本發(fā)明涉及電氣元件組件的制造，尤其涉及基于行列尋址的高密度柔性神經(jīng)電極陣列制造方法。

背景技術(shù)：

1、皮層腦電圖（ecog）是一種用于監(jiān)測和記錄大腦電活動的重要技術(shù)手段。然而，傳統(tǒng)的腦電圖技術(shù)依賴于多個電極點(diǎn)的放置，每個電極點(diǎn)均需引出一根獨(dú)立的引線連接到信號處理設(shè)備。這種傳統(tǒng)的全連接方式不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也顯著提高了成本。隨著對更高分辨率的腦電圖需求的增長，電極點(diǎn)數(shù)量的增加進(jìn)一步導(dǎo)致了引線數(shù)量的激增，從而在電極點(diǎn)植入和維護(hù)過程中造成了極大的不便。同時由于引線占據(jù)了較大的平面區(qū)域，限制了電極點(diǎn)數(shù)量的增加，導(dǎo)致神經(jīng)電極陣列難以兼顧高密度和高通量，從而難以采集更豐富的腦電信息。現(xiàn)有的神經(jīng)電極在柔性化程度上存在不足，難以與復(fù)雜的腦組織形態(tài)完全貼合，這不僅影響了生物相容性，還導(dǎo)致電極點(diǎn)定位精度和信號采集穩(wěn)定性下降。此外，電極點(diǎn)之間的距離過近可能引發(fā)信號干擾和噪聲，每根引線都可能成為電磁干擾的源頭或傳導(dǎo)路徑，導(dǎo)致信號干擾和噪聲，進(jìn)而影響腦電信號的采集效率和定位精度。

2、因此，亟需一種新的柔性神經(jīng)電極陣列技術(shù)，以提高腦電信號的采集效率，同時提升異常信號的定位精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服現(xiàn)有神經(jīng)電極的柔性差，難以與復(fù)雜的腦組織形態(tài)完全貼合，導(dǎo)致電極點(diǎn)定位精度和信號采集穩(wěn)定性下降；電極點(diǎn)數(shù)量的增加導(dǎo)致了引線數(shù)量的激增，引線占據(jù)了較大的平面區(qū)域，又限制了電極陣列數(shù)量的增加，導(dǎo)致神經(jīng)電極陣列難以兼顧高密度和高通量的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了基于行列尋址的高密度柔性神經(jīng)電極陣列制造方法。該方法不僅能夠有效減少線路復(fù)雜性和降低成本，還顯著提升腦電信號的采集效率和異常信號的定位精度。通過本發(fā)明所述方法可實(shí)現(xiàn)柔性神經(jīng)電極的批量化生產(chǎn)。

2、本發(fā)明公開了基于行列尋址的高密度柔性神經(jīng)電極陣列制造方法，步驟為：

3、s1、聚偏氟乙烯濾膜的預(yù)處理：選用親水性聚偏氟乙烯濾膜作為基底，在基底表面噴涂光刻膠，并在100℃下進(jìn)行前烘處理；再將基底與掩膜版對準(zhǔn)，掩膜版包括設(shè)置有行引線導(dǎo)電層圖案的掩膜版以及設(shè)置有列引線導(dǎo)電層圖案的掩膜版，使用紫外光刻機(jī)進(jìn)行照射，使用四甲基氫氧化銨與水以1:8的體積比混合，晃動顯影處理后，在120℃熱板上進(jìn)行后烘處理；

4、s2、過濾納米線圖案：將au-tio2nws分散液與pbs緩沖液通過真空過濾系統(tǒng)過濾，au-tio2nws將按照聚偏氟乙烯濾膜上對應(yīng)的圖案進(jìn)行沉積；

5、s3、聚二甲基硅氧烷層的預(yù)處理：將聚二甲基硅氧烷分別旋涂至三張硅片上，得到三張聚二甲基硅氧烷層；將其中兩張聚二甲基硅氧烷層在70℃熱板上烘烤處理，形成兩塊半固化基底，其中一塊半固化基底作為pdms絕緣層，另一塊半固化基底作為pdms基底層；再將第三張聚二甲基硅氧烷層在80℃熱板上烘烤處理直至完全固化，形成pdms封裝層；

6、s4、將沉積有列引線導(dǎo)電層的聚偏氟乙烯濾膜與第三步制備得到的半固化的pdms絕緣層的頂面貼合，并在80℃加熱臺上進(jìn)行壓合轉(zhuǎn)印圖形處理；使用去離子水潤濕聚偏氟乙烯濾膜的背面后，將聚偏氟乙烯濾膜剝離，在pdms絕緣層上留下列引線導(dǎo)電層；重復(fù)上述步驟，將沉積有行引線導(dǎo)電層的聚偏氟乙烯濾膜與第三步制備得到的半固化的pdms基底層的頂面貼合，并在80℃加熱臺上進(jìn)行壓合轉(zhuǎn)印圖形處理；使用去離子水潤濕聚偏氟乙烯濾膜的背面后，將聚偏氟乙烯濾膜剝離，在pdms基底層上留下行引線導(dǎo)電層；根據(jù)行引線導(dǎo)電層中電極點(diǎn)的位置在pdms絕緣層上進(jìn)行激光打孔后，通過氧等離子體處理將帶有列引線導(dǎo)電層的pdms絕緣層和帶有行引線導(dǎo)電層的pdms基底層進(jìn)行鍵合；其中行引線導(dǎo)電層中同一行的電極點(diǎn)共用同一根引線，列引線導(dǎo)電層中同一列的電極點(diǎn)共用同一根引線；

