法。
首先,在本方法中,将传感器基板1配置在希望检测特定的气体的场所。
被传感器基板1检测的特定的气体没有特别限定,例如可以例举烷烃、烯烃、炔烃、丙二烯、醇、醚、酮、醛、羰基、碳负离子等有机物质、上述有机物质的衍生物(例如卤化衍生物等)、糖等生物化学分子、异戊二烯及类异戊二烯、脂肪酸及脂肪酸的衍生物等化学物质。
之后,在本方法中,利用电阻检测器10检测检测部3的第一电极5A及第二电极5B间的电阻。更具体而言,在特定的气体与导电性层(导电性材料)7的非导电性物质接触时,该非导电性物质会吸收或者吸附特定的气体,根据特定气体的种类和/或量(浓度)而相应地溶胀。若这样,则该导电性层7也会溶胀,据此,导电性层7的第一电极5A及第二电极5B间的电阻值会变化。然后,利用电阻检测器10检测该电阻值的变化。
然后,根据检测到的电阻值的变化,通过具有规定库的未图示的计算机的分析,对特定气体的种类和/或量(浓度)进行定性分析和/或定量分析。
另外,关于这样的电阻值的变化的分析及分析,可以以日本专利特表平11-503231号公报或美国专利5571401号说明书记载的内容为基准进行实施。
然后,在该传感器基板1中,在检测部3,通过利用电阻检测器10检测溶胀的比例根据特定气体的种类或量而相应地变化的导电性层7的电阻值,可以可靠地检测特定的气体。
另外,一般而言,在形成导电性层7时,若使用例如溶液铸模、空气喷涂法、滴落等涂层方法将导电性成分含有液涂布在基底绝缘层2,则在基底绝缘层2上,到涂布的导电性成分含有液干燥的期间会发生浸润扩散。因此,在导电性成分含有液中的有机溶剂蒸发时,导电性粒子有时会发生凝聚或偏向,难以以规定的厚度均等地形成导电性层7。
但是,在该传感器基板1的制造方法中,由于利用超声波喷涂法在基底绝缘层2上喷涂导电性成分含有液,因此可以在喷雾过程中使有机溶剂蒸发。因此,可以抑制导电性成分含有液的浸润扩散,可以使导电性层7的厚度均等。
另外,在该传感器基板1的制造方法中,由于利用超声波喷涂法喷涂导电性成分含有液,形成导电性层7,因此导电性成分含有液的损耗较少,成本非常低廉。
另外,在上述的说明中,以例举传感器基板1,检测的特定物质是气体进行了说明,但在本发明的传感器基板中,检测的物质的状态没有特别限定,例如检测的特定物质也可以是液体。
另外,在上述的说明中,设置了一个检测部3,但检测部3的数量没有特别限定,例如,虽然未图示,但也可以设置两个以上。
另外,在上述的说明中,检测部3的电极5是作为一对电极5(第一电极5A及第二电极5B)而形成的,但只要其数量是两条以上,并且是与电阻检测器10连接的偶数条,就没有特别限定,例如如图4所示,也可以由8个,即4条第一电极5A、4条第二电极5B形成。另外,在图4中,各第一电极5A及各第二电极5B在宽度方向(并列)交替排列。
若这样设置电极5,则可以更高精度地检测特定气体的种类或量(浓度)。
另外,在上述的说明中,使基底绝缘层2的下表面露出,但例如如图3的虚线所示,也可以利用金属层13覆盖基底绝缘层2的下表面。
该金属层13形成在基底绝缘层2下,更具体而言,设置在基底绝缘层2的整个下表面。
作为形成金属层13的金属材料,例如可以使用不锈钢、42合金、铝、铜-铍、磷青铜等。从耐腐蚀性的观点来看,较为理想的是使用不锈钢。
为了设置该金属层13,例如,预先准备上述的金属层13,之后,形成基底绝缘层2。或者,也可以以由金属层13及基底绝缘层2预先依次层叠而成的双层基体材料的形式准备金属层13及基底绝缘层2。并且,也可以以由金属层13、基底绝缘层2及导体层(用于形成导体图案8的导体层)预先依次层叠而成的三层基体材料的形式进行准备。作为这样的三层基体材料,可以使用市售产品,例如,可以使用在由铜构成的金属层13的表面预先层叠由液晶聚合物构成的基底绝缘层2及由铜构成的导体层而成的液晶聚合物覆铜层压板(ESPANEX L系列、双面品、标准型/P型、新日铁化学株式会社制造)。
另外,金属层13的厚度例如是0.05至50μm,较为理想的是0.1至20μm。
若将这样的金属层13设置在基底绝缘层2、尤其是由气体透过率较高的绝缘材料构成的基底绝缘层2下,则由于金属层13可以阻断欲从下侧与基底绝缘层2接触的气体,因此可以防止基底绝缘层2因吸收气氛中的水蒸气而溶胀,可以防止气体或水蒸气从基底绝缘层2的下表面透过而给导电性层7带来影响。因此,可以防止因这样的基底绝缘层2的膨胀润湿而误检测、以及因基底绝缘层2的透过的影响而误检测。
另外,在上述的说明中,形成导电性层7以覆盖电极5的表面、即电极5的上表面及各侧面,但只要与第一电极5A及第二电极5B连接而形成即可,例如如图5所示,也可以形成只覆盖电极5的各侧面(保护层11的各侧面)的导电性层7。另外,在各检测部3,导电性层7形成为其上表面与保护层11的上表面在宽度方向为同一面。
另外,在上述的说明中,形成保护层11以覆盖导体图案8,但例如虽然未图示,也可以形成保护层11,使其只覆盖电极5而不覆盖不包含在检测部3的区域内的布线6。
并且,另外,在上述的说明中,形成了保护层11,但例如,虽然未图示,也可以不形成保护层11,使电极5与导电性层7直接接触。
实施例
下面通过实施例及比较例进一步具体说明本发明,但本发明不限于任何实施例及比较例。
(传感器基板的制造)
实施例1
准备在作为基底绝缘层的厚度为25μm的液晶聚合物片材的表面预先层叠作为导体层的厚度为12μm的铜箔而成的液晶聚合物覆铜层压板(型号:ESPANEX L-12-25-00NE、单面品、标准型、新日铁化学株式会社制造),利用减成法,形成具有一对电极的导体图案(参照图3(b))。另外,各个电极(布线)的宽度是0.25mm,各条布线(电极)间的间隔是1.5mm。
接下来,在各导体图案的表面形成厚度0.5μm的金层(参照图3(d))。
接下来,掺入40mg炭黑(Black pearl2000)、150mg聚乙烯醇、20mL甲苯,混合,调制成导电性成分含有液。该导电性成分含有液在25℃下的粘度为0.01Pa·s。
接下来,使用超声波喷射喷嘴(AccuMist Nozzle、索诺科技株式会社制造),将得到的导电性成分含有液喷涂在基底绝缘层2上(参照图3(d))。
另外,导电性成分含有液的喷涂中,超声波的频率为60kHz,25℃下,导入有辅助气体(空气气体、排出压力0.4kPa、喷嘴口径约1mmφ)。另外,从超声波喷射喷嘴的前端到基底绝缘层2的距离为4cm。
实施例2
