JPH10232215A - Thin film electrode and its formation - Google Patents

Thin film electrode and its formation

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JPH10232215A
JPH10232215A JP9052388A JP5238897A JPH10232215A JP H10232215 A JPH10232215 A JP H10232215A JP 9052388 A JP9052388 A JP 9052388A JP 5238897 A JP5238897 A JP 5238897A JP H10232215 A JPH10232215 A JP H10232215A
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JP
Japan
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electrode
film
thin film
transfer foil
thin
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Application number
JP9052388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Deguchi
哲志 出口
Akio Kiyohara
章夫 清原
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Gunze Ltd
Original Assignee
Gunze Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10232215A publication Critical patent/JPH10232215A/en
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/75251Means for applying energy, e.g. heating means in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/7525Means for applying energy, e.g. heating means
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable manufacturing with stable quality in a simple, reliable, and speedy way by hot-stamping by a letterpress metal mold from transfer foil formed of a thin film conductive substance evaporated onto a base material. SOLUTION: First, a conductive substance is evaporated onto the surface of a synthetic resin (PET) film to form transfer foil 6. Platinum, gold, silver, or palladium, out of which a stable electrode is easy to form, is used for a conductive substance. A fiberglass-reinforced PET film 9 formed of a matrix such as sheet-shaped polyimide is used for an electricity-insulating substrate. A letterpress metal mold 13 is formed by pressing a negative film on which the shape of an electrode is formed against a metallic plate of brass, etc. Here, an electrode is formed by a hot stamping machine 50. In other words, the film 9 and the transfer foil 6 are placed opposedly to each other, delivered, and stopped temporarily. At this time, a heated upper board 1 is vertically lowered and the metal mold 13 presses the back surface of the transfer foil 6 with a predetermined pressure to complete the transfer of an electrode onto the surface of the film 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は改良された薄膜電
極、及びその電極形成方法に関する。
The present invention relates to an improved thin-film electrode and a method for forming the electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近では、血液等の生体から特定成分を
検出する手段に、バイオセンサ(電気化学酵素センサ)
による方法がある。バイオセンサには、これを構成する
生体材料に基づいて、酵素センサ、微生物センサ、免疫
センサ、組織センサ等があり、これらによる特定成分の
検出は電流検知方式がとられている。例えば、酵素セン
サは、生体触媒下で特定成分に選択的に作用する酵素を
感応素子として利用し、その際に生ずる物理化学的変化
を電極を介して電流に変換し、これを電圧値として検出
することで、直ちにもとの検体中に含まれる特定成分を
測定することができる。
2. Description of the Related Art Recently, biosensors (electrochemical enzyme sensors) have been used as means for detecting specific components from living bodies such as blood.
There is a method. The biosensor includes an enzyme sensor, a microorganism sensor, an immunosensor, a tissue sensor, and the like based on a biomaterial constituting the biosensor, and the detection of a specific component by these uses a current detection method. For example, an enzyme sensor uses an enzyme that selectively acts on a specific component under a biocatalyst as a sensitive element, converts the physicochemical change that occurs at that time into an electric current through an electrode, and detects this as a voltage value. By doing so, the specific component contained in the original sample can be measured immediately.

【0003】バイオセンサの性能は、きわめて微量の物
理化学的変化にも迅速に応答し、素早く検知することが
必要であるが、それはセンサを構成する個々の要素が最
高の性能レベルで構成されて初めて達成されるものであ
る。該要素の1つに電極がある。この電極の性能は、そ
の電極を構成する材料(導電性物質)自身の導電特性、
電極の形成手段、形成された電極の状態(表面性状と
か、基体との密着力等)等に左右される。勿論、電極を
形成せしめる際に、当初の設計仕様に対して、忠実に形
成されるかどうか、生産性の点ではどうか等も十分検討
される必要がある。かかる意味において、種ゝ検討され
てきているが、それは次のような電極形成手段の中で知
ることができる。
[0003] The performance of biosensors must respond quickly to very small amounts of physicochemical changes and must be detected quickly, because the individual elements that make up the sensor are configured at the highest performance levels. This is achieved for the first time. One of the elements is an electrode. The performance of this electrode depends on the conductive properties of the material (conductive substance) that constitutes the electrode,
It depends on the means for forming the electrodes, the state of the formed electrodes (surface properties, adhesion to the substrate, etc.). Of course, when forming the electrodes, it is necessary to sufficiently consider whether or not the electrodes are formed faithfully with respect to the original design specifications, in terms of productivity, and the like. In this sense, various studies have been made, but this can be found in the following electrode forming means.

【0004】電極形成手段の一例として次の方法があ
る。つまり予めエッチング等によって、電極形状のパタ
ーン(画像)を形成して得たマスキング用板を、絶縁基
体上に密着して、該版を通して導電性物質を蒸着手段等
によって基体面に付着形成する方法(以下方法Aと呼
ぶ。)である。
The following method is an example of an electrode forming means. That is, a method in which a masking plate obtained by forming an electrode-shaped pattern (image) by etching or the like in advance is brought into close contact with an insulating substrate, and a conductive substance is adhered to the substrate surface by vapor deposition means or the like through the plate. (Hereinafter referred to as method A).

【0005】第2の例として、導電性物質が前記基体面
に蒸着手段又はラミネート等によって設けられてなる導
電性基板を用いて電極形状のパターンをフォトリソグラ
フィ方法によって、該基体上に形成せしめる方法(以下
方法Bと呼ぶ。)である。
As a second example, a method of forming an electrode-shaped pattern on a substrate by a photolithography method using a conductive substrate having a conductive substance provided on the surface of the substrate by means of vapor deposition or lamination or the like. (Hereinafter referred to as method B).

【0006】第3の例として、前記方法AとBとの技術
概念を取り入れたような方法として、前記基体上にフォ
トレジスト(ポジ型)をコーティングし、電極対応のパ
ターンが形成されたマスクフィルムを密着して露光・現
像を行う。そしてその上から導電性物質を蒸着手段によ
って蒸発させると、電極対応パターンの部分のみが該基
体に蒸着されるので、最後にマスクされていたフォトレ
ジストを剥離除去する方法である。(以下方法Cと呼
ぶ。)
As a third example, a mask film in which a photoresist (positive type) is coated on the base and a pattern corresponding to an electrode is formed as a method incorporating the technical concept of the methods A and B. Is exposed and developed. Then, when the conductive material is evaporated from above by the vapor deposition means, only the portion corresponding to the electrode is vapor-deposited on the substrate, so that the photoresist that was finally masked is removed and removed. (Hereinafter referred to as method C.)

【0007】第4の例として前記方法A〜Cとは本質的
に異なるスクリーン印刷方法があげられる。これは導電
性物質、例えば導電性カーボンブラックを感光又は感熱
性レジスト中に練り込んで作製した導電ペーストを使用
し、対応電極パターンを形成したスクリーン版を介し
て、前記基体上に直接印刷し、最後に露光または加熱に
よって硬化密着するものである。(以下方法Dと呼
ぶ。) 尚電極は、一般に絶縁性基体上に設けられた作用電極と
対電極との2極からなるが、さらに参照電極を添設した
3極の場合もある。
A fourth example is a screen printing method which is essentially different from the methods A to C. This is a conductive substance, for example, using a conductive paste prepared by kneading conductive carbon black in a photosensitive or heat-sensitive resist, through a screen plate on which a corresponding electrode pattern is formed, directly printing on the substrate, Finally, it is cured and adhered by exposure or heating. (Hereinafter referred to as method D.) The electrodes are generally composed of two electrodes, a working electrode and a counter electrode provided on an insulating substrate, but may be three electrodes further provided with a reference electrode.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の各電
極形成方法においても次のような問題があり、十分に満
足されず、さらに改良検討の必要が望まれている。
However, the above-described respective electrode forming methods also have the following problems, are not sufficiently satisfied, and require further study for improvement.

