一种柔性电极及其制备方法与流程
未命名
09-29
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1.本技术涉及电极技术领域,特别涉及一种柔性电极及其制备方法。
背景技术:
2.柔性电极具备良好的贴合性、信号实时传输性和生物相容性,可实现多层卷绕,能够大幅度提高电池、超级电容器等电子器件的整体性能,提高体积比容量,还可应用于柔性医疗传感器、可穿戴式传感器等领域,如脑机接口等。
3.相关技术中,针对高通量的柔性电极的制备往往基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,mems)的加工工艺实现,但是,基于mems加工工艺所制备的柔性电极的质量与工艺间洁净度密切相关,通常mems的工艺间洁净度需要保持在万级(除光刻间外的其它操作间,如清洗间、薄膜间等)和百级(光刻间)洁净度,然而,即使达到洁净度标准,仍然无法确保实际工艺间中完全不存在尘埃粒子,同时,由于高通量的柔性电极中的电极线尺寸较小(一般为几微米),单个尘埃粒子落在基底上面,即会造成多个电极线通道处于断路状态,进而极大影响柔性电极的导通率。
4.因此,需要一种制备柔性电极的技术方案,以提高柔性电极的导通率,避免因尘埃粒子而致使柔性电极处于断路的情况发生。
技术实现要素:
5.为了解决上述现有技术问题中的至少其一,本技术实施例提供了一种柔性电极及其制备方法的技术方案,其技术方案如下所述:
6.一方面,提供了一种柔性电极,包括层叠设置的第一柔性基体层和第二柔性基体层,所述第一柔性基体层和所述第二柔性基体层之间设有电极层;
7.所述电极层包括至少一条线体结构,所述线体结构的至少部分线体段包括两层或两层以上线体层,所述两层或两层以上线体层沿自所述第一柔性基体层朝向所述第二柔性基体层的方向依次层叠设置。
8.一种可能的实施方式中,沿自所述第一柔性基体层朝向所述第二柔性基体层的方向,所述两层或两层以上的线体层中各线体层的线宽依次变窄。
9.一种可能的实施方式中,所述两层或两层以上的线体层中,相邻两层所述线体层间的线宽差值大于等于光刻设备的对准精度的n倍,所述光刻设备为形成所述线体层过程中所采用的光刻设备,其中,n大于等于2。
10.一种可能的实施方式中,相邻两层所述线体层中,靠近所述第一柔性基体层的线体层在所述第一柔性基体层上的投影区域,能够覆盖远离所述第一柔性基体层的线体层在所述第一柔性基体层上的投影区域。
11.一种可能的实施方式中,直接形成于第一柔性基体层上的线体层的线宽为3-6μm。
12.一种可能的实施方式中,单条所述线体结构包括相互连接的电极线体段和引线线体段;
13.所述至少一条线体结构的各电极线体段形成所述电极层的电极部,所述至少一条线体结构的各引线线体段形成所述电极层的引线部;
14.所述电极线体段和所述引线线体段中的至少其一形成有所述两层或两层以上线体层。
15.一种可能的实施方式中,还包括电极槽道,所述电极槽道贯穿所述第二柔性基体层并位于所述电极部之上,至少部分所述电极部通过所述电极槽道暴露。
16.一种可能的实施方式中,还包括焊盘结构和加固层;
17.所述焊盘结构设置于所述第一柔性基体层和所述第二柔性基体层之间,用于与所述电极层的引线部连接;
18.所述加固层层叠设置于所述第二柔性基体层之上,用于加固所述引线部的与所述焊盘结构连接的部分。
19.一种可能的实施方式中,所述加固层至少覆盖所述引线部的与所述焊盘结构连接的部分。
20.一种可能的实施方式中,还包括基底,基底位于第一柔性基体层的远离第二柔性基体层的一侧,基底在第一柔性基体层的投影区域能够覆盖焊盘结构在第一柔性基体层的投影区域。
21.一种可能的实施方式中,还包括通孔,所述通孔贯穿所述第一柔性基体层和所述第二柔性基体层。
22.一种可能的实施方式中,形成所述第一柔性基体层的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚对二甲苯和聚酰亚胺中的一种或几种。
23.一种可能的实施方式中,所述第一柔性基体层的厚度为0.1-10μm。
24.一种可能的实施方式中,所述电极层中单层所述线体层的厚度为130nm-170nm。
25.一种可能的实施方式中,线体层可以包括层叠设置的金属传输层和黏附层;优选地,所述黏附层的厚度为5~50nm,金属传输层的厚度为50~500nm。
26.可选地,黏附层的材料可以包括但不限于铬、钛、镍和钨等中一种或几种。
27.可选地,金属传输层的材料可以但不限于金、铂和铜中的一种或几种。
28.一种可能的实施方式中,形成所述第二柔性基体层的材料包括pi、parylene、pdms中的至少一种。
29.一种可能的实施方式中,所述第二柔性基体层的厚度为0.1-25μm。
30.一种可能的实施方式中,所述第二柔性基体层的厚度为1-20μm。
31.另一方面,提供一种柔性电极的制备方法,所述方法包括:
32.s01:在基底上形成第一柔性基体层;
33.s03:通过至少两次金属蒸镀在所述第一柔性基体层的第一布线区域形成电极层,其中,所述电极层包括至少一条线体结构,所述线体结构的至少部分线体段包括由所述至少两次金属蒸镀形成的两层或两层以上线体层,所述两层或两层以上线体层沿自所述第一柔性基体层朝向所述第二柔性基体层的方向依次层叠设置;
34.s05:在所述第一柔性基体层和所述电极层上形成第二柔性基体层,并对所述第二柔性基体层进行图形化刻蚀,以形成预设槽道;
35.s07:去除部分所述基底,得到所述柔性电极。
36.一种可能的实施方式中,所述s03包括:
37.s031:通过光刻图形化工艺在所述第一柔性基体层的第一布线区域上形成所述电极层对应的第一光刻图案,所述第一光刻图案包括至少一条所述线体结构对应的第一线条;
38.s032:基于所述第一光刻图案,通过金属蒸镀工艺在所述第一布线区域上形成包括第一层线体层的线体结构,以得到第一层电极子层,并剥离所述第一柔性基体层上的光刻胶;
39.s033:通过光刻图形化工艺在所述第一柔性基体层的第一布线区域形成所述电极层对应的第二光刻图案,所述第二光刻图案位于前一电极子层之上,所述第二光刻图案包括至少一条所述线体结构对应的第二线条,所述第二线条位于前一所述电极子层的线体层之上;
40.s034:基于所述第二光刻图案,通过金属蒸镀工艺在所述第一布线区域上形成包括第二层所述线体层的线体结构,以得到第二层电极子层,并剥离所述第二布线区域内的光刻胶;
41.s035:若所需形成的电极层中包括两层所述线体层,以第一层所述电极子层和第二层所述电极子层形成所述电极层;
42.s036:若所需形成的电极层中包括两层以上所述线体层,重复执行上述s033和s034至所述线体层的层数达到预设层数,得到所述电极层;
43.一种可能的实施方式中,所述s033中所述第二线条的宽度窄于所述第一线条的宽度;
44.所述电极层中,沿远离所述第一柔性基体层的方向,所述两层或两层以上的线体层中各线体层的线宽依次变窄。
45.一种可能的实施方式中,所述第二布线区域覆盖并大于所述第一布线区域;相邻的两电极子层中,后一电极子层形成过程中的布线区域覆盖并大于前一电极子层形成过程中的布线区域。
46.一种可能的实施方式中,在s033之前还包括:在s032中剥离光刻胶后,对第一层电极子层进行清洗,去除第一层电极子层上的表面杂质。
47.一种可能的实施方式中,在所述s03之后,所述制备方法还包括s04:通过金属蒸镀在所述第一柔性基体层的预设接口区域形成焊盘结构,所述焊盘结构与所述电极层的一端连接;
48.所述s05包括:在所述第一柔性基体层、所述电极层和所述焊盘结构上形成第二柔性基体层,并对所述第二柔性基体层进行图形化刻蚀,以形成预设槽道。
49.一种可能的实施方式中,所述s04包括:
50.s041:通过光刻图形化工艺在所述第一柔性基体层的预设接口区域上形成所述焊盘结构对应的第三光刻图案;
51.s042:基于所述第三光刻图案,通过金属蒸镀工艺在所述预设接口区域上形成所述焊盘结构,并剥离所述第一柔性基体层上的光刻胶;
52.其中,s042中剥离的光刻胶包括s041中光刻图像化工艺形成的、所述第一柔性基体层上非焊盘结构的区域上的光刻胶,以及s033中光刻图像化工艺形成的、所述第一柔性
基体层上非布线区域的光刻胶。
53.一种可能的实施方式中,s05中的对所述第二柔性基体层进行图形化刻蚀,以形成预设槽道包括:
54.在所述第二柔性基体层上形成硬质掩膜层;
55.对所述硬质掩膜层进行图形化处理,在所述硬质掩膜层形成掩膜层图案,所述掩膜层图案包括所述预设槽道对应的第二腐蚀区域;
56.对所述第二腐蚀区域对应的第二柔性基体层部分进行蚀刻,以形成所述预设槽道;
57.去除所述硬质掩膜层的残留部分。
58.一种可能的实施方式中,所述预设槽道包括电极槽道和通孔的至少其一。
59.一种可能的实施方式中,在所述s07之前,所述制备方法还包括:
