CN213957224U - 一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，包括柔性电路板和电极组，柔性电路板卷曲成柱状形成传感器壳体，电极组设置在柔性电路板上，传感器壳体的顶端和传感器壳体的底端各设置有一个密封件，传感器壳体上设置有焊盘，传感器壳体内部填充有电解质，本实用新型解决了由于微型化传感器的体积以及面积受限，参比电极面积较小，因而其参考电势的稳定度不高，存在潜在漂移，使用寿命受限以及现有电化学传感器加工工艺相对复杂、成本较高等问题。

Description

一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，具体涉及一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构。

背景技术

电化学传感器是基于待测物的电化学性质并将待测物化学量转变成电学量进行传感检测的一种传感器，在使用时通过测量目标电化学反应中产生的电位、电流等电信号的变化来表征待测物的电化学属性。

在众多的传感器类型中，电化学传感器具有体积相对较小、功耗低、结构简单、成本低廉等优势，已经逐渐成为研究领域的重点，具有广泛的应用范围。但其也存在测量漂移、测量精度下降、需要定期校准和维护等问题。随着电化学传感器进一步小型化、微型化以及智能化，可以被更广泛地应用于科研、医疗、工业、国防、环境等众多领域。

电化学传感器通常由电极组、电解液和渗透膜组成。电极组可以采用2个电极(2电极体系)或3个电极(3电极体系)，包括参比电极(reference electrode)，工作电极(working electrode)，有时还会有辅助电极(counter electrode)。参比电极一般是用来提供一个已知的溶液电位，常用类型如标准氢电极，甘汞电极；最常用的是银|氯化银电极。工作电极一般由惰性金属制成，如金属铂、金等；辅助电极一般也由惰性金属制成，但电极面积需要远远大于工作电极。电解液提供了一个可以进行离子交换的环境，能够放生目标电化学反应(氧化还原反应)并有效地将离子电荷传送到电极。电解液环境需要保持稳定且与电极材料兼容进而与参考电极形成稳定的参考电势。电解液离子浓度的变化会直接影响到参考电势的稳定性，因而直接影响到实际测量结果。此外，为了控制其他物质或反应带来的干扰，有些电化学传感器会加入过滤膜(透气膜)，来选择性的使待测物质通过并发生目标电化学反应。

电化学传感器一般采用计时电流测量法，就是电极组在同一电解质溶液中，当电极组间(工作电极和参比电极)被施加了一个特定电压后，目标电化学反应就会在电极组发生，因而会在电极间产生一定的电流。这个反应电流与溶液中的反应速率直接相关，具体来说是与溶解液中的分子扩散到工作电极表面的速率有关，由其扩散模型决定，一般呈线性关系。而扩散模型与待测离子浓度和电极形状、尺寸有关。因此，在传感器电极上施加特定电压并测量其反应电流，经过校准计算后就可以得到特定目标浓度值。

此外，还有一些电化学传感器通过测量电极电势差来表征物理量。此类传感器通常针对特定离子的选择性电极作为工作电极，配合参比电极组成电极组。电极电势是电极中极板与溶液之间的电势差，不同类型的电极会存在不同的电势。而参比电极一般可以认为其电势稳定，不随测量环境变化而变化，但工作电极会在不同离子浓度的溶液中产生不同的电势，因而对比参比电极，测量工作电极和参比电极间的电势差，在校准计算后就可得到溶液中的待测离子浓度值。

