TW201937164A - 用於製造電極和在感測器中提供電子連接的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一種形成感測器的方法，例如玻璃電化學感測器。在一些範例中，該方法可包括在玻璃基板中形成複數個孔；形成感測器主體，感測器主體包括玻璃基板和至少一個玻璃感測器元件，其中玻璃基板的一或多個孔與至少一個玻璃感測器元件對準以形成外接觸孔，以第一導電材料填充感測器主體中的外接觸孔，以形成外接觸玻璃穿孔（TGV），和在與複數個孔中的至少一個孔相鄰的玻璃基板上形成電極。

Description

用於製造電極和在感測器中提供電子連接的方法
交叉參考相關申請案
本申請主張2018年1月3日提交的美國臨時申請案第62/613,275號的優先權，其內容依賴於此並透過引用將其全部併入本文，如同在以下完整闡述一般。
本發明是關於用於在感測器中製造電極和提供電連接的方法。
在電話、平板電腦、汽車、醫療保健產品和許多消費產品中部署行動的低成本感測器是全球技術的大趨勢，其吸引了在開發許多現有感測器技術的微型化、低成本設計方面的主要投資。感測器，如加速度計、陀螺儀、麥克風、照相機和、光感測器，以與行動裝置和消費電子產品相容的形狀因子而每月以數千萬單位製造。該等感測器通常生產的尺寸僅為幾平方毫米，並且通常成本非常低。行動電話和其他個人行動電子產品正在推動這一市場的發展，同時將感測器整合到許多新的和現有的產品中，如家用電器、可穿戴式健康監控器、和工業設備。這種連接的感測器部署是一種被稱為「物聯網（IoT）」的全球大趨勢。
基板穿孔（TSV）已引起人們的興趣，因為它們能夠實現基於薄矽穿孔（TSiV）和玻璃穿孔（TGV）的技術，該等技術提供高封裝密度、減小的信號路徑、寬信號帶寬、更低的封裝成本、以及極其微型化的系統。TSV對於感測應用，特別是化學感測應用也很有吸引力。電化學感測器是化學感測器的重要子類。該等裝置可用於感測廣泛的化學品，從有毒氣體到生物化合物。該等裝置透過監測含有電解質的電池（cell）中的電極之間的導電率、電位、或電流中的變化而起作用。通常，電化學感測器由多層製成，該等層被金屬化為單獨的層，然後在複雜的製程中精確地對準並結合在一起。
本案涉及一種用於形成玻璃電化學感測器的方法。在一些實施例中，該方法可包括在玻璃基板中形成複數個孔；形成感測器主體，感測器主體包括玻璃基板和至少一個玻璃感測器元件，其中玻璃基板的一或多個孔與至少一個玻璃感測器元件對準以形成外接觸孔，以第一導電材料填充感測器主體中的外接觸孔，以形成外接觸玻璃穿孔（TGV），和在與複數個孔中的至少一個孔相鄰的玻璃基板上形成電極。
在一些實施例中，該方法還可以包括金屬化經填充的外接觸TGV和一或多個電極穿孔的至少一部分；和在感測器主體的頂表面上從外接觸TGV跨越電極穿孔的一或多個電極穿孔而在該感測器主體的頂表面上沉積接觸層，其中接觸層將一或多個電極穿孔電連接到外接觸TGV。
在一些實施例中，該方法還可包括以第一導電材料填充玻璃基板中的一或多個電極孔，以形成一或多個電極穿孔。
在一些實施例中，該方法可進一步包括在接觸層周圍沉積掩模層，其中接觸層位於複數個孔和掩模層之間，以第二導電材料金屬化一或多個電極穿孔的至少一部分，和去除掩模層。
在一些實施例中，外接觸TGV的第一導電材料與一或多個電極穿孔的第二導電材料不同。
在一些實施例中，在玻璃基板上形成電極並使經填充的外接觸TGV和一或多個電極穿孔的至少一部分金屬化是透過由下而上鍍覆來實行的。
在一些實施例中，該方法還可包括在至少一個電極穿孔的一部分中沉積電極材料。
在一些實施例中，感測器主體的玻璃基板上的電極形成跨越電極穿孔的一部分的連續電極層。
在一些實施例中，感測器主體的玻璃基板上的電極形成跨越電極穿孔的一部分的不連續電極層。
在一些實施例中，感測器主體的玻璃基板上的電極被配置為微電極。
在一些實施例中，感測器主體的玻璃基板上的電極被配置為大電極（macroelectrode）。
在一些實施例中，電極可包括鉑、銀、金、銅、合金、金屬氧化物、導電聚合物、或其中之組合。
在一些實施例中，第一和第二導電材料包括不銹鋼、銅、金、鋁、銀、鉑、錫、鉛、合金、金屬氧化物、導電聚合物、或其中之組合。
在一些實施例中，該方法還可包括將玻璃基板和感測器主體的玻璃感測器元件黏合（bonding），使得電極位於玻璃基板和玻璃感測器元件之間。
在一些實施例中，在玻璃基板中形成複數個孔之步驟進一步包括以雷射形成該複數個孔。
在一些實施例中，以雷射形成複數個孔之步驟包括雷射燒蝕（ablation）處理或雷射損害處理至局部區域，接著蝕刻該局部區域。
在一些實施例中，沉積接觸層是由薄膜沉積所實行。
在一些實施例中，該方法還可包括在玻璃基板的底面上形成至少兩個電極；其中在玻璃基板中形成複數個玻璃穿孔（TGV）包括：形成至少兩個電極穿孔，該至少兩個電極穿孔中的每一個對應於並且電連接至至少兩個電極；和在至少兩個電極穿孔中的每一個電極穿孔與外接觸TGV中的至少兩個外接觸TGV中的至少一個外接觸TGV之間形成連接橋，其中連接橋包括接觸層。
在一些實施例中，至少兩個電極中的每一個電極包括獨特的組成。
在一些實施例中，該方法還可包括以電解質填充感測器主體。
在一些實施例中，填充外接觸孔的步驟包括透過膠狀填充（paste-filling）、電鍍、物理氣相沉積、化學氣相沉積、或原子層沉積中的至少一種來沉積材料。
在一些實施例中，玻璃感測器元件和玻璃基板包括Pyrex®、石英、鈉鈣玻璃、鋁矽酸玻璃、鹼金屬鋁矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鹼金屬硼矽酸玻璃、鋁硼矽酸（aluminoborosilicate）玻璃、鹼金屬鋁硼矽酸（alkali-aluminoborosilicate）玻璃、或熔融矽石玻璃中的至少一種。
在一些實施例中，感測器是配置以量測電阻的電化學感測器。
本案還涉及一種玻璃電化學感測器，其具有玻璃感測器主體，其包括複數個玻璃穿孔（TGV），其中兩個或更多個玻璃感測器元件的一或多個外接觸孔經配置成在空洞（empty）時對準；玻璃感測器主體的外接觸TGV，其包括至少部分地填充有導電材料的一或多個外接觸孔；電極，其設置在玻璃感測器主體的與至少一個TGV相鄰的表面上，其中電極位於兩個或更多個玻璃感測器元件之間；和玻璃感測器主體中的進入孔，其經配置以允許接近電極。
