多通道薄膜電極封裝方法及裝置的製作方法
2023-06-11 07:11:51 1
專利名稱：多通道薄膜電極封裝方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種電氣元件技術領域的裝置和方法，特別是一種多通道 薄膜電極封裝方法及裝置。
背景技術：
視覺假體是一種通過刺激視覺神經系統使失明患者重新獲得視覺的人工部 件。按照植入位置的不同，視覺假體基本上可以分為視皮層假體、視神經假體和 視網膜假體。在近期視覺假體的研究中，對視網膜假體的研究尤其活躍。無論哪 種視網膜假體類型都包含植入眼內的電極陣列，用於對神經細胞提供電刺激。每 個電極在離子導電系統與電子導電系統間形成一個界面，作為與神經接口的微電 極起著換能器的作用，植入體內部分需要具備良好的生物相容性。人們一般選用 具有良好生物相容性的醫用高分子聚合材料作為電極陣列的基底和封裝材料，應 用較多的材料有聚醯亞胺、C型聚對二甲苯等。醫用矽膠和矽膠粘合劑也通常用 於植入體的電學器件的封裝和絕緣材料。在人工耳蝸的研究中，植入體採用特殊 的生物陶瓷外殼封裝，在外界的撞擊下，可以起到緩衝作用。針對視網膜假體用 微電極的實際應用，要求微電極具有良好的柔韌性，因此採用了矽膠粘合劑對聚 醯亞胺薄膜微電極進行封裝。
經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利申請號為200410011159. X，公開 日期為2005年3月30日，專利名稱為"微陣列及微雙帶電極的製備方法"， 該發明提供了一種使用無機玻璃薄膜作為微陣列及微雙帶電極的絕緣材料，並使 用改性的環氧樹脂作為電極的封裝材料。此設計的封裝模具是分為上型和下型結
構，並需要螺栓緊固。其不足在於l.當把環氧樹脂液體澆注入模具中時，有可 能會產生大量氣泡，降低封裝材料的性能；2.對於分型的模具，在螺栓固定或移 動過程中，容易造成錯型，即上型和下型發生錯位，使得加工的電極失效。
發明內容
本發明的針對上述現有技術的不足，提供了一種多通道薄膜電極封裝方法 及裝置，使其採用生物醫用級矽膠粘合劑以及封裝裝置對電極進行封裝，解決了
電極的封裝問題，並具有良好的生物相容性。 本發明是通過以下技術方案實現的
本發明涉及的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝方法，包括如下具體步
驟
步驟一、用漆包線將薄膜電極的焊盤與引線接口相連接，並將漆包線擰成一 束，成為漆包線束； 所述連接為焊接。
步驟二、絕緣和固定薄膜電極的焊盤區域；
所述絕緣和固定焊盤區域，是指用環氧樹脂AB膠對焊盤區域表面塗敷，待 5-20分鐘環氧樹脂AB膠完全固化。
步驟三、封裝薄膜電極的漆包線束和引線接口；
所述封裝漆包線束，是指用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在漆包線束上，使其
具有更好的生物相容性，併兼顧柔性。
所述封裝引線接口 ，是指用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在引線接口焊接部
位，保證各個通道之間的絕緣特性，並使其具有良好的生物相容性。
所述生物醫用級矽膠是單組分矽膠，無需攪拌，因此不會產生氣泡。 步驟四、採用封裝裝置封裝薄膜電極和引線接口，實現薄膜電極的封裝成型。 首先在封裝裝置的圓角矩形槽中塗上生物醫用級矽膠粘合劑，然後把薄膜電
極的焊盤區域部分固定在圓角矩形槽的中間位置，把薄膜電極的連線部分和刺激
點區域部分以及漆包線束放置於封裝裝置的細長槽內，最後用生物醫用級矽膠粘
合劑把圓角矩形槽填充滿，待其完全固化，即可起模成型。
本發明涉及的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝裝置，包括:模具底座、
圓角矩形槽和長槽，模具底座表面設有圓角矩形槽和長槽，長槽位於圓形矩形槽
的兩端。
所述圓角矩形槽，其長度為8. 5-11.5mm，寬度為3. 5-5. 5腿，深l-2腿。 所述長槽，其寬度為1-2腿，深0.5 — 1腿。
所述封裝模具底座，其材料為塑料。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果本發明的封裝裝置易於製作、 成本較低，把封裝裝置底座上的圓角矩形槽和細長槽加工製作為不同的尺寸，可 以適應於封裝各種形態薄膜電極；另外本發明方法採用的矽膠粘合劑固化後易於 起模、成型，矽膠粘合劑封裝後保護了薄膜電極的焊接部分，使其更加牢固，便 於手術過程的操作；本發明通過採用醫用級矽膠粘合劑封裝使電極具有良好的生 物相容性。
圖1為本發明封裝電極整體結構示意圖2為本發明引線接口和漆包線束連接結構示意圖3為本發明封裝模具結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案 為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發明的保護範圍不限於 下述的實施例。