目前已经介绍的电化学传感器有以下几种：

1.中国专利申请：基于直接成型介孔碳技术的微型电化学传感器及制作方法，申请公布号：CN104502428A；

2.中国专利申请：一种检测多巴胺的微型电化学传感器的制备方法，申请公布号：CN110940712A；

3.中国专利申请：一种用于血液酶检测的电化学传感器，申请公布号：CN111638256A；

4.中国专利申请：一种溶解氧电化学传感器，申请公布号：CN101042365A；

5.中国专利申请：溶解氧电化学传感器，申请公布号：CN104698045A；

6.极谱法溶解氧传感器。

总之，电化学传感器都面临以下几点问题：

第一、由于微型化传感器的体积以及面积受限，参比电极面积较小，因而其参考电势的稳定度不高，存在潜在漂移，使用寿命受限等问题。

第二、由于微型电化学传感器体积受限，结构简单，没有相对稳定的氯离子浓度环境，参比电极随着周围氯离子浓度的变化而产生电势波动，影响测量精度，因而稳定度不高。

第三、有些工作电极面积是由金属丝封装在玻璃缸中，只暴漏底端的横截面，因而工作电极有效面积较小、灵敏度低下。

第四、体积较大。基于传统玻璃电极、透气膜、参比电极及其电解液的传感器，其体积有钢笔大小，很难进一步小型化。

第五、传统玻璃或硅基结构，韧性不足，易碎易断裂；有些小型化的平板型电化学传感器，其电极尺寸通常很小，传感器响应有限且内部溶解液容量有限，稳定性不高。有的传感器工作电极远离透氧膜，因而响应速度较慢。

第六、加工工艺相对复杂，成本较高。比如基于光学蚀刻法制成的电极，需要昂贵的精密仪器以及超净室环境，复杂的加工工艺，昂贵的生产、物料成本。

由于以上几点问题导致电化学传感器都具有以下需求：

第一、参比电极需要尽可能稳定。比如银|氯化银参比电极就需要工作在一定氯离子浓度的电解液中，而此电解液需要和待测溶液隔离或通过盐桥连接。不同的氯离子浓度环境会产生不同的参比电极电势，因而环境中氯离子浓度的变化会引起参比电极电势的波动。此外参比电极自身的规格和质量也决定了其稳定性，比如银|氯化银参比电极中氯化银的占比。但通过参比电极的电流会一定程度上改变氯化银的占比，因而通常面积较大的参比电极会有助于其稳定性。

第二、工作电极的核心尺寸需要在几十微米尺度，以此来形成微电极，获得更好的溶解扩散效果。同时更大的工作电极面积可以有效提升传感器灵敏度。更大的工作电极面积可以促使更多的目标反应发生，产生更大的反应电流，在测量上，可以获得更大的响应范围，提升测量灵敏度。同时为了满足工作电极核心参数的需要，把核心尺寸控制在一个较小的尺度上，带状电极或多微电极阵列应运而生。

第三、不同的电极间需要保证尽量短的距离，可有效降低传感器的内阻，提升传感器灵敏度和测量精度。

第四、工作电极表面应该尽可能的贴近待测溶液，以此来降低传感器反应时间。

第五、如果使采用的是微电极阵列，阵列单元间应保证一定的空间间隔，以此来保证更好的溶解扩散效果，改善测量质量。

为了解决以上问题及需求，本实用新型提供了基于一种微型三维电极的一种微型电化学传感器的结构以及安装方法。

发明内容

为此，本实用新型提供了一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的第一方面，一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，包括柔性电路板和电极组，柔性电路板卷曲成柱状形成传感器壳体，电极组设置在柔性电路板上，传感器壳体的顶端和传感器壳体的底端各安装有一个密封件，传感器壳体上设置有焊盘，传感器壳体内部填充有电解质，其中密封件可以是密封盖或透气膜等。

进一步地，电极组包括工作电极、辅助电极和参比电极，工作电极设置于柔性电路板上表面，辅助电极设置于柔性电路板上表面，参比电极设置于柔性电路板下表面，柔性电路板上表面为传感器壳体外表面，柔性电路板下表面为传感器壳体内表面。