除了超声波的频率为120kHz以外,与实施例1一样,制造传感器基板。
比较例1
除了使用阿耐思特岩田(ァネスト岩田)制造的气刷(HP-CPlus)将导电性成分含有液喷涂在基底绝缘层2上以外,与实施例1一样,制造传感器基板。
比较例2
除了使用已知的注射器将导电性成分含有液滴在基底绝缘层2上以外,与实施例1一样,制造传感器基板。
(评价)
(外观)
在根据实施例1、2制造的传感器基板中,在传感器基板的表面形成均等的导电性层。
在根据比较例1制造的传感器基板中,确认了炭黑会在传感器基板的表面凝聚。
在根据比较例2制造的传感器基板中,确认了传感器基板的整个表面会被有机溶剂润湿,炭黑会凝聚及分布不均。
(电极间的导通)
在根据实施例1、2制造的传感器基板中,可以得到稳定的电阻值。
在根据比较例1制造的传感器基板中,虽然可以导通,但无法得到稳定的电阻值。
在根据比较例2制造的传感器基板中,大致无法导通。
(传感器功能)
使用根据实施例1、2制造的传感器基板,使该基板暴露在含有已知浓度的乙醇气体的气体(蒸气)气氛中,实施该气氛下的乙醇气体的检测。
其结果是,可以用实施例1、2的传感器基板,检测与已知浓度相当的乙醇气体。
另外,上述说明提供了作为本发明例举的实施方式,但这只是单纯的例举,并非限定性的解释。对于该技术领域的从业人员明显是本发明的变形例包含在权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种传感器基板的制造方法,其特征在于,包括:
准备绝缘层的工序;
在所述绝缘层上形成至少一对电极的工序;以及
利用超声波喷涂法在所述绝缘层上喷涂导电性成分含有液,以覆盖所述电极,形成导电性层的工序。
2.如权利要求1所述的传感器基板的制造方法,其特征在于,所述导电性成分含有液包含有机溶剂、导电性粒子及非导电性物质。
3.如权利要求1所述的传感器基板的制造方法,其特征在于,所述导电性成分含有液在25℃下的粘度是0.05Pa·s以下。
4.一种传感器基板,其特征在于,由包括如下工序的传感器基板的制造方法得到:
准备绝缘层的工序;
在所述绝缘层上形成至少一对电极的工序;以及
利用超声波喷涂法在所述绝缘层上喷涂导电性成分含有液,以覆盖所述电极,形成导电性层的工序。
CN200910173890A 2008-09-19 2009-09-18 传感器基板及其制造方法 Pending CN101685076A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008241425 2008-09-19
JP2008241425 2008-09-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101685076A true CN101685076A (zh) 2010-03-31

Family

ID=41278393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910173890A Pending CN101685076A (zh) 2008-09-19 2009-09-18 传感器基板及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8522428B2 (zh)
EP (1) EP2166346B1 (zh)
JP (1) JP5315156B2 (zh)
CN (1) CN101685076A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102854223A (zh) * 2012-07-30 2013-01-02 中国人民公安大学 黑色字迹鉴别仪
CN115753909A (zh) * 2017-04-05 2023-03-07 松下控股株式会社 气体传感器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215522A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines durch einen Kanal strömenden fluiden Mediums
DE102016217775A1 (de) * 2016-09-16 2018-03-22 Robert Bosch Gmbh Sensorelement zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum
JP7461340B2 (ja) * 2019-03-28 2024-04-03 パナソニックホールディングス株式会社 ガス吸着体、ガス吸着装置及びガスセンサ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1196482A (zh) * 1997-01-31 1998-10-21 松下电器产业株式会社 生物传感器及其制造方法
US6794052B2 (en) * 1994-10-18 2004-09-21 The Regents Of The University Of California Polymer arrays from the combinatorial synthesis of novel materials
WO2007103342A2 (en) * 2006-03-03 2007-09-13 Gentex Corporation Electro-optical element including imi coatings
WO2008084582A1 (ja) * 2007-01-12 2008-07-17 Nitto Denko Corporation 物質検知センサ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0337559A (ja) * 1989-07-04 1991-02-18 Ryutoku Yosomiya アンモニアセンサー
US5725957A (en) * 1994-07-29 1998-03-10 Donnelly Corporation Transparent substrate with diffuser surface
