一种柔性连接线缆的结构、制备方法及脑电极器件技术

本申请实施例所公开的一种柔性连接线缆的结构、制备方法及脑电极器件，包括牺牲层，设置在牺牲层上包括第一待布线区域的第一绝缘层设置在第一待布线区域的第一金属层和第一连接焊盘，第一金属层和第一连接焊盘间隔设置，设置在第一绝缘层上包括第二待布线区域的第二绝缘层，第二绝缘层覆盖第一金属层和第一连接焊盘，设置在第二待布线区域的第二金属层和第二连接焊盘，第二金属层和第二连接焊盘间隔设置，设置在第二绝缘层上的第三绝缘层，第三绝缘层覆盖第二金属层和第二连接焊盘，第三绝缘层对应第一连接焊盘与第二连接焊盘的区域均开设有开孔。基于本申请实施例可以在柔性电子电路的加工能力下实现千量级的脑电极信号的连接。号的连接。号的连接。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性连接线缆的结构、制备方法及脑电极器件


[0001]本专利技术涉及微电子封装互连
，尤其涉及一种柔性连接线缆的结构、制备方法及脑电极器件。

技术介绍

[0002]随着脑科学技术的发展，高质量、高密度的脑电信号的采集成为精密解读脑科学必不可少的条件。近年来，脑电极通道的数量从个位数发展至千量级，由于脑电极前期开发一般选取小鼠、大鼠或猴作为实验对象，其后端电路需要小型化处理，因此对于前端信号采集器件与后端电路的连接要求较为严格，需要在实现高通道连接的同时达到较小的体积，即需要兼顾通道数的增加和间距的缩小。图1是现有前端信号采集器件与后端电路的连接示意图一，图2是现有前端信号采集器件与后端电路的连接示意图二，图3是图2中A的局部放大图。图4是一种现有脑电极的平面示意图，图5是图4中B的局部放大图。如图5所示，后端电路中焊接孔间的间距已经达到250μm量级，普通的印制电路板已经无法满足前端信号采集器件的连接需求。这种需求和微电子封装互连技术的发展需求是一致的，在摩尔定律的引领下，集成电路的特征尺寸逐渐减小，晶体管的数量逐渐增大，随之而来的是越来越多的引脚数量，这对封装互连技术的要求也逐渐提升。
[0003]图6是现有技术中一种现有脑电极器件的结构示意图，图中可以采用彼此绝缘的微线束作为前端脑电信号采集器件，采用CMOS芯片作为后端电路。将CMOS芯片的栅极作为微线束的压焊连接点，CMOS芯片极高的集成度可以与微线束之间的微米级间距匹配，并且利用CMOS芯片可以在实现信号连出的同时进行信号的后续处理，如放大、滤波等。然而，该脑电极器件需要耗费大量的人力和财力来设计加工CMOS芯片，并且该 CMOS芯片仅可适用于微线束的前端脑电信号采集器件，难以应用于其他脑电信号采集器件，不具备适普性。
[0004]图7是现有技术中另一种现有脑电极器件的结构示意图，图中a为前端信号采集器件，b为聚酰亚胺制成柔性连接电缆，c为印制电路板，连接电缆作为前端信号采集器件和印制电路板的连接板，可以解决印制电路板无法达到前端脑电信号采集器件压焊点高密度连接的问题，并且可以为后续的动物实验提供很大的便利。但是，该柔性连接电缆的单根可以连出的通道数为256，如需满足千量级的脑电极通道的需求，则需要数个脑电信号采集器件、数个柔性连接电缆和数个印制电路板组装，该种组装方式集成度较低，体积较大，重量较重，将对实验造成很大的影响。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种柔性连接线缆的结构、制备方法及脑电极器件，可以在较低的焊接温度下的将高密度脑电信号采集器件、柔性连接线缆与柔性电子电路连接，可以保证脑电极器件的性能不被损坏，且可以提高脑电极器件的连接稳定性，此外还可以在柔性电子电路的加工能力下实现千量级的脑电极信号的连接。
[0006]本申请实施例提供了一种柔性连接线缆，包括：
[0007]牺牲层；
[0008]设置在牺牲层上的第一绝缘层，第一绝缘层包括第一待布线区域；
[0009]设置在第一待布线区域的第一金属层和第一连接焊盘；第一金属层和第一连接焊盘间隔设置；
[0010]设置在第一绝缘层上的第二绝缘层；第二绝缘层覆盖第一金属层和第一连接焊盘，第二绝缘层包括第二待布线区域；
[0011]设置在第二待布线区域的第二金属层和第二连接焊盘；第二金属层和第二连接焊盘间隔设置；
[0012]设置在第二绝缘层上的第三绝缘层；第三绝缘层覆盖第二金属层和第二连接焊盘，第三绝缘层对应第一连接焊盘与第二连接焊盘的区域均开设有开孔。
[0013]进一步地，第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层的材料均为聚酰亚胺。
[0014]进一步地，第一金属层包括粘附层；
[0015]阻挡层，阻挡层设置在粘附层上表面；
[0016]抗氧化层，抗氧化层设置在阻挡层上。
[0017]进一步地，粘附层的材料为铬，阻挡层的材料为镍，抗氧化层的材料为金。
[0018]进一步地，粘附层的材料为钛，阻挡层的材料为钨，抗氧化层的材料为金。
[0019]进一步地，牺牲层的材料为铝。