进一步地，辅助电极和工作电极的间隙中开设有开孔，开孔贯穿柔性电路板，开孔用于连通柔性电路板的上表面和柔性电路板下表面形成工作电极和参比电极间的离子的通道。

进一步地，工作电极为多层结构，工作电极第一层的形状为长条形结构，工作电极的第一层为金属电极，工作电极第二层为绝缘层，绝缘层覆盖在长条形结构上方。

进一步地，绝缘层上设置有圆形孔，圆形孔用于将金属电极暴露出一部分形成工作电极。

进一步地，参比电极形状为往复波浪形或垂直于传感器壳体母线方向的直线形，辅助电极形状为往复波浪形或垂直于传感器壳体母线方向的直线形。

进一步地，密封件和传感器壳体之间通过粘合剂连接，焊盘设置于传感器壳体侧面。

进一步地，传感器壳体内部填充有网状多孔结构，网状多孔结构为电解质胶体、海绵或滤纸中的任意一种，网状多孔结构用于稳固电解质中的离子浓度。

进一步地，还包括柔性透气膜套圈，柔性透气膜套圈覆盖在传感器壳体外表面。

进一步地，还包括透气膜，透气膜覆盖在工作电极和辅助电极上，透气膜和柔性透气膜套圈连接。

根据本实用新型的第二方面，基于微型三维电极的微型电化学传感器的制作方法，使用本实用新型的第一方面任意一项的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，包括以下步骤：

步骤1、生产柔性电路板，柔性电路板上设置裸电极基底并形成各种电极，其中工作电极和辅助电极设置在柔性电路板上表面，参比电极设置在柔性电路板下表面，所有电极均采用表面镀金工艺；

步骤2、在生产出的柔性电路板下表面的参比电极基底上，采用电镀或蒸镀的方法增加金属银层，然后在电路板下表面的参比电极的银层上氯化出银/氯化银电极；

步骤3、把柔性电路板卷成柱状形成传感器壳体，电路板上表面朝外，电路板下表面朝内，在接缝处保留一部分的重叠部分，并用粘合剂固定，确保上下边缘对齐；

步骤4、传感器壳体下端放入密封件，密封件下表面和传感器壳体下端开口下边缘齐平，倒立放置，在密封件上注入粘合剂固定使电路板下端开口封闭；

步骤5、在传感器壳体内部填充电解质；

步骤6、在传感器壳体上端，放入密封件，密封件上表面和传感器壳体上端开口上边缘齐平，在密封件上注入粘合剂固定，使电路板上端开口封闭；

步骤7、在外表面覆盖柔性透气膜套圈或透气膜。

本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型所提供的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构可以极大减小整体尺寸，在尺寸一定时实现电极组的面积最大化，同时简化结构、简化组装、生产步骤、提升其灵敏度、增强稳定性、加快反应速度并降低成本，为进一步推广和在更广的应用场景中使用电化学传感器提供了可能性。

2、本实用新型把传统的2维电极升级为三维设计，充分利用微型化传感器的内、外立体表面，设计实现电极组，在不增大传感器体积的前提下，有效的增大电极组的面积。工作电极面积的增大，可以有效的加强传感器的响应、增加灵敏度。参比电极面积的增大，可以有效的提高稳定度、控制潜在漂移并增加寿命受限。

3、本实用新型把微型电化学传感器的工作电极组设计在一个弧形的表面(柱形外壳的外表面)，使得工作电极或工作电极阵列的单元呈扇形朝向待测环境，可获得更好的扩散效果，提升传感器性能。

4、本实用新型所介绍的微型电化学传感器把电极组设计在传感器壳体的内外表面，充分使用内部的空间来保存电解质。由于空间的增大，可以使电解质容量显著增加；由于外壳的保护，使得内部电解质与外部环境的接触面积显著减少，因此可以有效的降低与外部环境的离子扩散，实现更加稳定的内部离子浓度环境，降低参比电极随着周围离子浓度的变化而产生电势波动，提高稳定度。

5、网状多孔结构的设置可稳固电解质中的离子，减弱与外部环境的离子扩散。

6、本实用新型充分利用传感器壳体的内外面积来设计电极组，透气膜直接贴附于外表面，其设计可以有效的实现体积的微型化，可以很容易实现几个毫米的外形尺寸。

7、本实用新型采用柔性材料作为电极组的基底的同时用作传感器的壳体，其有一定的柔软度和韧性，在受到外部压力时，可以产生一定的形变而不产生断裂，不会出现由于传感器破裂而带来一定的危害，也不会影响传感器的性能。

8、本实用新型把工作电极或工作电极阵列和辅助电极设计在传感器外壳的外表面，透气膜直接贴附于外表面上，最大限度的缩短工作电极和待测环境的距离，降低传感器的反应时间。同时，参比电极设计在传感器壳体的内表面，处于内部稳定的电解质环境中，尽可能的降低和外界环境的接触。同时内外侧的电极通过外壳上的一些小孔进行联通，实现了工作电极和参比电极间的离子联通，类似一个盐桥的作用，但距离很短，使得电极间的阻抗有效降低。