US5571401A (en) 1995-03-27 1996-11-05 California Institute Of Technology Sensor arrays for detecting analytes in fluids
US5920455A (en) * 1997-05-01 1999-07-06 Wilson Greatbatch Ltd. One step ultrasonically coated substrate for use in a capacitor
JP4320069B2 (ja) * 1998-09-28 2009-08-26 セイコーエプソン株式会社 センサーデバイス作成方法
JP5130616B2 (ja) * 2005-09-29 2013-01-30 凸版印刷株式会社 薄膜形成装置
US7465597B2 (en) 2006-06-29 2008-12-16 Home Diagnostics, Inc. Method of manufacturing a diagnostic test strip

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6794052B2 (en) * 1994-10-18 2004-09-21 The Regents Of The University Of California Polymer arrays from the combinatorial synthesis of novel materials
CN1196482A (zh) * 1997-01-31 1998-10-21 松下电器产业株式会社 生物传感器及其制造方法
WO2007103342A2 (en) * 2006-03-03 2007-09-13 Gentex Corporation Electro-optical element including imi coatings
WO2008084582A1 (ja) * 2007-01-12 2008-07-17 Nitto Denko Corporation 物質検知センサ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡文成: "《超声喷雾热解法制备钛酸锶钡薄膜工艺及性能研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102854223A (zh) * 2012-07-30 2013-01-02 中国人民公安大学 黑色字迹鉴别仪
CN115753909A (zh) * 2017-04-05 2023-03-07 松下控股株式会社 气体传感器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010096747A (ja) 2010-04-30
EP2166346B1 (en) 2015-11-04
JP5315156B2 (ja) 2013-10-16
EP2166346A1 (en) 2010-03-24
US8522428B2 (en) 2013-09-03
US20100073886A1 (en) 2010-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101776631B (zh) 物质检测传感器
CN101622529B (zh) 物质检测传感器
CN101685076A (zh) 传感器基板及其制造方法
KR101247431B1 (ko) 구리 도체막 및 그 제조방법, 도전성 기판 및 그 제조방법, 구리 도체 배선 및 그 제조방법, 및 처리액
US8070986B2 (en) Silver paste for forming conductive layers
CN103052682B (zh) 液状组合物、以及使用了其的电阻体膜、电阻体元件及配线板
WO2004005413A1 (en) Low sintering temperatures conductive nano-inks and a method for producing the same
CN101291808A (zh) 层叠体及其制造方法
KR20090040303A (ko) 전자 회로 부품의 제조 방법
JP2002523892A (ja) 電子回路およびコンポーネントの印刷
WO2012067490A1 (en) Ion selective electrode
KR19980081191A (ko) 도전성 페이스트 및 그 제조방법과 그것을 이용한 프린트 배선기판
JP6591975B2 (ja) 導体組成物インク、導体、積層体、積層配線基板および電子機器
JP5007211B2 (ja) 物質検知センサの製造方法
JP2010249692A (ja) 物質検知センサ
US20120241070A1 (en) Method of making a biochemical test strip
JP4729855B2 (ja) 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ回路、電子デバイスおよび電子機器
JP5995662B2 (ja) パターン化されためっき物
JP4606192B2 (ja) 回路板の製造方法
KR20160092092A (ko) 구리―아민 복합체를 포함하는 전도성 잉크 조성물의 제조방법
Inada et al. Material Technology of Conductive Wiring for Ink-jet Print
KR20250044185A (ko) 금 착물을 포함하는 전도성 잉크 조성물
CN101156214B (zh) 导电性膏组合物和印刷线路板
Zhou et al. Rhodium-activated electroless plating for copper deposition on epoxy resin substrate
KR20060008099A (ko) 배선형성용 조성물, 이를 이용한 배선형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20100331