【0009】方法Aでは、絶縁性基体とマスク板との密
着が完全な密着でないために、微少な隙間ができて、そ
の隙間に蒸発導電性物質が浸入して蒸着される。密着不
良による回り込みの結果、当初の設計仕様とは異なり、
電極幅が広がり、かつシャープさ(エッジに乱れがな
く、直線性が良い)に欠ける状態で形成されやすい。こ
のような電極では短絡の危険性とか、抵抗のバラツキに
もなり、結局バイオセンサとして十分満足できる電極を
形成することができない。また、絶縁性基体と導電性物
質との密着力が必ずしも十分ではなく、使用耐久性に十
分満足されないとか、形成がバッチ的で、その都度マス
ク板を密着させねばならず、生産性の点でも満足できる
ものではない。
In the method A, since a close contact between the insulating substrate and the mask plate is not perfect, a minute gap is formed, and the vaporized conductive material enters the gap and is deposited. As a result of wraparound due to poor adhesion, unlike the original design specification,
The electrode is likely to be formed in a state where the electrode width is widened and lacks sharpness (the edges are not disturbed and the linearity is good). With such an electrode, there is a danger of a short circuit or a variation in resistance, so that an electrode that is sufficiently satisfactory as a biosensor cannot be formed after all. In addition, the adhesion between the insulating substrate and the conductive substance is not always sufficient, and the use durability is not sufficiently satisfied, or the formation is batchwise, and the mask plate must be closely adhered each time, and also in terms of productivity. Not satisfactory.

【0010】方法Bでは、まず導電性物質をエッチング
する際に、サイドエッチングが起こりやすく、その結
果、当初の設計仕様よりも細かい電極が形成されること
になる。電極がより細かいと、特に密着力が弱くなる場
合が多い。また導電性物質として極めて優れる金、白金
等の貴金属が使用された導電性基板では、エッチングの
為の腐食液として、通常の硝酸とか、塩化鉄溶液は使用
できないので、結局導電性物質として銅、亜鉛等のもの
に限られる。銅、亜鉛は表面が酸化されやすく、その結
果、長期間の使用に対する抵抗の安定性が確保できなく
なる。更に金、白金に比較して酸素過電圧が小さいこと
も欠点である。形成手段そのものが、フォトレジストの
コーティング→露光・現像→エッチング→レジストの剥
離と洗浄という工程を要するので、極めて複雑で迅速に
電極形成できない。
In the method B, when a conductive material is first etched, side etching is likely to occur, and as a result, an electrode finer than the original design specification is formed. When the electrode is finer, the adhesion is often weaker. In addition, on a conductive substrate using a noble metal such as gold or platinum, which is extremely excellent as a conductive material, ordinary nitric acid or an iron chloride solution cannot be used as a corrosive solution for etching. It is limited to zinc and the like. Copper and zinc are easily oxidized on the surface, and as a result, it is not possible to ensure the stability of resistance to long-term use. Another drawback is that the oxygen overvoltage is small compared to gold and platinum. Since the forming means itself requires a process of photoresist coating → exposure / development → etching → resist peeling and washing, electrodes cannot be formed very complicated and quickly.

【0011】方法Cでは、方法Aの欠点である密着不良
による回り込みとバッチ的でないという点では、有効で
はあるが、絶縁性基体との密着力とについては、方法A
と差はなく、また方法Bで行うフォトレジストのコーテ
ィング→露光・現像を予め基体上で行っておく必要があ
るので、蒸着後のマスキングされたレジストの剥離除去
も含め、形成方法そのものも好ましいものではない。
Although the method C is effective in that it is not batchwise due to poor adhesion, which is a drawback of the method A, and that it is not batch-like, the method of the method A is not sufficient for the adhesion to the insulating substrate.
It is not different from the above, and since it is necessary to carry out the coating of the photoresist performed in the method B → exposure / development on the substrate in advance, the forming method itself is preferable, including the peeling off of the masked resist after the vapor deposition. is not.

【0012】方法Dでは、前記方法A〜Cとは異なり、
電極層をより厚盛りで、しかも絶縁基板上に直接かつ連
続的に形成できるという点では有効である。しかし、ま
ず電極形成導電性物質が導電ペーストであることで、こ
れ自身の抵抗が蒸着手段による導電性物質よりも極めて
大きいので、電流の流れが悪い。つまり電気的感度が悪
いので、微少の電位変化をキャッチするのに限界があ
る。従って、この欠点を補うために検体サンプル量を多
くしたり、基体上に形成される電極の面積を大きくした
りする等の対策をとることとなる。しかしながら、これ
らの対策はより少量の検体サンプルで、より迅速に特定
成分を測定できること、そしてよりコンパクトなバイオ
センサの製作という点で不利であり、望ましいものでは
ない。
In the method D, unlike the methods A to C,
This is effective in that the electrode layer can be formed thicker and directly and continuously on the insulating substrate. However, first, since the electrode forming conductive material is a conductive paste, the resistance of the conductive material itself is much higher than that of the conductive material formed by the vapor deposition means. That is, since the electrical sensitivity is poor, there is a limit in catching a small potential change. Therefore, in order to compensate for this drawback, measures such as increasing the amount of the specimen sample and increasing the area of the electrode formed on the base are taken. However, these countermeasures are disadvantageous in that a specific component can be measured more quickly with a smaller amount of an analyte sample, and in that a more compact biosensor is manufactured.

【0013】一般に硬化性樹脂をマトリックスとするカ
ーボンブラックは、混合分散性そのものが十分でなく、
また十分混合分散されていたとしても、その分散状態に
経時的変化があるという欠点がある。これは抵抗のバラ
ツキと、その経時変化につながる。つまり均一で安定し
た抵抗値が得られない結果になる。
In general, carbon black containing a curable resin as a matrix is not sufficiently mixed and dispersible.
In addition, even if they are sufficiently mixed and dispersed, there is a disadvantage that the dispersion state changes with time. This leads to variation in resistance and its aging. That is, a uniform and stable resistance cannot be obtained.

【0014】更に、形成される電極の表面が不均一で必
要以上の粗面になりやすい。極めて微細で均一な粗面は
むしろ好ましい方向に作用するが、必要以上の粗面でか
つ不均一であると、検体サンプル中の特定成分以外の成
分が電極表面に吸着されやすいという欠点がある。スク
リーン印刷という印刷手段で、かつ高粘度導電ペースト
をインキとする場合には、どうしても電極表面は必要以
上の粗面でかつ不均一になり易いということは避けられ
ない問題である。
Further, the surface of the electrode to be formed is non-uniform and tends to have an unnecessarily rough surface. An extremely fine and uniform rough surface acts in a preferable direction. However, if the rough surface is more than necessary and non-uniform, there is a disadvantage that components other than a specific component in the specimen sample are easily adsorbed on the electrode surface. When a printing means called screen printing and a high-viscosity conductive paste are used as ink, there is an unavoidable problem that the electrode surface is inevitably rougher than necessary and uneven.

