[发明专利]溶液性质感测器及其制造方法

说明书

本发明公开一种溶液性质感测器及其制造方法，所述溶液性质感测器包含：一基板、一氧化铟锡图案层及一电路连接插槽。所述氧化铟锡图案层设置于所述基板上且包括：一酸碱值感测图案；一温度感测图案；及一电导度感测图案。所述温度感测图案电性隔离于所述酸碱值感测图案。所述电导度感测图案电性隔离于所述酸碱值感测图案及温度感测图案。所述电路插槽包含一容置空间及多个电路连接端。所述基板及氧化铟锡图案层设于所述容置空间中。所述多个电路连接端分别电性连接所述酸碱值感测图案、温度感测图案及电导度感测图案。本发明的溶液性质感测器用以同时对一待测溶液进行酸碱值、温度及电导度的检测，以便增加量测便利性及准确性。

技术领域

本发明是有关于一种感测器及其制造方法，特别是有关于一种溶液性质感测器及其制造方法。

背景技术

在溶液性质的监控中，酸碱值(pH值)、温度及电导度皆为重要参数。传统上，水质的酸碱值感测量测大多利用酸碱试纸、酸碱指示剂或玻璃电极感测器。玻璃电极主要利用离子选择玻璃膜为感测器，对于一种或一类离子具有高度的选择性，电极前端为中空半球状薄膜壁的玻璃管，对氢离子有高度选择性的感测薄膜，玻璃管内添加电解液，且参考电极Ag/AgCl包含于电解液中，通过量测电位变化，以得到待测溶液的pH值。另外，在温度部分，多半使用玻璃温度计或红外线温度仪。此外，电导度部分则使用玻璃电极，其电导度值主要量测水溶液的电阻经转换而得。

然而，以上常见水质量测技术中，玻璃电极常有感测端易受酸碱影响、反应速度慢、电极保养上也较费时或不使用下需浸泡于液体中保存等缺点。而且，使用玻璃电极前须进行校正，包含中性缓冲溶液(pH7)零点校正，酸碱度(pH4与pH10)灵敏度校正以及温度校正。因此玻璃电极在使用上具有诸多限制，且也不利于因应现场多种水质即时量测监控。

延伸式场效晶体管(EG-FET)被开发应用在溶液性质感测器上，其原理主要保留金属闸极，将其感测层自MOS-FET元件延伸出来。电子讯号MOSFET与待测溶液隔离，避免与溶液直接接触，特别是对具有腐蚀性等溶液。此架构简化了封装过程，可依不同的检测离子对应更换感测器，故量测上更具有灵活性，应用于抛弃式系统时，则具有不须抛弃感测电路的优点，因此具有价格优势。而微型感测器发展至今，已有人发展出利用印刷技术于感测材料上定义出不同感测区域(Atkinson,J.K.and M.Sophocleous.A novel thick-film screenprinted electrical conductivity sensor for measurement of liquid and soilconductivity.in IEEE SENSORS 2014Proceedings.2014.IEEE)，例如利用网印的方式在陶瓷板上印出电导度、温度与酸碱感测区，以作为土壤与水质部份的监测。但是，这种制造过程仍具有较耗时，检测成本较高的缺点。

故，有必要提供一种溶液性质感测器及其制造方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种溶液性质感测器及其制造方法，以解决现有技术所存在的较耗时，检测成本较高的问题。

本发明的一目的在于提供一种溶液性质感测器，利用单一种材料进行多种溶液特性的量测。其在同一材料基板上，设计多种感测图案，用以同时对一待测溶液进行酸碱值、温度及电导度的检测，以便增加量测便利性及准确性，并减少检测成本。

本发明的另一目的在于提供一种溶液性质感测器，其整体结构是一感测模块，仅需将待测溶液充填入一电路连接插槽的一容置空间中，并将所述溶液性质感测器与后端的量测电路或系统电性连接，即可进行酸碱值、温度及电导度的检测，以便增加使用便利性。

本发明的又一目的在于提供一种溶液性质感测器的制造方法，其是利用激光雕刻或湿式蚀刻方式对氧化铟锡层进行图案化加工，以缩短溶液性质感测器的制作时间。