DE29604738U1 - Reference electrode - Google Patents

Reference electrode

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Description

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft eine Referenzelektrode.The invention relates to a reference electrode.

Standardbezugselektrode ist die .sogenannte Wasserstoffelektrode (Elektrode 1. Art), die für die tägliche Meßpraxis jedoch ungeeignet ist.The standard reference electrode is the so-called hydrogen electrode (type 1 electrode), which is, however, unsuitable for everyday measuring practice.

In der Praxis haben sich daher Elektroden 2. Art durchgesetzt, wobei die Silber/Silberchlorid- (Ag/AgCl/Elektrolyt) und die Kalomelelektrode (Hg/Hg2Cl2/Elektrolyt) am häufigsten eingesetzt werden. Bei Makromeßelektroden, wie z.B. der Glasmembranelektrode für die pH-Messung, besteht die Referenzelektrode aus einem elektrolyt-gefüllten Glaskörper, in den ein mit AgCl beschichteter Ag-Draht hineinragt. Meßlösung und Elektrolyt sind durch ein Diaphragma getrennt.In practice, type 2 electrodes have therefore become the norm, with the silver/silver chloride (Ag/AgCl/electrolyte) and the calomel electrode (Hg/Hg 2 Cl 2 /electrolyte) being the most commonly used. In macro-measuring electrodes, such as the glass membrane electrode for pH measurement, the reference electrode consists of a glass body filled with electrolyte into which an AgCl-coated Ag wire extends. The measuring solution and electrolyte are separated by a diaphragm.

Bei der Entwicklung miniaturisierter und/oder planarer Referenzelektroden wurden prinzipiell zwei Wege verfolgt: zum einen die Miniaturisierung der konventionellen Ag/AgCl-Elektrode unter Verringerung des Bezugselektrolytvolumens und zum anderen die Entwicklung von Elektroden ohne flüssige Phase.In the development of miniaturized and/or planar reference electrodes, two approaches were basically pursued: firstly, the miniaturization of the conventional Ag/AgCl electrode while reducing the reference electrolyte volume and, secondly, the development of electrodes without a liquid phase.

Ein Beispiel für die Miniaturisierung mit einer flüssigen Phase ist in der DE OS 43 02 323 zu finden, die eine Anordnung mit einer Schutz- und einer Referenzelektrode in einer Substratkavität, die mit einer wäßrigen Lösung gefüllt ist, beschreibt. Damit können die üblicherweise auftretenden Probleme der Erschöpfung des geringen Elektrolytvolumens bei zu stark durchlässigem Diaphragma bzw. Verstopfungserscheinungen bei einem relativ undurchlässigen Diaphragma kompensiert werden. Problematisch ist der große Herstellungsaufwand und die notwendige äußere Beschaltung zur Aufrechterhaltung der Potentialstabilität. An example of miniaturization with a liquid phase can be found in DE OS 43 02 323, which describes an arrangement with a protective and a reference electrode in a substrate cavity filled with an aqueous solution. This can compensate for the problems that usually arise with the exhaustion of the small electrolyte volume when the diaphragm is too permeable or with clogging when the diaphragm is relatively impermeable. The high manufacturing costs and the necessary external circuitry to maintain potential stability are problematic.

Planare Referenzelektroden unter Verzicht auf ein Bezugselektrolyt bestehen zumeist aus Silber und Silberchlorid, wobei bei diesen Ausführungsformen das Problem des Ansprechens auf im Meßmedium enthaltene Ionen besteht, so daß eine Reproduzierbarkeit des Potentials nicht in jedem Fall gegeben ist. In Dünnschichttechnik werden diese -Elektroden durch Aufdampfen oder Sputtern hergestellt, wobei diese Anordnungen mechanisch oft nicht stabil sind.Planar reference electrodes that do not use a reference electrolyte are usually made of silver and silver chloride, although these designs have the problem of responding to ions contained in the measuring medium, so that the potential cannot always be reproduced. In thin-film technology, these electrodes are produced by vapor deposition or sputtering, although these arrangements are often not mechanically stable.