在一些實施例中，兩個或更多個玻璃感測器元件包括玻璃基板，該玻璃基板包括外接觸TGV和一或多個電極穿孔。
在一些實施例中，該電化學感測器還可包括設置在玻璃感測器元件的表面上的至少兩個電極，其中複數個TGV中的至少兩個TGV是包括電連接到至少兩個電極的導電材料的電極穿孔。
在一些實施例中，複數個電極穿孔圍繞玻璃感測器主體的中心定位，且複數個外接觸TGV在玻璃感測器主體的周邊附近定位。
在一些實施例中，電化學感測器的玻璃感測器主體可進一步包括複數個外接觸TGV，其包含導電材料，和複數個接觸層，其將電極穿孔中的導電材料與外接觸TGV中的導電材料電連接。
在一些實施例中，兩個或更多個玻璃感測器元件被黏合（bonded）在一起，使得玻璃感測器主體在除了由玻璃基板界定的側之外的所有側上透過玻璃密封。
在一些實施例中，兩個或更多個玻璃感測器元件透過黏合劑、玻璃料（glass frit）、或雷射密封中的至少一種而黏合在一起。
在一些實施例中，玻璃感測器主體、玻璃感測器元件、和玻璃基板包括Pyrex®、石英、鈉鈣玻璃、鋁矽酸玻璃、鹼金屬鋁矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鹼金屬硼矽酸玻璃、鋁硼矽酸（aluminoborosilicate）玻璃、鹼金屬鋁硼矽酸（alkali-aluminoborosilicate）玻璃、或熔融矽石玻璃中的至少一種。
在一些實施例中，電解質至少部分地填充進入孔並且與電極接觸。
本案還涉及一種電子裝置，其包括如前所述的玻璃電化學感測器。
提供一或多個代表性實施例以說明所揭示標的的各種特徵、特性、和優點。在玻璃電化學感測器的背景下提供實施例。然而，應理解，許多概念可以用在各種其他設置、情況、和配置中。例如，一個實施例的特徵、特性、優點等可以單獨使用或者以彼此的各種組合和子組合使用。
本發明內容被提供以簡化形式介紹進一步在以下實施方式中描述之概念的選擇。發明內容和先前技術並非旨在識別所揭示標的的關鍵概念或必要態樣，也不應被用以拘束或限制申請專利範圍的範疇。例如，申請專利範圍的範疇不應基於所述標的是否包括發明內容中提到的任何或所有態樣及/或是否解決先前技術中所提到的任何問題而限制。
本案是關於用於製造用於化學和生化感測系統的基於玻璃的電化學感測器的方法，包括但不限於用於行動消費電子應用的空氣品質感測器。較小的裝置可以在IOT應用中整合，例如智慧型手機、可穿戴裝置、汽車、家庭安全監控、和家電等，僅舉幾例。由於其化學耐久性、尺寸公差、與矽匹配的熱膨脹係數（CTE）、溫度穩定性、和低透氣性，該等裝置的微型化使得使用玻璃作為材料是種有吸引力的選擇。
由於對電極製造和裝置組裝製程的精確性和複雜性的要求，感測器裝置組裝和製造的傳統方法是昂貴的。具體而言，金屬化的穿孔的精確對準存在許多挑戰。本案是關於一種用於感測器的製造處理，其透過消除金屬化層的精確對準而使得能夠實現較簡化的電極和裝置製造，這允許可以製造的電極類型的靈活性。本案本身有助於裝置製造，並且亦提供可重複且可靠的電連接，從而提高了製造處理的產量。特別地，本方法可包括首先組裝感測器的不同結構元件並通過組裝裝置的孔進行電化學金屬化。例如，由下而上鍍覆可用於金屬化玻璃電化學感測器的穿孔。以下描述的處理允許相對於使用種子-層（seed-layer）沉積製程或類似的膠狀金屬化製程（paste metallizing processes），整個感測器的可靠電連接以及感測器中導電材料和電極材料的密度增加。在一些範例中，此處理還允許在單個感測器內使用多個電極材料。基於種子-層的金屬化可能具有若干缺點，包括需要在高縱橫比的穿孔中施加均勻的種子層、複雜的製程控制以防止金屬化層中的接縫和空隙、複雜且昂貴的電解質化學等。
第 1 圖 圖示根據本案的各個態樣的基於玻璃的電化學感測器100的範例的截面圖。如第1圖中所示，感測器100可包括感測器主體105、導電材料110、電極115、電解質120和存取孔125。感測器100可以配置成用於感測各種分析物。例如，感測器100可以是可量測分析物的電阻的電化學感測器。感測器100和感測器主體105可包括Pyrex®、石英、鈉鈣玻璃、鋁矽酸玻璃、鹼金屬鋁矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鹼金屬硼矽酸玻璃、鋁硼矽酸（aluminoborosilicate）玻璃、鹼金屬鋁硼矽酸（alkali-aluminoborosilicate）玻璃、或熔融矽石玻璃中的至少一種。
導電材料110可以在整個感測器100和感測器主體105上具有無縫電連接。導電材料110的金屬化製程允許整個感測器主體105的更高的密度。隨著導電材料105的密度增加，感測器的靈敏度也可能增加。導電材料110可以由任何適當的導電材料製成，包括但不限於，不銹鋼、銅、金、鋁、銀、鉑、錫、鉛、合金、金屬氧化物、導電聚合物、或它們的組合。
可以存在多個電極115，且每個電極115可以不同地起作用。例如，電極115可以用作為感測電極、對電極（counter electrode）、參考電極等。在對電極處，發生相等且相反的反應，使得若感測電極被氧化（oxidized），則對電極被還原（reduced）。電極115可以由任何適當的敏感的導電材料構成，包括但不限於，鉑、銀、金、銅、合金、金屬氧化物、導電聚合物、或其組合。外部電路（未示出）可以保持感測器100和電極115兩端的電壓或電流。
電解質120填充感測器主體105內的空腔並與兩個電極115接觸。電解質120允許電極115之間的電子轉移。儘管以矩形形狀示出，但是空腔可以配置成任何形狀。
第 2 圖 圖示用於形成電化學感測器的傳統方法200的範例。如第2圖中所示，方法200可包括四個階段a、b、c、和d。傳統上，該方法包括分別在每個元件層中製作孔、分別金屬化每個元件層中的孔、在適當的位置添加電極、以及將對齊的金屬化的層黏合在一起。
如階段a所示，傳統方法200以三層205、210、和215開始。該三層可以是玻璃層。在階段b中，分別在每個層205、210、和215中形成孔220。在階段c中，於階段b中形成的孔220個別用導電材料225逐層金屬化，並且將電極230添加到第一層205。階段a、b、和c在組裝層205、210、和215之前發生。
