对二甲苯；
[0035]3.如图1中(C)所示，在焊盘端每一个环形金焊点上，利用光刻形成内径和外径分别大于焊点孔内径(0.5334毫米)和外径(0.9毫米)的环形聚酰亚胺(Polyimide)，这里取其内径和外径分别为0.7?0.8毫米和1.2?1.4毫米，环形聚酰亚胺和焊点孔的内径差所构成的环状区域，即为露出的局部金区域；
[0036]4.如图1中(d)所示，在环形聚酰亚胺上方利用溅射、光刻和离子束刻蚀工艺形成和环形聚酰亚胺同样形状大小的环形金薄层，厚度为100?300纳米；
[0037]5.如图1中(e)所示，通过电镀金工艺实现环形聚酰亚胺上方环形金薄层和下方环形金焊点的连接，电镀前先沉积一层钛和一层金(Ti/Au)，作为短路层，厚度为30?50纳米；再旋涂、光刻一层光敏型聚酰亚胺，作为模板层(牺牲层)，厚度为10?30微米；电镀金的镀层厚度为2?10微米，具体厚度和电镀时间以及电流密度相关联；
[0038]6.如图1中(f)所示，沉积一层5?20微米聚对二甲苯薄膜用来封装，通过反应离子刻蚀暴露出金环导电窗口以及焊盘轮廓，最后从硅衬底上释放包括焊盘在内的整个电极。
[0039]如图2中(a)-(f)所示，为本实施例视觉假体柔性神经微电极整个焊盘(包含25个焊点)的三维工艺流程示意图，可以清晰直观地看到整个电极焊盘的制备过程，最终效果如图2中(f)所示。
[0040]将图2中(C)中单独一个焊点放大，如图3所示，其中:(a)是单个焊点环形聚酰亚胺局部放大轴测图，(b)是其俯视图，需要说明的是环形聚酰亚胺在光刻图形化时，在聚酰亚胺遮盖住的单个环形金焊点和其导线连接处，留出一条和导线相同宽度的间隙，保证在下一步电镀时，间隙里也能电镀上金，起到避免连接处断线，增强连接强度的作用。
[0041]本实施例结合两种性能优异的聚合物材料--聚对二甲苯(Parylene C)和聚酰亚胺(Polyimide)的优势，用于制作视觉假体柔性神经微电极的焊盘部分，而电极位点和引线部分只使用聚对二甲苯封装，该方法既保证了整个电极的透明性、低渗透性和良好的生物相容性，也保证了焊盘在焊接过程中不会因为高温损伤电极。
[0042]实施例2
[0043]本实施例提供与实施例1类似的一种聚对二甲苯和聚酰亚胺结合的视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，具体过程如下:
[0044]1、在玻璃衬底上沉积一层聚对二甲苯(Parylene C)薄膜5?20微米；
[0045]2、在沉积的聚对二甲苯薄膜上，利用溅射、光刻和离子束刻蚀工艺形成图形化的金属薄膜层，金属薄膜层的材料为铂(Pt)，厚度为100?300纳米；为增加惰性金属铂和底层聚对二甲苯的粘附性，需要先沉积一层钛(Ti)，厚度为100纳米；通过反应离子刻蚀(RIE)刻蚀掉所有焊点孔下方的聚对二甲苯；
[0046]3、在焊盘端每一个环形铂焊点上，利用光刻形成内径和外径分别大于焊点孔内径和外径的环形聚酰亚胺(Polyimide)，这里取其内径和外径分别为0.7?0.8毫米和1.2?