實施例1
如圖l、 2所示，本實施例用於封裝植入較大體型動物的視網膜、視網膜下 區域或者脈絡膜上腔的多通道薄膜電極1，該薄膜電極1的焊盤區域41的的長 度為9mm，寬度為4. lmm，刺激點區域21的寬度為2mm，在動物實驗中，薄膜電 極l施加剌激信號，並在大腦皮層的視覺區域記錄信號。
首先用漆包線將薄膜電極1的焊盤5與引線接口 7焊接連接，並將漆包線擰
成一束，成為漆包線束6;
然後用環氧樹脂AB膠對焊盤區域4表面塗敷，待20分鐘環氧樹脂AB膠完 全固化，實現對薄膜電極1的焊盤區域4進行絕緣和固定；
其次用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在漆包線束6上，對漆包線束6進行封裝， 用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在引線接口 7焊接部位，對引線接口 7進行封裝；
最後採用封裝裝置封裝薄膜電極1和引線接口 7，實現薄膜電極1的封裝成型。
如圖3所示，所述的封裝裝置包括模具底座8、圓角矩形槽9和長槽10，
模具底座8表面設有圓角矩形槽9和長槽10，長槽10位於圓形矩形槽9的兩端。
所述採用封裝裝置封裝薄膜電極1和引線接口7，具體如下首先在圓角矩
形槽9中塗上生物醫用級矽膠粘合劑，然後把薄膜電極1的焊盤區域41部分固 定在圓角矩形槽9的中間位置，把薄膜電極1的連線部分5和刺激點區域21部 分以及漆包線束6放置於長槽10內，最後用生物醫用級矽膠粘合劑把圓角矩形 槽9填充滿，待其完全固化，即可起模成型。
所述圓角矩形槽的長度為11.5mm、寬度為5.5mra、深2mm。
所述長槽的寬度為2咖，深l鵬。
經過上述封裝，多通道薄膜電極l的焊盤區域4由環氧樹脂AB膠絕緣，漆 包線束6、引線接口 7外側均由生物醫用級矽膠粘合劑固化起膜成型，整體具有 良好的生物相容性。
實施例2
如圖l、 2所示，本實施例用於封裝植入小體型動物的視網膜、剌激視網膜 外、視神經上的多通道薄膜電極，該薄膜電極的焊盤區域41的長度為6.5mm， 寬度為2. lram，刺激點區域21的寬度為l腿，在動物實驗中，薄膜電極施加刺激 信號，並在大腦皮層的視覺區域記錄信號。
首先用漆包線將薄膜電極1的焊盤5與引線接口 7焊接連接，並將漆包線擰 成一束，成為漆包線束6;
然後用環氧樹脂AB膠對焊盤區域4表面塗敷，待5分鐘環氧樹脂AB膠完全 固化，實現對薄膜電極1的焊盤區域4進行絕緣和固定；
其次用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在漆包線束6上，對漆包線束6進行封裝， 用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在引線接口 7焊接部位，對引線接口 7進行封裝；
最後採用封裝裝置封裝薄膜電極1和引線接口 7，實現薄膜電極1的封裝成型。
如圖3所示，所述的封裝裝置包括模具底座8、圓角矩形槽9和長槽10， 模具底座8表面設有圓角矩形槽9和長槽10，長槽10位於圓形矩形槽9的兩端。 所述採用封裝裝置封裝薄膜電極和引線接口，具體如下首先在圓角矩形槽
9中塗上生物醫用級矽膠粘合劑，然後把薄膜電極1的焊盤區域41部分固定在 圓角矩形槽9的中間位置，把薄膜電極l的連線部分5和刺激點區域21部分以 及漆包線束6放置於長槽10內，最後用生物醫用級矽膠粘合劑把圓角矩形槽9 填充滿，待其完全固化，即可起模成型。
所述圓角矩形槽的長度為8.5隱、寬度為3.5隱、深lmm。
所述長槽的寬度為1 mm，深0. 5mm。
經過上述封裝，多通道薄膜電極1的焊盤區域4由環氧樹脂AB膠絕緣，漆 包線束6、引線接口7外側均由生物醫用級矽膠粘合劑固化起膜成型，整體具有 良好的生物相容性。
實施例3
如圖l、 2所示，本實施例用於封裝植入中體型動物的視網膜、刺激視網膜 外、視神經上的多通道薄膜電極，該薄膜電極的焊盤區域41的長度為8mm，寬 度為3. lmm，刺激點區域21的寬度為1. 5mm，在動物實驗中，薄膜電極施加刺激 信號，並在大腦皮層的視覺區域記錄信號。
首先用漆包線將薄膜電極1的焊盤5與引線接口 7焊接連接，並將漆包線擰 成一束，成為漆包線束6;
然後用環氧樹脂AB膠對焊盤區域4表面塗敷，待10分鐘環氧樹脂AB膠完 全固化，實現對薄膜電極1的焊盤區域4進行絕緣和固定；
其次用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在漆包線束6上，對漆包線束6進行封裝， 用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在引線接口 7焊接部位，對引線接口 7進行封裝；
最後採用封裝裝置封裝薄膜電極1和引線接口 7，實現薄膜電極1的封裝成型。
