专利名称：多电极阵列及其制造方法
技术领域：
本发明涉及多电极阵列技术，特别是一种多电极阵列制造方法。
背景技术：
多电极阵列是在一块基片集成多个微电极形成阵列，植入脑皮层的多电极阵列，可以读取脑中神经元群体活动的细节信息。在神经科学基础研究方面，多电极阵列开始成为一种重要的神经信息探测手段，在医学应用方面，多电极阵列成为神经科学面向医学应用的接口。
1981年，美国科学家Kruger等人在间距250微米的网格上，用陶瓷材料固定多个微电极成为多电极阵列，这种方法效率低，电极长度及平行度不易控制。以后出现了多种改进多电极阵列制造方法，如尤他大学的电极阵列是在硅基片上用划片刀直接刻出多个电极尖，再经绝缘、焊线等工艺制成成品，这类方法问题在于电极尖的尺寸不可能做得太细，而太粗的电极对脑组织的损伤是较大的，同时也很难制造密度高的多电极阵列。另外还有采用光刻蚀、离子溅射等平面集成电路制造工艺制成片状的多电极，再叠合形成多电极阵列，如美国密歇根大学的电极阵列，但这类电极阵列在综合性能方面仍需改进，目前也还未产品化。
发明内容
本发明的目的是要提供一种电极直径很细、易于实现高密度的多电极阵列制造方法。
为达到上述目的，本发明的解决方案是提供一种多电极阵列，由微孔阵列、单电极和固定树脂组成，其单电极为直角形，置于微孔阵列的垂直孔中；单电极的尾部较头部长，水平延伸，单电极的头部呈尖状，伸出微孔阵列的垂直孔；在单电极的部分水平尾部与微孔阵列的上表面上方有固定树脂。
一种多电极阵列的制造方法，其包括下述步骤a)以光刻工艺在树脂基板上制成微孔阵列；b)以金属丝制成直角形的单个电极，其头部呈尖锐状，尾部较长；c)将电极丝制成的单个电极插入到微孔阵列的垂直孔中，电极的头部伸出垂直孔，尾部水平放置；d)以固定树脂将单电极的部分水平尾部与微孔阵列的上表面封固在一起；e)得成品。
所述的方法，其所述a)步也可用下述方法进行1)在金属片上用激光打出阵列的微孔，得二片微孔阵列薄板；2)将两片微孔阵列薄板水平分开固定；3)将钢丝截成段后，插入两片微孔阵列薄板的微孔中，两端露出；4)将树脂，注入两片微孔阵列薄板之间；5)一段时间后，抽出钢丝、剥去两片微孔阵列薄板，修整外形即可得微孔阵列。
所述的方法，其所述金属片为0.04～0.10毫米厚度的黄铜片。
所述的方法，其所述微孔直径较单个电极外径大4～8微米。
所述的方法，其所述两片微孔阵列薄板分开0.8～1.5毫米。
所述的方法，其所述树脂，为义齿牙托树脂。
所述的方法，其所述一段时间，为≥20分钟。
所述的方法，其所述固定树脂，为有机硅树脂。
本发明是将极细的电极丝制成的单个电极插入到微孔阵列中，形成多电极阵列。微孔阵列可以用光刻工艺在树脂基板上制成，其孔径略大于电极丝外径，电极插入后可以被固定在特定位置，微孔阵列有一定厚度，可以保证各电极的平行度。电极尾端细长，可以直接作为引线，不必在电极阵列背面焊接引线。
本发明使用金属丝做电极，电极可以制造得很细，电极间距也可以很小。使用有一定深度的微孔阵列限定电极的位置、角度、长度，易于实现。直接使用电极丝的尾端做引线，省去了难度较高的焊线工艺，可靠性和机械强度也很高。
图1为本发明的多电极阵列及其制造方法示意图，其中图1(a)为微孔阵列薄片；图1(b)为插入金属丝；图1(c)注树脂；图1(d)托模制成微孔阵列；图1(e)插电极；图1(f)背面滴树脂固定。
具体实施例方式
本发明的多电极阵列，其结构如图1(f)所示，由微孔阵列4、单电极5和固定树脂6组成。以金属丝做成的单电极5为直角形，置于微孔阵列4的垂直孔中；单电极5的尾部较头部长，水平延伸一定距离，单电极5的头部呈尖状，伸出微孔阵列4的垂直孔；固定树脂6将单电极5的部分水平尾部与微孔阵列4的上表面封固在一起。
本发明的多电极阵列的制造方法如下a)以光刻工艺在树脂基板上制成微孔阵列4；b)以金属丝制成直角形的单个电极5，其头部呈尖锐状，尾部较长；c)将电极丝制成的单个电极5插入到微孔阵列4的垂直孔中，电极5的头部伸出垂直孔，尾部水平放置；d)以固定树脂6将单电极5的部分水平尾部与微孔阵列4的上表面封固在一起；e)得成品。