1.4毫米，聚酰亚胺和焊点孔的内径差所构成的环状区域，即为露出的局部铂区域；
[0047]4、在环形聚酰亚胺上方利用溅射、光刻和离子束刻蚀工艺形成和环形聚酰亚胺同样形状大小的环形铂薄层，厚度为100?300纳米；
[0048]5、通过电镀铂工艺实现环形聚酰亚胺上方环形铂薄层和下方环形铂焊点的连接，电镀前先沉积一层钛和一层铂(Ti/Pt)，作为短路层，厚度为30?50纳米；再旋涂、光刻一层光敏型聚酰亚胺，作为模板层，厚度为10?30微米；电镀铂的镀层厚度为2?10微米；
[0049]6、沉积一层5?20微米聚对二甲苯薄膜用来封装，通过反应离子刻蚀暴露出环形铂导电窗口以及焊盘轮廓，最后从玻璃衬底上释放包括焊盘在内的整个电极。
[0050]应当指出的是，本发明上述实施例仅为部分实施方式，根据本说明书中记载的技术内容，比如改变材料类型、参数等，均可以实现本发明的目的。
[0051]本发明发挥了聚对二甲苯和聚酰亚胺这两种生物相容性较好的聚合物材料各自优势，整体上使用了高透明性、低渗透性好的聚对二甲苯封装的同时，发挥聚酰亚胺耐热的特性，有效改进了电极焊盘部分，保证了焊盘在焊接过程中不会因为高温而损伤到电极，而且本发明所述制备方法可以延伸到其他如人工耳蜗等类型神经微电极中使用。
[0052]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 第一步、在基底上沉积一层聚对二甲苯薄膜； 第二步、利用溅射、光刻和离子束刻蚀工艺形成图形化的导电金属薄层，旋涂光刻胶并露出所有焊点孔，通过反应离子刻蚀刻蚀掉焊点孔下方的聚对二甲苯薄膜； 第三步、在焊盘端每一个环形金属焊点上利用光刻形成内径和外径分别大于焊点孔内径和外径的环形聚酰亚胺，并露出环形金属焊点孔周围的局部金属区域； 第四步、在环形聚酰亚胺上方利用溅射、光刻和离子束刻蚀工艺形成和环形聚酰亚胺同样形状大小的金属薄层； 第五步、通过电镀金属工艺实现环形聚酰亚胺上方环形金属薄层和下方环形金属焊点的连接； 第六步、沉积一层聚对二甲苯薄膜用来封装，通过反应离子刻蚀暴露出环形金属导电窗口，再从基底上释放包括焊盘在内的整个电极。2.根据权利要求1所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，所述的基底为硅片、玻璃片、石英片或金属及合金薄片中的任一种。3.根据权利要求1所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，第一步中，所述的聚对二甲苯薄膜的厚度为5?20微米；所述的聚对二甲苯薄膜采用化学气相沉积。4.根据权利要求1所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，第二步中，所述的导电金属薄层为电极导电通路层，材料选用金、铂、铂铱合金、氧化钛、氧化铱、铟锡氧化物；导电金属薄层厚度为100?300纳米。5.根据权利要求1所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，第二步中，所述的反应离子刻蚀的功率和刻蚀时间根据下层聚对二甲苯薄膜厚度确定。6.根据权利要求1所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，第三步中，所述的环形聚酰亚胺，光刻采用光敏型光刻胶，厚度为2?10微米。7.根据权利要求1所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，第四步中，所述的金属薄层厚度为100?300纳米，所述金属薄层覆盖在聚酰亚胺上面为下一步电镀做准备。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，第五步中，所述的电镀金属前，先沉积一层钛和一层金作为短路层，厚度为30?50纳米；再旋涂、光刻一层光敏型聚酰亚胺作为模板层，厚度为10?30微米。9.根据权利要求8所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，所述电镀金属的镀层厚度为2?10微米。10.根据权利要求1-7任一项所述的一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，其特征在于，第六步中: 所述聚对二甲苯薄膜的厚度为5?20微米； 所述的环形金属导电窗口为和焊点孔同心的圆形。
【专利摘要】本发明提供一种视觉假体柔性神经微电极焊盘的制备方法，包括：在基底上沉积一层聚对二甲苯薄膜；利用溅射、光刻和离子束刻蚀工艺形成图形化的金属薄层，旋涂光刻胶并露出所有焊点孔，通过反应离子刻蚀刻蚀掉焊点孔下方的聚对二甲苯；在焊盘端每一个环形金属焊点上利用光刻形成环形聚酰亚胺，并露出环形金属焊点孔周围的局部金区域；在环形聚酰亚胺上方利用溅射、光刻和离子束刻蚀工艺形成环形金属薄层；通过电镀金属工艺实现环形聚酰亚胺上、下环形金层的连接；沉积一层聚对二甲苯薄膜用来封装，通过反应离子刻蚀暴露出环形金属导电窗口，再从基底上释放包括焊盘在内的整个电极。本发明保证了电极的透明性、低渗透性和生物相容性。
【IPC分类】A61F9/00, A61N1/05, A61L31/12
【公开号】CN105169554
【申请号】
【发明人】刘景全, 吉博文, 康晓洋, 杨斌, 陈翔, 杨春生
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月14日