Andere Entwicklungen beschäftigen sich mit der chemischen oder elektrochemischen Halogenierung von durch verschiedene Verfahren aufgebrachte Silberschichten oder mit dickschichtstrukturierten Elektroden, bei denen eine silberchloridhaltige Paste auf eine Silberpaste gedruckt wird. Die Nachteile dieser Anordnungen liegen in großen Drifterscheinungen und hohen Übergangswiderständen .Other developments are concerned with the chemical or electrochemical halogenation of silver layers applied using various methods or with thick-layer structured electrodes in which a paste containing silver chloride is printed onto a silver paste. The disadvantages of these arrangements are large drift phenomena and high contact resistances.

In der DE OS 42 41 206 wird eine Dickschichtelektrode beschrieben, bei der eine aus einem Polymer, Silberchlorid und einem quellfähigen süikatischen Füllstoff bestehende Deckschicht das Ausdiffundieren der Chlorid- und das Eindiffundieren von Störionen verhindern soll.DE OS 42 41 206 describes a thick-film electrode in which a covering layer consisting of a polymer, silver chloride and a swellable sulfuric filler is intended to prevent the diffusion of chloride ions out and the diffusion of interfering ions in.

In der US 53 84 031 wird eine Referenzelektrode auf der Basis Silber/Silberchlorid beschrieben, bei der die Süberchloridschicht über eine Schicht einer wasserdurchlässigen Matrix mit der Meßlösung kontaktiert wird, wobei die Auslegung so erfolgt, daß nur ein dünner Diffusionskanal entsteht.US 53 84 031 describes a reference electrode based on silver/silver chloride, in which the silver chloride layer is contacted with the measuring solution via a layer of a water-permeable matrix, whereby the design is such that only a thin diffusion channel is created.

Der Nachteil dieser Lösungen liegt darin, daß eine zusätzliche Schicht aufgebracht werden muß oder sich die Diffusionskanäle zusetzen können.The disadvantage of these solutions is that an additional layer must be applied or the diffusion channels can become clogged.

Der in den Schutzansprüchen 1 und 2 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, miniaturisierbare planare Referenzelektroden zu schaffen, die über einen langen Zeitraum ein stabiles Bezugspotential liefern und kostengünstig herstellbar sind.The invention specified in claims 1 and 2 is based on the problem of creating miniaturizable planar reference electrodes that provide a stable reference potential over a long period of time and can be produced cost-effectively.

Dieses Problem wird mit den in den Schutzansprüchen 1 und 2 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved by the features set out in claims 1 and 2.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß als Substratmaterial ein beliebiges elektrisch nichtleitendes Substrat verwendet wird. Auf dieses Substrat ist mittels bekannter und leicht zu realisierender Schichtaufbringungstechniken, wie der Dickschichttechnik, eine elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht aufgebracht. Diese ist durch den strukturierten Auftrag einer Isolationsschicht derart bedeckt, daß ein Teil der elektrisch leitfähigen Metallisierungsschicht für den weiteren Aufbau zur Verfügung steht. Dieser freigebliebene Teil ist gleichzeitig über eine Schicht, die eine schwerlösliche Metallhalogenidschicht oder eine mit einem schwerlöslichen Metallhalogenid gefüllte Polymerpaste ist, der Träger der Matrix, die als Speichervolumina für das sich bildende Bezugselektrolyt dient.The advantages achieved with the invention are in particular that any electrically non-conductive substrate can be used as the substrate material. An electrically conductive metallization layer is applied to this substrate using known and easy-to-implement layer application techniques, such as the thick-film technique. This is covered by the structured application of an insulation layer in such a way that part of the electrically conductive metallization layer is available for further construction. This remaining free part is simultaneously the carrier of the matrix, which serves as a storage volume for the reference electrolyte that is being formed, via a layer that is a poorly soluble metal halide layer or a polymer paste filled with a poorly soluble metal halide.