【0015】本発明は前記する従来技術の問題点を解決
し、より改良されたバイオセンサを効率的に製造するた
めに特に電極の形成方法について鋭意検討し、見いだし
たものである。それは次のような解決手段によるもので
ある。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and in particular, has studied and found out a method of forming an electrode in order to efficiently manufacture a more improved biosensor. This is due to the following solution.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明による薄膜電極
は、基材上に薄膜形成手段により形成された薄膜導電性
物質からなる転写箔の表面に接着剤層を設け、絶縁性基
体面上に、転写形成されたことを特徴とし、薄膜導電性
物質が金、白金、銀、又はパラジウムの何れかであるこ
とを特徴とし、転写箔の膜厚が200〜2000オング
ストロームであることを特徴とする。
A thin film electrode according to the present invention is provided with an adhesive layer on the surface of a transfer foil made of a thin film conductive material formed on a substrate by a thin film forming means, and on an insulating substrate surface. The thin film conductive material is one of gold, platinum, silver, and palladium, and the thickness of the transfer foil is 200 to 2,000 angstroms. .

【0017】薄膜電極形成方法は、離型剤をコーティン
グした基材上に薄膜形成手段により形成された薄膜導電
性物質からなる転写箔の表面に設けた接着剤層を、絶縁
性基体面と対面させ、所定の電極形状が製版された加熱
可能な凸版金型にてホットスタッピングするすることに
より、絶縁性基体面上に薄膜導電性物質からなる電極を
転写形成することを特徴とし、凸版金型が金属凸版であ
ることを特徴とする。
In the method of forming a thin film electrode, an adhesive layer provided on the surface of a transfer foil made of a thin film conductive material formed by a thin film forming means on a base material coated with a release agent is provided with a surface facing the insulating substrate. Hot stamping with a heatable letterpress mold in which a predetermined electrode shape is made, thereby transferring and forming an electrode made of a thin-film conductive material on the surface of the insulating substrate. Is a metal letterpress.

【0018】更に本発明の薄膜電極は、電極が少なくと
も検知部とリード部の組み合わせからなり、特定物質に
特異的に反応する酵素定着層で電極の外周全体を包み込
んだ状態に形成され、バイオセンサとして用いられるこ
とを特徴とする。
Further, in the thin film electrode of the present invention, the electrode comprises at least a combination of a detecting portion and a lead portion, and is formed so as to wrap the entire outer periphery of the electrode with an enzyme fixing layer which specifically reacts to a specific substance. It is characterized by being used as.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明において形成される薄膜電
極は、特にバイオセンサ用のものとして用いられるので
あるが、この電極によるバイオセンサは、前記するよう
に主として4種類がある。勿論これに特定されるもので
はなく、電極を使うバイオセンサのすべてを対象とする
ものである。また電極についても前記するように、多く
の場合2極によるが、バイオセンサでは参照電極を添設
した3極の場合もあるので、その極数には制限はない。
薄膜電極は、バイオセンサに限らず、各種装置のセン
サ、電極等として用いられることに何ら制限はない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The thin film electrode formed in the present invention is used particularly for a biosensor, and there are mainly four types of biosensors using this electrode as described above. Of course, the present invention is not limited to this, but covers all biosensors using electrodes. In addition, as described above, the number of electrodes is often two, but the number of the electrodes is not limited because the biosensor may have three electrodes provided with a reference electrode.
The thin film electrode is not limited to a biosensor, and is not limited to being used as a sensor, an electrode, or the like of various devices.

【0020】尚、バイオセンサにおける電極の作用は次
の通りである。例えば2極酵素センサによる場合、特定
成分として血液中のグルコースを測定するには、作用電
極と対電極の組み合わせからなるセンサの薄膜電極先端
部分をグルコースオキシターゼ担持体(生体触媒として
作用)で外周全体を包み込んだ状態に被覆する。グルコ
ースオキシターゼ担持体に血液が接すると、グルコース
のみが選択的にすばやく酸化されてグルコン酸と共に過
酸化水素が生成する。この過酸化水素は濃度拡散して電
極表面に到達する。一方、対電極には、一定のバイアス
電圧を印可して作用電極に電流がスムースに流れる状態
にしておかれる。このような電位状態にある電極表面に
過酸化水素が接すると、作用電極では酸化が起こり、対
電極では還元され水を生成して、反応電流を生じる。反
応電流は過酸化水素濃度、つまりグルコース濃度に比例
するので、これを電気信号検知デバイスを介して、出力
電圧に変えて計測するものである。ここで前記対電極に
一定のバイアス電圧を印可する場合は、電極が同材質に
よる場合で、イオン化傾向の異なる2種の導電性物質
(例えば白金と銀)によって形成される電極の場合に
は、あえてバイアス電圧を印可する必要はない。
The operation of the electrodes in the biosensor is as follows. For example, in the case of using a bipolar enzyme sensor, in order to measure glucose in blood as a specific component, the tip of a thin film electrode of a sensor composed of a combination of a working electrode and a counter electrode is entirely covered with a glucose oxidase carrier (acting as a biocatalyst). Is covered. When blood comes into contact with the glucose oxidase carrier, only glucose is selectively and quickly oxidized to produce hydrogen peroxide together with gluconic acid. This hydrogen peroxide diffuses in concentration and reaches the electrode surface. On the other hand, a constant bias voltage is applied to the counter electrode so that current flows smoothly to the working electrode. When hydrogen peroxide comes into contact with the electrode surface in such a potential state, oxidation occurs at the working electrode, and is reduced and water is generated at the counter electrode to generate a reaction current. Since the reaction current is proportional to the concentration of hydrogen peroxide, that is, the concentration of glucose, the reaction current is converted into an output voltage and measured via an electric signal detection device. Here, when a constant bias voltage is applied to the counter electrode, the electrode is made of the same material, and in the case of an electrode formed of two kinds of conductive substances having different ionization tendencies (for example, platinum and silver), There is no need to apply a bias voltage.

【0021】次に転写箔について説明する。転写箔は、
合成樹脂(PET)フィルム(厚さは25μm程度)等
の上にシリコーン等の離型剤がコーティングされた基材
を用いて、この表面に導電性物質を所定厚さで蒸着法に
よって、全面に均一に蒸着し、その蒸着面上に後述する
電気絶縁性基体と加熱・加圧で強固に接着する接着剤を
コーティングしたものである。ここで導電性物質は、蒸
着法、つまり真空蒸着、スパッタリング、イオンプレー
ティング等の一般に知られている物理的方法による薄膜
形成手段が利用できて、その薄膜は電気抵抗が小さく
(例えば表面抵抗値が1Ω/□以下)、すばやく電流を
通すものであれば使用可能であり特に特定はされない。
例えばアルミニウム、亜鉛、銅、ニッケル、クロム、ル
ビジウム、パラジウム、白金、金等の金属単体、インジ
ウム錫酸化物(ITO)、二酸化錫、酸化亜鉛、酸化イ
ンジウム等の金属化合物が例示できる。中でも前記転写
箔の製造が容易で、かつ表面酸化を受けずにより安定し
た電極が容易に形成できるものとして白金、金、銀又は
パラジウムのいずれかによる導電性物質が好ましい。
Next, the transfer foil will be described. The transfer foil is
Using a base material in which a release agent such as silicone is coated on a synthetic resin (PET) film (thickness is about 25 μm) or the like, a conductive material is formed on the surface at a predetermined thickness by a vapor deposition method. It is formed by uniformly vapor-depositing, and coating the surface of the vapor-deposited with an adhesive which firmly adheres to an electrically insulating substrate to be described later by heating and pressing. Here, as the conductive substance, a thin film forming means by a generally known physical method such as vacuum deposition, sputtering, or ion plating can be used, and the thin film has a small electric resistance (for example, a surface resistance value). Is 1 Ω / □ or less), and any material can be used as long as it allows current to flow quickly, and is not particularly specified.
For example, simple metals such as aluminum, zinc, copper, nickel, chromium, rubidium, palladium, platinum, and gold, and metal compounds such as indium tin oxide (ITO), tin dioxide, zinc oxide, and indium oxide can be exemplified. Above all, a conductive material made of any of platinum, gold, silver or palladium is preferable as a material which is easy to manufacture the transfer foil and can easily form a stable electrode without undergoing surface oxidation.

