一種植入式卡夫神經(jīng)電極及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)卡夫圓筒直徑固定，難以大規(guī)模制造，電極尺寸較大、對(duì)組織損傷較大等問題，提供一種基于微加工技術(shù)的植入式卡夫神經(jīng)電極及其制作方法?；谖⒓庸すに嚕鲋踩胧娇ǚ蛏窠?jīng)電極包括：帶有電極點(diǎn)（1）和自鎖結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)條狀帶子（2）、連接引線（3）和引線接點(diǎn)區(qū)域（4）。具有柔軟輕薄、生物兼容性好、對(duì)組織損傷輕微、卡夫圓筒直徑可調(diào)、尺寸精確可控、靈敏度高、可靠性高的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種植入式卡夫神經(jīng)電極及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子機(jī)械系統(tǒng)和植入式微電極【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種植入式卡夫神經(jīng)電極及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)和交通的迅速發(fā)展，我國(guó)的脊髓損傷病人逐年增多。脊髓損傷往往導(dǎo)致?lián)p傷節(jié)段以下的肢體出現(xiàn)嚴(yán)重的功能障礙，比如四肢癱瘓、尿失禁等?，F(xiàn)有的醫(yī)療手段難以修復(fù)神經(jīng)，并完全恢復(fù)患者的感覺和運(yùn)動(dòng)能力。近年來(lái)，通過植入肌肉神經(jīng)電極進(jìn)行功能性電刺激的研究受到人們的關(guān)注。功能性電刺激是通過手術(shù)植入神經(jīng)肌肉電極對(duì)目標(biāo)肌肉或神經(jīng)進(jìn)行直接地電刺激，從而改善和恢復(fù)患者的部分功能障礙。目前，此項(xiàng)技術(shù)的可行性已經(jīng)在國(guó)外的一些臨床實(shí)驗(yàn)中得以證明。
[0003]現(xiàn)有的植入式肌肉神經(jīng)電極可大致分為以下幾種:1、置于肌肉表面或肌肉內(nèi)的肌肉電極，這種電極可以刺激某塊特定的肌肉。每個(gè)電極只能刺激一塊特定的肌肉。另外，由于肌肉的不斷收縮會(huì)導(dǎo)致電極發(fā)生移動(dòng)，甚至?xí)霈F(xiàn)金屬連線斷裂等問題；2、包裹于神經(jīng)表面的卡夫神經(jīng)電極，這種電極由電學(xué)絕緣的圓筒狀結(jié)構(gòu)和分布于圓筒內(nèi)壁的電極點(diǎn)構(gòu)成，通過與神經(jīng)表面緊密接觸的電極點(diǎn)能夠選擇性地刺激神經(jīng)干表面的不同區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)控制相應(yīng)肌肉的運(yùn)動(dòng)。3、神經(jīng)束間電極，這種位于神經(jīng)內(nèi)部神經(jīng)束之間的電極，相比于卡夫神經(jīng)電極具有更好的選擇性，通過電極點(diǎn)能夠直接刺激不同的神經(jīng)束并且刺激閾值也較低。缺點(diǎn)是植入手術(shù)過程中容易造成神經(jīng)組織損壞。在上所述用于肌肉神經(jīng)電極中，卡夫神經(jīng)電極在刺激閾值、選擇性以及對(duì)組織損傷程度方面具有比較全面的優(yōu)勢(shì)。
[0004]對(duì)現(xiàn)有的卡夫神經(jīng)電極的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的美國(guó)申請(qǐng)專利:植入式卡夫的制作方法和安裝方法，專利號(hào)US4602624，提出一種自卷曲的卡夫神經(jīng)電極。該電極可以自然卷曲從而包裹住神經(jīng)，形成一個(gè)封閉的圓筒狀空間，從而有利于提高電刺激的效率和采集信號(hào)的信噪比。制作方法是通過將一層拉伸的絕緣材料層與一層自然伸展的絕緣材料層鍵合在一起，由于應(yīng)力失配而自然卷曲。由于絕緣材料比較柔軟，卡夫圓筒直徑可以隨著電極植入手術(shù)后神經(jīng)的自然腫脹而變化，避免神經(jīng)受到壓迫而缺血壞死。這種設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn)是難以在手術(shù)空間有限的情況下?lián)伍_卷曲的電極并放置在神經(jīng)上。另外，該電極包裹并不牢固，特別是當(dāng)連接引線受外力牽引作用時(shí)容易從神經(jīng)上脫落。