60.s06:在所述第二柔性基体层上形成第三柔性基体层,并对所述第三柔性基体层进行湿法刻蚀处理,以在所述第二柔性基体层的预设位置上形成加固层,所述加固层用于加固所述引线部的与所述焊盘结构连接的部分。
61.一种可能的实施方式中,所述s06包括:
62.s061:对所述第二柔性基体层进行有机高分子材料旋涂处理,以在所述第二柔性基体层上形成第三柔性基体层;
63.s062:对所述第三柔性基体层进行湿法刻蚀处理,以在所述第二柔性基体层的预设位置上形成加固层。
64.一种可能的实施方式中,所述s062包括:
65.对携带有所述第三柔性基体层的所述基底进行预固化处理,以使所述第三柔性基体层形成预固化薄膜;
66.在所述预固化薄膜上形成正性光刻胶层,并对所述正性光刻胶层进行光刻图形化处理,以在所述预固化薄膜上形成第一腐蚀区域;
67.对所述预固化薄膜进行湿法刻蚀处理,以去除所述第一腐蚀区域的预固化薄膜;
68.对残留的预固化薄膜进行固化处理,以在所述第二柔性基体层上形成所述加固层。
69.一种可能的实施方式中,在对残留的预固化薄膜进行固化处理,以在所述第二柔性基体层上形成所述加固层之前,还包括:
70.通过预设光刻胶清洗剂去除所述预固化薄膜上的正性光刻胶层,所述预设光刻胶清洗剂为不与所述预固化薄膜对应的有机高分子薄膜材料发生化学反应的光刻胶清洗剂。
71.一种可能的实施方式中,对于所述第三柔性基体层的预固化处理为使具备流动性的所述第三柔性基体层凝固,且所述第三柔性基体层采用的高分子材料不产生构象转变;
72.和/或,对残留的预固化薄膜进行固化处理为使所述预固化薄膜的高分子材料产生构象转变。
73.一种可能的实施方式中,所述第三柔性基体层采用的高分子材料为聚酰亚胺的情况下,所述构象转变为所述第三柔性基体层中的聚酰亚胺产生亚胺化转变。
74.一种可能的实施方式中,在所述预固化薄膜上形成正性光刻胶层过程中,不使用增粘剂。
75.一种可能的实施方式中,所述正性光刻胶层的厚度与湿法刻蚀处理的待腐蚀厚度间的比值为预设值,所述预设值为3/5至3/4,所述待腐蚀厚度为所述预固化薄膜上所述第一腐蚀区域对应的薄膜区域在湿法刻蚀处理中所需腐蚀的厚度。
76.一种可能的实施方式中,在所述s01之前,方法还包括:在所述基底上的牺牲区域形成牺牲层;
77.相应地,所述s01包括:在所述基底和所述牺牲层上形成所述第一柔性基体层;
78.所述s07包括:去除所述牺牲层和所述基底上所述牺牲层的投影区域,得到所述柔性电极。
79.一种可能的实施方式中,所述牺牲层的厚度0.1-8μm,优选为0.5-5μm。
80.一种可能的实施方式中,所述牺牲层的材料包括al,sio2和ni中的一种或几种的组合。
81.一种可能的实施方式中,所述牺牲层在所述第一柔性基体层上的投影区域用于形成电极层;所述焊盘结构位于残余基底在所述第一柔性基体层上的投影区域。
82.一种可能的实施方式中,所述牺牲层在所述第一柔性基体层上的投影区域用于形成通孔。
83.另一方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的柔性电极,或包括如上所述的制备方法所制得的柔性电极。
84.另一方面,提供一种脑机接口,所述脑机接口包括如上所述的柔性电极,或包括如上所述的制备方法所制得的柔性电极;所述柔性电极的一端用于采集脑电信号,所述柔性电极的另一端用于输出电信号至信号处理装置。
85.本技术提供的一种柔性电极及其制备方法,具有如下技术效果:
86.本技术的柔性电极包括层叠设置的第一柔性基体层和第二柔性基体层,第一柔性基体层和第二柔性基体层之间设有电极层,以形成电极层的良好贴合和柔性保护;电极层包括至少一条线体结构,线体结构的至少部分线体段包括两层或两层以上线体层,两层或两层以上线体层沿自第一柔性基体层朝向第二柔性基体层的方向依次层叠设置,以通过叠层线体结构形成冗余导通配置,避免单层线体结构中因尘埃粒子等污染物造成的信号断路,确保各个线体结构保持导通,进而显著提高柔性电极的导通率,增强柔性电极的可靠性。
附图说明
87.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
88.图1为本技术实施例提供的柔性电极的结构示意图;
89.图2为本技术实施例提供的一种柔性电极的制备方法的流程示意图;
90.图3为本技术实施例提供的一种柔性电极的制备方法对应的工艺流程图;
91.图4为本技术实施例提供的另一种柔性电极的制备方法对应的工艺流程图;
92.图5为本技术实施例提供的另一种柔性电极的制备方法对应的工艺流程图;
93.图6为本技术实施例提供的尘埃粒子落在第一层电极子层上的结构示意图;
94.图7为本技术实施例提供的尘埃粒子落在第一层电极子层上的电子显微图像;
95.图8为本技术实施例提供的利用第二层电极子层将处于断路状态的线体层连接起来的结构示意图;
96.图9为本技术实施例提供的形成有第二层电极子层的电子显微图像;
97.图10为图9中的局部放大图;
98.图11为对比例中仅包括单层线体层的柔性电极的阻抗图;
99.图12为本技术实施例提供的柔性电极的阻抗图;
100.图13为本技术实施例提供的形成有加固层的柔性电极局部电子显微图像;
101.图14为图13中的局部放大图;
102.图15为本技术实施例提供的未形成加固层的柔性电极的力学性能测试曲线图;
103.图16为本技术实施例提供的形成有加固层的柔性电极的力学性能测试曲线图;
104.其中,附图标记对应为:1-基底;2-第一柔性基体层;3-电极层,31-电极部;32-引线部,301-线体结构,3011-线体层,4-焊盘结构,5-第二柔性基体层,51-电极槽道,52-通孔,53-焊盘槽道,6-硬质掩膜层,7-牺牲层,8-加固层,100-柔性电极,200-尘埃粒子。
具体实施方式
105.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
106.需要说明的是,本技术的描述中,对于以下定义的术语,除非在权利要求书或本说明书中的其他地方给出一个不同的定义,否则应当应用这些定义。所有数值无论是否被明确指示,在此均被定义为由术语“约”修饰。术语“约”大体上是指一个数值范围,本领域的普通技术人员将该数值范围视为等同于所陈述的值以产生实质上相同的性质、功能、结果等。由一个低值和一个高值指示的一个数值范围被定义为包括该数值范围内包括的所有数值以及该数值范围内包括的所有子范围。
107.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
108.需要说明的是,在本技术的描述中,术语“在
…
上”、“在
…
之上”、“在
…
上面”、“在
…
上方”的含义应该以最广义的方式解释,意味着包含这些术语的描述解释为“部件可以以直接接触的方式设置在另一部件上,也可以在部件与部件之间存在中间部件或层”。此外,为了便于描述,本技术还可能使用诸如“在
…
下”、“在
…
下方”、“在
…
之下”、“在
…
上”、“在
…
之上”、“在
…
上方”、“下部”、“上部”等空间相对术语来描述一个元件或部件与附图中所示的另一元件或部件的关系。除了在图中描述的方位之外,空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同方位。设备可以以其他方式定向(旋转90
°
或以其他定向),并且在本技术中使用的空间相对描述语可以被同样地相应地解释。
109.本技术中所使用的术语“层”是指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层或上层结构上延伸,或者可以在下层或上层结构的局部范围延伸。此外,层可以是均质或不均质连续结构的区域,其厚度小于连续结构的厚度。例如,层可以位于连续结构的顶表面和底表面之间或在其之间的任何一对水平平面之间。层可以水平地、垂直地和/或沿着锥形表面延伸。一层可以包括多层。例如,半导体层可以包括一个或多个掺杂或未掺杂的半导体层,并且可以具有相同或不同的材料。
110.柔性电极在柔性医疗传感器、可穿戴传感器等领域具有优异的应用前景,如应用于脑机接口中。脑机接口是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立的直接连接通路,脑机接口作为一项多学科交叉的技术领域,备受全世界科研界与工业界的关注,其中,柔性电极作为脑机接口的分支,因其优越的生物相容性也备受科研界与工业界的关注。结合前述,现有柔性电极制备过程中易受尘埃粒子影响,造成导通率和良品率下降,对脑机接口等小型器件的影响尤其明显。
111.鉴于此,为解决上述现存问题中的至少其一,本技术提供一种柔性电极及其制备方法,本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的制备方法执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。请参考图2,柔性电极的制备方法可以包括下述步骤s01-s07:
112.s01:在基底1上形成第一柔性基体层2;
113.在本技术实施例中,结合图3,基底1用于为第一柔性基体层2提供支撑和成膜衬底,具体地,基底1可以例如为金属基底、半导体基底、蓝宝石基底、塑料基底或玻璃基底等,示例性地,可以采用硅基底,如硅片。可选的,基底1的厚度可以为100μm-800μm,优选地,基底1的厚度为300μm。
114.具体地,第一柔性基体层2的材料为能够成膜的柔性有机高分子材料,该材料的柔性较高、延展性较好并具有良好的生物相容性;可选地,第一柔性基体层2的材料包括聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,pdms)、聚对二甲苯(parylene)和聚酰亚胺(polyimide,pi)中的一种或几种。优选地,第一柔性基体层22的材料可以为聚酰亚胺。通过采用上述柔性材料,形成厚度、密度均一、高柔性且生物相容的电极支撑基体,提升柔性电极100的柔性、安全性和可应用性。在脑机接口应用中,能够减小柔性电极100植入痕迹,从而有助于缩短脑组织的术后恢复期。
115.一些实施例中,第一柔性基体层2的厚度为0.1-10μm。优选地,第一柔性基体层2的厚度可以为1-10μm;优选地,第一柔性基体层2的厚度可以为1-6μm。通过设置厚度至上述范围,确保电极具备高柔性和足够强度。
116.一些实施例中,可以在基底1上旋涂、喷涂或刮涂上述柔性有机高分子材料,固化处理后形成第一柔性基体层2;这里的固化处理可以为在固化温度下进行加热,固化温度可以基于第一柔性基体层2的材料设置;一个实施例中,第一柔性基体层2的材料为聚酰亚胺,固化温度可以为350-400℃,优选为380℃。具体地,固化处理可以利用真空烘箱阶梯式升温固化。
117.一些实施例中,在执行步骤s01之前还可以包括:对基底1进行清洗。具体地,可使
用清洗液体对基底1进行清洗,示例性地,清洗液体可以为由浓硫酸溶液与双氧水溶液形成的混合溶液,通过清洗去除基底1上的污染物,以便后续制备第一柔性基体层2。
118.一个实施例中,采用聚酰亚胺形成第一柔性基底1层,步骤s01的具体实施方式可以为:利用旋涂机在基底1上旋涂一层聚酰亚胺,然后,利用真空烘箱通过阶梯加热的方式对聚酰亚胺进行升温固化处理,以形成第一柔性基体层2;需要说明的是,升温固化的最高温度为400℃,优选为380℃,以避免由于温度过高致使聚酰亚胺材料发生亚胺化反应,进而避免生成其它高强度的化合物材料。
119.s03:通过至少两次金属蒸镀在第一柔性基体层2的第一布线区域形成电极层3。
120.其中,参考图1和图8,电极层3包括至少一条线体结构301,线体结构301的至少部分线体段包括由至少两次金属蒸镀形成的两层或两层以上线体层3011,两层或两层以上线体层3011沿自第一柔性基体层2朝向第二柔性基体层5的方向依次层叠设置。单层线体层3011是通过金属蒸镀形成的,通过多次金属蒸镀工艺,可以形成依次叠层设置的多层线体层3011。示例性地,参考图8,线体结构301包括两层线体层3011。
121.现有技术中,针对高通量的柔性电极100的制备往往基于mems的加工工艺实现,所制备的柔性电极100的质量与工艺间洁净度密切相关,其中,mems工艺间洁净度一般需要保持在万级(除光刻间外的其它操作间,如清洗间、薄膜间等)和百级(光刻间)洁净度,但工艺环境中仍不可避免的存在少量尘埃粒子200,由于高通量的柔性电极100中的线体结构301尺寸较小(一般为几微米),一个尘埃粒子200(约几平方厘米~几十平方厘米)落在基底1或单层线体层3011上,即会造成多个线体结构301通道断路,参考图7,进而极大影响柔性电极100的导通率。需要说明的是,在制备电极层3的线体结构301的过程中,通常利用剥离工艺将线体结构301所在区域之外的光刻胶和金属剥离,若基底1或线体层3011上落入尘埃粒子200,剥离时也可能会将尘埃粒子200上的金属剥落,进而致使线体结构301通道缺损而处于断路的状态,基于此,本技术通过叠层形成至少两层线体层3011,即使单层线体层3011制备过程中,尘埃粒子200等污染造成单层线体断路,但由于尘埃粒子200落入同一位置的几率极低,参考图9,其它层的线体层3011也能够确保线体结构301连通,进而提高柔性电极100的导通率。
122.本技术实施例中,结合图1,单条线体结构301包括相互连接的电极线体段和引线线体段;至少一条线体结构301的各电极线体段形成电极层3的电极部31,至少一条线体结构301的各引线线体段形成电极层3的引线部32;电极线体段和引线线体段中的至少其一形成有两层或两层以上线体层3011。通过电极部31进行信号采集,以及通过线连接的引线部32进行信号传导,以实现信号稳定高效传输。
123.具体地,结合图1,线体结构301是指电极层3中用于传输电信号的单根传导线体,其长度方向形成电信号传导线路;每一线体结构301的引线线体段和电极线体段串联连接,电极线体段形成的电极部31用于信号采集,引线线体段形成的引线部32用于传输电极线体段的电信号。示例性地,柔性电极100应用于脑机接口中时,电极部31用于采集颅内脑电信号,引线部32用于将电极部31所采集的脑电信号传输至焊盘结构4或与柔性电极100连接的外部器件,以便实现对颅内脑电信号的高效采集和稳定传输。
124.具体地,结合图1,电极层3中可以包括多条线体结构301,多条线体结构301间隔排布;每一电极层3中,多条线体结构301彼此之间不导通,以避免短路。
125.具体地,电极部31和引线部32的材料可以相同也可以不同,采用相同材料形成的情况下,电极线体段和引线线体段可以通过金属蒸镀工艺同时形成。或者,电极部31和引线部32也可以分别采用金属蒸镀分时形成。
126.一些实施例中,电极层3中单层线体层3011的厚度为130nm-170nm。示例性地,单层线体层3011的厚度下限可以为130nm,135nm,140nm,145nm等,单层线体层3011的厚度上限可以为170nm,165nm,160nm,155nm等。可以理解地,线体层3011的厚度可以为上述范围内的任意点值,在此不做枚举。
127.一些实施例中,结合图3,s03可以包括s031-s036:
128.s031:通过光刻图形化工艺在第一柔性基体层2的第一布线区域上形成电极层3对应的第一光刻图案,第一光刻图案包括至少一条线体结构301对应的第一线条。
129.可以理解地,基底1上包括用于形成柔性电极100功能元件(如电极部31、引线部32或焊盘结构4等)的器件区域,以及还可以包括非器件区域,第一布线区域至少覆盖器件区域中用于形成电极部31和引线部32的功能区域。
130.一个实施例中,s031的具体实现方式为,将光刻胶旋涂于第一柔性基体层2上,形成光刻胶层,通过掩膜板曝光和显影液显影等工艺对光刻胶层进行光刻图形化,以在第一布线区域形成第一光刻图案。第一线条用于在第一柔性基体层2上沉积形成单条线体结构301的线体层3011,第一线条与线体结构301一一对应设置。
131.s032:基于第一光刻图案,通过金属蒸镀工艺在第一布线区域上形成包括第一层线体层3011的线体结构301,以得到第一层电极子层,并剥离第一柔性基体层2上的光刻胶。
132.具体地,电极子层是指包括单层线体层3011的线体结构301所形成的器件层,可以理解地,电极子层的厚度与前述线体层3011的厚度一致。可以通过金属蒸镀工艺采用相同的材料同步沉积电极线体段和引线线体段,或者,可以通过多次金属蒸镀工艺分别蒸镀,以在第一柔性基体层2上沉积不同材料的电极线体段和引线线体段,得到图形化的第一层电极子层;然后,采用剥离工艺将光刻胶与其上蒸镀的金属层剥离去除,剥离后第一柔性基体层2上仅留下第一布线区域内的线体层3011,即仅留下第一层电极子层。其中,光刻胶剥离采用的试剂可以为丙酮等。可以理解地,在第一次电极子层蒸镀阶段,若尘埃粒子200等落在第一柔性基体层2或第一层电极子层上的第一布线区域,则在剥离过程中因尘埃粒子200掉落,尘埃上的线体结构301通道会一并剥离,从而造成断路(如图6-7所示),显然地,图7中的尘埃粒子200造成数十条线体结构断路。
133.一些实施例中,电极子层可以包括层叠设置的黏附层和金属传输层,单层线体层3011可以是由黏附层材料和金属传输层材料构成;可选地,黏附层的材料可以包括但不限于铬、钛、镍、钨、钛钨合金等中的一种或几种;优选地,黏附层的材料为铬;可选地,金属传输层的材料可以但不限于金、铂和铜中的一种或几种;优选地,金属传输层的材料为金。如此,通过设置黏附层提升线体层3011与柔性基体层间的粘附性,避免电极层3剥离;优选实施例中,通过采用金和铬以分别形成金属传输层和黏附层,以便在增强线体结构301硬度的同时,提高线体结构301的电信号传输效率,优化导电性能。
134.一些实施例中,黏附层的厚度为5~50nm,金属传输层的厚度为50~500nm。一个实施例中,蒸镀厚度为5nm的黏附层,并在黏附层上蒸镀厚度为150nm的金属传输层,形成电极子层。