【0022】蒸着の膜厚は、厚すぎても薄すぎても好ま
しくはなく、おおよそ200〜2000オングストロー
ム程度、好ましくは500〜1000オングストローム
であるのが良い。これは必要以上に厚くなると、金属製
凸版によるホットスタンピングにおいて転写切れが悪く
なる。その結果、絶縁性基体上に形成される電極のエッ
ジ(直線部分)が、乱れた鋸歯のような状態で再現され
る。これは安定した性能で再現するという点から好まし
いものではないことになる。一方逆に薄すぎると、所定
の抵抗値を有する電極が形成されないとか、あるいは基
体から電極が剥離したり、断線する危険性があるという
ことに起因するものである。
It is not preferable that the film thickness of the vapor deposition is too large or too small, and it is preferable that the film thickness is about 200 to 2000 angstroms, and preferably about 500 to 1000 angstroms. If the thickness is larger than necessary, the transfer cut becomes worse in hot stamping with a metal relief printing plate. As a result, the edges (straight lines) of the electrodes formed on the insulating substrate are reproduced in a distorted saw-like state. This is not preferable in terms of reproducing with stable performance. On the other hand, if the thickness is too small, an electrode having a predetermined resistance value is not formed, or the electrode may be peeled off from the base or may be disconnected.

【0023】尚、導電性物質を箔状にする方法はロール
等で圧延して作製することもできる。しかし、これによ
る電極では、前記する電極表面での酸化反応がより迅速
に行われず好ましいものではない。これはあまりにも電
極表面が平滑であるために、被酸化物との接触効率が悪
いためと考えられる。これに対して、本発明における蒸
着法による箔では、より迅速に確実に行われる。これは
該法による箔の表面が適当な微細粗面を有し、しかも全
体に均一であることから、形成される電極表面の面積が
大きく、それだけに被酸化物との接触面積が大きくなっ
ているためと考えられる。ここでも特に蒸着法による導
電転写箔は、他法にない特長的作用をもたらすことがわ
かる。
The conductive material may be formed into a foil shape by rolling with a roll or the like. However, such an electrode is not preferable because the oxidation reaction on the electrode surface is not performed more quickly. This is probably because the electrode surface is too smooth, resulting in poor contact efficiency with the oxide. On the other hand, in the case of the foil by the vapor deposition method in the present invention, it is performed more quickly and reliably. This is because the surface of the foil formed by the method has an appropriate fine rough surface and is uniform over the whole, so that the area of the formed electrode surface is large, and the contact area with the oxide target is correspondingly large. It is thought to be. Here, too, it can be seen that the conductive transfer foil formed by the vapor deposition method particularly has a characteristic action that cannot be obtained by other methods.

【0024】電極を形成せしめる電気絶縁性基体につい
ては、バイオセンサとしての使用に対して、必要な特性
(例えば、耐薬品性、耐熱性、耐屈曲性、寸法安定性
等)を有していれば、特に種類(素材、形状)は問わな
い。例えば、一般にはシート状(約0.1〜1mmの厚
さ)のポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエ
チレンナフタレート、ポリエーテルニトリル、ポリカー
ボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、
ポリアミドイミド、フェノール樹脂、又はエポキシ樹脂
をマトリックスとするガラス繊維強化のプリント回路用
基板等の合成樹脂系である。そして、板状の各種セラミ
ックスに代表される絶縁性無機物である場合等を挙げる
ことができる。更にこれらの中でいずれを選択するか
は、取り扱い、加工の容易さも考慮して決めるのが良
い。
The electrically insulative substrate on which the electrodes are formed must have the necessary characteristics (eg, chemical resistance, heat resistance, bending resistance, dimensional stability, etc.) for use as a biosensor. Any type (material, shape) can be used. For example, in general, sheet-like (about 0.1 to 1 mm thick) polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, polyether nitrile, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyimide,
It is a synthetic resin system such as a printed circuit board reinforced with glass fiber using a polyamideimide, phenol resin, or epoxy resin as a matrix. In addition, there may be mentioned a case where the insulating inorganic material is typified by various plate-like ceramics. Further, which of these is to be selected is preferably determined in consideration of ease of handling and processing.

【0025】前記凸版金型については、例えば一般に知
られているホットスタンピング用の感光性樹脂凸版材か
又は鉄板、亜鉛板、真鍮板等の金属板を使用することに
よって、製版という手段によって得ることができる。該
樹脂凸版材の場合には、前記絶縁性基体上に形成したい
電極(種類、形状、大きさ)に対応する電極形状が形成
されているネガフィルムを感光面に密着し、露光(紫外
線)ー現像ー後処理(洗浄、乾燥、後露光)という製版
方法によって得る。一方該金属板の場合には、まずフォ
トレジストを薄くコーティングして、乾燥し、その感光
面に、前記ネガフィルムを密着し、同様に露光(紫外
線)ー現像ー後処理(洗浄と硬化レジストの剥離除去)
する事によって得られる。これら凸版の中でも金属板に
よる凸版が好ましい。これは絶縁性基体上に形成される
電極が、より正確に、確実に、シャープに再現されるこ
とによる。
The relief printing die can be obtained by means of plate making by using, for example, a commonly known photosensitive resin relief printing material for hot stamping or a metal plate such as an iron plate, a zinc plate or a brass plate. Can be. In the case of the resin relief plate material, a negative film having an electrode shape corresponding to the electrode (type, shape, size) to be formed on the insulating substrate is brought into close contact with the photosensitive surface, and exposed (ultraviolet light) It is obtained by a plate-making method called development-post-treatment (washing, drying, post-exposure). On the other hand, in the case of the metal plate, first, a thin photoresist is coated and dried, and the negative film is adhered to the photosensitive surface. Similarly, exposure (ultraviolet light) -development and post-processing (washing and curing of the resist) are performed. Peeling removal)
It is obtained by doing. Among these relief plates, a relief plate made of a metal plate is preferable. This is because the electrodes formed on the insulating substrate are reproduced more accurately, reliably and sharply.