如階段d所示，三個層205、210、和215已經結合在一起以形成最終感測器235。當在階段d中組裝感測器235時挑戰可能浮現，特別是導電材料225必須精確對準並且在每層之間適當接觸以允許適當的感測器操作。為了提供精確對準，傳統的對準處理可能變得非常複雜。隨著感測器尺寸的縮小，製程複雜性增加。隨著感測器尺寸的繼續縮小，需要一種不太複雜的形成感測器的方法。與第2圖中所示的傳統方法200相反，本案提供了用於降低形成感測器的複雜性和增加產量的系統和方法，示於第3圖中。
第 3 圖 圖示根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器的方法300的範例。在此範例中，方法300中示出四個步驟。在其他範例中，透過組合或分割步驟，方法可以有更多或更少的步驟。將更詳細地關於玻璃電化學感測器來解釋形成感測器的方法300，然而，方法300可以應用於各種感測器。
如第3圖所示，步驟a包括兩個玻璃層305和310。兩個或更多個玻璃層可構成感測器。玻璃層305在本文中也可稱為玻璃基板。玻璃層310在本文中也可稱為玻璃感測器元件。孔315和320可以形成在玻璃基板305中，且孔315可以形成在玻璃感測器元件310中。孔315和320可以形成在進入孔325的每一側上。孔315可以形成在感測器的外側或周邊上，並且在本文中可以稱為外接觸孔。孔320可圍繞感測器的中心形成，並且在本文中可以稱為電極孔。電極孔320可以位於進入孔325和外接觸孔315之間。進入孔325可位於感測器的中心。在一些情況中，孔315和320以及進入孔325可以是玻璃穿孔（TGV）。
根據本範例方法，精密雷射技術用於形成高產量相容的TGV（本文中也稱為「穿孔」），以及玻璃晶圓中具有嚴格尺寸公差的較大結構玻璃腔。穿孔可以透過，例如，國際專利申請案第PCT/US2014/070459號；美國專利第9,278,886號；和美國專利第9,321,680號中教示的方式行成，該等專利的全部內容透過引用併入本文參照。穿孔可以形成為延伸穿過一層玻璃，從一個表面到另一個表面。從玻璃層的第一表面延伸到玻璃層的另一表面的穿孔的形成，使得能夠嵌入導體以促進腔內的適當電極的導電性，同時向腔外的表面提供電引線。範例製程實現了元件的微型化，降低了它們的成本並促進了它們在行動或物聯網應用中的採用。
如第3圖所示，步驟b包括對準層305和310，然後將兩層305和310黏合（bonding）在一起以形成感測器主體330。層的對準可適用於玻璃基板305和玻璃感測器元件310兩者中的外接觸孔315的對準。在處理300中可能不需要高精度的對準。層的黏合可以是暫時的或永久的。當層305和310黏合在一起時，形成腔335。腔可以透過進入孔325進入。一旦組裝了感測器主體330，處理可以繼續填充孔315和320。
如第3圖所示，步驟c包括以導電材料340填充和金屬化孔315和320。如圖中方向，感測器主體330的頂部對應於頁面的頂部。導電材料340可以填充外接觸孔315以形成外接觸TGV，可以填充電極孔320以形成電極穿孔，並且可以沿著感測器主體330的頂部從電極穿孔沉積到外接觸TGV。因為感測器主體330的孔315和320在組裝後是金屬化的，所以導電材料340的電接觸是無縫的，且因此提供可靠的電子傳輸。金屬化孔315和320的處理可以透過由下而上鍍覆而實現。
由下而上鍍覆是對電沉積金屬的電化學氧化還原反應，其可在電化學電池（cell）中發生。例如，用於由下而上鍍覆的電化學電池可包含電源、基板電極、電解質、對電極、和沉積電池。可以在電極上施加電壓或電流，而允許在每個電極處發生半反應。一個半反應是還原反應，而一個是氧化反應。若電壓或電流足夠大，則電解質溶液的元素可以替換電極上的元素。在一些範例中，基板電極可以是不銹鋼、氧化銦錫、鎳、或其他金屬元素。
在本案中，將描述由下而上鍍覆的兩種範例方法。第一種方法可稱為反向由下而上鍍覆。在這種配置中，感測器主體330可以反向或倒置，使得感測器的頂部與基板電極接觸，並且僅外部接觸孔315填充有電解質。第二種方法可稱為標準由下而上鍍覆。在此配置中，感測器主體330正面朝上放置在基板電極上，使得底層310與基板電極接觸，並且孔315和320、進入孔325、和腔335填充有電解質。
一旦將電壓或電流施加到電池，填充有電解質的感測器主體330的部分可以在與基板電極的接觸區域處開始以導電材料340金屬化。可以改變時間、電壓或電流、以及電解質，以控制感測器中的反應速率和金屬化程度。導電材料340的接觸層可以在感測器主體330的頂部上從外接觸孔315延伸到電極孔340。
如第3圖所示，步驟d包括電極345的沉積。電極345可以電化學沉積在與電極孔320相鄰的感測器主體330上。在孔315和320已金屬化之後，可以使用標準由下而上鍍覆來沉積電極345。來自電池的電壓或電流可以經由導電材料340轉移到與電極穿孔接觸的電解質。如上所述，可以改變時間、電壓或電流、以及電解質，以控制反應速率和沉積在感測器上的電極的程度。在一些態樣中，電極可以是不同的組成，透過使用分開的（split）基板電極，其中一個部分導電而另一部分是絕緣的。可以交換電解質，導致不同的電極組成。
第 4 圖 圖示根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器的方法400的範例。在此範例中，方法400中示出五個步驟。在其他範例中，透過組合或分割步驟，方法可以有更多或更少的步驟。將更詳細地關於玻璃電化學感測器來解釋形成感測器的方法400，然而，方法400可以應用於各種感測器。方法400可以是方法300的一部分。
如第4圖中所示，步驟a包括具有外接觸孔415、電極孔420、進入孔425、和腔435的感測器主體430。外接觸孔415顯示為填充有導電材料440。感測器主體中的這種金屬化圖案可以是反向由下而上鍍覆的結果。所示的方法經配置以金屬化電極孔420。
如第4圖所示，步驟b包括沉積接觸層450，接觸層450可以由導電材料450構成。接觸層450可以從外接觸穿孔到電極孔420而沉積到感測器主體430的頂部。接觸層450的沉積可以利用薄膜沉積以及其他為人熟知的沉積技術來實現。
如第4圖所示，步驟c包括以掩模層455覆蓋感測器主體430的頂部。掩模層455可以沉積在進入孔425的兩側。因此，允許電解質通過進入孔425進入腔435。
