[发明专利]基于直流磁控溅射技术的干式软电极及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体的说是一种基于直流磁控溅射技术的干式软电极及其制备工艺。 

背景技术

国际上已经有EGI、g.tech、Cognionics、NeuroSky、ANT、EasyCap等公司研发并生产销售干电极及其相关产品。干电极的发明使脑电波采集技术有了一个巨大的进步。经典的干式电极做成针状阵列，以压入或者微侵入皮肤方法降低皮肤阻抗。电极材质为纯金、纯银或者烧结银/氯化银Ag/AgCl。 

但其有如下两个显著缺点（1）结构缺点，坚硬、尖锐的针状阵列刺入头皮角质层，给患者或受试者带来一定的刺痛感并容易引起感染。（2）材质缺点，金、银是重金属，适合在头皮表面使用，刺入角质层容易使重金属进入皮肤和血液，引起重金属中毒。尤其是烧结银/氯化银Ag/Agcl是粉末状银粉和氯化银粉的混合物很容易进入皮肤和血液。 

发明内容

根据上述不足之处，本发明的目的是提供一种信号稳定的基于直流磁控溅射技术的干式软电极及其制备工艺。 

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于直流磁控溅射技术的干式软电极，它包括基底，基底包括底座和位于底座上方的若干电极针，底座底部设有导电片，导电片设有导电线，并通过模套将导电片与基底底座紧密相连，模套设有供导电线通过的孔，其中，基底表面镀有导电层。 

优选的是：所述的基底底座为圆形。 

优选的是：所述的基底为硅胶、橡胶或聚氨基甲酸酯。 

优选的是：孔设置在模套侧面或底面。 

优选的是：所述的电极针均匀排布在底座上。 

优选的是：所述的电极针为针头细针尾粗的形状。 

优选的是：所述的电极针针头为圆形或弧形。 

优选的是：所述的导电层为氮化钛。 

本发明还提供一种基于直流磁控溅射技术的干式软电极的制备方法，其制备步骤如下： 

（1）基底的制作：在模具中注塑橡胶或聚氨基甲酸酯材料，成型； 

（2）基底镀膜； 

（3）安装模套：将导电片与基底底座紧贴，把导电片的导电线穿过模套侧面的孔，并用模套将导电片与基底底座固定； 

其中，基底镀膜又有以下几个步骤：①基底清洗，采用丙酮、酒精和去离子水的比例为8:2:1的比例在超声波中清洗10min；②将基底置于多靶磁控溅射镀膜机的真空室内，抽真空，真空度控制在1*10-3Pa以上，加热温度为150-200℃；③预溅射，单独向溅射室通入氩气，压强约为1.0Pa，辉光放电后对钛靶表面进行预溅射15min；④溅射，控制氩气与氮气流量比例为3:1，溅射时间为20-40min；⑤退火，退火的温度选择在400℃以下。 

本发明的有益效果在于： 

1、采集脑信号的可靠性，灵敏度。氮化钛是良好的导体，阻抗极低，电阻率为22*10^-6Ω/cm²。室温下氮化钛具有很好的化学稳定性和生物相容性。氮化钛干式软电极良好的性能保证了实时采集的脑电信号的灵敏性、准确性。 

2、电极镀层附着力强，附着均匀，厚度可控，颜色可控。在软体硅胶、橡胶或聚氨基甲酸酯材料上，采用磁控溅射技术镀膜，根据溅射的时间不同，可控制镀膜的厚度。根据氮气、氩气的比例不同，可以控制镀层颜色。 

3、电极柔软，舒适性好。式软电极是橡胶或聚氨基甲酸酯材料，该材料柔软，患者或受试者佩戴舒适，无压迫感。 

4、巧妙的结构设计。针状电极结构设计，更利于电极与头皮的接触。尤其适合头发长的患者或受试者。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图一。 

图2是本发明的结构示意图二。 

图3是本发明的俯视图。 

图4为镀膜的沉淀速率随工作压强的变化曲线。 

图5图为镀膜沉淀速率随溅射功率的变化曲线。 

图中，1-基底；2-底座；3-电极针；4-导电片；5-模套；6-孔；7-导电线。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。