一种神经刺激器制造技术

本实用新型专利技术属于生物医学工程技术领域，具体涉及一种神经刺激器，包括基底，开设若干通孔；微电极，若干个，所述微电极通过填充通孔设置在基底上，漏出在基底一侧的为微电极的刺激部，另一侧为微电极的连接部；刺激芯片，所述微电极的连接部直接倒装焊接在刺激芯片上；外壳，密封连接在基底上。本实用新型专利技术微电极直接与刺激芯片倒装焊接，避免使用导线，减少布线宽度，极大减少了刺激器植入过程中造成的组织损伤，在高密度、有序排列的可植入三维微电极阵列方面，实现高密度的选择性刺激与记录，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生物医学工程
，具体涉及一种神经刺激器。
技术介绍
植入式神经刺激器在医学上有着广泛的应用，如人工耳蜗、人工视觉恢复、脑深部电刺激系统等。微电极作为揭示神经系统工作机理、治疗神经疾病等方面的重要工具，越来越受到人们广泛的关注，已成为当前重要的研究方向。人们对微电极的应用，通常是将微电极植入动物或者患者体内，通过加载电信号来刺激或抑制神经活动，或者利用微电极将神经活动转换为电信号记录下来加以研究。由于作用目标的不同，各种基于微加工技术制作的微电极阵列得到了发展。其中，高密度、有序排列的三维微电极阵列可植入神经组织内，实现高密度的选择性刺激与记录，具有良好的应用前景。当前，神经刺激器的微电极与刺激芯片通过导线连接，而当制作高密度微电极阵列时，随着刺激点数量的增加，连接微电极阵列内刺激点导线的数量不断上升，会导致布线宽度变大，手术植入开口需要增大，创伤面大。目前三维微电极阵列的制作多采用MEMS工艺、在基底材料上生成微电极阵列的方法。加工过程比较复杂，成本很高，限制了该类型微电极的推广和使用。为了解决上述问题，研究人员开始研究一种神经刺激器。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于现有技术的神经刺激器，神经刺激器的微电极与刺激芯片通过导线连接，导致布线宽度大，手术植入开口大，创伤面大的问题，进而提出一种神经刺激器。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种神经刺激器，包括基底，开设若干通孔；微电极，若干个，用于刺激神经元；所述微电极通过填充通孔设置在基底上，漏出在基底一侧的为微电极的刺激部，另一侧为微电极的连接部；刺激芯片，用于控制所述微电极向神经元发出刺激信号并接收反馈信号；所述微电极的连接部直接倒装焊接在刺激芯片上；外壳，密封连接在基底上，与基底形成空腔，用于封装微电极的连接部和刺激芯片。进一步地，所述刺激芯片上设有若干个接点，所述接点与所述微电极的连接部一一对应，且通过倒装焊接连接。作为优选，所述通孔呈阵列式分布在所述基底上，以使若干个微电极在基底上排列成微电极阵列。尤其是对于高密度的微电极阵列，该产品更能有效体现出其节省空间，减小手术植入开口的优势。进一步地，所述微电极通过在基底上电镀通孔加工而成，所述基底通过刻蚀一定厚度，露出微电极的刺激部和连接部。简化了目前常规的三维微电极阵列，过程简单，制作周期短。进一步地，所述基底与外壳通过激光焊工艺进行封装。避免了引入封装试剂，从而对组织细胞产生不良影响。作为优选，所述基底或基底与外壳的材质为具有良好生物相容性的玻璃。目前，通常用硅、聚酰亚胺和聚对二甲苯作为微电极基底材料，其中，聚酰亚胺和聚对二甲苯等材料具备柔性、生物相容性好等特点，但机械强度不够。硅材料等硬度过高，可能造成生理组织的损伤。而玻璃基底，尤其是具有良好生物相容性的玻璃基底，具有一定的柔韧性，良好的生物相容性，且具有良好的机械强度。具体地，所述具有良好生物相容性的玻璃为硼硅玻璃或钠钙玻璃。进一步地，所述通孔是通过激光打孔得到。作为优选，所述微电极材质为具有生物相容性金属。具体地，所述微电极材质为钨、钛、金、银、铂、铱、钽、铌、锆中的任意一种。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本技术的神经刺激器采用倒装焊接直接连接微电极与刺激芯片，避免了微电极与刺激芯片之间所需的连接导线，可将二者作为整体植入神经组织中，极大减少了神经刺激器植入过程中造成的组织损伤；尤其对于微电极阵列具有显著的效果。(2)本技术采用激光打孔、电镀通孔等加工技术，简化了目前常规的三维微电极阵列，无需经过反复涂胶、光刻等步骤，过程简单，制作周期短。