Die Isolationsschicht schützt die als elektrische Leitungsschicht dienende elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht vor dem Meßmedium.The insulation layer protects the electrically conductive metallization layer, which serves as the electrical conduction layer, from the measuring medium.

Der Aufbau ist mit wenigen Schritten herstellbar und zeichnet sich durch seine einfache Realisierung aus. Die Herstellungsschritte sind leicht beherrschbar, so daß eine kostengünstige Referenzelektrode realisierbar ist.The structure can be manufactured in just a few steps and is characterized by its simple implementation. The manufacturing steps are easy to master, so that a cost-effective reference electrode can be realized.

Die Referenzelektrode besteht ausschließlich aus Feststoffen, ist miniaturisierbar und kann mit schichterzeugenden Fertigungstechniken hergestellt werden.
Eine wesentliche Erhöhung des Vorrates -an Bezugselektrolyt wirdThe reference electrode consists exclusively of solid materials, is miniaturizable and can be manufactured using layer-forming manufacturing techniques.
A significant increase in the supply of reference electrolyte is

durch die Realisierung eines Mehrschichtaufbaus des Substrates erreicht, wobei eine Schicht die Matrix beinhaltet und somit die Seitenwände des Depots darstellt.by realizing a multi-layer structure of the substrate, whereby one layer contains the matrix and thus represents the side walls of the depot.

Weiterhin ist der Aufbau einer potentiometrischen Meßzelle bestehend aus einer Meßelektrode und der Referenzelektrode leicht möglich. In Abhängigkeit vom zu-detektierenden Parameter, ein typisches Beispiel ist die Bestimmung des pH-Wertes einer Lösung, baut sich an der Meßelektrode ein parameterabhängiges und an der Referenzelektrode ein konstantes und parameterunabhängiges Potential auf. Die Potentialdifferenz (Spannung) zwischen beiden Elektroden wird meßtechnisch erfaßt. Dabei kann die potentiometrischen Meßzelle auf einem gemeinsamen Substrat integriert werden.Furthermore, it is easy to set up a potentiometric measuring cell consisting of a measuring electrode and a reference electrode. Depending on the parameter to be detected, a typical example is the determination of the pH value of a solution, a parameter-dependent potential is built up at the measuring electrode and a constant and parameter-independent potential is built up at the reference electrode. The potential difference (voltage) between the two electrodes is measured. The potentiometric measuring cell can be integrated on a common substrate.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 3 bis 11 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in claims 3 to 11.

Mit den Weiterbildungen der Schutzansprüche 3 bis 5 wird die Lebensdauer der Referenzelektrode wesentlich erhöht.With the further developments of claims 3 to 5, the service life of the reference electrode is significantly increased.

Die Weiterbildungen nach den Schutzansprüchen 6 bis 9 beschreiben die Materialien der einzelnen Bestandteile der Referenzelektrode .The further developments according to claims 6 to 9 describe the materials of the individual components of the reference electrode.

Die Herstellung der Referenzelektrode erfolgt mit Hilfe von Technologien, wie sie in der elektronischen Industrie zur Anwendung kommen. In der Weiterbildung des Schutzanspruchs 10 sind derartige Technologien aufgeführt.The reference electrode is manufactured using technologies that are used in the electronics industry. Such technologies are listed in the development of claim 10.

Mehrere Referenzelektroden werden auf dem dielektrischen Substrat nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 11 plaziert.Several reference electrodes are placed on the dielectric substrate according to the embodiment of claim 11.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dar- - gestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigen:
Figur 1 den prinzipiellen Aufbau der Referenzelektrode in der Draufsicht und im SchnittShow it:
Figure 1 shows the basic structure of the reference electrode in plan view and in section

und
Figur 2 den prinzipiellen Aufbau der Referenzelektrode mit einem Substrat im Mehrschichtaufbau in der Draufsicht und im Schnitt.and
Figure 2 shows the basic structure of the reference electrode with a substrate in multilayer construction in plan view and in section.

