JPH0561580B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は基準電極、特に超微小で安定な銀／塩
化銀の基準電極及びその製造方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、基準電極としては内部液室にKCl飽和溶
液を含む銀／塩化銀電極があり、外部溶液との流
通が良好となる直径２〜３cmのガラス室の電極が
一般に用いられている。特に、この場合には内部
のAg⁺Cl^-イオンと外部溶液が行き来できること
が必要である。従つて、内部液汚染や外部Cl^-イ
オンが電極に影響を与えて電位が変化する等の問
題がある。

このような問題点を解決するため、 (1) 内部のAgClができるだけ流出することを防
ぐこと、 (2) Ag／AgClの同相系の構成にすること、 (3) 被検液（Cl^-含む）によらず、Cl^-イオンの影
響を受けずに基準電位を示すことなどが要望さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、固体型（ハイブリツド型）で
AgClの流出がほとんど無く、超微小の安定した
基準電極を提供することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］ この問題点を解決するための一手段として、本
発明の基準電極は、導電性基体と、該導電性基体
の表面を被覆するイオンビームスパツタリング法
により作成される塩化銀を分散して含む絶縁材料
層とを備える。

［実施例］ まず本実施例で使用するイオンビームスパツタ
法を説明する。イオンビームスパツタ法は、アル
ゴン等の不活性ガスを送り込み、電離プラズマで
イオン化させ、さらに強電界中で、このイオンを
加速させ、その加速エネルギーでターゲツトの原
子や分子を飛び出させて目的とする基板に堆積さ
せる。該方法の特徴は、アルゴンの運動エネルギ
ーをじかにターゲツトの原子や分子の運動エネル
ギーに変換する原理を利用するため、ターゲツト
が加熱を余り受けずに成膜できることである。特
に、膜組成の熱変性を受けないで成膜できるの
で、有機膜の成膜に適する方法である。

イオンビームスパツタ法の装置及びイオンガン
の概略図が第２図ａに示されている。この場合の
実験条件は次の通りである。

出力：10W（5KV、２ｍＡ） 真空度：３×10^-5Torr以下 時間：任意設定条件 イオンビーム：アルゴン 成膜される塩化銀を分散して含む絶縁材料層
は、500Å〜100μｍ、好ましくは500〜1000Å厚
である。

絶縁材料としては、テトラフルオロエチレン
（テフロンデユボン社製）、ポリスチレン、フツ
素系有機化合物、芳香族系のポリパラキシリレン
などが用いられる。

実施例 １ 第１図に本実施例の基準電極を示す。

第２図ａのアルゴンイオンビームスパツタ装置
中で、インジウム錫酸化物ガラス（ITO）１の片
面に約2000Å厚を銀層２を蒸着法で作成したもの
を基板とし、第２図ｂに示すターゲツト（テフロ
ンデユボン社製パレツトに塩化銀を埋め込んだ
ターゲツト）を用いて、テフロン中に塩化銀を分
散させた約1000Å厚の絶縁材料層５を作成して、
下地が銀層２からなる銀／塩化銀混合膜で被覆さ
れた電極を作成した。なお、絶縁材料層５作成中
は電極はレジストによる保護し、リード線として
銅線３をリン青銅４（コンタクトで接続した。絶
縁材としてエポキシ樹脂６で周囲を覆つて十分に
囲つてからアセトンでレジストを剥離した。

作成条件は、 出力：10W（5KV、２ｍＡ） 真空度：３×10^-5Torr 時間：８時間 である。

以上の電極を、アニーリング（120℃、10時間）
として膜の拡散及び安定化を図つた。

実験例 １ 実施例１の方法で作製した電極を作用極、比較
局に飽和カロメル電極を用いてPH濃度をHCl−
KOHで調整し、但し、［Cl^-］一定として、PH濃
度１〜10程度まで変化させたときの電極の電位を
測定した。

