一種多電極陣列的製作方法
2023-07-09 00:17:41 1
專利名稱：一種多電極陣列的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及多電極陣列技術，特別是一種多電極陣列結構。
背景技術：
多電極陣列是在一塊基片集成多個微電極形成陣列，植入腦皮層的多電極陣列，可以讀取腦中神經元群體活動的細節信息。在神經科學基礎研究方面，多電極陣列開始成為一種重要的神經信息探測手段，在醫學應用方面，多電極陣列成為神經科學面向醫學應用的接口。
1981年，美國科學家Kruger等人在間距250微米的網格上，用陶瓷材料固定多個微電極成為多電極陣列，這種方法效率低，電極長度及平行度不易控制。以後出現了多種改進多電極陣列製造方法，如尤他大學的電極陣列是在矽基片上用劃片刀直接刻出多個電極尖，再經絕緣、焊線等工藝製成成品，這類方法問題在於電極尖的尺寸不可能做得太細，而太粗的電極對腦組織的損傷是較大的，同時也很難製造密度高的多電極陣列。另外還有採用光刻蝕、離子濺射等平面集成電路製造工藝製成片狀的多電極，再疊合形成多電極陣列，如美國密西根大學的電極陣列，但這類電極陣列在綜合性能方面仍需改進，目前也還未產品化。
發明內容
本實用新型的目的是要提供一種電極直徑很細、易於實現高密度的多電極陣列。
為達到上述目的，本實用新型的解決方案是提供一種多電極陣列，由微孔陣列、單電極和固定樹脂組成，其單電極為直角形，置於微孔陣列的垂直孔中；單電極的尾部較頭部長，水平延伸，單電極的頭部呈尖狀，伸出微孔陣列的垂直孔；在單電極的部分水平尾部與微孔陣列的上表面上方有固定樹脂。
所述的多電極陣列，其所述微孔直徑較單個電極外徑大4～8微米。
所述的多電極陣列，其所述微孔陣列厚0.8～1.5毫米。
所述的多電極陣列，其所述固定樹脂，為有機矽樹脂。
本實用新型是將極細的電極絲製成的單個電極插入到微孔陣列中，形成多電極陣列。微孔陣列可以用光刻工藝在樹脂基板上製成，其孔徑略大於電極絲外徑，電極插入後可以被固定在特定位置，微孔陣列有一定厚度，可以保證各電極的平行度。電極尾端細長，可以直接作為引線，不必在電極陣列背面焊接引線。
本實用新型使用金屬絲做電極，電極可以製造得很細，電極間距也可以很小。使用有一定深度的微孔陣列限定電極的位置、角度、長度，易於實現。直接使用電極絲的尾端做引線，省去了難度較高的焊線工藝，可靠性和機械強度也很高。
圖1為本實用新型的多電極陣列及其製造方法示意圖，其中圖1(a)為微孔陣列薄片；圖1(b)為插入金屬絲；圖1(c)注樹脂；圖1(d)託模製成微孔陣列；圖1(e)插電極；圖1(f)背面滴樹脂固定。
具體實施方式
本實用新型的多電極陣列，其結構如圖1(f)所示，由微孔陣列4、單電極5和固定樹脂6組成。以金屬絲做成的單電極5為直角形，置於微孔陣列4的垂直孔中；單電極5的尾部較頭部長，水平延伸一定距離，單電極5的頭部呈尖狀，伸出微孔陣列4的垂直孔；固定樹脂6將單電極5的部分水平尾部與微孔陣列4的上表面封固在一起。
本實用新型的多電極陣列的製造方法如下a)以光刻工藝在樹脂基板上製成微孔陣列4；
b)以金屬絲製成直角形的單個電極5，其頭部呈尖銳狀，尾部較長；c)將電極絲製成的單個電極5插入到微孔陣列4的垂直孔中，電極5的頭部伸出垂直孔，尾部水平放置；d)以固定樹脂6將單電極5的部分水平尾部與微孔陣列4的上表面封固在一起；e)得成品。
上述方法的a)步也可用下述方法進行1)在金屬片上用雷射打10×10陣列的微孔，得二片微孔陣列薄板1；2)將兩片微孔陣列薄板1分開1毫米固定；3)將鋼絲2截成30毫米後，插入兩片微孔陣列薄板1的微孔中，前端露出1毫米左右，後端露出適當長度；4)將樹脂3，注入兩片微孔陣列薄板1之間；5)20分鐘後，抽出鋼絲2、剝去兩片微孔陣列薄板1，修整外形即可得微孔陣列4。
實施例見圖1(a)～(f)，取厚度0.05毫米的黃銅片二片，雷射打10×10陣列的微孔，孔徑30微米，孔間距200微米，將兩片微孔陣列薄板1水平分開1毫米固定。取直徑為27微米左右的鋼絲2，拉直後截成30毫米長的鋼絲2一百根，用顯微操作將鋼絲2插入兩片微孔陣列薄板1的微孔中，尖端露出1毫米左右，後端露出適當長度。將新調配好的義齒牙託樹脂3，立即注入兩片微孔陣列薄板1間，20分鐘後樹脂3凝固，抽出鋼絲2、剝去兩片微孔陣列薄板1，修整牙託膠塊的外形即可得到孔徑25微米左右、孔深1毫米、10×10的微孔陣列4。
備直徑為20微米的單電極5一百根，將電極5尖端2.5毫米處彎成直角，用顯微操作將單個電極5插入微孔陣列4各孔，全部電極5插入後，在微孔陣列4背面滴上固定樹脂6，固定電極5，電極5的尾端輸出信號。
權利要求1.一種多電極陣列，由微孔陣列、單電極和固定樹脂組成，其特徵在於，單電極為直角形，置於微孔陣列的垂直孔中；單電極的尾部較頭部長，水平延伸，單電極的頭部呈尖狀，伸出微孔陣列的垂直孔；在單電極的部分水平尾部與微孔陣列的上表面上方有固定樹脂。
2.如權利要求1所述的多電極陣列，其特徵在於，所述微孔直徑較單個電極外徑大4～8微米。
3.如權利要求1所述的多電極陣列，其特徵在於，所述微孔陣列厚0.8～1.5毫米。
4.如權利要求1所述的多電極陣列，其特徵在於，所述固定樹脂，為有機矽樹脂。
專利摘要本實用新型涉及多電極陣列技術，特別是一種多電極陣列結構。本實用新型的一種多電極陣列，由微孔陣列、單電極和固定樹脂組成，其單電極為直角形，置於微孔陣列的垂直孔中；單電極的尾部較頭部長，水平延伸，單電極的頭部呈尖狀，伸出微孔陣列的垂直孔；在單電極的部分水平尾部與微孔陣列的上表面上方有固定樹脂。本實用新型使用金屬絲做電極，電極可以製造得很細，電極間距也可以很小。使用有一定深度的微孔陣列限定電極的位置、角度、長度，易於實現。直接使用電極絲的尾端做引線，省去了難度較高的焊線工藝，可靠性和機械強度也很高。
文檔編號A61B5/00GK2675043SQ0325267
公開日2005年2月2日 申請日期2003年9月26日 優先權日2003年9月26日
發明者唐世明 申請人:中國科學院生物物理研究所