上述方法的a)步也可用下述方法进行1)在金属片上用激光打10×10阵列的微孔，得二片微孔阵列薄板1；将两片微孔阵列薄板1分开1毫米固定；
2)将钢丝2截成30毫米后，插入两片微孔阵列薄板1的微孔中，前端露出1毫米左右，后端露出适当长度；3)将树脂3，注入两片微孔阵列薄板1之间；4)20分钟后，抽出钢丝2、剥去两片微孔阵列薄板1，修整外形即可得微孔阵列4。
实施例见图1(a)～图1(f)，取厚度0.05毫米的黄铜片二片，激光打10×10阵列的微孔，孔径30微米，孔间距200微米，将两片微孔阵列薄板1水平分开1毫米固定。取直径为27微米左右的钢丝2，拉直后截成30毫米长的钢丝2一百根，用显微操作将钢丝2插入两片微孔阵列薄板1的微孔中，尖端露出1毫米左右，后端露出适当长度。将新调配好的义齿牙托树脂3，立即注入两片微孔阵列薄板1间，20分钟后树脂3凝固，抽出钢丝2、剥去两片微孔阵列薄板1，修整牙托胶块的外形即可得到孔径25微米左右、孔深1毫米、10×10的微孔阵列4。
备直径为20微米的单电极5一百根，将电极5尖端2.5毫米处弯成直角，用显微操作将单个电极5插入微孔阵列4各孔，全部电极5插入后，在微孔阵列4背面滴上固定树脂6，固定电极5，电极5的尾端输出信号。
权利要求
1.一种多电极阵列，由微孔阵列、单电极和固定树脂组成，其特征在于，单电极为直角形，置于微孔阵列的垂直孔中；单电极的尾部较头部长，水平延伸，单电极的头部呈尖状，伸出微孔阵列的垂直孔；在单电极的部分水平尾部与微孔阵列的上表面上方有固定树脂。
2.一种多电极阵列的制造方法，其特征在于，包括下述步骤a)以光刻工艺在树脂基板上制成微孔阵列；b)以金属丝制成直角形的单个电极，其头部呈尖锐状，尾部较长；c)将电极丝制成的单个电极插入到微孔阵列的垂直孔中，电极的头部伸出垂直孔，尾部水平放置；d)以固定树脂将单电极的部分水平尾部与微孔阵列的上表面封固在一起；e)得成品。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述a)步也可用下述方法进行1)在金属片上用激光打出阵列的微孔，得二片微孔阵列薄板；2)将两片微孔阵列薄板水平分开固定；3)将钢丝截成段后，插入两片微孔阵列薄板的微孔中，两端露出；4)将树脂，注入两片微孔阵列薄板之间；5)一段时间后，抽出钢丝、剥去两片微孔阵列薄板，修整外形即可得微孔阵列。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述金属片为0.04～0.10毫米厚度的黄铜片。
5.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述微孔直径较单个电极外径大4～8微米。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述两片微孔阵列薄板分开0.8～1.5毫米。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述树脂，为义齿牙托树脂。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一段时间，为≥20分钟。
9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述固定树脂，为有机硅树脂。
全文摘要
本发明涉及多电极阵列技术，特别是一种多电极阵列制造方法。本发明的一种多电极阵列，由微孔阵列、单电极和固定树脂组成，其单电极为直角形，置于微孔阵列的垂直孔中；单电极的尾部较头部长，水平延伸，单电极的头部呈尖状，伸出微孔阵列的垂直孔；在单电极的部分水平尾部与微孔阵列的上表面上方有固定树脂。本发明使用金属丝做电极，电极可以制造得很细，电极间距也可以很小。使用有一定深度的微孔阵列限定电极的位置、角度、长度，易于实现。直接使用电极丝的尾端做引线，省去了难度较高的焊线工艺，可靠性和机械强度也很高。
文档编号A61B5/00GK1600264SQ0315980
公开日2005年3月30日 申请日期2003年9月25日 优先权日2003年9月25日
发明者唐世明 申请人:中国科学院生物物理研究所