[0005]美敦力公司的美國(guó)申請(qǐng)專利:卡夫電極，專利號(hào)US5344438，提出一種只包裹一部分神經(jīng)的U型卡夫電極。這種電極有利于術(shù)后神經(jīng)恢復(fù)和避免神經(jīng)受壓迫而損傷。缺點(diǎn)是只包裹一部分神經(jīng)，不能刺激和記錄整個(gè)神經(jīng)，并且記錄神經(jīng)信號(hào)會(huì)受到外界信號(hào)干擾。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有的電極存在卡夫圓筒直徑固定，難以大規(guī)模制造，電極尺寸較大、對(duì)組織損傷較大等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一)要解決的技術(shù)問題[0008]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種植入式的基于微加工工藝的卡夫神經(jīng)電極及其制作方法，其具有柔軟輕薄、生物兼容性好、對(duì)組織損傷輕微、卡夫圓筒直徑可調(diào)、尺寸精確可控、靈敏度高、可靠性高的特點(diǎn)。
[0009](二)技術(shù)方案
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種植入式卡夫神經(jīng)電極，所述植入式卡夫神經(jīng)電極，包括:基于微加工技術(shù)的帶有電極點(diǎn)I和自鎖結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)條狀帶子2、連接引線3和引線接點(diǎn)區(qū)域4所述電極點(diǎn)I分布于所述長(zhǎng)條狀帶子2中部靠近封閉環(huán)5附近；所述長(zhǎng)條狀帶子2的一端為開口呈細(xì)長(zhǎng)狀矩形的扁平封閉環(huán)5 ;所述扁平封閉環(huán)開口 11呈細(xì)長(zhǎng)條狀，能使長(zhǎng)條狀帶子2平整的從其中通過；所述長(zhǎng)條狀帶子2另一端裝有一個(gè)輔助電極安裝的引導(dǎo)舌頭6 ;所述長(zhǎng)條狀帶子2兩側(cè)有著連續(xù)的微突起物7。
[0011]優(yōu)選地，所述長(zhǎng)條狀帶子2由具有生物兼容性的聚合物薄膜材料制成。
[0012]優(yōu)選地，所述自鎖結(jié)構(gòu)包括所述封閉環(huán)5和所述微突起物7，當(dāng)長(zhǎng)條狀帶子2兩側(cè)的微突起物7通過封閉環(huán)5后，封閉環(huán)5卡住微突起物7 ;所述長(zhǎng)條狀帶子2將被封閉環(huán)的自鎖結(jié)構(gòu)單向鎖定，不能向回倒退，所述長(zhǎng)條狀帶子2將構(gòu)成圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述圓筒直徑通過繼續(xù)拉動(dòng)帶子調(diào)節(jié)。
[0013]優(yōu)選地，所述連接引線3將所述電極點(diǎn)I連接至所述引線接點(diǎn)區(qū)域4 ;每一個(gè)電極點(diǎn)I通過獨(dú)立的互連線9連接至引線接點(diǎn)10。[0014]優(yōu)選地，所述長(zhǎng)條狀帶子2尺寸參數(shù)為:長(zhǎng)15mm、寬8mm、厚度15 μ m;所述封閉環(huán)5的尺寸參數(shù)為:開口長(zhǎng)8mm、寬50 μ m ;所述微突起物7突出部分尺寸參數(shù)為:長(zhǎng)IOOym ;所述電極點(diǎn)I尺寸參數(shù)為:大小300μπιΧ300μπι。
[0015]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種制作如權(quán)I所述的植入式卡夫神經(jīng)電極的方法，所述制作方法包括以下步驟:
