Entwicklung alternativer Methoden zur Nukleotid- Analytik in der ...

2. Material und Methoden 26
Elektrochemische Sensoren werden mit Hilfe dieser Technologie produziert, indem
Pasten mit definierten elektrischen Eigenschaften durch ein Sieb auf ein Substrat, in
der Regel starre Aluminiumoxidkeramiken oder flexible Kunststoffträger, gedruckt
werden. Das Sieb wird im allgemeinen in Schablonentechnik strukturiert. Dazu wird
es zunächst mit einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtet, und die Bereiche, die
nicht von einer Schablone überdeckt werden, härten durch UV-Bestrahlung aus. An
den unbelichteten Flächen läßt sich die Emulsion auswaschen, so daß die Siebmaschen
an diesen Stellen geöffnet bleiben, durch die im späteren Druckprozeß die
Paste mit Hilfe eines Rakels auf den Träger gedruckt werden kann (Abb. 2).
Kommerziell erhältliche Dickschichtpasten bestehen hauptsächlich aus einem
organischen Trägermaterial (Bindemittel) und Mikropartikeln aus Metallen, Metalloxiden,
Gläsern, Graphit- oder Kohlenstoffpulver, die zu einer pastösen Matrix ver-
einigt werden und in Abhängigkeit vom Verwendungszweck in ihrer Zusammen-
setzung variiert werden können.
Das Druckergebnis und damit verbunden die Qualität der Sensoren hängen von
folgenden Parametern ab:
• Viskosität der Paste; speziell: Änderung der Viskosität während des Druckprozesses
• Material des Siebes sowie Maschenweite, Siebspannung und -absprung
• Parallelität zwischen Substrat und Rakel
• Rakeldruck, -geschwindigkeit, -winkel und Härte des Rakelmaterials
Nach dem Drucken werden die Strukturen zunächst im Trockenschrank bei 120° bis
150°C ausgehärtet. Die meisten Hochtemperaturpasten werden anschließend in
einem Durchlaufofen gebrannt, um die Glas- und Metallpartikel zu versintern. Ein
charakteristisches Profil mit den einzelnen Brennzonen ist in Abbildung 3 gezeigt.