【0026】尚、現像又はエッチングによって得られる
凸版金型の深さ(レリーフ深度と云う)は、一般には
0.5〜1.5mm程度である。これはあまりに浅いと
ホットスタンピング時に底付きによる不必要部分の転写
の危険性があり、逆にあまりにも深いと、特に微細な電
極の形成において、凸版レリーフがホットスタンピング
時に倒壊する危険性があることに起因するものである。
The depth of a relief mold obtained by development or etching (referred to as a relief depth) is generally about 0.5 to 1.5 mm. If it is too shallow, there is a risk of transfer of unnecessary parts due to bottoming at the time of hot stamping.On the contrary, if it is too deep, there is a risk that letterpress relief will collapse during hot stamping, especially in the formation of fine electrodes. It is caused by

【0027】次に、凸版金型によるホットスタンピング
について説明する。まずここで云うホットスタンピング
は無地の転写箔を使って、絶縁性基体上に、凸版金型に
て、加熱・加圧下で一定時間押止めする。すると該凸版
の電極形状に相対する蒸着導電性物質が、転写箔の離形
層から忠実に剥離し、転写し接着固定されるものであ
る。従って既に形状の作られている転写箔を、単にシリ
コンゴム等のロールで加熱圧着して基体上に転写するホ
ットスタンピングとは異なるものである。これは既につ
くられた形状の転写方式では、予め無地の転写箔に形状
を形成せしめる必要があるが、その形成に複雑な工程が
必要であることと、形成過程とホットスタンピング過程
で取り扱いに十分なる注意が必要であること、更には基
体と転写箔との密着が十分な強度で接着されず、剥離の
危険性が高いという理由によるものである。
Next, hot stamping using a relief mold will be described. First, the hot stamping referred to here is to use a plain transfer foil and press down on an insulating substrate with a relief mold under heat and pressure for a certain period of time. Then, the vapor-deposited conductive material corresponding to the electrode shape of the relief is faithfully peeled off from the release layer of the transfer foil, transferred, and fixed. Therefore, this is different from hot stamping in which a transfer foil having an already formed shape is simply heated and pressed with a roll of silicon rubber or the like and transferred onto a substrate. This is because in the transfer method of the already formed shape, it is necessary to form the shape on a plain transfer foil in advance, but the formation process requires a complicated process, and the formation process and the hot stamping process are sufficient for handling. This is because care must be taken, and furthermore, the adhesion between the substrate and the transfer foil is not adhered with sufficient strength, and the risk of peeling is high.

【0028】次に実際にホットスタンピングを行うこと
について、図面を参照しながら説明する。一般には、平
板式連続ホットスタンピング機(要部概略を図1に示
す)を使って連続生産する。同機50は水平に対峙して
配置された下盤3(固定)と加熱手段を埋設した上下動
する上盤1とを中心にして、更に進行方向(→表示)に
対して、下盤3の前後には前記絶縁性基体としての合成
樹脂フィルム9(ロール状)の送り出し用、巻き取り用
の各ロール8、10を、そして上盤1の前後には、前記
導電性物質の蒸着された転写箔6(ロール状)の送り出
し用、巻き取り用の各ロール5、7を各々に添設せしめ
て構成されている。そして、同機50の上盤1の中央部
分には、前記金属製凸版13の固定手段を、同凸版金型
13を受ける受け台4が下盤3中央部分に設けられる。
凸版金型13は上盤1に埋設された加熱手段2によっ
て、間接的に所定温度に加熱される。ここでの加熱温度
は、主として、転写箔から切り離される電極形状の導電
性物質面上に設けられている接着剤と該合成樹脂フィル
ムとの接着温度をもって決められるものである。ただ
し、該合成樹脂フィルムと前記転写箔基材自身が使用中
に収縮等を起こす温度であってはならない。かかる温度
は予備実験で容易に知ることができる。
Next, the actual hot stamping will be described with reference to the drawings. In general, continuous production is performed using a flat plate type continuous hot stamping machine (the main part is schematically shown in FIG. 1). The airplane 50 is further centered on a lower plate 3 (fixed) arranged horizontally facing and an upper plate 1 which moves up and down and embeds a heating means. Rolls 8 and 10 for feeding and winding the synthetic resin film 9 (roll shape) as the insulating substrate are provided before and after, and before and after the upper plate 1 are deposited transfer of the conductive material. Each of the rolls 5 and 7 for feeding and winding the foil 6 (roll-shaped) is attached to each of them. In the central portion of the upper plate 1 of the machine 50, a receiving table 4 for fixing the metal relief plate 13 and receiving the relief mold 13 is provided in the central portion of the lower plate 3.
The relief mold 13 is indirectly heated to a predetermined temperature by the heating means 2 embedded in the upper plate 1. The heating temperature here is determined mainly by the bonding temperature between the adhesive provided on the electrode-shaped conductive material surface separated from the transfer foil and the synthetic resin film. However, the temperature must not cause shrinkage or the like during use of the synthetic resin film and the transfer foil substrate. Such a temperature can be easily known by preliminary experiments.

【0029】かくして整備された前記ホットスタンピン
グ機50を使って、次のようにホットスタンピングする
と、絶縁性基体としての合成樹脂フィルム9上に、所望
する電極が直ちに再現(形成)される。受け台4に接し
ながら、ロール8から送り出された合成樹脂フィルム9
が、一時的に停止すると同時に、転写箔6が合成樹脂フ
イルム9と対面するように上方から送り出されて一時的
に停止する。この時、転写箔6の蒸着導電性物質の表面
に持つ接着面が、合成樹脂フィルム9と対面する状態に
あり、反対側の基材6aの裏面は凸版金型13の凸版面
に接するような状態で送り出され、かつ対面は接せずに
僅少な隙間をもって送り出される。両者が一時停止した
ら、加熱された上盤1が垂直降下する。すると上盤1の
中央に設けられた電極形状を有する凸版金型13が所定
の圧力で基材6aの裏面を押すので、合成樹脂フィルム
9面に転写されて終了する。この転写終了に至る時間
(加圧時間)は一般には数秒以内の短時間であるので、
実質的に連続的に生産されることになる。ここで凸版金
型13は、多数の電極形状が製版されているものであれ
ば、一度に多数の電極を形成することができるので有効
である。より詳細には、後述する実施例によって説明す
る。
When the hot stamping machine 50 thus prepared is subjected to hot stamping as follows, a desired electrode is immediately reproduced (formed) on the synthetic resin film 9 as an insulating substrate. Synthetic resin film 9 sent out from roll 8 while being in contact with cradle 4
At the same time, the transfer foil 6 is sent out from above so as to face the synthetic resin film 9 and temporarily stops. At this time, the adhesive surface of the transfer foil 6 on the surface of the vapor-deposited conductive material is in a state of facing the synthetic resin film 9, and the back surface of the opposite substrate 6 a is in contact with the relief surface of the relief mold 13. It is sent out in a state, and it is sent out with a small gap without facing. When both are temporarily stopped, the heated upper panel 1 descends vertically. Then, the relief mold 13 having an electrode shape provided at the center of the upper plate 1 pushes the back surface of the base material 6a with a predetermined pressure, and is transferred to the surface of the synthetic resin film 9 to finish. Since the time required to complete the transfer (pressurizing time) is generally a short time within several seconds,
It will be produced substantially continuously. Here, the relief mold 13 is effective as long as a large number of electrodes are formed on the plate, since a large number of electrodes can be formed at once. This will be described in more detail with reference to embodiments described later.

【0030】尚、前記ホットスタンピングの手段は、平
盤式に限らず、他に例えば回転式、つまり加熱手段を埋
設する円筒状凸版と、これの受けロールとによって回転
しながら連続転写し、電極を形成せしめることもできる
ので、該手段については特定されない。
The hot stamping means is not limited to the flat plate type, but may be, for example, a rotary type, that is, a cylindrical relief plate in which a heating means is embedded, and a continuous transfer while rotating by means of a receiving roll. The means are not specified.

【0031】どのような条件(極数、形状、大きさ、配
列等)で電極を形成するかについては、バイオセンサ等
の種類、測定手段等によって異なるので、一義的に決め
られない。予備的実験によって決めるのが望ましい。
Under what conditions (the number of poles, the shape, the size, the arrangement, etc.) of the electrodes are determined by the type of biosensor or the like, the measuring means, etc., it cannot be uniquely determined. It is desirable to decide by preliminary experiments.

