本文關(guān)鍵詞：基于LIGA-like工藝的柔性MEMS微電極加工技術(shù)研究

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【摘要】：隨著近二十年來微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)研究的不斷發(fā)展,逐漸產(chǎn)生了一個新的分支領域Bio-MEMS。隨著人類對自身的生命健康越來越關(guān)注,生物醫(yī)療領域MEMS器件(Bio-MEMS)的應用也逐漸成為近年來微/納米工程領域的研究熱點,特別是對生物假體(可植入的藥物傳輸系統(tǒng)、神經(jīng)刺激器及骨骼生長刺激器)的應用。在這些假體當中,Bio-MEMS器件用于神經(jīng)接口的信號記錄和活性刺激,為神經(jīng)專業(yè)開辟了很大的機會,建立了中樞神經(jīng)及外圍神經(jīng)系統(tǒng)的人機交換界面。因此,作為神經(jīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),微電極陣列的研究已經(jīng)成為目前的研究熱點之一。一個新的問題也隨之出現(xiàn),就是可以使用可植入的微電極去刺激人的胃迷走神經(jīng)來幫助那些具有飲食困難的人。 本文圍繞植入式柔性微電極設計及其工藝制備過程展開研究,主要通過SU-8斜曝光技術(shù)、LIGA-like工藝、磁控濺射、圖形轉(zhuǎn)移制備基于PDMS薄膜的柔性生物微電極�；谏镝t(yī)學和臨床的考慮,首先是從較細的老鼠胃神經(jīng)(0.08mm)著手,對植入式微電極的結(jié)構(gòu)進行設計。根據(jù)加工工藝所用到的材料及設備等方面進行選擇和優(yōu)化設計,確定工藝制作流程,制備柔性微電極。同時,對電極制備過程中的相關(guān)工藝如斜曝光技術(shù)、PDMS倒模工藝、PDMS薄膜的氧等離子體處理進行了研究。然后對工藝技術(shù)的細節(jié)做了討論和研究,并對濺射有銀的PDMS表面進行了應變電阻進行了測試研究。最后通過這次的研究提出了有關(guān)微電極的神經(jīng)刺激器改進方案和發(fā)展前景。 所制備的微電極陣列為1×2,通道間距為240μm,通道寬度為80μm,深度大約為40μm,具有較好的成90。角的倒三角形貌。相比于傳統(tǒng)的微電極陣列(Helix, FINE),在相同底面積上,倒三角形能夠很好的包裹住神經(jīng)束,同時凹下去的通道結(jié)構(gòu)保證了電極刺激位點與神經(jīng)細胞的良好接觸,這有利于提高生物電刺激和信號傳輸?shù)男Ч?br/> 【關(guān)鍵詞】：LIGA-like工藝 柔性微電極 SU-8 斜曝光 PDMS 倒模
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP211.4;R318.04
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 微電極背景及意義9-10
• 1.2 微電極國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 篩狀電極10-11
• 1.2.2 卡夫電極11-13
• 1.2.3 螺旋電極13-14
• 1.2.4 劍狀電極14-15
• 1.2.5 針形電極陣列15-17
• 1.3 微電極研究的目的及內(nèi)容17-19
• 第二章 微電極設計19-33
• 2.1 基底和封裝材料19-22
• 2.2 電極和引線材料22-23
• 2.3 柔性微電極的設計23-28
• 2.3.1 基于 LIGA-like 工藝整體電極結(jié)構(gòu)的設計23-24
• 2.3.2 SU-8 斜曝光設計24-25
• 2.3.3 掩膜版的設計25
• 2.3.4 斜曝光裝置設計25-28
• 2.4 加工工藝的設計28-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 微電極陣列的制備工藝研究33-60
• 3.1 實驗設備33-36
• 3.2 微電極陣列制備工藝流程36-49
• 3.2.1 SU-8 襯底制備36-39
• 3.2.2 SU-8 通道制備39-41
• 3.2.3 PDMS 倒模41-46
• 3.2.4 濺射金屬46-47
• 3.2.5 微電極制圖47-49
• 3.3 相關(guān)工藝研究49-59
• 3.3.1 SU-8 斜曝光49-53
• 3.3.2 對濺射有銀的 PDMS 應變電阻研究53-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 微電極陣列制備表征及討論60-66
• 4.1 SU-8 通道制作60-61
• 4.1.1 SU-8 制備60
• 4.1.2 SU-8 通道制備60-61
• 4.2 PDMS 兩次倒膜61-64
• 4.2.1 PDMS 第一次倒膜61-62
• 4.2.2 PDMS 第二次倒模62-64
• 4.3 濺射金屬64-65
• 4.4 電極陣列制備65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 結(jié)論與展望66-69
• 5.1 工作總結(jié)66-67
• 5.1.1 設計工作的總結(jié)66-67
• 5.1.2 實驗工作的總結(jié)67
• 5.2 工作展望67-69
• 參考文獻69-81
• 攻讀碩士期間所取得的研究成果81-82
• 致謝82-83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：978565