[發(fā)明專利]一種植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010819615.2
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112099160B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶虎;顧馳;魏曉玲;周志濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;A61B5/37;A61B5/372;A61B5/377;A61B5/388;A61B5/293;A61B5/294
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述后端連接結(jié)構(gòu)包括：

柔性輕質(zhì)塑料基板(1)；

光纖支架(2)，所述光纖支架內(nèi)設(shè)有光纖(3)，所述光纖支架(2)以預設(shè)角度固定在所述柔性輕質(zhì)塑料基板(1)上；

光電極探針后端(4)，包括后端硅襯底(5)以及設(shè)在所述后端硅襯底(5)上的輸入光柵(6)和波導(7)，所述后端硅襯底(5)與所述柔性輕質(zhì)塑料基板(1)粘接連接，所述輸入光柵(6)與所述光纖(3)的輸出端耦合連接，所述后端硅襯底(5)上還設(shè)有第一焊盤(8)，分布在所述輸入光柵(6)和波導(7)的兩側(cè)；

PCB板(9)，所述PCB板(9)上設(shè)有第二焊盤(10)，所述第二焊盤(10)的位置與所述第一焊盤(8)的位置一一對應，所述PCB板(9)與所述后端硅襯底(5)焊接連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述設(shè)在所述后端硅襯底(5)上的輸入光柵(6)通過所述波導(7)與光電極探針前端(11)的輸出光柵(12)連接；

所述后端硅襯底(5)上的第一焊盤(8)通過金屬互聯(lián)線(13)與光電極探針前端(11)的電極(14)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述光纖(3)的輸入端與光源設(shè)備連接，所述光源設(shè)備采用激光器或二極管；

所述PCB板(9)通過柔性纜線與腦電處理芯片連接，所述柔性纜線包括光纖和電纜線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光纖支架(2)固定在所述柔性輕質(zhì)塑料基板(1)上的預設(shè)角度與所述輸入光柵(6)設(shè)計的入射光耦合角度對應。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述后端硅襯底(5)上的第一焊盤(8)上設(shè)有金屬凸點(15)以實現(xiàn)所述后端硅襯底(5)與所述PCB板(9)的倒裝焊接。

6.一種制備如權(quán)利要求1-5任一項所述的一種植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

S1：準備柔性輕質(zhì)塑料基板(1)和光電極探針后端(4)待用，所述光電極探針后端(4)包括后端硅襯底(5)以及設(shè)在所述后端硅襯底(5)上的輸入光柵(6)、波導(7)和第一焊盤(8)；

S2：按照所述輸入光柵(6)設(shè)計的入射光耦合角度制備光纖支架(2)，將光纖(3)固定在所述光纖支架(2)上，并將所述光纖支架(2)固定在所述柔性輕質(zhì)塑料基板(1)上；

S3：調(diào)節(jié)所述柔性輕質(zhì)塑料基板(1)和所述后端硅襯底(5)的相對位置，以使所述光纖(3)的輸出端耦合對準所述輸入光柵(6)；

S4：將所述后端硅襯底(5)粘接在所述柔性輕質(zhì)塑料基板(1)上，實現(xiàn)光信號的連接；

S5：制備PCB板(9)，所述PCB板(9)的第二焊盤(10)的位置與所述第一焊盤(8)的位置一一對應；

S6：在所述第一焊盤(8)上制備金屬凸點(15)；

S7：基于所述金屬凸點(15)將所述PCB板(9)與所述后端硅襯底(5)進行對準和倒裝焊接，實現(xiàn)電生理信號的引出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種制備植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

將所述光電極探針后端(4)固定于三軸平移臺上，并將所述光電極探針后端的末端搭在所述柔性輕質(zhì)塑料基 板(1)上；

調(diào)節(jié)三軸平移臺以使所述光纖(3)的輸出端準確對準并入射到所述光電極探針后端(4)的輸入光柵(6)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種植入式神經(jīng)光電極的后端連接結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

通過紫外固化膠將所述后端硅襯底(5)粘接在所述柔性輕質(zhì)塑料基板(1)上；

所述光纖(3)的輸入端連接光源設(shè)備，所述后端硅襯底(5)上的輸入光柵(6)通過波導(7)連接光電極探針前端(11)的輸出光柵(12)，實現(xiàn)光信號的連接。