135.一些实施例中,在s032中剥离光刻胶后,对第一层电极子层进行清洗,去除第一层电极子层上的表面杂质,以避免剥离等过程的杂质残留,确保下一次金属蒸镀所沉积的金属能够紧密附着于第一电极子层上。具体地,可以采用超声清洗和/或氧等离子体清洗等方式对形成有第一电极子层的基底1进行清洗。
136.s033:通过光刻图形化工艺在第一柔性基体层2的第二布线区域形成电极层3对应的第二光刻图案,第二光刻图案位于前一电极子层之上,第二光刻图案包括至少一条线体结构301对应的第二线条,第二线条位于前一电极子层的线体层3011之上。
137.具体地,第二布线区域与第一布线区域至少部分重叠,其重叠部分为用于形成电极子层的区域。
138.一个实施例中,s033的具体实现方式为,将光刻胶旋涂于暴露的第一柔性基体层2和第一层电极子层上,形成光刻胶层,通过掩膜板曝光和显影液显影等工艺对光刻胶层进行光刻图形化,以在第一布线区域形成第二光刻图案。第二线条用于在已有的线体层3011上沉积形成单条线体结构301的叠层线体层3011,第二线条与线体结构301一一对应设置。
139.s034:基于第二光刻图案,通过金属蒸镀工艺在第一布线区域上形成包括第二层线体层3011的线体结构301,以得到第二层电极子层,并剥离第二布线区域内的光刻胶。
140.可以理解地,第二光刻图案与第一光刻图案相类似,第二线条的线宽不大于第一线条的线宽,且第二线条在宽度方向上不超出第一线条,即所形成的第二层线体层3011的线宽不大于其下方的第一层线体层3011的宽度,且第二层线体层3011在宽度方向上不超出第一层线体层3011。即相邻两层线体层3011中,靠近第一柔性基体层2的线体层3011在第一柔性基体层2上的投影区域,能够覆盖远离第一柔性基体层2的线体层3011在第一柔性基体层2上的投影区域。通过在第一布线区域上再次形成第二布线区域,并再次光刻沉积金属电极子层,以将前一电极子层中存在断路的线体层3011连通(如图8-9所示),有效提升电极导通率。
141.具体地,第二层线体层3011沉积于第二线条中,所形成的第二层电极子层的材料、金属蒸镀方法、结构、形成条件、厚度等与前述第一层电极子层相类似,一致之处不做赘述。一些实施例中,第二电极子层的形成过程中,金属蒸镀后剥离形成于第一柔性基体层2上的光刻胶,留下形成于第一层电极子层上并叠加设置的第二层电极子层,第二层电极子层的每一线体层3011均层叠于第一层电极子层的线体层3011之上。另一些实施例中,通过金属蒸镀形成第二层电极子层后,仅剥离第二布线区域内的光刻胶,第二布线区域之外的区域(包括非器件区域)上的光刻胶暂不剥离,以降低剥离过程中剥落的金属杂质,进而降低线体结构301短路风险。
142.一些实施例中,第二布线区域覆盖并大于第一布线区域,通过将进行光刻和剥离的第二布线区域设置为大于第一布线区域,以避免在剥离过程中被剥离的金属落入第一层电极子层上,进而避免线体结构301短路,以进一步提升柔性电极100的导通率。
143.s035:若所需形成的电极层3中包括两层线体层3011,以第一层电极子层和第二层电极子层形成电极层3。
144.s036:若所需形成的电极层3中包括两层以上线体层3011,重复执行上述s033和s034至线体层3011的层数达到预设层数,得到电极层3。
145.一些实施例中,参考图9,10,13和14,电极层3包括两层线体层3011,即包括两层电
极子层,基于s034的二次金属蒸镀形成柔性电极100的电极层3,如图9所示,形成第二层电极子层后,图7中由于尘埃粒子200断路的通道(线体结构)被第二层线体层接通,实现线体结构导通。另一些实施例中,电极层3中包括两层以上的线体层3011,即包括两层以上电极子层,相应地,重复循环执行上述s033和s034,以在第三布线区域上再次形成与第二光刻图案相类似的第三光刻图案,通过金属蒸镀工艺形成第三层电极子层,然后剥离光刻胶,若预设层数为三层,则得到电极层3;若预设层数大于三层,则继续重复形成第四布线区域上的第四光刻图案,如此往复,至形成的线体层3011的层数k(即电极子层的层数)与预设层数一致,得到电极层3。通过形成叠层设置的电极子层,实现线体层冗余导通配置。
146.一个实施例中,采用条件相同的制备条件分别制备仅形成有单层电极子层(即仅有单层线体层)的柔性电极和本技术的形成有两层电极子层的柔性电极,其阻抗图分别如图11和12所示,单层电极子层的柔性电极中,256个通道(线体结构)中存在20-30个断路,不良率大约在10%左右,而采用本技术的上述技术方案后,仅存在2个断路,不良率下降至1%以下。
147.需要说明的是,各个电极子层形成过程中所涉及的光刻图案(包括第一光刻图案、第二光刻图案
…
)均相类似,相邻电极子层中,上层电极子层的线体层3011均叠设于下层电极子层的线体层3011上方,上层电极子层的线体层3011的线宽不大于下层电极子层的线体层3011线宽,且上层电极子层的线体层3011在宽度方向上不超出下层电极子层的线体层3011。如此,避免后形成的线体层3011之间接触造成短路,确保柔性电极100的高导通率和良品率。
148.具体地,各次光刻所形成的布线区域均至少部分重叠,其重叠部分为用于形成电极子层的区域。优选实施例中,相邻的两电极子层中,后一电极子层形成过程中的布线区域覆盖并大于前一电极子层形成过程中的布线区域。相应地,自第二层电极子层的制备,沉积形成电极子层后仅剥离布线区域的光刻胶,保持布线区域外区域的光刻胶。如此,通过设置逐渐扩大的布线区域,避免光刻胶剥离时的金属杂质脱落在电极层3的器件区域,避免金属杂质搭接造成的短路。
149.优选实施例中,结合图8-10,s033中第二线条的线宽窄于第一线条的线宽,以使形成的第二层线体层3011的线宽窄于第一层线体层3011的线宽。
150.进一步地,电极层3包括两层以上电极子层的情况下,沿远离第一柔性基体层2的方向,形成各层电极子层的光刻图案中,线体层3011对应的线条逐渐变窄;电极层3中,沿远离第一柔性基体层2的方向,两层或两层以上的线体层3011中各线体层3011的线宽依次变窄。
151.叠层形成多层电极子层时,光刻套刻会存在偏移,该偏差会造成光刻胶形成于第一柔性基体层2和已形成的金属电极子层上,而光刻时第一柔性基体层2和金属对光束(如紫外光)的散射不同,进而使光刻胶所需的显影时间不同,导致叠层线体层3011的制备工艺难度大,本技术通过设置逐渐变窄的线条和线体层3011,能够降低重复光刻时的线条对准难度,避免光刻胶形成于不同材料之上,进而避免显影时间不同造成的光刻胶残留,降低工艺复杂度;此外,上述套刻偏差也易造成线体层3011沉积偏移,使电极子层中相邻线体层3011连通造成短路,通过上述线宽限制,有效避免上层线体层3011在宽度方向上超出下层线体层3011,如图8所示,进而保持同层线体层3011间的有效间隔,以避免电极短路,提升信
号采集和定位准确性,以及提升电极良品率。
152.进一步优选地,层叠设置的相邻两层线体层3011中,后形成的线体层3011居中设置于前一线体层3011上,优选为二者长度方向上的中轴线重合。
153.基于前述实施方式,一些实施例中,两层或两层以上的线体层3011中,相邻两层线体层3011间的线宽差值大于等于光刻设备的对准精度的n倍,光刻设备为形成线体层3011过程中所采用的光刻设备,其中,n大于等于2。可以理解地,相邻两层线体层3011上,引线线体段之间的线宽差值大于等于光刻设备的对准精度的n倍,以及电极线体段之间的线宽差值大于等于光刻设备的对准精度的n倍,具体如下式所示:
[0154][0155]
式中,ω为光刻设备的对准精度,wn为后形成的电极子层中的线体层3011线宽,w
n-1
为先形成的电极子层中的线体层3011线宽;其中,光刻设备的对准精度ω大于零;示例性地,光刻设备的对准精度ω可以为1μm,2μm或3μm等,优选地,光刻设备的对准精度ω为2μm。进而,通过设置上述线宽差关系,确保上层线体层3011整体落入下层线体层3011区域内,从而避免层内多个线体之间形成连通状态,进而避免柔性电极100短路。
[0156]
同时,通过设置上述线宽差,可形成高导通率的线体结构301,从而显著增强线体结构301对电信号采集、传输的效率和稳定性,以及显著提升柔性电极100中电信号传输的可靠性,且降低器件尺寸。
[0157]
可以理解地,线体层3011中引线线体段和电极线体段均满足上述线宽差公式。
[0158]
需要说明的是,线体层3011的线宽需大于等于光刻设备的最小分辨率,以便形成能够稳定传输信号的线体,增强线体结构301强度。
[0159]
一些实施例中,第一层电极子层中,相邻线体层3011间的间距大于第二层电极子层中的对位设置的线体层3011的线宽,以降低光刻对准精度要求,并避免第二层线体层3011及其它层中的线体层3011同时搭接在相邻线体层3011上,避免造成线体短路。
[0160]
另一些实施例中,第一层电极子层中,相邻线体层3011间的间距小于等于第二层中的对位设置的线体层3011的线宽,且间距大于光刻套刻过程中的对准精度,以形成高导通量的电极层3,有助于提高柔性电极100的传输效率和缩小器件尺寸。