如第4圖所示，步驟d包括金屬化電極孔420以形成導電材料440的電極穿孔。電極孔420可以使用由下而上鍍覆來進行電化學金屬化。在此情況中，電池兩端的電壓或電流通過導電材料440傳到填充在電極孔420內的電解質。在一些範例中，電極穿孔的導電材料440可以與外接觸TGV的導電材料440不同。如第4圖所示，步驟e包括在形成電極穿孔之後去除掩模層455。
第 5 圖 圖示根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器的方法500的範例。在此範例中，方法500中示出兩個步驟。在其他範例中，透過組合或分割步驟，方法可以有更多或更少的步驟。將更詳細地關於玻璃電化學感測器來解釋形成感測器的方法500，然而，方法500可以應用於各種感測器。方法500可以是方法300的一部分。
如第5圖所示，步驟a包括具有外接觸孔515、電極孔520、進入孔525、和腔535的感測器主體530。示出的電極孔520填充有導電材料540-a。外接觸孔515顯示為填充有導電材料540-b。在一些情況中，導電材料540-a和540-b可以是不同的。感測器主體中的這種金屬化圖案可以是反向由下而上鍍覆的結果。在其他情況下，導電材料540-a和540-b可以是相同的。感測器主體中的這種金屬化圖案可以是標準由下而上鍍覆的結果。導電材料540可以由不銹鋼、銅、金、鋁、銀、鉑、錫、鉛、合金、金屬氧化物、導電聚合物、或其組合而製成。所示方法被配置為將金屬化穿孔與接觸層550電連接。
如第5圖所示，步驟b包括沉積可由導電材料540構成的接觸層550。接觸層550可以從外接觸穿孔515到電極穿孔520而沉積到感測器主體530的頂部上。接觸層550的沉積可以利用薄膜沉積以及其他為人熟知的沉積技術來實現。
第 6 圖 圖示根據本案的各個態樣的用於在玻璃電化學感測器中形成電極的方法600的範例。在此範例中，方法600中示出三個步驟。在其他範例中，透過組合或分割步驟，方法可以有更多或更少的步驟。將更詳細地關於玻璃電化學感測器來解釋形成感測器的方法600，然而，方法600可以應用於各種感測器。方法600可以是方法300的一部分，並且可以與方法400或500結合使用。
如第6圖中所示，步驟a包括具有外接觸孔615、電極孔620、進入孔625、腔635、接觸層655、和電極645的感測器主體630。圖示填充有導電材料640的外接觸TGV 615、電極穿孔620、和接觸層650。在步驟a中，可以發生單層不連續電極645-a和645-b的電化學沉積。電極645可以電化學沉積在與電極穿孔620相鄰的感測器主體630上。在孔615和620已金屬化之後，可以使用標準由下而上鍍覆來沉積電極645。來自電池的電壓或電流可以經由導電材料640轉移到與電極穿孔接觸的電解質。如上所述，可以改變時間、電壓或電流、以及電解質組成，以控制反應速率和沉積在感測器上的電極的程度。在一些態樣中，電極645-a和645-b可以是不同的組成，透過使用分開的（split）基板電極，其中一個部分導電而另一部分是絕緣的。可以交換電解質，導致不同的電極組成。電極645可以由任何適當敏感的導電材料構成，包括但不限於，鉑、銀、金、銅、合金、金屬氧化物、導電聚合物、或其組合。
如第6圖所示，步驟b包括跨電極穿孔620進一步電化學沉積多層連續電極645-a和645-b。在一些範例中，連續電極645可以用作為大電極（macro electrode）並且可以全部電連接到電極穿孔620、接觸層650、和外接觸TGV 615。如第6圖所示，步驟c包括在電極沉積完成後去除掩模層655。
第 7 圖 圖示根據本案的各個態樣的用於在玻璃電化學感測器中形成電極的方法700的範例。在此範例中，方法700中示出兩個步驟。在其他範例中，透過組合或分割步驟，方法可以有更多或更少的步驟。將更詳細地關於玻璃電化學感測器來解釋形成感測器的方法700，然而，方法700可以應用於各種感測器。方法700可以是方法300的一部分，並且可以與方法400、500、或600結合使用。
如第7圖中所示，步驟a包括具有外接觸孔715、電極孔720、進入孔725、腔735、和接觸層755的感測器主體730。外接觸TGV 715、電極穿孔720、和接觸層750顯示為填充有導電材料740。具體而言，導電材料740可以部分地填充電極孔720。這可以是時間及/或電壓或電流控制的鍍覆的結果或是蝕刻填充的電極孔720的結果。
如第7圖所示，步驟b可包括不連續電極745-a和745-b的電化學沉積。電極745可以在部分填充的電極孔720的空的空間內電化學沉積在感測器主體730上。在孔715和720已金屬化後，可以使用標準由下而上鍍覆來沉積電極745。來自電池的電壓或電流可以經由導電材料740轉移到與電極穿孔接觸的電解質。如上所述，可以改變時間、電壓或電流、以及電解質，以控制反應速率和沉積在感測器上的電極的程度。在一些態樣中，電極745-a和745-b可以是不同的組成，透過使用分開的（split）基板電極，其中一個部分導電而另一部分是絕緣的。可以交換電解質，導致不同的電極組成。電極645可以由任何適當的可沉積導體構成，包括但不限於，鉑、銀、金、銅、合金、金屬氧化物、導電聚合物、或其組合。在一些範例中，電極645可以用作微電極。微電極可具有高信噪比（SNR），這可增加感測器的靈敏度。
第 8 圖 圖示根據本案的各個態樣的具有四個電極815的範例玻璃電化學感測器800的俯視圖。將更詳細地關於玻璃電化學感測器來解釋感測器800，然而，該配置可以應用於各種感測器。感測器800可以透過方法300、400、500、600、700或其中某些組合而形成。
感測器800可包括電極板805、電極TGV 810、電極單元815、進入孔820、外接觸TGV 825、和接觸層830。電極板805可包括一或多個電極單元815。在一些範例中，每個電極單元815可由不同的材料製成。在其他範例中，一些電極單元815可具有相同的材料，而其他單元由不同的材料製成。不同的材料允許感測不同的分析物。每個電極單元815可包括電極TGV 810的陣列。接觸層830提供電極單元815和外接觸TGV 825之間的電連接。儘管未示出，但每個電極單元815可以具有接觸層以電連接到每個相應的外接觸穿孔825。電極TGV 810可以電連接到外部電路，而同時與電路化學隔離。進入孔820允許電解質進入並填充感測器800的腔。可以透過控制電極板805的幾何來控制電解質的體積。