In einem ersten Ausführungsbeispiel besteht die Referenzelektrode entsprechend der Figur 1 aus einem elektrisch nichtleitenden Substrat 1, einer elektrisch leitfähigen Metallisierungsschicht 2, einer Isolierschicht 3, einer Schicht 4 und einer Matrix 5.In a first embodiment, the reference electrode according to Figure 1 consists of an electrically non-conductive substrate 1, an electrically conductive metallization layer 2, an insulating layer 3, a layer 4 and a matrix 5.

Als elektrisch nichtleitendes Substrat 1 kommt ein handelsübliches glasfaserverstärktes Epoxidharzhartgewebe FR 4 zum Einsatz. Auf diesem befindet sich eine mittels der Dickschichttechnik aufgebrachte und ausgehärtete silbergefüllte Epoxidharzpaste als elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht 2. Um eine möglichst niederohmige elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht 2 zu erhalten, kommen Epoxidharzpasten mit einem Anteil von 50 bis 90 % Silber zur Anwendung. Dabei sind je nach den Einsatzbedingungen Strukturbreiten :> 200 um realisierbar. Diese fungiert als elektrische Leitung und ist entweder von außen oder mit mindestens einem elektronischen Bauelementeanschluß kontaktierbar. Mit dem strukturierten Auftrag und der sich anschließenden Aushärtung einer polymeren Isolationspaste ist die Isolationsschicht 3 derart realisiert, so daß ein Abschnitt am Ende der elektrisch leitfähigen Metallisierungsschicht 2 frei bleibt. Dieser steht als Träger für den weiteren Aufbau zur Verfügung.A commercially available glass fiber reinforced epoxy resin FR 4 hard fabric is used as the electrically non-conductive substrate 1. On this is a silver-filled epoxy resin paste applied and cured using thick-film technology as an electrically conductive metallization layer 2. In order to obtain an electrically conductive metallization layer 2 with the lowest possible resistance, epoxy resin pastes with a silver content of 50 to 90% are used. Depending on the conditions of use, structure widths of > 200 μm can be achieved. This functions as an electrical line and can be contacted either from the outside or with at least one electronic component connection. With the structured application and subsequent curing of a polymeric insulation paste, the insulation layer 3 is realized in such a way that a section at the end of the electrically conductive metallization layer 2 remains free. This is available as a carrier for the further construction.

Der Abschnitt der elektrisch leitfähigen Metallisierungsschicht 2 ist elektrochemisch halogeniert, so daß diese vollständig eine Silberchloridschicht aufweist. Auf dieser befindet sich die Matrix 5, die aus einer ausgehärteten mit Kaliumchlorid gefüllten Polymerpaste besteht, wobei der Füllgrad der MatrixThe section of the electrically conductive metallization layer 2 is electrochemically halogenated so that it completely has a silver chloride layer. On this is the matrix 5, which consists of a hardened polymer paste filled with potassium chloride, whereby the degree of filling of the matrix

je nach verwendetem Epoxidharz und angewandter Verarbeitungstechnik zwischen 30 und 90 % liegt.Depending on the epoxy resin used and the processing technique applied, it is between 30 and 90 % .