[0016](I)在鍍有犧牲層的基片上通過聚合物薄膜材料淀積、光刻、蒸發(fā)、濺射和濕法腐蝕制作聚合物-金屬合金-聚合物結(jié)構(gòu)的金屬電極層，包括電極點(diǎn)1、互連線9和引線接點(diǎn)10 ；
[0017](2)通過光刻、電鍍制作金屬機(jī)械支撐層，或通過聚合物薄膜材料生長(zhǎng)、光刻和干法刻蝕制作聚合物機(jī)械支撐層，所述機(jī)械支撐層包括微突起物7和封閉環(huán)5 ；
[0018](3)制作用于刻蝕聚合物的掩膜，確定電極點(diǎn)I和引線接點(diǎn)10的位置和大小，確定封閉環(huán)開口 11的大小和位置，確定長(zhǎng)條狀帶子2、連接引線3和引線接點(diǎn)區(qū)域I的輪廓；
[0019](4)通過干法刻蝕聚合物層直到暴露出所述犧牲層來(lái)暴露出電極點(diǎn)I和引線接點(diǎn)10 ;制作出封閉環(huán)開口 11，制作出長(zhǎng)條狀帶子2、連接引線3和引線接點(diǎn)區(qū)域4的輪廓；
[0020](5)去除犧牲層，得到卡夫神經(jīng)電極。
[0021]優(yōu)選地，所述步驟(1)中的基片為硅片12 ;在所述硅片12上蒸發(fā)或?yàn)R射鋁膜制作鋁膜犧牲層；在所述鋁膜犧牲層上淀積聚合物作為隔離絕緣層；制作卡夫神經(jīng)電極的電極點(diǎn)1、互連線9和引線接點(diǎn)10，并在其上淀積聚合物隔離絕緣層，形成聚合物-金屬合金-聚合物的電極層。
[0022]優(yōu)選地，所述淀積聚合物作為隔離絕緣層為通過化學(xué)氣相淀積生長(zhǎng)聚對(duì)二甲苯薄膜層14作為隔離絕緣層；所述卡夫神經(jīng)電極的電極點(diǎn)1、互連線9和引線接點(diǎn)10的制作方法:蒸發(fā)或?yàn)R射金屬合金層并進(jìn)行光刻，濕法腐蝕出電極點(diǎn)、互連線和引線接點(diǎn)圖形；或者先進(jìn)行光刻而后濺射金屬合金層，采用剝離工藝制作出金屬電極圖形。
[0023]優(yōu)選地，所述金屬機(jī)械支撐層的優(yōu)選制作方法:通過濺射銅種子層、旋涂厚膠并光刻形成電鍍掩膜17，電鍍具有生物兼容性的金或其他金屬；所述聚合物機(jī)械支撐層的制作方法:通過聚合物薄膜層生長(zhǎng)及用于刻蝕聚合物薄膜層的掩膜制作和干法刻蝕，來(lái)制作聚合物機(jī)械支撐層；所述聚合物機(jī)械支撐層為聚對(duì)二甲苯制成；所述刻蝕掩膜17的制作方法:采用旋涂正性光刻膠并光刻形成刻蝕掩膜，或通過物理汽相淀積、光刻、干法刻蝕和濕法腐蝕制作圖形化的鈦膜或鋁膜，形成刻蝕掩膜。
[0024]優(yōu)選地，所述步驟(3)中，確定封閉環(huán)開口 11的大小和位置，所述大小和位置與所述步驟(2)中制作的封閉環(huán)的開口相同；所述步驟(3)中，確定長(zhǎng)條狀帶子2的輪廓，所述輪廓包括所述步驟(2)中制作的微突起物7的輪廓。
[0025](三)有益效果
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的植入式卡夫神經(jīng)電極及其制作方法具有以下優(yōu)
點(diǎn)
[0027](I)采用自鎖結(jié)構(gòu)可以在植入過程中調(diào)節(jié)卡夫圓筒直徑，來(lái)適應(yīng)不同的神經(jīng)直徑;
[0028](2)用聚合物薄膜材料制作卡夫神經(jīng)電極的隔離絕緣層，具有輕薄和柔軟的特點(diǎn)，可以減輕對(duì)神經(jīng)的物理?yè)p傷，更適合長(zhǎng)期植入；
[0029](3)采用電鍍技術(shù)或聚合物薄膜工藝制作出生物兼容性好的高韌性的機(jī)械支撐層，能增強(qiáng)自鎖結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，降低工藝成本；
[0030](4)充分利用微電子機(jī)械系統(tǒng)加工工藝，自鎖結(jié)構(gòu)、電極點(diǎn)、互連線和引線接點(diǎn)的形狀、尺寸和位置可精確控制，制作出的卡夫神經(jīng)電極用于不同的神經(jīng)研究領(lǐng)域，比如，大尺寸卡夫神經(jīng)電極用于功能性電刺激，進(jìn)行堵塞式睡眠呼吸暫停手術(shù)治療；而小尺寸卡夫神經(jīng)電極進(jìn)行昆蟲神經(jīng)生物研究，為制作昆蟲飛行器奠定基礎(chǔ)；