7、s5、電極陣列的封裝：根據(jù)列引線導(dǎo)電層中電極點(diǎn)的位置以及行引線導(dǎo)電層中電極點(diǎn)的位置在pdms封裝層上進(jìn)行激光打孔后，通過氧等離子體處理將pdms封裝層與pdms絕緣層進(jìn)行鍵合，使行引線導(dǎo)電層的電極點(diǎn)和列引線導(dǎo)電層的電極點(diǎn)暴露并完成封裝；

8、s6、電極陣列的表面修飾：將pedot:pss的水性分散液噴涂至電極點(diǎn)表面，以降低電極陣列的阻抗。

9、優(yōu)選的，s1中，作為基底的親水性聚偏氟乙烯濾膜為圓形薄膜，其直徑為47mm，過濾孔的孔徑為0.22μm；紫外光刻機(jī)以400mj/cm2的能量進(jìn)行照射；前烘處理的時間為1min，后烘處理的時間為1min。

10、優(yōu)選的，s2步中，au-tio2nws分散液的制備步驟為：

11、s21、原材料的準(zhǔn)備：原材料包括tio2nws、hda、pvp、haucl4和hcl；其中tio2nws作為基礎(chǔ)材料；

12、s22、納米線的分散：將tio2nws、pvp及hda混合，隨后加入去離子水，制備成tio2nws分散液；pvp充當(dāng)封端劑，用于防止納米顆粒在合成過程中聚集，從而控制納米顆粒形貌和大小，同時確保最終產(chǎn)品的生物相容性；hda充當(dāng)溫和的還原劑，促進(jìn)金離子的受控還原，從而使金均勻沉積在tio2nws上；

13、s23、金沉積：使用微量注射泵將稀釋后的haucl4溶液分兩次滴加至tio2nws分散液中，其中先以1.4ml/min的速率添加10%的haucl4溶液，再以0.7ml/min的速率添加剩余的haucl4溶液；添加haucl4溶液的同時進(jìn)行磁力攪拌；金沉積過程在室溫下進(jìn)行，以確保沉積的均勻性；

14、s24、分散液的穩(wěn)定化：金沉積完成后，加入hcl以穩(wěn)定au-tio2nws的分散；隨著時間的推移，涂層顏色從灰棕色逐漸變?yōu)槌燃t色；

15、s25、將au-tio2nws分散液通過20μm孔徑的不銹鋼篩網(wǎng)過濾，去除大顆粒聚集物，過濾后的au-tio2nws分散液存儲至少一天后即可使用，以確保金涂層的穩(wěn)定。

16、優(yōu)選的，s23中磁力攪拌的速率為300rpm。

17、優(yōu)選的，s3中，聚二甲基硅氧烷旋涂至硅片的轉(zhuǎn)速為2000rpm，旋涂時間為30s；聚二甲基硅氧烷層在70℃熱板上烘烤處理的時間為6min。

18、優(yōu)選的，s4中，壓合轉(zhuǎn)印圖形處理時，壓力為0.2bar。

19、本發(fā)明提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)效果：本發(fā)明所述方法制備的柔性神經(jīng)電極陣列中，行引線導(dǎo)電層中同一行的電極點(diǎn)共用同一根引線，列引線導(dǎo)電層中同一列的電極點(diǎn)共用同一根引線，相較于傳統(tǒng)的全連接引線方式，使得n×n電極陣列的引線數(shù)量從n2減少到2n，極大地降低了線路的復(fù)雜性和成本；通過激光打孔技術(shù)實(shí)現(xiàn)分層引線連接，使電極點(diǎn)的連接更加緊湊高效；當(dāng)行列交叉點(diǎn)處相近的兩個電極點(diǎn)同時采集到異常腦電信號時，即可精確定位到異常信號源來自對應(yīng)區(qū)域；列引線導(dǎo)電層和行引線導(dǎo)電層的引線將采集到的腦電信號傳輸至電路處理模塊，電路處理模塊負(fù)責(zé)去除噪聲，并通過算法精確分析異常信號的來源；而且柔性神經(jīng)電極陣列能夠緊密貼合于大腦表面的褶皺區(qū)域，實(shí)現(xiàn)高保形貼附，進(jìn)一步保證了異常區(qū)域的精確定位。通過本發(fā)明所述方法制備得到的高密度柔性神經(jīng)電極陣列，不僅可以提高腦電信號的采集效率，還能顯著提升異常信號的定位精度。