Die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht 2 als elektrische Leitung ist durch die Isolationsschicht 3 vor dem Meßmedium derart geschützt, daß nur die gefüllte Matrix 5 mit der Bezugslösung in Berührung kommt,- wobei vorzugsweise eine möglichst geringe Kontaktfläche zwischen Meßmedium und Matrix 5 besteht, die allerdings so groß ist, daß ein Austausch der beteiligten Ionen gewährleistet ist. Bei einer zu großen Kontaktfläche, wird diese mittels einer gleichen Isolationsschicht 3, die eine Öffnung 6 zur Matrix 5 aufweist, eingeschränkt. Durch diesen Kontakt bildet sich in der Matrix 5 ein Bezugselektrolyt, so daß ein Bezugspotential bis zum Verbrauch der in der Matrix 5 enthaltenen Phase aus Kaliumchlorid konstant gehalten wird. Die Matrix 5 dient sowohl als Diaphragma als auch als Speichervolumina für das sich bildende Bezugselektrolyt.The electrically conductive metallization layer 2 as an electrical conductor is protected from the measuring medium by the insulation layer 3 in such a way that only the filled matrix 5 comes into contact with the reference solution - whereby the contact area between the measuring medium and the matrix 5 is preferably as small as possible, but large enough to ensure an exchange of the ions involved. If the contact area is too large, this is limited by means of an identical insulation layer 3, which has an opening 6 to the matrix 5. Through this contact, a reference electrolyte is formed in the matrix 5, so that a reference potential is kept constant until the potassium chloride phase contained in the matrix 5 is used up. The matrix 5 serves both as a diaphragm and as a storage volume for the reference electrolyte that is formed.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist prizpiell in der Figur 2 dargestellt. Grundlage bildet wiederum ein elektrisch nichtleitendes Substrat la, das mit einer elektrisch leitfähigen Metallisierungsschicht 2 in Form einer Leiterbahn versehen ist. Die Leiterbahn besteht aus einer in Dickschichttechnik aufgebrachten und danach ausgehärteten silbergefüllten Epoxidharzpaste entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Auf diesem elektrisch nichtleitenden Substrat la befindet sich ein zweites elektrisch nichtleitendes Substrat Ib. Beide sind luftdicht miteinander verbunden. Das zweite elektrisch nichtleitende Substrat Ib besitzt einen Durchbruch, der so ausgebildet ist, daß ein Teil der Leiterbahn frei bleibt. Die Größe des Durchbruches und die Dicke des zweiten elektrisch nichtleitenden Substrates Ib bestimmen das Volumen der Matrix 5 und damit die Lebensdauer der Referenzelektrode.A second embodiment is shown in principle in Figure 2. The basis is again an electrically non-conductive substrate la, which is provided with an electrically conductive metallization layer 2 in the form of a conductor track. The conductor track consists of a silver-filled epoxy resin paste applied using thick-film technology and then hardened, in accordance with the first embodiment. On this electrically non-conductive substrate la there is a second electrically non-conductive substrate Ib. Both are connected to one another in an airtight manner. The second electrically non-conductive substrate Ib has an opening which is designed in such a way that part of the conductor track remains free. The size of the opening and the thickness of the second electrically non-conductive substrate Ib determine the volume of the matrix 5 and thus the service life of the reference electrode.

Die Leiterbahn innerhalb des Durchbruches ist entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel vollständig mit einer Silberchloridschicht überzogen.
Der gesamte Durchbruch des zweiten elektrisch nichtleitendenThe conductor track within the opening is completely coated with a silver chloride layer according to the first embodiment.
The total breakdown of the second electrically non-conductive