[0031](5)聚對(duì)二甲苯具有透明光滑、化學(xué)穩(wěn)定性、生物兼容性和較強(qiáng)機(jī)械性能，是制作生物微電極最理想的絕緣材料。此外，一體化制造出基于聚對(duì)二甲苯的柔性連接引線，有利于卡夫神經(jīng)電極與外部電路的電學(xué)連接。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1是本發(fā)明一種植入式卡夫神經(jīng)電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明一種植入式卡夫神經(jīng)電極的制作方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明一種植入式卡夫神經(jīng)電極，包括帶有電極點(diǎn)I的長(zhǎng)條狀帶子2，連接引線3和引線接點(diǎn)區(qū)域4。
[0037]所述長(zhǎng)條狀帶子2 —端呈扁平封閉的環(huán)狀，所述封閉環(huán)5的開口 11呈細(xì)長(zhǎng)狀矩形，開口 11的長(zhǎng)度等于帶子2的寬度，開口 11的寬度略大于帶子2的厚度。所述長(zhǎng)條狀帶子2另一端帶有一個(gè)輔助電極安裝的引導(dǎo)舌頭6。所述長(zhǎng)條狀帶子兩側(cè)有著連續(xù)呈鋸齒狀的微突起物7。電極安裝時(shí)，先把位于帶子一端的引導(dǎo)舌頭6穿過位于帶子另一端的封閉環(huán)5，然后從封閉環(huán)的另一側(cè)拉動(dòng)帶子頭部8，一旦帶子兩側(cè)的微突起物7通過封閉環(huán)5后，封閉環(huán)5會(huì)卡住微突起物7，長(zhǎng)條狀帶子2將不能往回倒退，長(zhǎng)條狀帶子2將構(gòu)成圓筒狀結(jié)構(gòu)。圓筒直徑通過繼續(xù)拉動(dòng)帶子來(lái)進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
[0038]所述電極點(diǎn)I分布于所述長(zhǎng)條狀帶子2中部靠近所述封閉環(huán)5附近；所述連接引線3將所述電極點(diǎn)連接至所述引線接點(diǎn)區(qū)域4 ;每個(gè)電極點(diǎn)I通過獨(dú)立的互連線9連接至引線接點(diǎn)10。
[0039]所述帶子2由具有生物兼容性的聚對(duì)二甲苯制成；所述電極點(diǎn)I由物理汽相淀積生長(zhǎng)的鈦、金、鉬等金屬薄膜材料制成。
[0040]其中，所述長(zhǎng)條狀帶子2長(zhǎng)為15mm,寬為8mm,厚度為10~20 μ m。
[0041]其中封閉環(huán)5的開口長(zhǎng)為8mm，寬為20~50 μ m，微突起物7突出部分長(zhǎng)為100 μ m，同時(shí)相鄰微突起物7的間距為628 μ m。
[0042]其中，所述連接引線3長(zhǎng)為25mm，同時(shí)寬為2mm，厚為10~20 μ m。
[0043]其中，所述金屬合金互連線4寬可以為40 μ m，同時(shí)相鄰互連線4的間距為60 μ m,所述電極點(diǎn)大小為300μπιΧ300μπι。
[0044]如圖2所示，本發(fā)明所述的植入式卡夫神經(jīng)電極的制作方法，包括以下步驟:
[0045]1、在鍍有鋁膜犧牲層的硅片上通過聚對(duì)二甲苯淀積、光刻、蒸發(fā)、濺射和濕法腐蝕制作聚對(duì)二甲苯-金屬合金-聚對(duì)二甲苯結(jié)構(gòu)的金屬電極層，包括電極點(diǎn)、互連線和引線接點(diǎn)。
[0046]本步驟可采用下述方法實(shí)現(xiàn)。
[0047](1)在硅片12上蒸發(fā)或?yàn)R射鋁膜13制作犧牲層，并在所述犧牲層上淀積第一層聚對(duì)二甲苯隔離絕緣層14，其中，鋁膜13厚度可以為約I μ m，第一層聚對(duì)二甲苯隔離絕緣層14厚度可以約為8 μ m，如圖2 (a);
[0048](2)制作卡夫神經(jīng)電極的電極點(diǎn)1、互連線9和引線接點(diǎn)10，并在其上淀積第二層聚對(duì)二甲苯隔離絕緣層15，形成聚對(duì)二甲苯-金屬合金-聚對(duì)二甲苯的電極層，其中，第二層聚對(duì)二甲苯隔離絕緣層15厚度可以約為4μ m，如圖2 (b)。