[0161]
s05:在第一柔性基体层2和电极层3上形成第二柔性基体层5,并对第二柔性基体层5进行图形化刻蚀,以形成预设槽道。
[0162]
具体地,第二柔性基体层5的材料为能够成膜的柔性有机高分子材料,该材料的柔性较高、延展性较好并具有良好的生物相容性;可选地,第二柔性基体层5的材料包括聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,pdms)、聚对二甲苯(parylene)和聚酰亚胺(polyimide,pi)中的一种或几种。优选地,第二柔性基体层5的材料可以为聚酰亚胺。通过采用上述柔性材料,形成厚度、密度均一、高柔性且生物相容的电极支撑基体,保护电极层3,提升柔性电极100的柔性、安全性和可应用性。在脑机接口应用中,能够减小柔性电极100植入痕迹,从而有助于缩短脑组织的术后恢复期。
[0163]
具体地,第二柔性基体层5作为密封保护层,覆盖在电极层3上,至少部分覆盖第一柔性基体层2。一些实施例中,第二柔性基体层5的厚度为0.1-25μm;优选地,第二柔性基体层5的厚度可以为1-20μm。可以理解地,第二柔性基体层5的厚度可以为上述范围内的任意
点值,在此不做枚举。通过设置厚度至上述范围,确保电极具备高柔性,以及形成电极层3的有效保护。
[0164]
具体地,预设槽道可以包括电极槽道51,电极槽道51至少贯穿第二柔性基体层5,电极槽道51用于暴露电极层3中的至少部分电极部31,以便于信号采集。
[0165]
一些实施例中,可以在第一柔性基体层2、电极层3上旋涂、喷涂或刮涂上述柔性有机高分子材料,固化处理后形成第二柔性基体层5;这里的固化处理可以为在固化温度下进行加热,固化温度可以基于第二柔性基体层5的材料设置;一个实施例中,第二柔性基体层5的材料为聚酰亚胺,固化温度可以为350-400℃,优选为380℃。具体地,固化处理可以利用真空烘箱阶梯式升温固化。
[0166]
一个实施例中,采用聚酰亚胺形成第二柔性基底1层,第二柔性基体层5的制备方式可以具体为:利用旋涂机在第一柔性基体层2、电极层3上旋涂一层聚酰亚胺,然后,利用真空烘箱通过阶梯加热的方式对聚酰亚胺进行升温固化,以形成第二柔性基体层5,需要说明的是,升温固化的最高温度为400℃,优选为380℃,以避免由于温度过高致使聚酰亚胺材料发生亚胺化反应,进而避免生成其它高强度的化合物材料。
[0167]
一些实施例中,s05中的对第二柔性基体层5进行图形化刻蚀,以形成预设槽道可以包括s051-s054:
[0168]
s051:在第二柔性基体层5上形成硬质掩膜层6;
[0169]
具体地,硬质掩膜层6的材料可以为金属或金属氧化物等,具体可以包括al,sio2或ni等中的一种或几种,优选为al。硬质掩膜层6的可以通过溅射工艺形成于第二柔性基体层5上,厚度可以为250nm-350nm,优选地,硬质掩膜层6的厚度可以为300nm。
[0170]
s052:对硬质掩膜层6进行图形化处理,在硬质掩膜层6形成掩膜层图案,掩膜层图案包括预设槽道对应的第二腐蚀区域;
[0171]
具体地,通过刻蚀工艺形成图形化的硬质掩膜层6,所形成的掩膜层图案能够暴露第二腐蚀区域,并覆盖非腐蚀区域。一个实施例中,s052的具体实现方式可以为,在硬质掩膜层6上涂覆光刻胶,形成光刻胶层,并通过光刻在光刻胶层上形成与掩膜层图案一致的光刻图案,以暴露硬质掩膜层6上的第二腐蚀区域;通过湿法刻蚀去除硬质掩膜层6的第二腐蚀区域,形成图形化的硬质掩膜层6并去除光刻胶。具体地,采用铝硬质掩膜层6的情况下,湿法刻蚀采用的刻蚀液可以为铝腐蚀液。
[0172]
s053:对第二腐蚀区域对应的第二柔性基体层5部分进行蚀刻,以形成预设槽道;
[0173]
具体地,进一步对第二腐蚀区域暴露的第二柔性基体层5部分进行刻蚀,以形成至少贯穿第二柔性基体层5的预设槽道。一个实施例中,可以采用深硅刻蚀工艺对第二腐蚀区域暴露的第二柔性基体层5进行刻蚀。具体地,s053中蚀刻的侧向侵蚀单边小于等于10μm。
[0174]
s054:去除硬质掩膜层6的残留部分。
[0175]
具体地,形成预设槽道后通过腐蚀液去除剩余的硬质掩膜层6部分,以裸露第二柔性基体层5。采用铝硬质掩膜层6的情况下,采用的腐蚀液可以为铝腐蚀液。具体地,铝腐蚀液可以例如为boe(缓冲氧化物刻蚀液)。
[0176]
一些实施例中,预设槽道包括电极槽道51和通孔52的至少其一。具体地,电极槽道51贯穿第二柔性基体层5并位于电极部31之上,至少部分电极部31通过电极槽道51暴露。如此,通过设置电极槽道51以暴露电极,进而实现电信号采集。优选地,可以形成多个电极槽
道51,具体数量可以基于实际需求设定,以便于增加信号采集面积。
[0177]
具体地,通孔52贯穿第一柔性基体层2和第二柔性基体层5,以便于与其它相关结构匹配,并增强柔性电极100的贴附性,提升电信号采集、传输和记录的稳定性。优选地,可以形成多个通孔52,具体数量可以基于实际需求设定,以便于形成多点吸附,提升电极稳定性。示例性地,通孔52数量可以为两个、四个或六个等。优选地,通孔52可以与电极线体段形成电极部31相邻设置,以提升电极部31吸附性,有利于电极信号采集。
[0178]
s07:去除部分基底1,得到柔性电极100。
[0179]
具体地,释放部分基底1,以形成柔性的电极结构,去除的基底1部分至少包括覆盖电极部31和引线部32的区域。一些实施例中,去除的基底1部分还包括覆盖通孔52的部分,以便于吸附。残余基底1部分用于形成电极支撑,便于操作和探针连接。
[0180]
综上,本技术的柔性电极100制备方法形成依次层叠的第一柔性基体层2、电极层3和第二柔性基体层5,以形成电极层3的良好贴合和柔性保护;并通过至少两次金属蒸镀形成电极层3中线体结构301的两层或两层以上线体层3011,以通过叠层线体结构301形成冗余导通配置,避免单层线体结构301中因尘埃粒子200等污染物造成的信号断路,确保各个线体结构301保持导通,进而显著提高柔性电极100的导通率,增强柔性电极100的可靠性;进一步地,通过形成预设槽道和释放部分基底1,以便于形成信号采集通道并形成柔性电极100,实现电信号的稳定采集和高效传输。
[0181]
基于前述部分或全部实施方式,本技术实施例中,柔性电极100还可以包括焊盘结构4,相应地,制备方法中,结合图4,在s03之后,制备方法还包括s04:通过金属蒸镀在第一柔性基体层2的预设接口区域形成焊盘结构4,焊盘结构4与电极层3的一端连接;具体地,焊盘结构4设置于第一柔性基体层2和第二柔性基体层5之间,用于与电极层3的引线部32连接,以使引线部32的一端与电极部31连接,引线部32的另一端与焊盘结构4连接,实现电信号向焊盘结构4的传递,以通过焊盘结构4将电信号传递至后端进行信号处理。具体地,预设接口区域和第一布设区域相邻分布于第一柔性基体层2上。
[0182]
相应地,s05包括:在第一柔性基体层2、电极层3和焊盘结构4上形成第二柔性基体层5,并对第二柔性基体层5进行图形化刻蚀,以形成预设槽道。具体地,预测槽道还包括用于暴露至少部分焊盘结构4的焊盘槽道53,焊盘槽道53贯穿第二柔性基体层5,以便于后端接线等操作。也就是说,形成焊盘结构4的情况下,通过第一柔性基体层2和第二柔性基体层5将焊盘结构4覆盖后,在第二柔性基体层5上形成焊盘槽道53。
[0183]
相应地,s07中去除部分基底1后,残留的基底1部分在第一柔性基体层2的投影区域能够覆盖焊点结构焊盘结构4在第一柔性基体层2的投影区域,以为焊盘结构4提供有利支撑,避免后续探针连接等操作时损坏电极结构。
[0184]
一些实施例中,s04可以包括s041-s042:
[0185]
s041:通过光刻图形化工艺在第一柔性基体层2的预设接口区域上形成焊盘结构4对应的第三光刻图案;
[0186]
s042:基于第三光刻图案,通过金属蒸镀工艺在预设接口区域上形成焊盘结构4,并剥离第一柔性基体层2上的光刻胶。
[0187]
具体地,第三光刻图案基于焊盘结构4的设置需求生成,形成电极层3后,在第一柔性基体层2和电极层3上形成光刻胶层,图形化光刻后形成第三光刻图案,第三光刻图案包
括需形成焊盘结构4的区域,然后蒸镀金属形成焊盘结构4,剥离光刻胶,得到焊盘结构4;焊盘结构4包括探针焊点。
[0188]
具体地,焊盘结构4可以包括层叠设置的焊盘黏附层和金属焊盘层,焊盘黏附层位于金属焊盘层与第一柔性基体层2之间。可选地,焊盘黏附层的材料包括但不限于cr,ti,ni,w或tiw等中的一种或几种的组合,优选为cr;可选地,金属焊盘层的材料可以包括但不限于au,pt或cu等中的一种或几种的组合,优选为au。焊盘黏附层可以包括一层或多层,如包括第一黏附层和第二黏附层。一些实施例中,第一黏附层的厚度为0.5-50nm;第二黏附层的厚度为50-500nm;焊盘金属层的厚度为50-500nm。可以理解地,焊盘结构用于与电极层中各电极子层的各个线体层连接,以实现各个电极通道的完整信号传递。
