[发明专利]组装式神经微探针阵列的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于神经微探针技术领域，具体涉及一种组装式神经微探针阵列的制作方法。

背景技术

神经系统是一个复杂的系统，几个世纪以来，人们对神经系统的探索从没有停止过，特别是近几十年，随着信息技术和微电子技术的飞跃发展，人们对神经系统的认识更加深入，并开发了许多对人类有益的器件，例如，心脏起博器、人工耳蜗，人们也正在研究人工视网膜的制作。不管是研究神经系统，还是制作神经假肢，都离不开通向神经系统的桥梁——神经微电极或微探针。微加工技术的发展丰富了人们制作神经微电极的方法，很多实用的神经微电极得到了开发，有基于硅微加工的，也有基于柔性聚合物的。

本发明提出了一种新的制作神经微探针阵列的方法，把金属微电极与对应的柔性互连线电镀焊接在一起，形成微探针阵列，封装固定焊接处后，电化学腐蚀出微电极的针尖，然后用聚对二甲苯封装除引脚外的整个器件，最后用反应离子刻蚀去掉探针尖处的聚对二甲苯。这种制作方法结合了金属探针和柔性互连线的优点，金属探针有足够的强度刺入神经组织，柔性互连线对神经组织的损伤小，所以这种神经探针更适合长期的植入，这种加工神经探针的方法比较容易实现，成本相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种成本较低、实施方便的制作神经微探针的新方法。

本发明提出的制作神经微探针阵列的方法，是用电镀的方法把金属探针焊接在柔性互连线的微孔阵列中，实现微探针阵列与柔性互连线的电学互连，电化学腐蚀针尖并对整个器件封装，完成神经微探针的制作。

本发明提出的组装式神经微探针的制作方法，具体步骤如下：

(a)用微加工的方法制作柔性互连线，一端为金属微孔阵列，用于组装金属探针，另一端为外接插脚，用于连接探测器；

(b)制作与柔性互连线微孔阵列相匹配的插槽，并通过插槽截取比插槽厚度长0.8～1.2mm的金属线段，用作金属微探针；

(c)把金属微探针穿过柔性互连线的微孔阵列并安装在插槽内，用双面胶固定；

(d)把固定好的一端放进镀铜溶液中，外接引脚与电镀电源的阴极连接，对金属微孔阵列进行电镀，直到金属微探针与柔性互连线一端的微孔焊接在一起，实现金属微探针与柔性互连线的组装；

(e)用光刻胶封装电镀的金属微探针阵列，使微探针阵列与柔性互连线的微孔端结合更加牢固；

(f)将金属微探针阵列与插槽分离，用电化学腐蚀的方法腐蚀出微探针针尖；

(g)除插脚外对整个器件涂敷聚对二甲苯，反应离子刻蚀去掉微探针尖端的聚对二甲苯，露出微探针针尖。

这种制作方法结合了金属探针和柔性互连线的优点，金属探针有足够的强度刺入神经组织，柔性互连线对神经组织的损伤小，所以这种神经探针更适合长期的植入。本发明制备神经探针的方法比较容易实现，成本相对较低。

附图说明

图1为用于组装微探针阵列的柔性互连线示意图。其中(I)为整体图，(II)为微孔阵列端，(III)为插脚端。

图2为用于固定探针阵列与柔性互连线的插槽示意图。

图中标号：1为柔性互连线，2为微孔阵列，3为插脚，4为插槽。

具体实施方式

制作32通道组装式神经微探针阵列，微探针金属为钨，制备步骤如下：

(a)用微加工的方法制作柔性互连线，一端为4×8的金属微孔阵列，每个微孔直径为200微米，另一端为外接插脚，相邻间距为500微米左右，可以与对应的连接器连接，如图1；

(b)制作与柔性互连线通孔阵列相匹配的插槽，如图2，并在插槽的帮助下截取比插槽厚度长约1mm的钨线段，用作金属微探针；

(c)把钨探针穿过柔性互连线的微孔阵列并安装在插槽内，用双面胶固定；

(d)把固定好的一端放进镀铜溶液中，外接引脚与电镀电源的阴极连接，对金属微孔进行电镀，直到钨探针与柔性互连线的微孔焊接在一起；

(e)用少量SU8光刻胶封装涂抹在探针阵列的电镀焊接处，100-130℃加热约3-3.5小时，使溶剂挥发，自然冷却，在紫外光下曝光20-25分钟，然后在90-100℃后烘4-5小时，使SU8充分反应凝固；

(f)将钨探针阵列与插槽分离，在1M的NaOH中电化学腐蚀出钨探针针尖；

(g)对整个器件涂敷聚对二甲苯，厚度约为14-18微米，反应离子刻蚀去掉探针尖端的聚对二甲苯，露出探针针尖，针尖的大小可以决定探针的阻抗。