[0049]2、通過光刻、電鍍制作金屬機(jī)械支撐層，所述金屬機(jī)械支撐層包括微突起物7和封閉環(huán)5。所述電鍍通過濺射銅種子層、旋涂厚膠并光刻形成電鍍掩膜，來(lái)電鍍金。制作微突起物7和封閉環(huán)5之后，淀積第三層聚對(duì)二甲苯隔離絕緣層16，其中，所述微突起物7和封閉環(huán)5的厚度可以為約12 μ m，所述第三層聚對(duì)二甲苯隔離絕緣層16的淀積厚度可以為約 3μm，如圖 2 (C)。
[0050]3、通過旋涂、光刻制作用于刻蝕聚對(duì)二甲苯的掩膜17，確定電極點(diǎn)I和引線接點(diǎn)10的暴露面的位置和大小，確定封閉環(huán)5的開口 11的大小和位置，確定長(zhǎng)條狀帶子2、連接引線3和引線接點(diǎn)區(qū)域4的輪廓，如圖2 (d)。
[0051]4、通過干法刻蝕聚對(duì)二甲苯層直到暴露出所述鋁膜13犧牲層，來(lái)暴露出電極點(diǎn)I和引線接點(diǎn)10，制作出封閉環(huán)開口 11，制作出長(zhǎng)條狀帶子2、連接引線3和引線接點(diǎn)區(qū)域4的輪廓，如圖2 (e)。
[0052]5、濕法腐蝕鋁膜犧牲層13，得到卡夫神經(jīng)電極，如圖2 (f)。[0053]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種植入式卡夫神經(jīng)電極，其特征為，所述植入式卡夫神經(jīng)電極，包括:基于微加工技術(shù)的帶有電極點(diǎn)(I)和自鎖結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)條狀帶子(2)、連接引線(3)和引線接點(diǎn)區(qū)域(4);所述電極點(diǎn)(I)分布于所述長(zhǎng)條狀帶子(2 )中部靠近封閉環(huán)(5 )附近；所述長(zhǎng)條狀帶子(2 )的一端為開口呈細(xì)長(zhǎng)狀矩形的扁平封閉環(huán)(5);所述扁平封閉環(huán)開口(11)呈細(xì)長(zhǎng)條狀，能使長(zhǎng)條狀帶子(2)平整的從其中通過；所述長(zhǎng)條狀帶子(2)另一端裝有一個(gè)輔助電極安裝的引導(dǎo)舌頭(6);所述長(zhǎng)條狀帶子(2)兩側(cè)有著連續(xù)的微突起物(J)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種植入式卡夫神經(jīng)電極，其特征為，所述長(zhǎng)條狀帶子(2)由具有生物兼容性的聚合物薄膜材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種植入式卡夫神經(jīng)電極，其特征為，所述自鎖結(jié)構(gòu)包括所述封閉環(huán)(5)和所述微突起物(7)，當(dāng)長(zhǎng)條狀帶子(2)兩側(cè)的微突起物(7)通過封閉環(huán)(5)后，封閉環(huán)(5)卡住微突起物(7);所述長(zhǎng)條狀帶子(2)將被封閉環(huán)的自鎖結(jié)構(gòu)單向鎖定，不能向回倒退，所述長(zhǎng)條狀帶子(2)將構(gòu)成圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述圓筒直徑通過繼續(xù)拉動(dòng)帶子調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種植入式卡夫神經(jīng)電極，其特征為，所述連接引線(3)將所述電極點(diǎn)(I)連接至所述引線接點(diǎn)區(qū)域(4);每一個(gè)電極點(diǎn)(I)通過獨(dú)立的互連線(9)連接至引線接點(diǎn)(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1一 4項(xiàng)任一項(xiàng)所述一種植入式卡夫神經(jīng)電極，其特征為，所述長(zhǎng)條狀帶子(2)尺寸參數(shù)優(yōu)選為:長(zhǎng)15mm、寬8mm、厚度15 μ m ;所述封閉環(huán)(5)的尺寸參數(shù)優(yōu)選為:開口長(zhǎng)8mm、寬50 μ m ;所述微突起物(7)突出部分尺寸參數(shù)優(yōu)選為:長(zhǎng)IOOym ;所述電極點(diǎn)(I)尺寸參數(shù)優(yōu)選為:大小300μπιΧ300μπι。
