最火用丝印技术制备薄膜微电极的方法研究下

用丝印技术制备薄膜微电极的方法研究(下)

3. 3 感光胶的涂布和丝的洗涤方式

感光胶的涂布“未来很有技巧,多次涂布法[ 7 ]费时费力又易出问题,如干燥不均导致分层。本研究对其进行改进,只涂一次,简单易行。在对丝进行洗涤以除去油污和灰尘时,文献[ 6 还使实验进程中试样打滑]采用10% NaOH水溶液泡洗的办法,操作有一定危险性,且对框有损伤。本研究采用洗涤灵自来水洗的办法,安全有效。

3. 4 曝光时间对显影的影响

晒的关键是时间。时间太短,感光胶曝光不足,在显影时易于脱落;时间太长,又会使图案边缘模糊,细微部分甚至不能显保护环境影,导致制版失败。表2是不同曝光时间对显影的影响情况。

3. 5 显影时间

显影是将晒好的图像显现出来的重要步骤。常规丝印刷都采用水冲显影法,此法显影速度快、效率高。但由于水的冲力较大,丝上图案的细微部分就会被损坏。

实验发现用自来水浸泡丝静止显影的方法更适用于细微部分的显影完整。而且显影时间的长短,还可以控制上所附着的感光胶的厚度,从而影响所印制的电极膜的厚度。对比不同的显影时间对感光膜厚度的影响,结果见表3。实验选取5 h左右的显影时间,此时得到的膜厚比较适中,且未感光部分暴露彻底,符合后续工作要求。

3. 6 坚膜时间

坚膜是对显影后的胶膜进行再次曝光的过程。经过坚膜,未脱落的胶膜可更好的粘附于丝上,防止在以后的印刷中胶膜脱落。坚膜时间以丝外表面的感光胶能充分曝光为好,时间不能太短,参照第一次的曝光时间,为确保充分曝光,实验取初次曝光时间的3倍为坚膜时间,实验结果表明可达到要求。坚膜时间再长些也无妨。

3. 7 膜与承印物之间的距离和刮浆次数

印刷时应注意膜与承印物之间的距离,一般以3～4 mm为宜。间隙太小,承印物易与膜粘连,致使图案模糊;间隙太大,又会使待印浆料无法完全印至承印物上,致使图案残缺。刮板刮浆次数一般1次就行,最多比如稻壳儿、秸秆都可以磨成粉添加到材料中2次。次数过多会使图案模糊,细微部分会发生连接,导致印刷失败。每一步印制过后,都要置于烘箱中加热干燥,以使浆料中的溶剂挥发完全,并使浆料与承印物固着完全,防止影响后续印刷过程和避免各浆料重叠部分的过度扩散,从而保证电极优良的导电性能。

3. 8 电化学检验

电极可逆性的判断,如图2所示。在0. 2～0. 5 V间循环伏安扫描4次,正扫时有一阳极峰(A1、A2 ) ;反扫时有一阴极峰(C1、C2 ) , ipa / ipc 1,ΔEp = 91 mV,即可认为该实验条件下铁氰化钾在丝印刷微电极上的氧化还原反应为不可逆过程。两次扫描所得氧化还原峰基本重合,可见,丝印刷所制得的微电极稳定性好。另外,较高的峰电流表明此电极灵敏度较高,具优良的电化学性能。

作者/张 君1, 2 郭 伟3 袁倬斌3 1, 2

1 (中国科学院研究生院应用化学研究所,北京100049)

2 (中国科技大学研究生院应用化学研究所,北京100049)

3 (中国科学院生态环境研究中心,北京100085)