如圖3所示，所述的封裝裝置包括模具底座8、圓角矩形槽9和長槽10， 模具底座8表面設有圓角矩形槽9和長槽10，長槽10位於圓形矩形槽9的兩端。
所述採用封裝裝置封裝薄膜電極和引線接口，具體如下首先在圓角矩形槽 9中塗上生物醫用級矽膠粘合劑，然後把薄膜電極1的焊盤區域41部分固定在 圓角矩形槽9的中間位置，把薄膜電極l的連線部分5和刺激點區域21部分以 及漆包線束6放置於長槽10內，最後用生物醫用級矽膠粘合劑把圓角矩形槽9
填充滿，待其完全固化，即可起模成型。
所述圓角矩形槽的長度為10mm、寬度為4. 5mra、深1. 5腿。 所述長槽的寬度為1. 5腿，深0. 75mm。
經過上述封裝，多通道薄膜電極1的焊盤區域4由環氧樹脂AB膠絕緣，漆 包線束6、引線接口 7外側均由生物醫用級矽膠粘合劑固化起膜成型，整體具有 良好的生物相容性。
與現有技術相比，實施例l-3具有如下有益效果(l)通過採用生物醫用級 矽膠粘合劑封裝使薄膜電極1具有良好的生物相容性，滿足動物的即時實驗和長 期實驗，通過一周的體內植入觀察，沒有不良的過敏反應和組織排異反應；(2) 採用生物醫用級矽膠粘合劑固化後易於起模、成型，封裝後保護了薄膜電極的焊 接部分，使其更加牢固，便於手術過程的操作；(3)本實施例的封裝裝置易於制 作、成本較低。
權利要求
1.一種視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝方法，其特徵在於，包括如下具體步驟步驟一、用漆包線將薄膜電極的焊盤與引線接口相連接，並將漆包線擰成一束，成為漆包線束；步驟二、絕緣和固定薄膜電極的焊盤區域；步驟三、封裝薄膜電極的漆包線束和引線接口；步驟四、採用封裝裝置封裝薄膜電極和引線接口，實現薄膜電極的封裝成型。
2、 根據權利要求l所述的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝方法，其特徵是，所述絕緣和固定焊盤區域，是指用環氧樹脂AB膠對焊盤區域表面塗敷，待 5-20分鐘環氧樹脂AB膠完全固化。
3、 根據權利要求l所述的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝方法，其特徵是，所述封裝漆包線束，是指用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在漆包線束上。
4、 根據權利要求l所述的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝方法，其特徵是，所述封裝引線接口，是指用生物醫用級矽膠粘合劑塗敷在引線接口焊接部位，實現各個通道之間的絕緣特性。
5、 根據權利要求l所述的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝方法，其特徵是，所述採用封裝裝置封裝薄膜電極和引線接口，具體如下首先在封裝裝置的圓角矩形槽中塗上生物醫用級矽膠粘合劑，然後把薄膜電極的焊盤區域部分固 定在圓角矩形槽的中間位置，把薄膜電極的連線部分和刺激點區域部分以及漆包 線束放置於封裝裝置的細長槽內，最後甩生物醫用級矽膠粘合劑把圓角矩形槽填 充滿，待其完全固化，即起模成型。
6、 一種視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝裝置，其特徵在於，包括模具底座、圓角矩形槽和長槽，模具底座表面設有圓角矩形槽和長槽，長槽位於圓形矩形槽的兩端。
7、 根據權利要求6所述的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝裝置，其特徵是，所述圓角矩形槽，其長度為8. 5-11.5mm，寬度為3. 5-5. 5mm，深1-2mm。
8、 根據權利要求6所述的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝裝置，其特徵是，所述長槽，其寬度為l-2 mm，深0.5 — 1 mm。
全文摘要
一種電氣元件技術領域的視網膜視覺修復用多通道薄膜電極封裝方法及裝置，本發明方法包括如下步驟步驟一、用漆包線將薄膜電極的焊盤與引線接口相連接，並將漆包線擰成一束，成為漆包線束；步驟二、絕緣和固定薄膜電極的焊盤區域；步驟三、封裝薄膜電極的漆包線束和引線接口；步驟四、採用封裝裝置封裝薄膜電極和引線接口，實現薄膜電極的封裝成型。本發明裝置包括模具底座、圓角矩形槽和長槽，模具底座表面設有圓角矩形槽和長槽，長槽位於圓形矩形槽的兩端。本發明能夠使電極具有良好的生物相容性，本實施例的封裝裝置易於製作、成本較低。
文檔編號A61F9/00GK101172069SQ200710047689
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月1日 優先權日2007年11月1日
發明者任秋實, 李瑩輝, 謝怡靜, 邵軼彬, 隋曉紅 申請人:上海交通大學