結果を第３図に示す。電位の変化は殆どみられ
ず、基準電極として使用できることが解つた。

実験例 ２ 実施例１で作製した電極を作用極に用い、比較
極に飽和カロメル電極を用い、Cl^-イオン濃度
（KCl濃度を10^-2M／ｌ〜10M／ｌで変化させた）
による影響を検討したところ、結果は第４図のよ
うになつた。

このように、本実施例の電極はCl^-イオン濃度
の影響を殆ど受けないことがわかり、Cl^-イオン
下でも基準電極として使用できることが解つた。

以上のように本実施例の基準極は、 (1) テフロン（登録商標）（絶縁材料膜）で覆わ
れ、しかも、イオンビーム法を使用しているの
で、原子や分子状に設計されたテフロン（登録
商標）構造によりAgClが外部に流出し難い特
徴をもつ。

(2) しかも、テフロン（登録商標）膜は1000Å以
下、好ましくは、500Å〜1000Åの薄膜であり、
応答速度は迅速である。100μｍをこえると、
応答速度が遅くなつたり、剥離が生じやすくな
る。

(3) AgClとAg（蒸着法）の状態でITOガラス表
面に被覆されており、Ag⁺イオンは絶えず基板
から供給される。又、AgClはテフロン（登録
商標）基材で囲まれた島状に存在する。以上の
ことから同相系の構成によりAgCl／Ag電極が
できる。

(4) この様な方法（イオンビームスパツタ法）に
より、超微小の感応部にも該AgCl部位を容易
に被着できるため、ISFET（イオン選択性電界
効果トランジスタ）の基準電極にも利用でき、
その他の超微小センサもハイブリツド基準電極
としての広い利用が期待できる。

［発明の効果］ 本発明により、固体型（ハイブリツド型）で
AgClの流出がほとんど無く、超微小の安定した
基準電極を提供できる。

より詳細には、 (1) テフロン（登録商標）（絶縁材料膜）で覆わ
れ、しかもイオンビーム法を使用しているの
で、原子や分子上に設計されたテフロン（登録
商標）構造によりAgClが外部に流出し難い特
徴をもつ。

(2) AgClとAg（蒸着法）の状態でITOガラス表
面に被覆されており、Ag⁺イオンは絶えず基板
から供給される。又、AgClはテフロン（登録
商標）基材で囲まれた島上に存在する。以上の
ことから同相系の構成によりAgCl／Ag電極が
できる。

(3) この様な方法（イオンビームスパツタ法）に
より、超微小の感応部にも該AgCl部位を容易
に被着できるため、ISFET（イオン選択性電解
効果トランジスタ）の基準電極にも利用でき、
その他の超微小センサのハイブリツド基準電極
としての広い利用が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の基準電極の構成を示す模式
図、第２図ａは本実施例で使用したイオンビーム
スパツタ法の装置及びイオンガンの概略図、第２
図ｂは本実施例で使用したターゲツト例を示す
図、第３図は本実施例の基準電極の水素イオン濃
度に対する電位の変化を示す図、第４図は本実施
例の基準電極の塩素イオン濃度に対する電位の変
化を示す図である。 図中、１……ITO、２……銀層、３……銅線、
４……リン青銅、５……絶縁材料層、６……エポ
キシ樹脂である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性基体と、該導電性基体の表面を被覆す
   る塩化銀を分散して含む絶縁材料層とを備えるこ
   とを特徴とする基準電極。 ２ 導電性基体は、絶縁体、半導体、導電体のい
   ずれかから選ばれた材料を基体とし、該基体の片
   面に銀又は銀を一部含む材料層と薄層が被着され
   てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の基準電極。 ３ 絶縁材料と塩化銀が共存するターゲツトに、
   イオンビームを照射して、該ターゲツトをスパツ
   タリングして、目的とする導電性基体上に塩化銀
   を含む絶縁材料層を低温で形成することを特徴と
   する基準電極の製造方法。 ４ 導電性基体は、絶縁体、半導体、導電体のい
   ずれかから選ばれた材料を基体とし、該基体の片
   面に銀又は銀を一部含む材料層の薄層が被着され
   てなることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の基準電極の製造方法。