[0020]相应地，本申请实施例提供了一种柔性连接线缆的制备方法，包括：
[0021]获取基底；
[0022]在基底上制备牺牲层；
[0023]在牺牲层上制备第一绝缘层；
[0024]对第一绝缘层进行刻蚀处理，使得在第一绝缘层形成第一待布线区域；
[0025]在第一待布线区域制备第一金属层和第一连接焊盘；
[0026]在第一绝缘层上制备第二绝缘层，使得第二绝缘层覆盖第一金属层和第一连接焊盘；
[0027]对第二绝缘层进行刻蚀处理，使得在第二绝缘层形成第二待布线区域；
[0028]在第二待布线区域制备第二金属层和第二连接焊盘；第一金属层、第一连接焊盘、第二金属层和第二连接焊盘间隔设置；
[0029]在第二绝缘层上制备第三绝缘层，使得第三绝缘层覆盖第二金属层和第二连接焊盘；
[0030]对第三绝缘层进行刻蚀处理，使得在第一连接焊盘和第二连接焊盘上形成开孔，得到柔性连接线缆。
[0031]进一步地，对第三绝缘层进行刻蚀处理，使得在第一连接焊盘和第二连接焊盘上形成开孔，得到柔性连接线缆，包括：
[0032]在第三绝缘层上设置掩膜层；
[0033]利用干法刻蚀对第三绝缘层进行刻蚀处理，使得在第一连接焊盘和第二连接焊盘上形成开孔，释放基底，得到柔性连接线缆。
[0034]进一步地，基底的材料为硅。
[0035]相应地，本申请实施例提供了一种脑电极器件，包括柔性连接线缆以及脑电信号
采集器件、柔性电子电路；
[0036]柔性连接线缆包括第一连接焊盘和第二连接焊盘；
[0037]柔性连接线缆通过第一连接焊盘与脑电信号采集器件连接，柔性连接线缆通过的第二连接焊盘与柔性电子电路连接。
[0038]本申请实施例具有如下有益效果：
[0039]本申请实施例所公开的一种柔性连接线缆的结构、制备方法及脑电极器件，包括牺牲层，设置在牺牲层上的第一绝缘层，该第一绝缘层包括第一待布线区域，设置在第一待布线区域的第一金属层和第一连接焊盘，该第一金属层和第一连接焊盘间隔设置，设置在第一绝缘层上的第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖第一金属层和第一连接焊盘，第二绝缘层包括第二待布线区域，设置在第二待布线区域的第二金属层和第二连接焊盘，该第二金属层和第二连接焊盘间隔设置，设置在第二绝缘层上的第三绝缘层，该第三绝缘层覆盖第二金属层和第二连接焊盘，第三绝缘层对应第一连接焊盘与第二连接焊盘的区域均开设有开孔。基于本申请实施例采用激光植球技术和倒扣焊接技术，可以在较低的焊接温度下的将高密度脑电信号采集器件、柔性连接线缆与柔性电子电路连接，可以保证脑电极器件的性能不被损坏，且可以提高脑电极器件的连接稳定性，此外还可以在柔性电子电路的加工能力下实现千量级的脑电极信号的连接。
附图说明
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性连接线缆的结构，其特征在于，包括：牺牲层；设置在所述牺牲层上的第一绝缘层，所述第一绝缘层包括第一待布线区域；设置在所述第一待布线区域的第一金属层和第一连接焊盘；所述第一金属层和所述第一连接焊盘间隔设置；设置在所述第一绝缘层上的第二绝缘层；所述第二绝缘层覆盖所述第一金属层和所述第一连接焊盘，所述第二绝缘层包括第二待布线区域；设置在所述第二待布线区域的第二金属层和第二连接焊盘；所述第二金属层和所述第二连接焊盘间隔设置；设置在所述第二绝缘层上的第三绝缘层；所述第三绝缘层覆盖所述第二金属层和所述第二连接焊盘，所述第三绝缘层对应所述第一连接焊盘与所述第二连接焊盘的区域均开设有开孔。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的材料均为聚酰亚胺。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一金属层包括粘附层；阻挡层，所述阻挡层设置在所述粘附层上表面；抗氧化层，所述抗氧化层设置在所述阻挡层上。4.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述粘附层的材料为铬，所述阻挡层的材料为镍，所述抗氧化层的材料为金。5.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述粘附层的材料为钛，所述阻挡层的材料为钨，所述抗氧化层的材料为金。6.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述牺牲层的材料为铝。7.一种柔性连接线缆的制备方法，其特征在于，包括：获取基底；在所述基底上制备牺牲层；在所述牺牲层上制备第一绝缘层；对所述第一绝缘层进行刻蚀处理，使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭雷，谭正，
申请(专利权)人：上海脑虎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：