[发明专利]一种神经刺激器及其制作方法

说明书

本发明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。制作方法采用激光打孔、电镀通孔等加工技术，激光焊的封装方式。本发明采用倒装焊工艺连接微电极与刺激芯片，极大减少了刺激器植入过程中造成的组织损伤，本发明制作方法过程简单，周期短。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。

技术领域

本发明属于生物医学工程技术领域，具体涉及一种神经刺激器及制作方法。

背景技术

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，并且改进神经刺激器的制作方法。

发明内容

为此，本发明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及其制作方法。

为解决上述技术问题，本发明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。