第 9 圖 圖示根據本案的各個態樣的用於晶圓級處理和形成三層堆疊玻璃電化學感測器的範例方法900。形成第3圖至第7圖中描述的感測器的方法可應用於兩個或更多個元件層的感測器。形成上述感測器的方法300、400、500、600、和700可以應用於晶圓級處理。第9圖是使用三層的範例方法，但是可以應用於更多或更少層。
方法900可包括頂部玻璃層905（其可代表玻璃基板）、中間玻璃層910、底部玻璃層915、和黏合玻璃感測器堆疊920。在一些範例中，可以使用黏合劑（若化學性質是化學相容的）、玻璃料（glass frit）、或透過雷射密封來完成黏合。一旦黏合，堆疊920可經歷在第3圖、第4圖、第5圖、第6圖、和第7圖中如上文描述的形成感測器的方法300、400、500、600和700。作為該等方法的結果，堆疊920中的頂部玻璃層905將包含多個電極穿孔和可能的電極單元，如第8圖所示。中間玻璃層910可包含多個通孔（through orifices），該等通孔配置以在電化學感測器內界定空腔。一旦金屬化，每個組裝的基於玻璃的電感測器可以從堆疊920切割或推壓（punched）出並電連接到印刷電路板（PCB）或其他處理介面，且然後用於電子裝置。範例電子裝置包括但不限於，智慧型手機、可穿戴設備、汽車、家庭安全監控、TSA監控裝置、排放感測器、機艙空氣品質感測器、室內空氣品質感測器、和標準設備，僅舉幾個例子。
第 10 圖 圖示根據本案的各個態樣的晶圓上的TGV佈置佈局的範例。第10圖圖示晶圓佈局1000，每個晶圓1020具有6102個晶粒級（die level）佈局1005。每個晶粒級佈局1005可以是如第8圖所示具有一或多個電極單元的一個感測器。如第10圖所示，本範例系統和方法使得能夠快速生產大量基於玻璃的電化學感測器。具體而言，使用以雷射處理的玻璃晶圓來形成TGV的一個優點是能夠將晶圓級處理應用於製造製程，從而降低成本並提高可製造性能力。
第 11 圖 圖示說明根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器100的範例方法1100的流程圖。方法1100的操作可以在玻璃電化學感測器上實行。
在方塊1105處，可以在玻璃基板中形成複數個孔。可以根據參照第1圖和第3圖描述的方法來實行方塊1105的操作。
在方塊1110處，可以形成包括玻璃基板和至少一個玻璃感測器元件的感測器主體。可以根據參照第3圖和第9圖描述的方法來實行方塊1110的操作。
在方塊1115處，感測器主體中的外接觸孔可以填充有第一導電材料，以形成外接觸TGV。可以在根據參照第1圖和第3圖至第5圖描述的方法組裝感測器主體之後實行方塊1115的操作。
在方塊1120處，可以在玻璃基板上形成與複數個孔中的至少一個孔相鄰的電極。可根據參照第1圖、第3圖、第6圖、和第7圖描述的方法來實行方塊1120的操作。
第 12 圖 圖示適合於實施本範例玻璃電化學感測器1260的範例電腦系統1200的方塊圖。所描繪的電腦系統1200可以是上述裝置的一個範例，例如智慧型手機、可穿戴裝置、汽車、家庭安全監控系統、或其他設備。儘管以許多元件詳細描述，但本範例玻璃電化學感測器1260可以結合到任何數量的計算系統中，包括第12圖中詳述的所有元件、一些元件、或沒有元件。特別地，本玻璃電化學感測器1260可以連接到單晶片系統（SOC）裝置，其中感測器的功能與晶片上的其他元件相關聯，而不是經由匯流排或其他系統。
如第12圖所示，電腦系統1200包括匯流排1202，其連接電腦系統1200的主要子系統，例如中央處理器1204、系統記憶體1206（通常是RAM，但也可以包括ROM、快閃RAM等）、輸入/輸出控制器1208、外部音訊裝置，例如經由音訊輸出介面1212的揚聲器系統1210、外部裝置，例如磁碟、卡、或晶片單元1232，其操作以接收磁碟、記憶卡、或晶片1234；透過顯示配適器1216的顯示螢幕1214；序列埠1218和滑鼠1220；鍵盤1222（與鍵盤控制器1224連接）；多個USB裝置1226（與USB控制器1228連接）；儲存介面1230；主機匯流排配接器（HBA）介面卡1236A，操作以與光纖通道網路1238連接；主機匯流排配接器（HBA）介面卡1236B，操作以連接至SCSI匯流排1240；光碟驅動1242，可操作以接收光碟1244。還包括滑鼠1246（或其他點擊裝置，經由序列埠1218耦接到匯流排1202）、數據機1248（經由序列埠1220耦接到匯流排1202）、以及網路介面1250（直接耦接到匯流排1202）。
匯流排1202允許中央處理器1204和系統記憶體1206之間的資料通信，系統記憶體1206可以包括唯讀記憶體（ROM）或快閃記憶體（皆未示出），及隨機存取記憶體（RAM）（未示出），如前所述。RAM通常是載入作業系統和應用程式的主記憶體。在其他代碼之外，ROM或快閃記憶體可以包含基本輸入輸出系統（BIOS），其控制基本硬體操作，例如與周邊元件或裝置的互動。駐留於電腦系統1200中的應用通常儲存在非暫態電腦可讀取媒體上且透過非暫態電腦可讀取媒體來存取，例如硬碟驅動（例如，固定碟1252）、光學驅動（例如，光學驅動1242）、或其他儲存媒體。另外，當經由網路數據機1248或介面1250存取時，應用可以是根據應用和資料通訊技術而調變的電子信號的形式。
如電腦系統1200的其他儲存介面一般，儲存介面1230可以連接到用於儲存及/或擷取資訊的標準電腦可讀取媒體，例如固定碟驅動1252。固定碟驅動1252可以是電腦系統1200的一部分，或者可以是獨立的且可經由其他介面系統存取。數據機1248可以經由電話連結提供到遠端伺服器的直接連接，或者經由網際網路服務供應商（ISP）提供到網際網路的直接連接。網路介面1250可以經由POP（存在點）而經由到網際網路的直接網路連結而提供到遠端伺服器的直接連接。網路介面1250可以使用無線技術提供這樣的連接，無線技術包括數位蜂巢式電話連接、蜂巢式數位封包資料（CDPD）連接、數位衛星資料連接等。
如第12圖中所示，電化學感測器1260可以整合到電腦系統1200中。當電化學感測器檢測到化學物質或化學物質的所程式化的等級時，信號可以經由匯流排傳輸到中央處理器1204，中央處理器1204接著可存取系統記憶體1206上的指令，該指令指示中央處理器1204要採取什麼後續行動，若有的話。