【0032】本発明により得られる薄膜電極は、前記バ
イオセンサとして機能するように、組み込んで使用され
るが、それに機能させる方法については、一般に行われ
る方法による。例えばバイオセンサとしてグルコースを
測定する酵素センサの電極として組み込む場合には、次
の通りである。グルコースの酸化還元反応を促進させる
生体触媒としてのグルコースオキシターゼを何らかの方
法で固定化する。この固定化の方法には、一般に単に透
過孔を持つ基体等に付着せしめる物理的方法とか、ゲル
等に吸着せしめる物理化学的方法とか、架橋結合、共有
結合、又はイオン結合させて固定化する化学的方法、又
は該化学的方法と包括法との組み合わせ等があり、この
中から適宜選ばれる。固定化されたグルコースオキシタ
ーゼは電極表面に直接、又はグルコースのみを透過する
膜を介して間接的に担持される。グルコースオキシター
ゼが担持された電極は、バイオセンサの先端部にあっ
て、ここにグルコースを含む検体が注入されるように装
置化される。この時対電極の端子には必要に応じて、バ
イアス電圧印加のための電源回路が、一方作用電極に
は、酸化又は還元によって発生した電流を電圧に変え
て、グルコース量を測定する回路(信号検知デバイス→
出力電気信号)が各々添設され、全体が構成されること
になる。
The thin-film electrode obtained according to the present invention is incorporated and used so as to function as the biosensor, and the method of functioning the thin-film electrode depends on a commonly used method. For example, when incorporated as an electrode of an enzyme sensor for measuring glucose as a biosensor, the operation is as follows. Glucose oxidase as a biocatalyst for promoting the oxidation-reduction reaction of glucose is immobilized by any method. The immobilization method generally includes a physical method of simply adhering to a substrate or the like having a permeation hole, a physicochemical method of adsorbing to a gel or the like, a chemical method of immobilizing by cross-linking, covalent bonding, or ionic bonding. Or a combination of the chemical method and the inclusive method, and the method is appropriately selected from these methods. The immobilized glucose oxidase is supported directly on the electrode surface or indirectly via a membrane that allows only glucose to pass through. The electrode supporting glucose oxidase is located at the tip of the biosensor, and is configured so that a sample containing glucose is injected into the electrode. At this time, a power supply circuit for applying a bias voltage is provided at the terminal of the counter electrode as necessary, while a circuit (signal signal) for measuring the amount of glucose by changing the current generated by oxidation or reduction to a voltage is provided at the working electrode. Detection device →
Output electric signals) are added to each other, and the whole is constituted.

【0033】[0033]

【実施例】以下に本発明を実施例によって更に詳述す
る。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0034】(実施例1)実施例に使用した転写箔、電
気絶縁性基体及び金属凸版は次のようにして得られたも
のである。
(Example 1) The transfer foil, the electrically insulating substrate and the metal relief used in the example were obtained as follows.

【0035】(1)転写箔 脱脂洗浄後、コロナ放電処理した25μmのPETフィ
ルムに離型用シリコーンをコーティングし、その上に白
金を真空蒸着によって500オングストローム蒸着し、
更に該蒸着面にアクリル系の接着剤をコーティングし、
ロール状にしたもの。尚、脱脂洗浄、コロナ放電は離型
シリコーンとの接着をより強くするためであるが、これ
は必ずしも必要ではない。
(1) Transfer foil After degreasing and cleaning, a 25 μm PET film subjected to corona discharge treatment was coated with silicone for release, and platinum was vapor-deposited thereon by 500 Å by vacuum vapor deposition.
In addition, the deposition surface is coated with an acrylic adhesive,
Rolled. The degreasing cleaning and corona discharge are for strengthening the adhesion to the release silicone, but this is not always necessary.

【0036】(2)電気絶縁性基体 面を脱脂洗浄後、コロナ放電処理した100μmのロー
ル状PETフィルム。
(2) Roll-shaped PET film of 100 μm which has been subjected to corona discharge treatment after cleaning the surface of the electrically insulating substrate.

【0037】(3)金属凸版 厚さ3mmの真鍮板を使って、2極の場合の対応電極形
状を写真製版法によって、レリーフ深度1mmで製版し
た。これを図2で示す。真鍮製凸版金型13には作用電
極16、対電極14の電極形状がレイアウトされてな
り、該電極形状が等ピッチで4組横設されている。ここ
で作用電極16は、0.9mm角の正方形からなる先端
部分で、幅0.3mmのリード線17に接続している。
一方対電極14は、幅1mmのコ字型先端部分であり、
幅0.3mmのリード線用15に接続している。そして
該コ字型先端部分と正方形先端部分との噛み合わせた隙
間は1mmの間隔を持って絶縁されている。
(3) Metal relief plate Using a brass plate having a thickness of 3 mm, the corresponding electrode shape in the case of two poles was made by photolithography at a relief depth of 1 mm. This is shown in FIG. Electrode shapes of the working electrode 16 and the counter electrode 14 are laid out on the brass relief mold 13, and four sets of the electrode shapes are arranged horizontally at equal pitches. Here, the working electrode 16 is connected to a lead wire 17 having a width of 0.3 mm at a tip portion formed of a square having a width of 0.9 mm.
On the other hand, the counter electrode 14 is a U-shaped tip portion having a width of 1 mm,
It is connected to a lead wire 15 having a width of 0.3 mm. The gap between the U-shaped tip and the square tip is insulated with an interval of 1 mm.

【0038】次に図1に示す平盤式連続ホットスタンピ
ング機50を準備した。同機50は、前記したように垂
直上下動するヒータ2を埋設した上盤1と、受け台4を
持つ固定の下盤3を中心に、上盤1側には前記転写箔6
の送り出しロール5と、転写後の使用済み転写箔を有す
る基材6aを巻き取る巻き取りロール7とが、ガイドロ
ール5a,7aと共に配設されている。一方、下盤3側
には前記電気絶縁性基体としての合成樹脂フィルム9の
送り出しロール8と電極形成済みの基体9aを巻取る巻
き取りローラ10とがガイドロール8a、10aと共に
配設されている。尚、上盤1の上下速度、温度、加圧
力、加圧停止時間(転写時間)、各ロールの速度はすべ
て自動制御手段により調節制御されている。
Next, a flat plate type continuous hot stamping machine 50 shown in FIG. 1 was prepared. The machine 50 includes an upper plate 1 in which the heater 2 vertically moving as described above is embedded and a fixed lower plate 3 having a receiving base 4.
And a take-up roll 7 for winding up the base material 6a having the used transfer foil after the transfer are disposed together with the guide rolls 5a, 7a. On the other hand, on the lower platen 3 side, a feed-out roll 8 of the synthetic resin film 9 as the electrically insulating base and a take-up roller 10 for winding up the base 9a on which the electrodes are formed are arranged together with the guide rolls 8a and 10a. . The vertical speed of the upper platen 1, the temperature, the pressing force, the pressurization stop time (transfer time), and the speed of each roll are all adjusted and controlled by the automatic control means.