[0189]
一个实施例中,形成第三光刻图案后,蒸镀厚度为5nm的第一黏附层,并在第一黏附层上蒸镀厚度为150nm的第二黏附层,进而在第二黏附层上蒸镀厚度为100nm的金属焊盘层,剥离光刻胶后,在第一柔性基体层2上留下焊盘结构4。
[0190]
具体地,s042中剥离的光刻胶包括s041中光刻图像化工艺形成的、第一柔性基体层2上非焊盘结构4的区域上的光刻胶,以及s033中光刻图像化工艺形成的、第一柔性基体层2上非布线区域的光刻胶。如前述的,s03中自形成第二层电极子层起始,仅剥离布线区域内的光刻胶,布线区域外包括非器件区域上的光刻胶未进行剥离,该部分光刻胶在焊盘结构4形成后的光刻胶剥离过程中一同去除,以协同去除非焊盘区域的光刻胶上形成的金属层,以及前述电极子层形成时蒸镀于非布线区域上的金属层,如此,避免前述多层电极子层结构制备过程中的金属杂质掉落,并简化电极制备工艺。
[0191]
基于上述部分或全部实施方式,结合图4,柔性电极100还形成有加固层8,以加固焊盘结构4与电极层3间的连接强度,相应地,在s07之前,制备方法还包括s06:在第二柔性基体层5上形成第三柔性基体层,并对第三柔性基体层进行湿法刻蚀处理,以在第二柔性基体层5的预设位置上形成加固层8。
[0192]
具体地,加固层8层叠设置于第二柔性基体层5之上,加固层8用于加固引线部32的与焊盘结构4连接的部分,以便增强与焊盘结构4连接的部分引线结构的强度,有助于提高柔性电极100的使用寿命;优选地,预设位置位于电极层3与焊盘结构4连接区域的上方,加固层8至少覆盖引线部32的与焊盘结构4连接的部分,加固易断裂的引线部32分,提升良品率和产品寿命。
[0193]
一个实施例中,结合图13-16,图13和图14示出了形成有加固层的柔性电极的显微结构图,图15和图16分别示出了未增加加固层和形成有加固层的柔性电极的力学性能测试曲线图,采用本技术的制备方法所制得到柔性电极,形成加固层前柔性电极的断裂强度为7.62n,形成加固层后断裂强度为18.38n,力学性能显著提升。
[0194]
一些实施例中,s06包括s061-s062:
[0195]
s061:对第二柔性基体层5进行有机高分子材料旋涂处理,以在第二柔性基体层5上形成第三柔性基体层;
[0196]
s062:对第三柔性基体层进行湿法刻蚀处理,以在第二柔性基体层5的预设位置上形成加固层8。
[0197]
具体地,第三柔性基体层采用的有机高分子材料包括聚二甲基硅氧烷、聚对二甲苯和聚酰亚胺中的任一种,优选地,第三柔性基体层的材料可以为聚酰亚胺。
[0198]
相较于现有的干法刻蚀(如深硅刻蚀),采用湿法刻蚀处理第三柔性基体层以形成加固层8,显著降低成本,且能够避免第三柔性基体层刻蚀过程中蚀刻掉原有的第二柔性基体层5,不易产生过刻问题。
[0199]
一些实施例中,s062包括s0621-s0624:
[0200]
s0621:对携带有第三柔性基体层的基底1进行预固化处理,以使第三柔性基体层形成预固化薄膜;
[0201]
一些实施例中,预固化温度低于第三柔性基体层采用的有机高分子薄膜材料的固化温度。
[0202]
具体地,预固化处理为将携带有第三柔性基体层的基底1置于第一预设温度的热敏器件上烘烤第一预设时间,然后将携带有第三柔性基体层的基底1置于第二预设温度的烘箱中预固化第二预设时间,以使第三柔性基体层中的溶剂进一步挥发,进而成膜;具体地,第一预设温度可以为90℃-110℃,优选为105℃;具体地,第一预设时间可以为1-5min,优选为3min;具体地,第二预设温度可以为100℃-130℃,优选为120℃;具体地,第二预设时间可以为15-40min,优选为30min。可以理解地,第一预设温度、第一预设时间、第二预设温度和第二预设时间可以为相应范围中的任意点值,在此不做枚举。
[0203]
一些实施例中,对于第三柔性基体层的预固化处理为使具备流动性的第三柔性基体层凝固,且第三柔性基体层采用的高分子材料不产生构象转变。
[0204]
一些实施例中,对残留的预固化薄膜进行固化处理为使预固化薄膜的高分子材料产生构象转变,这里的构象转变是指高分子材料的分子结构或者化学式产生改变。
[0205]
一些实施例中,第三柔性基体层采用的高分子材料为聚酰亚胺的情况下,构象转变为第三柔性基体层中的聚酰亚胺产生亚胺化转变。
[0206]
可以理解地,预固化薄膜为有机高分子薄膜。通过控制预固化温度和预固化时长,确保该过程中第三柔性基体层中不产生构象转变,即除溶剂挥发外不存在副产物,如采用聚酰亚胺形成第三柔性基体层,上述预固化过程中无亚胺化过程发生。
[0207]
s0622:在预固化薄膜上形成正性光刻胶层,并对正性光刻胶层进行光刻图形化处理,以在预固化薄膜上形成第一腐蚀区域;
[0208]
一些实施例中,第一腐蚀区域为预固化薄膜上除加固层8区域外的部分,以便于进行图形化刻蚀。具体地,在预固化薄膜上形成正性光刻胶层过程中,不使用增粘剂,以便于后续去除光刻胶。
[0209]
一些实施例中,正性光刻胶层的厚度与s0623中湿法刻蚀处理的待腐蚀厚度间的比值为预设值,预设值为3/5至3/4,待腐蚀厚度为预固化薄膜上第一腐蚀区域对应的薄膜区域在湿法刻蚀处理中所需腐蚀的厚度。优选地,预设值为2/3。
[0210]
s0623:对预固化薄膜进行湿法刻蚀处理,以去除第一腐蚀区域的预固化薄膜;
[0211]
具体地,可以利用正性光刻胶对应的显影液进行显影处理,至预固化薄膜在第一腐蚀区域处的部分完全去除,显影液能够溶解曝光后的正性光刻胶能以及腐蚀预固化薄膜,且显影液与第二柔性基体层5不反应。示例性地,正性光刻胶层所对应的显影液可以为薄胶显影液zx-238(2.38%的四甲基氢氧化铵溶液)。
[0212]
s0624:对残留的预固化薄膜进行固化处理,以在第二柔性基体层5上形成加固层8。
[0213]
具体地,固化处理为升温固化处理,利用真空烘箱通过阶梯升温加热的方式进行升温固化处理,以在第二柔性基体层5的预设位置形成加固层8。
[0214]
通过在第二柔性基体层5上制备第三柔性基体层,并在预固化后进行湿法腐蚀,避免与第二柔性基体层5或第一柔性基体层2反应以发生过刻。
[0215]
需要说明的是,第一柔性基体层2、第二柔性基体层5和第三柔性基体层经升温固化处理后,均无法通过湿法刻蚀实现区域刻蚀,鉴于此,采用本技术的制备方法,能够避免对第二柔性基体层5的过刻,进而避免第一柔性基体层2的误刻蚀,降低工艺控制难度,提升良品率。
[0216]
可以理解地,在s0624:对残留的预固化薄膜进行固化处理,以在第二柔性基体层5上形成加固层8之前,需去除残留的正性光刻胶,预固化薄膜未产生副反应,如采用聚酰亚胺的情况下,未发生亚胺化,会与丙酮、酒精等常用于去除光刻胶的试剂发生反应,相应地,制备方法还包括:通过预设光刻胶清洗剂去除预固化薄膜上的正性光刻胶层,预设光刻胶清洗剂为不与预固化薄膜对应的有机高分子薄膜材料发生化学反应的光刻胶清洗剂。如此,确保去除光刻胶以及保持预固化薄膜不被腐蚀。
[0217]
具体地,预设光刻胶清洗剂可以为边胶清洗剂,示例性地,预设光刻胶清洗剂为rma-100型清边剂。采用预设光刻胶清洗剂的清洗时长可以为5-15min,优选为10min。将光刻胶清洗后的基体置于加热环境中阶梯式升温固化,得到加固层8。
[0218]
基于上述部分或全部实施方式,结合图5,一些实施例中,在s01之前,方法还包括:在基底1上的牺牲区域形成牺牲层7。
[0219]
一些实施例中,牺牲层7的材料包括al,sio2和ni中的一种或几种的组合。
[0220]
一些实施例中,牺牲层7的厚度0.1-8μm,优选为0.5-5μm;可以理解地,牺牲层7的厚度可以为上述范围内的任意点值,在此不做赘述。
[0221]
一个实施例中,牺牲层7的形成方式为,在基底1上形成光刻胶层,并对光刻胶层进行光刻,以在基底1上形成暴露牺牲层7区域的光刻胶层,进而采用金属蒸镀的将金属铝蒸镀在基底1的牺牲层7区域上,并采用剥离工艺剥离掉牺牲层7区域之外的光刻胶,以形成牺牲层7。
[0222]
需要说明的是,牺牲层7背离基底1的一面为释放面,进而可通过刻蚀液刻蚀掉牺牲层7,以便去除牺牲层7下的基底1部分。
[0223]
进一步地,形成牺牲层7的情况下,s01包括:在基底1和牺牲层7上形成第一柔性基体层2。
[0224]
进一步地,s07包括:去除牺牲层7和基底1上牺牲层7的投影区域,得到柔性电极100。可以通过腐蚀液腐蚀牺牲层7,牺牲层7去除后,将牺牲层7相对应的基底1部分去除。通过形成牺牲层,有利于确保器件完好,避免金属脱落。
[0225]
一些实施例中,牺牲层7的材料包括al,sio2和ni中的一种或几种的组合,优选为al。
[0226]
具体地,牺牲层7位于后续需去除的基底1区域,牺牲层7在第一柔性基体层2上的投影区域用于形成电极层3;焊盘结构4位于s07中的残余基底1在第一柔性基体层2上的投影区域。
[0227]