許多其他裝置或子系統（未示出）可以以類似的方式連接（例如，文件掃描器、數位相機等）。反過來說，實施本系統和方法不必須存在第12圖中所示的所有裝置。裝置和子系統可以以不同於第12圖中所示的方式互連。至少一些電腦系統1200的操作，例如第12圖所示的電腦系統，在本領域是為人熟知的，且在本案中不再詳細討論。用以實施本案的代碼可以儲存在非暫態電腦可讀取媒體中，例如系統記憶體1206；磁碟、記憶卡、或晶片1234；固定碟1252；或光碟1244中的一個或多個。電腦系統1200上提供的作業系統可以是MS-DOS®、MS-WINDOWS®、OS/2®、UNIX®、Linux®、或其他已知的作業系統。
應理解，可以僅在一個實施例中描述一些元件、特徵、及/或配置，但是該等相同的元件、特徵、及/或配置可以在許多其他實施例中應用或使用，並且應該被認為是適用於其他實施例，除非另有說明或者除非該等元件、特徵、及/或配置在技術上不可能與其他實施例一起使用。因此，各種實施例的元件、特徵、及/或配置可以以任何方式組合，並且透過此陳述，此類組合被明確地設想和揭示。
申請專利範圍中所述的用語應透過參考廣泛使用的一般字典及/或相關技術詞典中的相關條目、本領域具有通常知識者通常理解的含義等來判定它們的普通和慣常含義，其中理解該等來源中的任何一個或組合所賦予的最廣泛的含義應該被賦予申請專利範圍用語（例如，兩個或多個相關的字典條目應該被合併以提供條目組合的最廣泛含義等）僅受到以下例外情況：（a）若某一用語的使用方式比其普通和習慣含義更廣泛，則該用語應具有其普通和習慣含義加上額外的擴展含義，或者（b）若用語有透過記載用語後面的片語「如本文件中使用的用語應意指」或類似語言（例如，「此用語的意指」、「此用語定義為」、「為本案而言，此用語應指」等）而明確界定其具有不同意義。
對具體範例的引用，使用「即（i.e.,）」、使用「發明」等用語，並不意味著引用例外（b）或以其他方式限制所述申請專利範圍用語的範疇。除了適用例外情況（b）的情況外，本文件中的任何內容均不應視為免責聲明（disclaimer）或是否定申請專利範圍範疇（disavowal of claim scope）。
申請專利範圍中所描述的標的並不與本文件中所示的任何實施例、特徵、或特徵的組合共同延伸（coextensive），並且不應被解釋為與其共同延伸。即使在本文中僅示出和描述了特徵的一個實施例或特徵的組合，仍是如此。因此，考量先前技術和申請專利範圍用語的含義，隨附申請專利範圍應被給予它們最廣泛的解釋。
空間或方向用語，例如「左」，「右」，「前」，「後」等，涉及如圖式中所示的標的。然而，應理解，所描述的標的可以採用各種替代定向，因此，該等用語不應被視為限制。
例如「該」、「一（a）」和「一（an）」之類的冠詞可以表示單數或複數。此外，單字「或」在沒有前面的「兩者中任一者（either）」的情況下使用（或其他類似的語言表示「或」明確地表示是排他性的 - 例如，只有x或y中的一者等）應被解釋為包含性的（例如，「x或y」表示x或y中的一者或兩者）。
用語「及/或」也應解釋為包含性的（例如，「x及/或y」表示x或y中的一者或兩者）。在「及/或」或「或」用作三個或更多項目的組合的情況下，該組應被解釋為僅包括一個項目、所有項目一起、或項目的任何組合或數量。此外，說明書和申請專利範圍中使用的用語，例如具有（having）、具有（have）、包括（include）和包括（including）的用語應被解釋為與包括（comprise）和包括（comprising）的用語同義。
除非另有說明，否則在說明書（除了申請專利範圍）中使用的所有數字或表示，例如表示尺寸、物理特性等的數字或表示，應理解為在所有情況下均由用語「大約」修飾。至少，並且不是試圖限制申請專利範圍的均等原則的應用，在說明書或申請專利範圍中記載的由用語「大約」修飾的每個數字參數應至少根據記載的有效位數的數字和透過應用一般的四捨五入技術來理解。
所有揭示的範圍應被理解為包含並提供對敘述任何和所有子範圍或由每個範圍包含的任何和所有單個值的申請專利範圍的支持。例如，描述1至10的規定範圍應被視為包括並提供支持對記載在最小值1和最大值10之間及/或包括最小值1和最大值10之間的任何和所有子範圍或個別值的申請專利範圍的支持；亦即，所有子範圍以最小值1或更大開始並以最大值10或更小（例如，5.5到10、2.34到3.56等）結束或從1到10的任何值（例如，3、5.8、9.9994等）。
所有揭示的數值應理解為在任一方向上從0-100％變化，並因此為記載該等值或可由該等值形成的任何和所有範圍或子範圍的申請專利範圍提供支持。例如，描述的數值8應被理解為從0到16變化（在任一方向上為100％）並且為記載範圍本身（例如，0到16）、範圍內的任何子範圍（例如，2至12.5）或、該範圍內的任何單個值（例如，15.2）的申請專利範圍提供支持。
流程圖中的流程圖和方塊圖圖示根據本實施例的各種實施例的系統、方法、和產品的可能實施的架構、功能、和操作。
應注意，方塊圖及/或流程圖圖示中的每個方塊以及方塊圖及/或流程圖圖示中的方塊的組合可以由實行指定功能或行為的基於專用硬體的系統來實施，或者由專用硬體和電腦指令的組合來實施。該等電腦程式指令亦可儲存在電腦可讀取媒體中，該電腦可讀取媒體可指示電腦或其他可程式資料處理設備以特定方式起作用，使得儲存在電腦可讀取媒體中的指令產生包括指令的製品，該製品包括實施流程圖及/或方塊圖或方塊中指明的功能/動作的指令手段。
本文中描述的技術可以由一或多個處理器執行的一或多個電腦程式實施。電腦程式包括儲存在非暫態有形電腦可讀取媒體上的處理器可執行指令。電腦程式亦可包括儲存的資料。非暫態有形電腦可讀取媒體的非限制性示例是非揮發性記憶體、磁性儲存、和光學儲存。
本文中呈現的操作並非固有地與任何特定設備相關。各種通用系統也可以與根據本文中的教示的程式一起使用，或者其可證明建構更專用的設備以實行所需的方法步驟是方便的。對於本領域具有通常知識者而言，各種該等系統所需的結構以及均等的變化是顯而易見的。此外，不參考任何特定程式語言描述本案。應理解，可以使用各種程式語言來實施本文中描述的本案的教示，並且提供對特定語言的任何引用以用於揭示本範例系統和方法的可用性和最佳模式。
已出於說明和描述的目的提供了實施例的前述描述。其並非旨在窮舉或限制本案。特定實施例的各個元件或特徵通常不限於該特定實施例，而是，在適用的情況下，是可互換的並且可以在所選實施例中使用，即使沒有具體示出或描述。同樣也可以以多種方式變化。不應將該等變化視為背離本案，並且所有該等修改旨在包括於本案的範疇內。