【0039】ホットスタンピングは、次の条件によって
行った。上盤1の中心に図2で示す真鍮製凸版金型13
を機械的に密着セットし、該凸版金型13が140℃に
加熱調整されるようにヒーター2をコントロールした。
そして前記転写箔6を送り出しロール5に装填し、図1
のごとく引き出し、ガイドロール5aを通って、該凸版
金型13面に接しつつ、ガイドロール7aから巻き取り
ロール7に巻き取りつつ、転写するようにした。一方、
PETフィルム9は送り出しロール8に装填し、図1の
ごとく送り出し、ガイドロール8aを経て、受け台4に
接しつつ、ガイドロール10aを通って、ロール10に
巻き取られるようにした。そして加圧力5Kg/cm2、転
写時間0.3秒に設定して、スタンピングを開始し、転
写箔6を20m送った時点で停止した。
Hot stamping was performed under the following conditions. In the center of the upper plate 1, a brass relief mold 13 shown in FIG.
Was mechanically set in close contact, and the heater 2 was controlled so that the relief printing mold 13 was heated and adjusted to 140 ° C.
Then, the transfer foil 6 is loaded on the delivery roll 5, and the transfer foil 6 shown in FIG.
As described above, the paper was transferred from the guide roll 7a to the take-up roll 7 while being in contact with the surface of the relief mold 13 through the guide roll 5a. on the other hand,
The PET film 9 was loaded on a delivery roll 8, delivered as shown in FIG. 1, passed through a guide roll 8a, passed through a guide roll 10a while being in contact with the receiving table 4, and taken up by a roll 10. Then, the pressing force was set to 5 kg / cm 2 and the transfer time was set to 0.3 second, stamping was started, and stopped when the transfer foil 6 was fed by 20 m.

【0040】PETフィルム9上に形成された電極は、
外観上何ら問題はなく転写されており、更にこの中から
抜き取りで50個切り出して、次のテストを行いバイオ
センサの電極としての性能を確認した。まず、転写され
た電極の大きさを拡大して測定した。対電極におけるコ
字型先端部分の幅は0.94〜0.97mm、そのリー
ド線の幅は0.26〜0.29mmであり、一方作用電
極の正方形先端部分は0.86〜0.89mm角、その
リード線幅は、0.27〜0.29mm、そして該コ字
型先端部分と該正方形先端部分との隙間は1.04〜
1.1mmであった。これは真鍮製凸版金型13の電極
形状に対して、おおよそ1対1で再現されたことを示
す。
The electrodes formed on the PET film 9 are:
The image was transcribed without any problem in appearance. Fifty samples were cut out of the image and the following test was performed to confirm the performance as an electrode of the biosensor. First, the size of the transferred electrode was enlarged and measured. The width of the U-shaped tip of the counter electrode is 0.94 to 0.97 mm, and the width of the lead wire is 0.26 to 0.29 mm, while the square tip of the working electrode is 0.86 to 0.89 mm. Corner, the lead wire width is 0.27 to 0.29 mm, and the gap between the U-shaped tip and the square tip is 1.04 to
1.1 mm. This indicates that the electrode shape of the relief mold 13 made of brass was reproduced approximately one-to-one.

【0041】次に、セロテープによる剥離テストを3回
繰り返したが、いずれも剥離はしなかった。これによっ
てバイオセンサの電極として十分な接着強度を有してい
ると判断した。
Next, the peeling test using cellophane tape was repeated three times, but none of the peeling was performed. Thus, it was determined that the electrode had sufficient adhesive strength as an electrode of the biosensor.

【0042】導通テストについては、抵抗測定用テスタ
ーを使ってチェックした。各々の電極の両端にテスター
の先端を圧接してメーターに表示される抵抗値を目測す
ると、すべての電極について190〜200Ωの範囲に
あり、これはバラツキもない安定した電気特性を有して
いることが判る。
The continuity test was checked using a resistance tester. When the tip of the tester was pressed against both ends of each electrode and the resistance value indicated on the meter was measured, it was in the range of 190 to 200Ω for all the electrodes, which had stable electric characteristics without variation. You can see that.

【0043】更に、前記電極の中から5枚を抜き取っ
て、これによるグルコースの測定を行い、酵素センサの
性能を確認した。その測定は次のようにして行った。ま
ず、各電極において、その先端部分(四角形状)とリー
ド線端子部分とを残し、他のすべてをアクリル系樹脂に
て被覆した。(被覆層23)
Further, five samples were taken out of the electrodes, and glucose was measured using the samples to confirm the performance of the enzyme sensor. The measurement was performed as follows. First, in each of the electrodes, the other portions were covered with an acrylic resin except for the tip portion (square shape) and the lead wire terminal portion. (Coating layer 23)

【0044】一方、生体触媒としてグルコースオキシタ
ーゼを用い、これを下記のような架橋法と呼ばれる1つ
の処方によって固定化を行い、前記電極先端部分の表面
に厚さ約20μmで固着し、酵素定着層25を設けた。
まず、PH7.0に調整したリン酸塩緩衝液に15重量
%となるように牛血漿アルブミンを溶解し、この溶解液
の5mlを採取し、これにグルコースオキシターゼ0.
5g溶解した。(以下A液と呼ぶ。)そしてA液に該電
極先端部分の全体を浸漬し、約1.5分間乾燥してか
ら、次に25重量%のグルタルアルデヒド水溶液に浸漬
し、同様に約1.5分間乾燥した。これを所定の厚さ2
0μmの酵素膜厚になるまで繰り返した。最後にPH
7.0のリン酸塩緩衝液にて電極先端部分の全体を洗浄
して終了した。
On the other hand, glucose oxidase is used as a biocatalyst, and is immobilized by one formulation called a crosslinking method as described below, and is fixed to the surface of the electrode tip with a thickness of about 20 μm. 25 were provided.
First, bovine plasma albumin was dissolved in a phosphate buffer adjusted to pH 7.0 so as to have a concentration of 15% by weight, and 5 ml of the dissolved solution was collected.
5 g was dissolved. (Hereinafter referred to as solution A.) Then, the entire tip portion of the electrode was immersed in solution A, dried for about 1.5 minutes, and then immersed in a 25% by weight glutaraldehyde aqueous solution. Dry for 5 minutes. This is a predetermined thickness 2
This was repeated until the thickness of the enzyme reached 0 μm. Finally PH
The entire tip of the electrode was washed with a phosphate buffer of 7.0 to complete the process.

【0045】前記各処理によって得られた電極の構成の
全体を図面で示すと図3、図4の通りである。図3は、
バイオセンサ51の電極の構成を平面図で示している。
つまり18は合成樹脂(PET)フィルムであり、被覆
層23はバイオセンサの1組の電極の検知電極部24で
ある作用電極21と対電極19、及びリード部のリード
線20、22の端子部分とを残して、アクリル系樹脂で
絶縁コーティングするものである。そして作用電極21
と参照電極19とは外周全体を包み込むように酵素定着
層25(グルコースオキシターゼ)により被覆されてい
る。図4にバイオセンサ51のA−A断面を示す。対電
極19、作用電極21の外周は全体に酵素定着層25に
より被覆されている。
FIGS. 3 and 4 show the entire configuration of the electrodes obtained by the above-described processes. FIG.
The configuration of the electrodes of the biosensor 51 is shown in a plan view.
That is, reference numeral 18 denotes a synthetic resin (PET) film, and the coating layer 23 comprises a working electrode 21 and a counter electrode 19 which are a detection electrode portion 24 of a pair of electrodes of the biosensor, and terminal portions of lead wires 20 and 22 of a lead portion. And insulating coating with an acrylic resin. And the working electrode 21
The reference electrode 19 is covered with an enzyme fixing layer 25 (glucose oxidase) so as to surround the entire outer periphery. FIG. 4 shows an AA cross section of the biosensor 51. The outer circumferences of the counter electrode 19 and the working electrode 21 are entirely covered with an enzyme fixing layer 25.