SiSi

Substrates Ib ist mit der Matrix 5 ausgefüllt. Daß weitestgehend alle darin enthaltenen Anionen zur Verfügung stehen, befindet sich ausgehend von der Leiterbahn in der Matrix 5 mindestens ein textiler Faden 7. Dieser endet an der Oberfläche der Matrix 5. Damit entstehen in dieser Diffusionskanäle, in denen die Anionen, die sich in der Nähe des ersten elektrisch nichtleitenden Substrates la befinden, an die Oberfläche wandern können. Um diesen Effekt zu erhöhen, ist der textile Faden 7 in der Matrix 5 schraubenförmig verlegt. Auf den Oberflächen des zweiten Substrates Ib und der Matrix 5 ist eine Isolationsschicht 3 angeordnet. Diese besteht aus einer Epoxidharzpaste und besitzt eine Öffnung 6, so daß ein Teil der Oberfläche der Matrix 5 offenbleibt. In der Öffnung 6 endet der in der Matrix 5 integrierte textile Faden 7.Substrate Ib is filled with the matrix 5. In order to ensure that as much of the anions contained therein are available as possible, there is at least one textile thread 7 starting from the conductor track in the matrix 5. This ends at the surface of the matrix 5. This creates diffusion channels in which the anions that are located near the first electrically non-conductive substrate la can migrate to the surface. To increase this effect, the textile thread 7 is laid in the matrix 5 in a helical manner. An insulation layer 3 is arranged on the surfaces of the second substrate Ib and the matrix 5. This consists of an epoxy resin paste and has an opening 6 so that part of the surface of the matrix 5 remains open. The textile thread 7 integrated in the matrix 5 ends in the opening 6.

Die Leiterbahn ist auf dem ersten elektrisch nichtleitenden Substrat la so aufgebracht, daß diese durch das zweite elektrisch nichtleitende Substrat Ib mindestens an einer Seite nicht bedeckt und damit von außen elektrisch kontaktierbar ist. Der Abstand zwischen der Kontaktfläche der Leiterbahn und der Öffnung 6 bestimmt die Eintauchtiefe der Referenzelektrode.The conductor track is applied to the first electrically non-conductive substrate la in such a way that it is not covered by the second electrically non-conductive substrate 1b on at least one side and can therefore be electrically contacted from the outside. The distance between the contact surface of the conductor track and the opening 6 determines the immersion depth of the reference electrode.

In weiteren Ausführungsbeispielen besteht das elektrisch nichtleitende Substrat 1 aus Aluminiumoxidkeramik. Die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht 2 ist durch Dünnschichttechniken auf dem elektrisch nichtleitenden Substrat 1 realisiert. Die Schicht 4 ist entweder durch additivem Auftrag, z.B. mit einer mit Silberchlorid gefüllten Dickschichtpaste, oder in einem Dünnschichtprozeß, oder durch eine chemische oder elektrochemische Behandlung der elektrisch leitfähigen Metallisierungsschicht 2 selbst ausgebildet.In further embodiments, the electrically non-conductive substrate 1 consists of aluminum oxide ceramic. The electrically conductive metallization layer 2 is implemented using thin-film techniques on the electrically non-conductive substrate 1. The layer 4 is formed either by additive application, e.g. with a thick-film paste filled with silver chloride, or in a thin-film process, or by chemical or electrochemical treatment of the electrically conductive metallization layer 2 itself.

Claims (11)