6.一種制作如權(quán)I所述的植入式卡夫神經(jīng)電極的方法，所述制作方法包括以下步驟: (1)在鍍有犧牲層的基片上通過聚合物`薄膜材料淀積、光刻、蒸發(fā)、濺射和濕法腐蝕制作聚合物-金屬合金-聚合物結(jié)構(gòu)的金屬電極層，包括電極點(diǎn)(I)、互連線(9)和引線接點(diǎn)(10)； (2)通過光刻、電鍍制作金屬機(jī)械支撐層，或通過聚合物薄膜材料生長(zhǎng)、光刻和干法刻蝕制作聚合物機(jī)械支撐層，所述機(jī)械支撐層包括微突起物(7)和封閉環(huán)(5)； (3)制作用于刻蝕聚合物的掩膜，確定電極點(diǎn)(I)和引線接點(diǎn)(10)的位置和大小，確定封閉環(huán)開口(11)的大小和位置，確定長(zhǎng)條狀帶子(2)、連接引線(3)和引線接點(diǎn)區(qū)域(I)的輪廓； (4)通過干法刻蝕聚合物層直到暴露出所述犧牲層來(lái)暴露出電極點(diǎn)(I)和引線接點(diǎn)(10);制作出封閉環(huán)開口(11)，制作出長(zhǎng)條狀帶子(2)、連接引線(3)和引線接點(diǎn)區(qū)域(4)的輪廓； (5)去除犧牲層，得到卡夫神經(jīng)電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種植入式卡夫神經(jīng)電極的制作方法，其特征為，所述步驟(1)中的基片為硅片(12);在所述硅片(12)上蒸發(fā)或?yàn)R射鋁膜制作鋁膜犧牲層；在所述鋁膜犧牲層上淀積聚合物作為隔離絕緣層；制作卡夫神經(jīng)電極的電極點(diǎn)(I)、互連線(9)和引線接點(diǎn)(10)，并在其上淀積聚合物隔離絕緣層，形成聚合物-金屬合金-聚合物的電極層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種植入式卡夫神經(jīng)電極的制作方法，其特征為，所述淀積聚合物作為隔離絕緣層為通過化學(xué)氣相淀積生長(zhǎng)聚對(duì)二甲苯薄膜層(14)作為隔離絕緣層；所述卡夫神經(jīng)電極的電極點(diǎn)(I)、互連線(9)和引線接點(diǎn)(10)的制作方法:蒸發(fā)或?yàn)R射金屬合金層并進(jìn)行光刻，濕法腐蝕出電極點(diǎn)、互連線和引線接點(diǎn)圖形；或者先進(jìn)行光刻而后濺射金屬合金層，采用剝離工藝制作出金屬電極圖形。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種植入式卡夫神經(jīng)電極的制作方法，其特征為，所述金屬機(jī)械支撐層的制作方法:通過濺射銅種子層、旋涂厚膠并光刻形成電鍍掩膜(17)，電鍍具有生物兼容性的金或其他金屬；所述聚合物機(jī)械支撐層的優(yōu)選制作方法:通過聚合物薄膜層生長(zhǎng)及用于刻蝕聚合物薄膜層的掩膜制作和干法刻蝕，來(lái)制作聚合物機(jī)械支撐層；所述聚合物機(jī)械支撐層為聚對(duì)二甲苯制成；所述刻蝕掩膜(17)的制作方法:采用旋涂正性光刻膠并光刻形成刻蝕掩膜，或通過物理汽相淀積、光刻、干法刻蝕和濕法腐蝕制作圖形化的鈦膜或鋁膜，形成刻蝕掩膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種植入式卡夫神經(jīng)電極的制作方法，其特征為，所述步驟(3)中，確定封閉環(huán)開口(11)的大小和位置，所述大小和位置與所述步驟(2)中制作的封閉環(huán)的開口相同；所述步驟(3 )中，確定長(zhǎng)條狀帶子(2 )的輪廓，所述輪廓包括所述步驟(2 )中制作的微突起物(7)的輪 廓。
【文檔編號(hào)】A61N1/05GK103736204SQ201410024820
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】李志宏, 余懷強(qiáng), 熊文潔, 張洪澤, 王瑋 申請(qǐng)人:北京大學(xué)