100‧‧‧感測器
105‧‧‧主體
110‧‧‧導電材料
115‧‧‧電極
120‧‧‧電解質
125‧‧‧孔
200‧‧‧方法
205‧‧‧層
210‧‧‧層
215‧‧‧層
220‧‧‧孔
225‧‧‧導電材料
230‧‧‧電極
235‧‧‧感測器
300‧‧‧方法
305‧‧‧玻璃層
310‧‧‧玻璃層
315‧‧‧孔
320‧‧‧孔
325‧‧‧進入孔
330‧‧‧感測器主體
335‧‧‧腔
340‧‧‧導電材料
345‧‧‧電極
400‧‧‧方法
415‧‧‧外接觸孔
420‧‧‧電極孔
425‧‧‧進入孔
430‧‧‧感測器主體
435‧‧‧腔
440‧‧‧導電材料
450‧‧‧接觸層
455‧‧‧掩模層
500‧‧‧方法
515‧‧‧外接觸孔
520‧‧‧電極孔
525‧‧‧進入孔
530‧‧‧感測器主體
535‧‧‧腔
540-a‧‧‧導電材料
540-b‧‧‧導電材料
550‧‧‧接觸層
600‧‧‧方法
615‧‧‧外接觸孔
620‧‧‧電極孔
625‧‧‧進入孔
630‧‧‧感測器主體
635‧‧‧腔
640‧‧‧導電材料
645‧‧‧電極
645-a‧‧‧電極
645-b‧‧‧電極
655‧‧‧接觸層
700‧‧‧方法
715‧‧‧外接觸孔
720‧‧‧電極孔
725‧‧‧進入孔
730‧‧‧感測器主體
735‧‧‧腔
740‧‧‧導電材料
745-a‧‧‧電極
745-b‧‧‧電極
755‧‧‧接觸層
800‧‧‧感測器
805‧‧‧電極板
810‧‧‧電極TGV
815‧‧‧電極單元
820‧‧‧進入孔
825‧‧‧外接觸TGV
830‧‧‧接觸層
900‧‧‧方法
905‧‧‧頂部玻璃層
910‧‧‧中間玻璃層
915‧‧‧底部玻璃層
920‧‧‧黏合玻璃感測器堆疊
1000‧‧‧佈局
1005‧‧‧佈局
1020‧‧‧晶圓
1100‧‧‧方法
1105‧‧‧方塊
1200‧‧‧電腦系統
1202‧‧‧匯流排
1204‧‧‧中央處理器
1206‧‧‧系統記憶體
1208‧‧‧輸入/輸出控制器
1210‧‧‧揚聲器系統
1212‧‧‧音訊輸出介面
1214‧‧‧顯示螢幕
1216‧‧‧顯示配適器
1218‧‧‧序列埠
1220‧‧‧滑鼠
1222‧‧‧鍵盤
1224‧‧‧鍵盤控制器
1226‧‧‧USB裝置
1228‧‧‧USB控制器
1230‧‧‧儲存介面
1232‧‧‧磁碟、卡、或晶片單元
1234‧‧‧磁碟、記憶卡、或晶片
1236A‧‧‧HBA介面卡
1236B‧‧‧HBA介面卡
1238‧‧‧光纖通道網路
1240‧‧‧SCSI匯流排
1242‧‧‧光碟驅動
1244‧‧‧光碟
1246‧‧‧滑鼠
1248‧‧‧數據機
1250‧‧‧網路介面
1252‧‧‧固定碟
1260‧‧‧感測器
結合隨附圖式揭示了較佳實施例和其他實施例，其中：
第1圖圖示根據本案的各個態樣的基於玻璃的電化學感測器的範例的截面圖。
第2圖圖示用於形成電化學感測器的傳統方法的範例的截面圖。
第3圖圖示根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器的方法的範例的截面圖。
第4圖圖示根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器的方法的範例的截面圖。
第5圖圖示根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器的方法的範例的截面圖。
第6圖圖示根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器中的電極的方法的範例的截面圖。
第7圖圖示根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器中的電極的方法的範例的截面圖。
第8圖圖示根據本案的各個態樣的具有四個電極的範例玻璃電化學感測器的俯視圖。
第9圖圖示根據本案的各個態樣的用於晶圓級處理和形成三層堆疊玻璃電化學感測器的範例方法。
第10圖圖示根據本案的各個態樣的晶圓上的TGV佈置佈局的範例。
第11圖圖示說明根據本案的各個態樣的用於形成玻璃電化學感測器的方法的流程圖。
第12圖圖示適合於實施本系統和方法的範例電腦系統的方塊圖。
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無
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無

Claims (32)

  1. 一種形成一感測器的方法，包括以下步驟： 在一玻璃基板中形成複數個孔；形成一感測器主體，該感測器主體包括該玻璃基板和至少一個玻璃感測器元件，其中該玻璃基板的一或多個孔與該至少一個玻璃感測器元件對準以形成一外接觸孔；以一第一導電材料填充該感測器主體中的該外接觸孔，以形成一外接觸玻璃穿孔（TGV）；和在與該複數個孔中的至少一個孔相鄰的該玻璃基板上形成一電極；其中，在該玻璃基板上形成該電極並使經填充的該外接觸TGV和該一或多個電極穿孔的至少一部分金屬化是透過由下而上鍍覆來實行的。
  2. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟： 金屬化經填充的該外接觸TGV和一或多個電極穿孔的至少一部分；和在該感測器主體的一頂表面上從該外接觸TGV跨越該等電極穿孔的一或多個電極穿孔而在該感測器主體的該頂表面上沉積一接觸層，其中該接觸層將該等電極穿孔的該一或多個電極穿孔電連接到該外接觸TGV。
  3. 如請求項2所述之方法，進一步包括以下步驟： 以該第一導電材料填充該玻璃基板中的一或多個電極孔，以形成一或多個電極穿孔。
  4. 如請求項2所述之方法，進一步包括以下步驟： 在該接觸層周圍沉積一掩模層，其中該接觸層位於該複數個孔和該掩模層之間；以一第二導電材料金屬化一或多個電極穿孔的至少一部分；和去除該掩模層。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該外接觸TGV的該第一導電材料與該一或多個電極穿孔的該第二導電材料不同。