SchutzansprücheProtection claims 1. Referenzelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch leitf.ähige Metallisierungsschicht (2), die vorzugsweise als elektrische Leiterbahn ausgebildet ist, auf einem elektrisch nichtleitenden Substrat (1) angeordnet ist, daß sich auf einem Bereich dieser elektrisch -leitfähigen Metallisierungsschicht (2) ein Schichtaufbau der Folge einer Schicht (4), die entweder eine elektrochemisch aufgebrachte schwerlösliche Metallhalogenidschicht oder eine mit einem schwerlöslichen Metallhalogenid gefüllte, ausgehärtete Polymerpastenschicht ist und wobei diese die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht (2) auf diesem Bereich vollständig bedeckt, und einer Matrix (5) befindet, daß die elektrisch leitfähige Metallisierungschicht (2) bis auf eine Öffnung (6) zur Matrix (5) hin mit einer Isolationsschicht (3) bedeckt ist, daß die Matrix (5) Anionen des Metallhalogenide der Schicht (4) enthält, die sich vorzugsweise in einer oder einer weiteren ausgehärteten Polymerpaste befinden und daß die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht (2) mindestens an einer außerhalb der Isolationsschicht (3) liegenden Stelle von außen elektrisch kontaktierbar ist.1. Reference electrode, characterized in that an electrically conductive metallization layer (2), which is preferably designed as an electrical conductor track, is arranged on an electrically non-conductive substrate (1), that on a region of this electrically conductive metallization layer (2) there is a layer structure consisting of a layer (4), which is either an electrochemically applied sparingly soluble metal halide layer or a cured polymer paste layer filled with a sparingly soluble metal halide and which completely covers the electrically conductive metallization layer (2) in this region, and a matrix (5), that the electrically conductive metallization layer (2) is covered with an insulating layer (3) except for an opening (6) towards the matrix (5), that the matrix (5) contains anions of the metal halides of the layer (4), which are preferably located in one or another cured polymer paste, and that the electrically conductive metallization layer (2) is at least at one point outside the Insulation layer (3) can be electrically contacted from the outside. 2. Referenzelektrode insbesondere nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei flächenförmige elektrisch nichtleitende Substrate {la) und (Ib) übereinander angeordnet und luftdicht fest miteinander verbunden sind, daß das erste elektrisch nichtleitende Substrat (la) auf der dem elektrisch nichtleitenden Substrat (Ib) zugewandten Seite eine elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht (2), die vorzugsweise als elektrische Leiterbahn ausgebildet ist, aufweist, daß das zweite elektrisch nichtleitende Substrat (Ib) einen Durchbruch derart besitzt, daß zum einen das zweite elektrisch nichtleitende Substrat (Ib) vorzugsweise den Durchbruch als Seitenwand oder Seitenwände vollständig umschließt, daß zum anderen die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht (2)2. Reference electrode in particular according to protection claim 1, characterized in that at least two flat electrically non-conductive substrates (la) and (Ib) are arranged one above the other and are firmly connected to one another in an airtight manner, that the first electrically non-conductive substrate (la) has an electrically conductive metallization layer (2) on the side facing the electrically non-conductive substrate (Ib), which is preferably designed as an electrical conductor track, that the second electrically non-conductive substrate (Ib) has an opening such that on the one hand the second electrically non-conductive substrate (Ib) preferably completely encloses the opening as a side wall or side walls, that on the other hand the electrically conductive metallization layer (2) nicht vollständig bedeckt ist und daß zum weiteren diese mindestens innerhalb des Durchbruchs mit einer Schicht (4), die entweder eine elektrochemisch aufgebrachte schwerlösliche Metallhalogenidschicht oder eine mit einem schwerlöslichen Metallhalogenid gefüllte, ausgehärtete Polymerpastenschicht ist, versehen ist, daß diese die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht (2) vollständig'bedeckt, daß der Durchbruch mit einer Matrix (5) vorzugsweise bis zum Oberflächenniveau des zweiten elektrisch nichtleitenden Substrates (Ib) gefüllt ist, daß auf den Oberflächen des zweiten elektrisch nichtleitenden Substrates (Ib) und der Matrix (5) bis auf eine Öffnung (6) zur Matrix (5) hin eine Isolationsschicht (3) angeordnet ist, daß die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht (2) zumindest an einer Seite des ersten elektrisch nichtleitenden Substrates (la) frei zugänglich ist und daß die Matrix (5) Anionen des Metallhalogenids der Schicht (4) enthält, die sich vorzugsweise in einer oder einer weiteren ausgehärteten Polymerpaste befinden. is not completely covered and that furthermore this is provided at least within