9、本实用新型基于柔性电路板的生产工艺进行加工制造，生产出来的柔性电路板在组装时被卷起形成传感器的核心壳体，柔性电路板上下表面上的电极组组成了最终传感器内外表面的电极组。整个制造流程相对简单，成本较低。

10、辅助电极和参比电极被设计成往复波浪形使得柔性电路板被卷曲成柱状时有效的减少卷曲过程中施加在电极上的压力，防止电极变形、开裂、脱离。

11、工作电极被设计成条状，且长度方向与传感器壳体母线方向垂直，卷曲方向是沿着电极的宽度方向，宽度较小，因此受力较小，这样设计可以有效降低在卷曲过程中在电极上的压力。

12、传感器壳体将平面上的电极转换为曲面上的电极，充分利用传感器壳体内外表面的面积来实现较大的电极。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，通孔的数量和大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型一些实施例提供的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构的平面结构正面图。

图2为图1所示的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的背面图。

图3为本实用新型一些实施例提供的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构的立体结构图。

图4为图3所示的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的剖视图。

图5为本实用新型一些实施例提供的基于一种微型三维电极的一种微型电化学传感器的结构组装步骤图。

图中：1、柔性电路板上表面，2、工作电极，3、绝缘层，4、辅助电极，5、柔性电路板下表面，6、参比电极，7、开孔，8、焊盘，9、密封件，10、粘合剂，11、电解质，12、透气膜。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例中的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，包括柔性电路板和电极组，柔性电路板卷曲成柱形状形成传感器壳体，电极组设置在柔性电路板上，传感器壳体的顶端和传感器壳体的底端各设置有一个密封件9，传感器壳体上设置有焊盘8，传感器壳体内部填充有电解质11。

本实施例中的密封件可为密封盖或透气膜等。

本实施例达到的技术效果为：

1、一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构可以极大的减小整体尺寸，在尺寸一定时实现电极组的面积最大化，同时简化结构，简化组装，生产步骤，提升其灵敏度，增强稳定性，加快反应速度，降低成本，为进一步推广和在更广的应用场景中使用电化学传感器提供了可能性。

2、采用柔性材料作为电极组的基底的同时用作传感器的壳体，其有一定的柔软度和韧性，在受到外部压力时，可以产生一定的形变而不产生断裂，不会出现由于传感器破裂而带来一定的危害，甚至不会影响传感器的性能。

3、本实用新型基于柔性电路板的生产工艺进行加工制造，生产出来的柔性电路板在组装时被卷起形成传感器的核心壳体，柔性电路板上下表面上的电极组组成了最终传感器内外表面的电极组。整个制造流程相对简单，成本较低。

4、传感器壳体将平面上的电极转换为曲面上的电极，充分利用传感器壳体内外表面的面积来实现较大的电极。

实施例2

如图1至图4所示，本实施例中的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，电极组包括工作电极2、辅助电极4和参比电极6，工作电极2设置于柔性电路板上表面1，辅助电极4设置于柔性电路板上表面1，参比电极6设置于柔性电路板下表面5，柔性电路板上表面1为传感器壳体外表面，柔性电路板下表面5为传感器壳体内表面。

在一个具体的实施方式中：工作电极2、辅助电极4和参比电极6，还可布置在电路板的同侧，组装后置于传感器壳体的内表面。其中工作电极2和辅助电极4可为银/氯化银电极，工作电极2还可采用其他的惰性金属。

本实施例中的有益效果为：

1、本实用新型把微型电化学传感器的工作电极2和辅助电极4设计在一个弧形的表面(柱形外壳的外表面)，使得工作电极2(或是工作电极2阵列的单元)呈扇形朝向待测环境，可是获得更好的扩散效果，提升传感器性能。

2、本实用新型基于现有成熟的柔性电路板制造工艺，双面结构或单面结构，直接生产出的PCB电路板可以作为电极基底并形成各种电极，如浸金工艺可以设计出工作电极和辅助电极，在浸金工艺上再电镀或蒸镀金属银，然后氯化出银/氯化银电极。整体生产工艺简单，成本较低。