  6. 如請求項2所述之方法，進一步包括以下步驟：在該至少一個電極穿孔的一部分中沉積一電極材料。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該感測器主體的該玻璃基板上的該電極形成跨越該等電極穿孔的一部分的一連續電極層。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該感測器主體的該玻璃基板上的該電極形成跨越該等電極穿孔的一部分的一不連續電極層。
  9. 如請求項1所述之方法，其中該感測器主體的該玻璃基板上的該電極被配置為一微電極。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該感測器主體的該玻璃基板上的該電極被配置為一大電極（macroelectrode）。
  11. 如請求項第1項至第10項中任一項所述之方法，其中該電極包括鉑、銀、金、銅、一合金、一金屬氧化物、一導電聚合物、或其中之一組合。
  12. 如請求項第1項至第10項中任一項所述之方法，其中該第一和第二導電材料包括不銹鋼、銅、金、鋁、銀、鉑、錫、鉛、一合金、一金屬氧化物、一導電聚合物、或其中之一組合。
  13. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：將該玻璃基板和該感測器主體的該玻璃感測器元件黏合（bonding），使得該電極位於該玻璃基板和該玻璃感測器元件之間。
  14. 如請求項第1項至第10項中任一項或第13項所述之方法，其中在該玻璃基板中形成複數個孔之步驟進一步包括以下步驟：以一雷射形成該複數個孔。
  15. 如請求項14所述之方法，其中以一雷射形成該複數個孔之步驟包括一雷射燒蝕（ablation）處理或一雷射損害處理至局部區域，接著蝕刻該局部區域。
  16. 如請求項2所述之方法，其中沉積該接觸層之步驟是由由下而上鍍覆和薄膜沉積中之一者所實行。
  17. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟： 在該玻璃基板的一底面上形成至少兩個電極；其中在該玻璃基板中形成複數個玻璃穿孔（TGV）之步驟包括以下步驟：形成至少兩個電極穿孔，該至少兩個電極穿孔中的每一個對應於並且電連接至該至少兩個電極；和在該至少兩個電極穿孔中的每一個電極穿孔與該等外接觸TGV中的至少兩個外接觸TGV中的至少一個外接觸TGV之間形成一連接橋，其中該連接橋包括一接觸層。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該至少兩個電極中的每一個電極包括一獨特的組成。
  19. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：以一電解質填充該感測器主體。
  20. 如請求項1所述之方法，其中填充該外接觸孔的步驟包括以下步驟：透過膠狀填充（paste-filling）、電鍍、物理氣相沉積、化學氣相沉積、由下而上鍍覆、或原子層沉積中的至少一種來沉積材料。
  21. 如請求項第1項至第10項中任一項所述之方法，其中該玻璃感測器元件和該玻璃基板包括Pyrex®、石英、鈉鈣玻璃、鋁矽酸玻璃、鹼金屬鋁矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鹼金屬硼矽酸玻璃、鋁硼矽酸（aluminoborosilicate）玻璃、鹼金屬鋁硼矽酸（alkali-aluminoborosilicate）玻璃、或熔融矽石玻璃中的至少一種。
  22. 如請求項第1項至第10項中任一項所述之方法，其中該感測器包括配置以量測電阻的一電化學感測器。
  23. 一種玻璃電化學感測器，包括： 一玻璃感測器主體，其包括複數個玻璃穿孔（TGV），其中兩個或更多個玻璃感測器元件的一或多個外接觸孔經配置成在空洞（empty）時對準；該玻璃感測器主體的一外接觸TGV，其包括至少部分地填充有一導電材料的一或多個外接觸孔；一電極，其設置在該玻璃感測器主體的與該至少一個TGV相鄰的一表面上，其中該電極位於該兩個或更多個玻璃感測器元件之間；和該玻璃感測器主體中的一進入孔，其經配置以允許接近該電極；其中該電極透過由下而上鍍覆而設置在該玻璃感測器主體的該表面上。
  24. 如請求項23所述之玻璃電化學感測器，其中該兩個或更多個玻璃感測器元件包括一玻璃基板，該玻璃基板包括該外接觸TGV和一或多個電極穿孔。
  25. 如請求項23所述之玻璃電化學感測器，進一步包括設置在該玻璃感測器元件的該表面上的至少兩個電極，其中該複數個TGV中的至少兩個TGV是包括電連接到該至少兩個電極的導電材料的電極穿孔。
  26. 如請求項25所述之玻璃電化學感測器，其中該複數個電極穿孔圍繞該玻璃感測器主體的一中心定位；和 其中該複數個外接觸TGV在該玻璃感測器主體的一周邊附近定位。
  27. 如請求項23所述之玻璃電化學感測器，其中該玻璃感測器主體進一步包括： 複數個外接觸TGV，其包含一導電材料；和複數個接觸層，其將該等電極穿孔中的該導電材料與該等外接觸TGV中的該導電材料電連接。
  28. 如請求項24所述之玻璃電化學感測器，其中該兩個或更多個玻璃感測器元件被黏合（bonded）在一起，使得該玻璃感測器主體在除了由該玻璃基板界定的側之外的所有側上透過玻璃密封。
  29. 如請求項28所述之玻璃電化學感測器，其中該兩個或更多個玻璃感測器元件透過黏合劑、玻璃料（glass frit）、或雷射密封中的至少一種而黏合在一起。
  30. 如請求項28所述之玻璃電化學感測器，其中該玻璃感測器主體、玻璃感測器元件、和玻璃基板包括Pyrex®、石英、鈉鈣玻璃、鋁矽酸玻璃、鹼金屬鋁矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鹼金屬硼矽酸玻璃、鋁硼矽酸（aluminoborosilicate）玻璃、鹼金屬鋁硼矽酸（alkali-aluminoborosilicate）玻璃、或熔融矽石玻璃中的至少一種。
  31. 如請求項23所述之玻璃電化學感測器，其中一電解質至少部分地填充該進入孔並且與該電極接觸。
  32. 一種電子裝置，包括如請求項第24項至第32項中任一項所述之玻璃電化學感測器。
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