the opening with a layer (4) which is either an electrochemically applied sparingly soluble metal halide layer or a cured polymer paste layer filled with a sparingly soluble metal halide, that this completely covers the electrically conductive metallization layer (2), that the opening is filled with a matrix (5) preferably up to the surface level of the second electrically non-conductive substrate (Ib), that an insulation layer (3) is arranged on the surfaces of the second electrically non-conductive substrate (Ib) and the matrix (5) up to an opening (6) towards the matrix (5), that the electrically conductive metallization layer (2) is freely accessible at least on one side of the first electrically non-conductive substrate (la) and that the matrix (5) contains anions of the metal halide of the layer (4), which are preferably located in one or another cured polymer paste. 3. Referenzelektrode nach den Schutzansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Matrix (5) mindestens ein Gewebestück befindet.3. Reference electrode according to claims 1 or 2, characterized in that at least one piece of tissue is located in the matrix (5). 4. Referenzelektrode nach Schutzanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebestück ein vorzugsweise in der Matrix (5) von der schwerlöslichen Metallhalogenidschicht (4) zur Oberfläche der Matrix (5) verlaufender und in der Öffnung (6) der Isolationsschicht endender textiler Faden (6) ist.4. Reference electrode according to protection claim 3, characterized in that the piece of fabric is a textile thread (6) which preferably runs in the matrix (5) from the sparingly soluble metal halide layer (4) to the surface of the matrix (5) and ends in the opening (6) of the insulation layer. 5. Referenzelektrode nach Schutzanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebestück ein vorzugsweise in der Matrix (5) schraubenförmig eingelagerter und an der Oberfläche der Matrix (5) in der Öffnung (6) der Isolationsschicht (3) endender textiler Faden (7) ist.5. Reference electrode according to protection claim 3, characterized in that the piece of fabric is a textile thread (7) which is preferably embedded in the matrix (5) in a helical manner and ends on the surface of the matrix (5) in the opening (6) of the insulation layer (3). &bgr;. Referenzelektrode nach den Schutzansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch nichtleitende Substrat (1) oder die elektrisch nichtleitenden Substrate (la) und (Ib) aus einem Leiterplattenbasismaterial vorzugsweise eines glasfaserverstärkten Epoxidharzhartgewebes besteht oder bestehen.β. Reference electrode according to claims 1 or 2, characterized in that the electrically non-conductive substrate (1) or the electrically non-conductive substrates (la) and (Ib) consist of a circuit board base material, preferably a glass fiber reinforced epoxy resin hard fabric. 7. Referenzelektrode nach den Schutzansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht (2) aus einer ausgehärteten metallgefüllten weiteren Polymerpaste besteht.7. Reference electrode according to claims 1 or 2, characterized in that the electrically conductive metallization layer (2) consists of a hardened metal-filled further polymer paste. 8. Referenzelektrode nach den Schutzansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallhalogenid der Schicht (4] Silberchlorid ist.8. Reference electrode according to claims 1 or 2, characterized in that the metal halide of the layer (4) is silver chloride. 9. Referenzelektrode nach den Schutzansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix (5) vorzugsweise aus einer mit _> 30 Gewichts-% Kaliumchlorid gefüllten ausgehärteten polymeren Paste besteht.9. Reference electrode according to claims 1 or 2, characterized in that the matrix (5) preferably consists of a hardened polymer paste filled with _> 30% by weight of potassium chloride. 10. Referenzelektrode nach den Schutzansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Metallisierungsschicht (2), die Schicht (4), die Matrix (5) und die Isolationsschicht (3) in Dick- und/oder Dünnschichttechnik auf das elektrisch nichtleitende Substrat (1) oder (la) aufgebracht sind.10. Reference electrode according to claims 1 or 2, characterized in that the electrically conductive metallization layer (2), the layer (4), the matrix (5) and the insulation layer (3) are applied to the electrically non-conductive substrate (1) or (la) using thick and/or thin film technology. 11. Referenzelektrode nach den Schutzansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Referenzelektrode auf dem elektrisch nichtleitenden Substrat (1) oder (la) angeordnet ist.11. Reference electrode according to claims 1 or 2, characterized in that at least one reference electrode is arranged on the electrically non-conductive substrate (1) or (la).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114502952A (en) * 2019-10-10 2022-05-13 国立大学法人香川大学 Vascular bundle juice measuring sensor

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