3、本实用新型电路板设计可以优化布局多电极系统，使得工作电极在满足关键尺寸足够小的同时，实现整体面积较大。

实施例3

如图1至图4所示，本实施例中的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，包括实施例2中的全部技术特征，除此之外，辅助电极4和工作电极2的间隙中开设有开孔7，开孔7贯穿柔性电路板，开孔7用于连通柔性电路板上表面1和柔性电路板下表面5形成工作电极2和参比电极6间的离子的通道。

优选的，工作电极2为多层结构，工作电极2第一层的形状为长条形结构且长度方向垂直于传感器壳体母线方向，工作电极2第二层为绝缘层3，工作电极2的第一层为金属电极，绝缘层3覆盖在长条形结构上方。

优选的，绝缘层3上设置有圆形孔，圆形孔用于将金属电极暴露出一部分形成工作电极2。

可选的，参比电极6形状为复波浪形或垂直于传感器壳体母线方向的直线形，辅助电极4形状为往复波浪形或垂直于传感器壳体母线方向的直线形。

本实施例中的有益效果为：

1、传感器壳体内外侧的电极通过外壳上的一些小孔进行联通，实现了工作电极和参比电极间的离子联通，类似与一个盐桥的作用，但距离很短，使得电极间的阻抗有效降低。

2、辅助电极和参比电极被设计成往复波浪形使得柔性电路板被卷曲成柱状时有效的减少卷曲过程中施加在电极上的压力，防止电极变形、开裂、脱离。

3、工作电极被设计成条状，且长度方向与传感器壳体母线方向垂直，卷曲方向是沿着电极的宽度方向，宽度较小，因此受力较小，这样设计可以有效降低在卷曲过程中在电极上的压力。

实施例4

如图1至图4所示，本实施例中的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，包括实施例3中的全部技术特征，除此之外，密封件9和传感器壳体之间通过粘合剂10连接，粘合剂10用于密封和固定传感器壳体的上下端口，焊盘8设置于传感器壳体侧面。

传感器壳体内部填充有网状多孔结构，网状多孔结构为电解质胶体、海绵或滤纸中的任意一种，网状多孔结构用于稳固电解质11中的离子浓度。

还包括柔性透气膜套圈或透气膜12中的一种，柔性透气膜套圈或透气膜12中的一种覆盖在传感器壳体外表面。

在一个具体的实施方式中，工作电极设置为多层结构，在柔性电路板的条状电极的上面有一层绝缘材料覆盖，并且这一层绝缘材料上有一些圆形孔，从而使下面的金属电极的一部分暴露出来，具体来说，使几个原型的金属部分暴露出来，以此形成工作电极阵列，每一个原型区域都是一个阵列单元，而所有的单元都是内部一体的。

本实施例中的有益效果为：

1、网状多孔结构的设置可稳固电解质中的离子，减弱与外部环境的离子扩散。

2、本实用新型充分利用传感器壳体的内外面积来设计电极组，透气膜直接贴附于外表面，其设计可以有效的实现体积的微型化，可以很容易实现几个毫米的外形尺寸。

3、把工作电极和辅助电极设计在传感器外壳的外表面，透气膜直接贴附于外表面上，最大限度的缩短工作电极和待测环境的距离，降低传感器的反应时间。同时，参比电极设计在外壳的内表面，处于内部稳定的电解质环境中，尽可能的降低和外界环境的接触。

4、本实用新型可简化生产组装步骤，实现几个毫米的微型尺寸的电化学传感器。将柔性电路板卷起成柱状，并在上下两端安装密封盖，并使用粘合剂(比如环氧树脂、胶水等)密封两端开口。传感器的内部加入胶状的电解液，比如水凝胶质的电解液，或是有海绵、滤纸等网状多孔结构稳固后的电解液(其含有特定已知浓度的氯离子电解液)。这样可以在有限的体积中装入尽可能多的电解液，以保证参比电极的稳定性。

实施例5

如图5示，本实施例中的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的制作方法，使用如实施例1至实施例4任一项的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，包括以下步骤：