【0046】次に前記図3に示すバイオセンサ51をグ
ルコース測定用センサとして、対電極19の端子にバイ
アス電圧を印可するための電源をつなぎ、そして作用電
極21の端子にはオペレーションアンプを使った増幅回
路とその回路によって増幅変換された電圧を読むXーT
レコーダーを直列につないだ測定回路を作製した。
Next, using the biosensor 51 shown in FIG. 3 as a glucose measuring sensor, a power supply for applying a bias voltage was connected to the terminal of the counter electrode 19, and an operation amplifier was used for the terminal of the working electrode 21. Amplifying circuit and X-T for reading the voltage amplified and converted by the circuit
A measurement circuit was constructed in which recorders were connected in series.

【0047】前記測定回路を使って、この電源から0.
4vのバイアス電圧を対電極19に印加しつつ検知電極
部24に、次の測定用サンプルを滴下しXーTレコーダ
ーにより電圧を測定した。その測定用サンプルは100
mg/dlの既知濃度のグルコースを含有するPH7.
0のリン酸塩緩衝液である。その結果、電圧は徐々に上
昇し、1分経過した時点で電圧は一定になった。(グル
コースの酸化還元の完全な終了を示す。)この時XーT
レコーダーの電圧は5枚の電極サンプルについて、98
〜101mvの範囲にあった。これは本実施例によって
得られたすべての電極が安定した品質と性能を有してい
ることを示している。
Using the measuring circuit, the power supply is set to 0.
While applying a bias voltage of 4 V to the counter electrode 19, the next measurement sample was dropped on the detection electrode unit 24, and the voltage was measured by an XT recorder. The measurement sample is 100
PH7 containing a known concentration of glucose of mg / dl.
0 phosphate buffer. As a result, the voltage gradually increased, and after one minute, the voltage became constant. (Indicates complete termination of glucose redox.) At this time, XT
The voltage of the recorder was 98 for 5 electrode samples.
Was in the range of 101 mv. This indicates that all the electrodes obtained according to the present example have stable quality and performance.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明は、前記の通り構成されているの
で、次のような効果を奏するものである。まず設計通り
の電極パターンが電気絶縁性基体上に、十分な接着強度
をもって、忠実に再現されるので、常に安定した品質と
性能を有するバイオセンサを製作することができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. First, the electrode pattern as designed is faithfully reproduced on the electrically insulating substrate with a sufficient adhesive strength, so that a biosensor having always stable quality and performance can be manufactured.

【0049】検体中の特定成分のみが、効率よく、迅速
に測定できる。これは、例えば、スクリーン印刷法とは
異なり、適度の均一な粗面を有していることにも原因が
あると考えられる。
[0049] Only specific components in a sample can be measured efficiently and quickly. This is considered to be caused by having a moderately uniform rough surface, unlike the screen printing method, for example.

【0050】電極作製手段が簡単、確実、迅速であるこ
とにより、常に安定した品質で効率よく生産することが
できる等が挙げられる。
The simple, reliable, and quick means for producing an electrode enables efficient production with stable quality at all times.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】平盤式連続ホットスタンピング機の要部概略を
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a main part of a flat-plate type continuous hot stamping machine.

【図2】電極形状が製版された真鍮製凸版金型の平面図
である。。
FIG. 2 is a plan view of a relief mold made of brass in which the shape of an electrode is plate-made. .

【図3】バイソセンサとして構成された電極の全体の平
面図である。
FIG. 3 is an overall plan view of an electrode configured as a biosensor.

【図4】バイソセンサとして構成された電極の断面図で
ある。
FIG. 4 is a sectional view of an electrode configured as a bi-sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 上盤 2 ヒーター 3 下盤 4 受け台 5 送り出しロール 5a ガイドロール 6 転写箔 6a 基材 7 巻き取りロール 7a ガイドロール 8 送り出しロール 9 PETフィルム 9a 電極形成済みPETフィルム 10 巻き取りロール 10a ガイドロール 13 真鍮製凸版金型 14 対電極 15 リード線 16 作用電極 17 リード線 18 PETフィルム 19 対電極 20 リード線 21 作用電極 22 リード線 23 被覆層 24 検知電極部 25 酵素定着層 50 ホットスタンピング機 51 バイオセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper board 2 Heater 3 Lower board 4 Cradle 5 Delivery roll 5a Guide roll 6 Transfer foil 6a Base material 7 Take-up roll 7a Guide roll 8 Delivery roll 9 PET film 9a Electrode-formed PET film 10 Take-up roll 10a Guide roll 13 Brass letterpress mold 14 Counter electrode 15 Lead wire 16 Working electrode 17 Lead wire 18 PET film 19 Counter electrode 20 Lead wire 21 Working electrode 22 Lead wire 23 Coating layer 24 Detecting electrode part 25 Enzyme fixing layer 50 Hot stamping machine 51 Biosensor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基材上に薄膜形成手段により形成された薄
膜導電性物質からなる転写箔の表面に接着剤層を設け、
絶縁性基体面上に転写形成したことを特徴とする薄膜電
極。
An adhesive layer is provided on a surface of a transfer foil made of a thin film conductive material formed on a substrate by a thin film forming means,
A thin-film electrode formed by transfer formation on an insulating substrate surface.
【請求項2】薄膜電極形成方法において、離型剤をコー
ティングした基材上に薄膜形成手段により形成された薄
膜導電性物質からなる転写箔の表面に設けた接着剤層
を、絶縁性基体面と対面させ、所定の電極形状が製版さ
れた加熱可能な凸版金型にてホットスタッピングするこ
とにより、絶縁性基体面上に薄膜導電性物質からなる電
極を転写形成することを特徴とする薄膜電極形成方法
2. A method for forming a thin film electrode, comprising the steps of: forming an adhesive layer provided on a surface of a transfer foil made of a thin film conductive material formed by a thin film forming means on a base material coated with a release agent; A thin-film electrode formed by transfer-forming an electrode made of a thin-film conductive material on the surface of an insulating substrate by hot-stapping with a heatable letterpress mold having a predetermined electrode shape. Forming method
【請求項3】薄膜導電性物質が金、白金、銀またはパラ
ジウムのいずれかである請求項1に記載の薄膜電極。
3. The thin film electrode according to claim 1, wherein the thin film conductive material is one of gold, platinum, silver and palladium.
【請求項4】転写箔の膜厚が200〜2000オングス
トロームの薄膜導電性物質である請求項1及び請求項3
に記載の薄膜電極。
4. The transfer foil according to claim 1, wherein the transfer foil is a thin film conductive material having a thickness of 200 to 2,000 angstroms.
2. The thin-film electrode according to 1.
【請求項5】凸版金型が金属凸版である請求項2に記載
の薄膜電極形成方法。
5. The method of claim 2, wherein the relief mold is a metal relief.
【請求項6】電極が検知部とリード部の組み合わせから
なり、特定物質に特異的に反応する酵素定着層で電極の
外周全体を包み込んだ状態に形成され、バイオセンサと
して用いられる請求項1、請求項3及び請求項4に記載
の薄膜電極。
6. The biosensor according to claim 1, wherein the electrode comprises a combination of a detecting portion and a lead portion, and is formed so as to wrap the entire outer periphery of the electrode with an enzyme fixing layer which specifically reacts to a specific substance, and is used as a biosensor. The thin-film electrode according to claim 3.
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