一些实施例中,牺牲层7在第一柔性基体层2上的投影区域用于形成通孔52,以便
于后续基体去除后,形成贯穿的通孔52,以便于吸附,提升柔性电极100贴服性。
[0228]
以下结合图1,3-16介绍本技术的柔性电极100,该柔性电极100可以采用前述的制备方法制得,可以理解地,附图描述的柔性电极100仅为本技术提供的部分实施方式,本技术的柔性电极100结构不以附图为限。具体地,柔性电极100包括层叠设置的第一柔性基体层2和第二柔性基体层5,第一柔性基体层2和第二柔性基体层5之间设有电极层3;电极层3包括至少一条线体结构301,线体结构301的至少部分线体段包括两层或两层以上线体层3011,两层或两层以上线体层3011沿自第一柔性基体层2朝向第二柔性基体层5的方向依次层叠设置。
[0229]
如此,通过第一柔性基体层2和第二柔性基体层5形成电极层3的良好贴合和柔性保护,并通过叠层线体结构301形成冗余导通配置,避免单层线体结构301中因尘埃粒子200等污染物造成的信号断路,确保各个线体结构301保持导通,进而显著提高柔性电极100的导通率,增强柔性电极100的可靠性。
[0230]
一些实施例中,参考图8-10和图13-14,沿自第一柔性基体层2朝向第二柔性基体层5的方向,两层或两层以上的线体层3011中各线体层3011的线宽依次变窄。通过设置逐渐变窄的线体层3011,能够降低重复光刻时的线条对准难度,避免光刻胶形成于不同材料之上,进而避免显影时间不同造成的光刻胶残留,降低工艺复杂度,并且能够增加不同层间线体层的连接稳定性;此外,套刻偏差也易造成线体层3011沉积偏移,使电极子层中相邻线体层3011连通造成短路,致使无法分辨电极所采集的电信号的具体方位,通过上述线宽限制,有效避免上层线体层3011在宽度方向上超出下层线体层3011,如图8和13-14所示,进而保持同层线体层3011间的有效间隔,以避免电极短路,提升信号采集和定位准确性,以及提升电极良品率。
[0231]
一些实施例中,两层或两层以上的线体层3011中,相邻两层线体层3011间的线宽差值大于等于光刻设备的对准精度的n倍,光刻设备为形成线体层3011过程中所采用的光刻设备,其中,n大于等于2。通过设置上述线宽差关系,确保上层线体层3011整体落入下层线体层3011区域内,从而避免层内多个线体之间形成连通状态,进而避免柔性电极100短路。
[0232]
一些实施例中,参考图13-14,相邻两层线体层3011中,靠近第一柔性基体层2的线体层3011在第一柔性基体层2上的投影区域,能够覆盖远离第一柔性基体层2的线体层3011在第一柔性基体层2上的投影区域。通过在上述设置,确保后一层电线体层3011能够将前一线体层3011中存在断路的部分连通(如图8-9所示),有效提升电极导通率,且避免相邻线体层3011间的导通短路,提升良品率。
[0233]
一种可能的实施方式中,直接形成于第一柔性基体层上的线体层的线宽为3-6μm;优选为5μm。
[0234]
一些实施例中,参考图1,单条线体结构301包括相互连接的电极线体段和引线线体段;至少一条线体结构301的各电极线体段形成电极层3的电极部31,至少一条线体结构301的各引线线体段形成电极层3的引线部32;电极线体段和引线线体段中的至少其一形成有两层或两层以上线体层3011。通过电极部31进行信号采集,以及通过线连接的引线部32进行信号传导,以实现信号稳定高效传输。
[0235]
具体地,电极部中不同层中的线体层可以形成不同的电极触点,参考图8,10,13和
14,形成有两层线体层,分别可作为同一线体结构的第一电极触点和第二电极触点,以便加强电极部31对电信号的采集强度和稳定性。
[0236]
一些实施例中,参考图3-5,柔性电极100还包括电极槽道51,电极槽道51贯穿第二柔性基体层5并位于电极部31之上,至少部分电极部31通过电极槽道51暴露。如此,通过设置电极槽道51以暴露电极,进而实现电信号采集。优选地,可以形成多个电极槽道51,具体数量可以基于实际需求设定,以便于增加信号采集面积。
[0237]
一些实施例中,参考图3-5和图13-14,柔性电极100还包括焊盘结构4和加固层8;焊盘结构4设置于第一柔性基体层2和第二柔性基体层5之间,用于与电极层3的引线部32连接,以使引线部32的一端与电极部31连接,引线部32的另一端与焊盘结构4连接,实现电信号向焊盘结构4的传递,以通过焊盘结构4将电信号传递至后端进行信号处理;加固层8层叠设置于第二柔性基体层5之上,用于加固引线部32的与焊盘结构4连接的部分,以便增强与焊盘结构4连接的部分引线结构的强度,有助于提高柔性电极100的使用寿命。
[0238]
一些实施例中,预测槽道还包括用于暴露至少部分焊盘结构4的焊盘槽道53,焊盘槽道53贯穿第二柔性基体层5,以便于后端接线等操作。
[0239]
一些实施例中,加固层8至少覆盖引线部32的与焊盘结构4连接的部分,加固易断裂的引线部32分,提升良品率和产品寿命。
[0240]
一些实施例中,参考图3-5,柔性电极100还包括基底1,基底1位于第一柔性基体层2的远离第二柔性基体层5的一侧,基底1在第一柔性基体层2的投影区域能够覆盖焊盘结构4在第一柔性基体层2的投影区域。残余基底1部分用于形成电极支撑,便于操作和探针连接。
[0241]
一些实施例中,参考图3-5,柔性电极100还包括通孔52,通孔52贯穿第一柔性基体层2和第二柔性基体层5;以便于与其它相关结构匹配,并增强柔性电极100的贴附性,提升电信号采集、传输和记录的稳定性。
[0242]
一些实施例中,形成第一柔性基体层2的材料包括聚二甲基硅氧烷、聚对二甲苯和聚酰亚胺中的一种或几种;通过采用上述柔性材料,形成厚度、密度均一、高柔性且生物相容的电极支撑基体,提升柔性电极100的柔性、安全性和可应用性。在脑机接口应用中,能够减小柔性电极100植入痕迹,从而有助于缩短脑组织的术后恢复期。
[0243]
一些实施例中,第一柔性基体层2的厚度为0.1-10μm;优选为1-10μm;通过设置厚度至上述范围,确保电极具备高柔性和足够强度。
[0244]
一些实施例中,电极层3中单层线体层3011的厚度为130nm-170nm。
[0245]
一些实施例中,线体层3011可以包括层叠设置的金属传输层和黏附层;以便在增强线体结构301硬度的同时,提高线体结构301的电信号传输效率,优化导电性能;优选地,黏附层的厚度为5~50nm,金属传输层的厚度为50~500nm。
[0246]
可选地,黏附层的材料可以包括但不限于铬、钛、镍和钨等中一种或几种。
[0247]
可选地,金属传输层的材料可以但不限于金、铂和铜中的一种或几种。
[0248]
一些实施例中,形成第二柔性基体层5的材料包括pi、parylene、pdms中的至少一种。通过采用上述柔性材料,形成厚度、密度均一、高柔性且生物相容的电极支撑基体,保护电极层3,提升柔性电极100的柔性、安全性和可应用性。在脑机接口应用中,能够减小柔性电极100植入痕迹,从而有助于缩短脑组织的术后恢复期。
[0249]
一些实施例中,第二柔性基体层5的厚度为0.1-25μm;优选为1-20μm。
[0250]
本技术的柔性电极中,形成两层线体层后,通道不良率(线体结构的断路占比)即可下降至1%以下,具体可达0.75%以下。此外,形成加固层后,柔性电极的断裂强度可为形成加固层前的柔性电极的200%以上,具体可达240%以上。
[0251]
需要说明的是,柔性电极实施例和柔性电极的制备方法实施例基于相同的构思实现。
[0252]
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0253]
以上,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
技术特征:
1.一种柔性电极,其特征在于,包括层叠设置的第一柔性基体层(2)和第二柔性基体层(5),所述第一柔性基体层(2)和所述第二柔性基体层(5)之间设有电极层(3);所述电极层(3)包括至少一条线体结构(301),所述线体结构(301)的至少部分线体段包括两层或两层以上线体层(3011),所述两层或两层以上线体层(3011)沿自所述第一柔性基体层(2)朝向所述第二柔性基体层(5)的方向依次层叠设置。2.根据权利要求1所述的柔性电极,其特征在于,沿自所述第一柔性基体层(2)朝向所述第二柔性基体层(5)的方向,所述两层或两层以上的线体层(3011)中各线体层(3011)的线宽依次变窄。3.根据权利要求2所述的柔性电极,其特征在于,所述两层或两层以上的线体层(3011)中,相邻两层所述线体层(3011)间的线宽差值大于等于光刻设备的对准精度的n倍,所述光刻设备为形成所述线体层(3011)过程中所采用的光刻设备,其中,n大于等于2。4.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性电极,其特征在于,相邻两层所述线体层(3011)中,靠近所述第一柔性基体层(2)的线体层(3011)在所述第一柔性基体层(2)上的投影区域,能够覆盖远离所述第一柔性基体层(2)的线体层(3011)在所述第一柔性基体层(2)上的投影区域。5.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性电极,其特征在于,单条所述线体结构(301)包括相互连接的电极线体段和引线线体段;所述至少一条线体结构(301)的各电极线体段形成所述电极层(3)的电极部(31),所述至少一条线体结构(301)的各引线线体段形成所述电极层(3)的引线部(32);所述电极线体段和所述引线线体段中的至少其一形成有所述两层或两层以上线体层(3011)。6.根据权利要求5所述的柔性电极,其特征在于,还包括电极槽道(51),所述电极槽道(51)贯穿所述第二柔性基体层(5)并位于所述电极部(31)之上,至少部分所述电极部(31)通过所述电极槽道(51)暴露。7.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性电极,其特征在于,还包括焊盘结构(4)和加固层(8);所述焊盘结构(4)设置于所述第一柔性基体层(2)和所述第二柔性基体层(5)之间,用于与所述电极层(3)的引线部(32)连接;所述加固层(8)层叠设置于所述第二柔性基体层(5)之上,用于加固所述引线部(32)的与所述焊盘结构(4)连接的部分。8.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性电极,其特征在于,还包括通孔(52),所述通孔(52)贯穿所述第一柔性基体层(2)和所述第二柔性基体层(5)。9.一种柔性电极的制备方法,其特征在于,所述方法包括:s01:在基底(1)上形成第一柔性基体层(2);s03:通过至少两次金属蒸镀在所述第一柔性基体层(2)的第一布线区域形成电极层(3),其中,所述电极层(3)包括至少一条线体结构(301),所述线体结构(301)的至少部分线体段包括由所述至少两次金属蒸镀形成的两层或两层以上线体层(3011),所述两层或两层以上线体层(3011)沿自所述第一柔性基体层(2)朝向所述第二柔性基体层(5)的方向依次层叠设置;
s05:在所述第一柔性基体层(2)和所述电极层(3)上形成第二柔性基体层(5),并对所述第二柔性基体层(5)进行图形化刻蚀,以形成预设槽道;s07:去除部分所述基底(1),得到所述柔性电极(100)。10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述s03包括:s031:通过光刻图形化工艺在所述第一柔性基体层(2)的第一布线区域上形成所述电极层(3)对应的第一光刻图案,所述第一光刻图案包括至少一条所述线体结构(301)对应的第一线条;s032:基于所述第一光刻图案,通过金属蒸镀工艺在所述第一布线区域上形成包括第一层线体层(3011)的线体结构(301),以得到第一层电极子层,并剥离所述第一柔性基体层(2)上的光刻胶;s033:通过光刻图形化工艺在所述第一柔性基体层(2)的第二布线区域形成所述电极层(3)对应的第二光刻图案,所述第二光刻图案位于前一所述电极子层之上,所述第二光刻图案包括至少一条所述线体结构(301)对应的第二线条,所述第二线条位于前一所述电极子层的线体层(3011)之上;s034:基于所述第二光刻图案,通过金属蒸镀工艺在所述第一布线区域上形成包括第二层所述线体层(3011)的线体结构(301),以得到第二层电极子层,并剥离所述第二布线区域内的光刻胶;s035:若所需形成的电极层(3)中包括两层所述线体层(3011),以第一层所述电极子层和第二层所述电极子层形成所述电极层(3);s036:若所需形成的电极层(3)中包括两层以上所述线体层(3011),重复执行上述s033和s034至所述线体层(3011)的层数达到预设层数,得到所述电极层(3)。11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述s033中所述第二线条的宽度窄于所述第一线条的宽度;所述电极层(3)中,沿远离所述第一柔性基体层(2)的方向,所述两层或两层以上的线体层(3011)中各线体层(3011)的线宽依次变窄。12.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,在所述s03之后,所述制备方法还包括s04:通过金属蒸镀在所述第一柔性基体层(2)的预设接口区域形成焊盘结构(4),所述焊盘结构(4)与所述电极层(3)的一端连接;所述s05包括:在所述第一柔性基体层(2)、所述电极层(3)和所述焊盘结构(4)上形成第二柔性基体层(5),并对所述第二柔性基体层(5)进行图形化刻蚀,以形成预设槽道。13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述s04包括:s041:通过光刻图形化工艺在所述第一柔性基体层(2)的预设接口区域上形成所述焊盘结构(4)对应的第三光刻图案;s042:基于所述第三光刻图案,通过金属蒸镀工艺在所述预设接口区域上形成所述焊盘结构(4),并剥离所述第一柔性基体层(2)上的光刻胶;其中,s042中剥离的光刻胶包括s041中光刻图像化工艺形成的、所述第一柔性基体层(2)上非焊盘结构(4)的区域上的光刻胶,以及s033中光刻图像化工艺形成的、所述第一柔性基体层(2)上非布线区域的光刻胶。14.根据权利要求12或13所述的制备方法,其特征在于,在所述s07之前,所述制备方法
还包括:s06:在所述第二柔性基体层(5)上形成第三柔性基体层,并对所述第三柔性基体层进行湿法刻蚀处理,以在所述第二柔性基体层(5)的预设位置上形成加固层(8),所述加固层(8)用于加固所述引线部(32)的与所述焊盘结构(4)连接的部分。15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述s06包括:s061:对所述第二柔性基体层(5)进行有机高分子材料旋涂处理,以在所述第二柔性基体层(5)上形成第三柔性基体层;s062:对所述第三柔性基体层进行湿法刻蚀处理,以在所述第二柔性基体层(5)的预设位置上形成加固层(8)。16.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,所述s062包括:对携带有所述第三柔性基体层的所述基底(1)进行预固化处理,以使所述第三柔性基体层形成预固化薄膜;在所述预固化薄膜上形成正性光刻胶层,并对所述正性光刻胶层进行光刻图形化处理,以在所述预固化薄膜上形成第一腐蚀区域;对所述预固化薄膜进行湿法刻蚀处理,以去除所述第一腐蚀区域的预固化薄膜;对残留的预固化薄膜进行固化处理,以在所述第二柔性基体层(5)上形成所述加固层(8)。17.根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,在对残留的预固化薄膜进行固化处理,以在所述第二柔性基体层(5)上形成所述加固层(8)之前,还包括:通过预设光刻胶清洗剂去除所述预固化薄膜上的正性光刻胶层,所述预设光刻胶清洗剂为不与所述预固化薄膜对应的有机高分子薄膜材料发生化学反应的光刻胶清洗剂。18.根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,对于所述第三柔性基体层的预固化处理为使具备流动性的所述第三柔性基体层凝固,且所述第三柔性基体层采用的高分子材料不产生构象转变;和/或,对残留的预固化薄膜进行固化处理为使所述预固化薄膜的高分子材料产生构象转变。19.一种电子器件,其特征在于,所述电子器件包括如权利要求1-8中任一项所述的柔性电极(100),或包括采用如权利要求9-18中任一项所制得的柔性电极(100)。20.一种脑机接口,其特征在于,所述脑机接口包括如权利要求1-8中任一项所述的柔性电极(100),或包括采用如权利要求9-18中任一项所制得的柔性电极(100);所述柔性电极(100)的一端用于采集脑电信号,所述柔性电极的另一端用于输出电信号至信号处理装置。
技术总结
本申请公开了一种柔性电极及其制备方法,该柔性电极包括层叠设置的第一柔性基体层和第二柔性基体层,第一柔性基体层和第二柔性基体层之间设有电极层;电极层包括至少一条线体结构,线体结构的至少部分线体段包括两层或两层以上线体层,两层或两层以上线体层沿自第一柔性基体层朝向第二柔性基体层的方向依次层叠设置;利用本申请提供的技术方案可以显著提高柔性电极的导通率,避免在制备柔性电极的过程中因尘埃粒子造成的通道断路,增强柔性电极的可靠性和良品率。的可靠性和良品率。的可靠性和良品率。
技术研发人员:彭雷 谭正
受保护的技术使用者:江西脑虎科技有限公司
技术研发日:2023.06.26
技术公布日:2023/9/25
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