[发明专利]一种柔性软排线和聚对二甲苯柔性电极的热压连接方法

说明书

本发明提供一种柔性软排线和聚对二甲苯柔性电极的热压连接方法，其中：柔性扁平软排线焊盘面朝上固定在第一载玻片上，一端焊盘面上贴附各向异性导电胶带，预压；翻转第二载玻片，使聚对二甲苯柔性电极正面朝下，完成聚对二甲苯柔性电极焊盘与贴附有各向异性导电胶带的柔性扁平软排线焊盘的对准，热压对准后的焊盘正上方的第二载玻片；抬起第二载玻片，将柔性扁平软排线翻转，补强板朝上固定在第一载玻片上，完成终压。本发明实现透明Parylene柔性电极和柔性扁平软排线的可靠对准和热压连接，电极导通率和一致性良好；翻转热压方式有效避免Parylene柔性电极焊盘部分金属破裂，大大提升电极连接可靠性和长期植入稳定性。

技术领域

本发明涉及一种生物医学工程技术领域使用的柔性生物电极的快速有效的热压连接方法，具体地，涉及一种柔性软排线和聚对二甲苯柔性电极的热压连接方法。

背景技术

随着生物医学工程、MEMS技术和新型生物相容性材料的发展，神经假体和脑机接口已成为工程研究的热点领域。神经电极作为外界电路和生物体的接口，主要功能包括记录来自神经元、感受器或运动纤维的电信号，以及利用电信号激励或抑制神经元活动，实现功能性电刺激。作为一种新型的神经接口器件，柔性生物电极被用作人工耳蜗，人造视网膜，监测心率等参数的表皮电子器件，脑皮层电信号记录电极，包裹外周神经的卡夫电极，脊椎损伤后瘫痪恢复用的刺激电极等。

而柔性电极焊盘接口的电气连接，贯穿了电极制备、测试和使用的整个过程，因此，稳定、可靠、简单、高效的电极焊盘接口连接方式必不可少。目前主要的焊盘接口连接方式包括采用导电银浆连接到PCB板，高温焊枪将焊料点在连接器和焊盘之间，贴合加厚加硬衬底塞进零插入力接口(ZIF)，各向异性导电胶(ACF)热压连接PCB板或软排线等。导电银浆和高温焊料都需要逐点精细操作，费时费力；直接塞进如FPC连接器这样的零插入力接口，虽然操作方便，但反复插拔会对电极焊盘金属造成损伤；直接通过ACF热压，全部焊盘一次性完成连接，且不会因为测试使用中反复操作焊盘端引起电极损伤，因此是一种高效可靠的连接方式，近几年来受到广泛关注和采用。但是，对于Parylene柔性电极而言，如何更好地实现其与柔性软排线可靠的热压连接，在现有文献和专利中却未见报道。

经对现有技术的检索发现，Richner T J,Thongpang S等人在Journal of neuralengineering撰文“Optogenetic micro-electrocorticography for modulating andlocalizing cerebral cortex activity”，将Parylene柔性电极的焊盘端贴合加厚加硬衬底，塞进FPC连接器，由于连接器内金属端子与柔性电极金属焊盘通过挤压接触实现导通，挤压后的柔性电极金属焊盘会出现压痕，反复插拔多次会造成金属焊盘的破损，进而导致电极失效。

Baek D H,Park J S等人在IEEE Transactions on Biomedical Engineering,2011,58(5):1466-1473撰文“Interconnection of multichannel polyimide electrodesusing anisotropic conductive films(ACFs)for biomedical applications”，他们主要对聚酰亚胺(PI)柔性电极和刚性PCB通过ACF进行了热压连接，属于柔性-刚性互连(Flex-on-board)，热压方向采用PI柔性电极在上面，PCB在下面，没有探讨柔性-柔性互连(Flex-on-flex)，且并未涉及Parylene柔性电极的热压。