組裝式神經微探針陣列的製作方法
2023-06-06 01:07:26
專利名稱：組裝式神經微探針陣列的製作方法
技術領域：
本發明屬於神經微探針技術領域，具體涉及一種組裝式神經微探針陣列的製作方法。
技術背景神經系統是一個複雜的系統，幾個世紀以來，人們對神經系統的探索從沒有停止過， 特別是近幾十年，隨著信息技術和微電子技術的飛躍發展，人們對神經系統的認識更加深 入，並開發了許多對人類有益的器件，例如，心臟起博器、人工耳蝸，人們也正在研究人 工視網膜的製作。不管是研究神經系統，還是製作神經假肢，都離不開通向神經系統的橋 梁一一神經微電極或微探針。微加工技術的發展豐富了人們製作神經微電極的方法，很多 實用的神經微電極得到了開發，有基於矽微加工的，也有基於柔性聚合物的。本發明提出了一種新的製作神經微探針陣列的方法，把金屬微電極與對應的柔性互連 線電鍍焊接在一起，形成微探針陣列，封裝固定焊接處後，電化學腐蝕出微電極的針尖， 然後用聚對二甲苯封裝除引腳外的整個器件，最後用反應離子刻蝕去掉探針尖處的聚對二 甲苯。這種製作方法結合了金屬探針和柔性互連線的優點，金屬探針有足夠的強度刺入神 經組織，柔性互連線對神經組織的損傷小，所以這種神經探針更適合長期的植入，這種加 工神經探針的方法比較容易實現，成本相對較低。 發明內容本發明的目的在於提出一種成本較低、實施方便的製作神經微探針的新方法。 本發明提出的製作神經微探針陣列的方法，是用電鍍的方法把金屬探針焊接在柔性互連線的微孔陣列中，實現微探針陣列與柔性互連線的電學互連，電化學腐蝕針尖並對整個器件封裝，完成神經微探針的製作。本發明提出的組裝式神經微探針的製作方法，具體步驟如下(a) 用微加工的方法製作柔性互連線， 一端為金屬微孔陣列，用於組裝金屬探針，另 一端為外接插腳，用於連接探測器；(b) 製作與柔性互連線微孔陣列相匹配的插槽，並通過插槽截取比插槽厚度長0.8 1.2mm的金屬線段，用作金屬微探針；(c) 把金屬微探針穿過柔性互連線的微孔陣列並安裝在插槽內，用雙面膠固定；(d) 把固定好的一端放進鍍銅溶液中，外接引腳與電鍍電源的陰極連接，對金屬微孔 陣列進行電鍍，直到金屬微探針與柔性互連線一端的微孔焊接在一起，實現金屬微探針與柔性互連線的組裝；(e) 用光刻膠封裝電鍍的金屬微探針陣列，使微探針陣列與柔性互連線的微孔端結合 更加牢固；(f) 將金屬微探針陣列與插槽分離，用電化學腐蝕的方法腐蝕出微探針針尖；(g) 除插腳外對整個器件塗敷聚對二甲苯，反應離子刻蝕去掉微探針尖端的聚對二甲 苯，露出微探針針尖。這種製作方法結合了金屬探針和柔性互連線的優點，金屬探針有足夠的強度刺入神經 組織，柔性互連線對神經組織的損傷小，所以這種神經探針更適合長期的植入。本發明制 備神經探針的方法比較容易實現，成本相對較低。
圖i為用於組裝微探針陣列的柔性互連線示意圖。其中(i )為整體圖，(n)為微孔陣列 端，(in)為插腳端。圖2為用於固定探針陣列與柔性互連線的插槽示意圖。圖中標號l為柔性互連線，2為微孔陣列，3為插腳，4為插槽。
具體實施方式
製作32通道組裝式神經微探針陣列，微探針金屬為鎢，製備步驟如下(a) 用微加工的方法製作柔性互連線， 一端為4X8的金屬微孔陣列，每個微孔直徑為 200微米，另一端為外接插腳，相鄰間距為500微米左右，可以與對應的連接器連接，如 圖1;(b) 製作與柔性互連線通孔陣列相匹配的插槽，如圖2,並在插槽的幫助下截取比插槽 厚度長約lmm的鎢線段，用作金屬微探針；(c) 把鎢探針穿過柔性互連線的微孔陣列並安裝在插槽內，用雙面膠固定；(d) 把固定好的一端放進鍍銅溶液中，外接引腳與電鍍電源的陰極連接，對金屬微孔 進行電鍍，直到鉤探針與柔性互連線的微孔焊接在一起；(e) 用少量SU8光刻膠封裝塗抹在探針陣列的電鍍焊接處，100-130'C加熱約3-3. 5小 時，使溶劑揮發，自然冷卻，在紫外光下曝光20-25分鐘，然後在90-10(TC後烘4-5小時， 使SU8充分反應凝固；(f) 將鎢探針陣列與插槽分離，在lM的NaOH中電化學腐蝕出鵒探針針尖；(g) 對整個器件塗敷聚對二甲苯，厚度約為H-18微米，反應離子刻蝕去掉探針尖端的 聚對二甲苯，露出探針針尖，針尖的大小可以決定探針的阻抗。
權利要求
1. 一種組裝式神經微探針陣列的製作方法，其特徵在於具體步驟如下(a)用微加工的方法製作柔性互連線，一端為用於組裝金屬微探針的金屬微孔陣列，另一端為用於連接探測儀器的外接插腳；(b)製作與柔性互連線微孔陣列相匹配的插槽，並通過插槽截取比插槽厚度長0.8～1.2mm的金屬線段，用作金屬微探針；(c)把金屬微探針穿過柔性互連線的微孔陣列並安裝在插槽內，用雙面膠固定；(d)把固定好金屬微探針的微孔陣列浸入鍍銅溶液中，外接插腳與電鍍電源的陰極連接，對金屬微孔陣列進行電鍍，直到金屬微探針與柔性互連線的微孔焊接在一起，實現金屬微探針與柔性互連線的組裝；(e)用光刻膠封裝微探針陣列的電鍍焊接處，使微探針陣列與柔性互連線的微孔端結合得更加牢固；(f)將金屬微探針陣列與插槽分離，用電化學腐蝕的方法腐蝕出微探針針尖；(g)除插腳外，對整個器件塗敷聚對二甲苯，反應離子刻蝕去掉微探針尖端的聚對二甲苯，露出微探針針尖。
全文摘要
本發明屬於神經微探針陣列技術領域，具體為一種組裝式神經微探針陣列的製作方法。該方法用電鍍焊接的方法把微探針陣列與對應的柔性互連線組裝在一起，並用定刻膠對焊接處進行加固，電化學腐蝕出金屬探針針尖後，用聚對二甲苯塗敷除插腳外的所有地方，接著，反應離子刻蝕掉針尖上的聚對二甲苯，根據刻蝕的條件可以控制微探針的阻抗。金屬微探針有足夠的強度刺入神經組織，而柔性互連線不會引起太大的損傷，這種方法製作的神經探針集合了兩者的優點，有利於用作長期植入式神經信號的探測。
文檔編號A61B5/00GK101254094SQ20081003586
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月10日 優先權日2008年4月10日
發明者呂尊實, 嘉 周, 黃宜平 申請人:復旦大學