(3)本技术的基底或基底与外壳采用具有良好的生物相容性玻璃，该材质具有一定的柔韧性，良好的机械强度，且可使刺激器植入后具有良好的生物相容性。(4)本技术采用具有良好生物相容性的硼硅玻璃、钠钙玻璃作为基底或基底与外壳封装材质，可使刺激器植入后具有良好的生物相容性和稳定性。(5)本技术采用激光焊的封装方式，无需胶黏剂或者玻璃粉将玻璃基底与外壳封装结合，避免了有机溶剂对组织细胞产生不良影响。附图说明图1为神经刺激器示意图；图2为微电极阵列区域示意图。其中，1，基底；2，微电极；3，刺激芯片；4，外壳；5，固定孔；6，连接部；7，刺激部。具体实施方式实施例1一种神经刺激器，如图1所示，包括基底1，开设若干通孔；微电极2，若干个，用于刺激神经元；所述微电极2通过填充通孔设置在基底上，漏出在基底一侧的为微电极2的刺激部7，另一侧为微电极2的连接部6；刺激芯片3，用于控制所述微电极2向神经元发出刺激信号并接收反馈信号；所述微电极2的连接部6直接倒装焊接在刺激芯片3上；外壳4，密封连接在基底1上，与基底1形成空腔，用于封装微电极2的连接部6和刺激芯片3。上述技术方案是本专利技术的核心技术方案，神经刺激器的微电极1与刺激芯片3通过倒装焊工艺连接，避免了使用连接微电极2与刺激芯片3的导线，减少了布线宽度大，避免了手术植入开口增大而造成的创伤面积大的问题。具体而言，所述刺激芯片上设有若干个接点，所述接点与所述微电极的连接部6倒装焊接连接。如图2所示，作为优选，所述通孔呈阵列式分布在所述基底1上，以使若干个微电极2在基底1上排列成微电极阵列。尤其是对于高密度的微电极阵列，该产品更能有效体现出其节省空间，减小手术植入开口的优势，本实施例中的微电极阵列为20*20，微电极2与芯片的接点一一对应连接。进一步地，所述微电极2通过在基底1上电镀通孔加工而成，所述基底1通过刻蚀一定厚度，露出微电极2的刺激部7和连接部6。作为优选，刻蚀一定厚度为40～70μm。简化了目前常规的三维微电极阵列，过程简单，制作周期短。进一步地，所述基底1与外壳4通过激光焊工艺进行封装。避免了引入封装试剂，从而对组织细胞产生不良影响。进一步地，为了改善基底1材料的机械强度和柔韧性，本实施例中的基底1材质为具有良好生物相容性的玻璃，作为优选本实施例的基底1材质为硼硅玻璃。作为变形，所述基底材质还可以为钠钙玻璃。进一步地，为了减少引入封装试剂，从而对组织细胞产生不良影响，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种神经刺激器，其特征在于，包括基底(1)，开设若干通孔；微电极(2)，若干个，用于刺激神经元；所述微电极(2)通过填充通孔设置在基底上，漏出在基底一侧的为微电极(2)的刺激部(7)，另一侧为微电极(2)的连接部(6)；刺激芯片(3)，用于控制所述微电极(2)向神经元发出刺激信号并接收反馈信号；所述微电极(2)的连接部(6)直接倒装焊接在刺激芯片(3)上；外壳(4)，密封连接在基底(1)上，与基底(1)形成空腔，用于封装微电极(2)的连接部(6)和刺激芯片(3)。

【技术特征摘要】
1.一种神经刺激器，其特征在于，包括
基底(1)，开设若干通孔；
微电极(2)，若干个，用于刺激神经元；所述微电极(2)通过填
充通孔设置在基底上，漏出在基底一侧的为微电极(2)的刺激部(7)，
另一侧为微电极(2)的连接部(6)；
刺激芯片(3)，用于控制所述微电极(2)向神经元发出刺激信号
并接收反馈信号；所述微电极(2)的连接部(6)直接倒装焊接在
刺激芯片(3)上；
外壳(4)，密封连接在基底(1)上，与基底(1)形成空腔，用于
封装微电极(2)的连接部(6)和刺激芯片(3)。
2.根据权利要求1所述的神经刺激器，其特征在于，所述刺激芯片
(3)上设有若干个接点，所述接点与所述微电极(2)的连接部
(6)倒装焊接连接。
3.根据权利要求1或2所述的神经刺激器，其特征在于，所述通孔
呈阵列式分布在所述基底(1)上，以使若干个微电极(2)在基
底(1)上排列成微电极阵列。
4.根据权利要求1或2所述的神...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳威，陈景雄，王健，
申请(专利权)人：温州生物材料与工程研究所，
类型：新型
国别省市：浙江;33