步骤1、生产柔性电路板，柔性电路板上设置裸电极基底并形成各种电极，其中工作电极2和辅助电极4设置在柔性电路板的上表面，参比电极6设置在电路板的下表面5，所有电极均采用表面镀金工艺；

步骤2、在生产出的电路板下表面5的参比电极6基底上，采用电镀或蒸镀的方法增加金属银层，然后在电路板下表面5的参比电极6的银层上氯化出银/氯化银电极；

步骤3、把柔性电路板卷成柱状形成传感器壳体，电路板上表面1朝外，电路板下表面5朝内，在接缝处保留一部分的重叠部分，并用粘合剂10固定，确保上下边缘对齐；

步骤4、传感器壳体下端放入密封件9，密封件9下表面和传感器壳体下端开口下边缘齐平，倒立放置，在密封件9上注入粘合剂10固定使电路板下端开口封闭；

步骤5、在传感器壳体内部填充入电解质11；

步骤6、在传感器壳体上端，放入密封件9，密封件9上表面和传感器壳体上端开口上边缘齐平，在密封件9上注入粘合剂10固定，使电路板上端开口封闭；

步骤7、在外表面覆盖柔性透气膜套圈或透气膜12。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

本说明书中所引用的如上、下、左、右、中间等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

Claims (9)

1.一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，包括柔性电路板和电极组，所述柔性电路板卷曲成柱状的传感器壳体，所述电极组设置在所述柔性电路板上，所述传感器壳体的顶端和所述传感器壳体的底端的敞口端各设置有一个密封件(9)，所述传感器壳体上设置有焊盘(8)，所述传感器壳体内部填充有电解质(11)。

2.根据权利要求1所述的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，所述电极组包括工作电极(2)、辅助电极(4)和参比电极(6)，所述工作电极(2)设置于所述柔性电路板上表面(1)，所述辅助电极(4)设置于所述柔性电路板上表面(1)，所述参比电极(6)设置于所述柔性电路板下表面(5)，所述柔性电路板上表面(1)为所述传感器壳体外表面，所述柔性电路板下表面(5)为所述传感器壳体内表面。

3.根据权利要求2所述的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，所述辅助电极(4)和所述工作电极(2)的间隙中开设有开孔(7)，所述开孔(7)贯穿所述柔性电路板，所述开孔(7)用于连通所述柔性电路板上表面(1)和所述柔性电路板下表面(5)形成所述工作电极(2)和所述参比电极(6)间的离子的通道。

4.根据权利要求2所述的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，所述工作电极(2)为多层结构，所述工作电极(2)第一层的形状为长条形结构且长度延伸线垂直于所述柔性电路板展开时的长度延伸线，所述工作电极(2)的第一层为金属电极，所述工作电极(2)第二层为绝缘层(3)，所述绝缘层(3)覆盖在所述长条形结构上方，所述绝缘层(3)上设置有圆形孔。

5.根据权利要求4所述的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，所述绝缘层(3)上设置有圆形孔，所述圆形孔用于将所述金属电极暴露出一部分形成工作电极(2)，所述工作电极(2)由一个微电极或多个微电极阵列中的一种所组成。

6.根据权利要求2所述的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，所述参比电极(6)形状为往复波浪形或垂直于所述传感器壳体母线方向的直线形，所述辅助电极(4)形状为往复波浪形或垂直于所述传感器壳体母线方向的直线形。

7.根据权利要求1所述的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，所述密封件(9)和所述传感器壳体之间通过粘合剂(10)连接，所述粘合剂(10)用于对所述传感器壳体的上下端口的密封件(9)进行密封和固定，所述焊盘(8)设置于所述传感器壳体侧面。

8.根据权利要求1所述的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，所述传感器壳体内部填充有网状多孔结构，所述网状多孔结构为电解质胶体、海绵或滤纸中的任意一种，所述网状多孔结构用于稳固所述电解质(11)中的离子浓度。

9.根据权利要求1所述的一种基于微型三维电极的微型电化学传感器的结构，其特征在于，还包括柔性透气膜套圈或透气膜(12)中的一种，所述柔性透气膜套圈或透气膜(12)中的一种覆盖在所述传感器壳体外表面。

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