用于电刺激的植入式铂黑微电极

传统的植入式电刺激微电极表面积小,电极／组织界面阻抗高,并且电荷存储容量（CSC）小,这些都会增加植入式系统的功耗并影响电刺激效果．提出了一种在电极点电镀铂黑的方法来增加微电极的有效面积（ESA）．通过在超声波浴下使用脉冲电流电镀的方法,可以极大地增加微电极的ESA,降低界面阻抗并增加CSC和电荷注入容量．铂黑微电极的几何特性和电学特性分别由扫描电子显微镜（SEM）和电化学分析仪测定,并与未镀铂黑的电极特性进行了对比,对铂黑镀层的机械稳定性也做了相应的测试．实验结果表明,铂黑镀层的纳米结构使铂黑电极相比普通铂电极界面阻抗降低了1／16,CSC扩大13倍．在5min的室温超声波衰减实验中,阴极电荷存储容量（CSCc）仅减小20％．     

基于PDMS的芯片电极多层互连系统的研究

本文提出了一种基于PDMS(聚二甲基硅氧烷)基底的芯片电极多层互连方法,应用MEMS(微电子机械系统)技术将芯片和电极进行了芯片级的互连,系统集成度高,尺寸小。相比传统的单层互连方法,在相同面积上互连电极数多。并且使用PDMS作为基底材料,大大降低了传统的以硅为基底的加工成本。制备的芯片电极多层互连系统芯片和电极互连数量多,各层绝缘层为绝缘性能良好的柔性Parylene(聚对亚苯基二甲基)薄膜,为柔性多层高密度线路互连技术提供了一种新方法。     

基于Parylene的柔性生物微电极阵列的制作

在神经工程中,微电极阵列是神经系统与外界电子电路的接口,其性能决定了整个神经系统的信号采集和刺激的效果.提出了一种基于Parylene的半球形柔性生物微电极阵列.在微电极的制备过程中,使用了光刻胶热熔技术和MEMS技术.半球形形貌的微电极有利于形成和神经组织的良好接触,并且相比同底面积的平板电极,表面积增加为2倍,这有利于降低界面阻抗,降低系统功耗.使用化学气相沉积法沉积Parylene C薄膜作为微电极的封装材料,它具有良好的生物相容性和柔性,可以降低对神经组织的损害.实验结果表明,与此半球形微电极底面积大1.3倍的平板电极相比,半球形微电极的界面阻抗下降了55%,并且界面阻抗随着微电极顶部开口直径的变化而变化.使用Comsol有限元软件进行了电极/组织液液面流出电流密度仿真,仿真结果也表明,微电极的流出电流密度也随着微电极顶部开口直径的变化而变化,因此可以通过调整微电极顶部开口直径来调节电流密度,从而满足不同部位需要不同电流密度刺激的要求.     

基于UG的自动化虚拟装配系统的研究与开发

对UG软件的二次开发工具UG/OPEN API和其虚拟装配的原理进行了深入研究.以Microsoft Visual C 6.0为集成环境,UG/OPEN API为开发接口程序,UG为CAD平台,开发具有自动装配功能的虚拟装配系统.同时阐述了该系统的关键技术,并给出了落料模的自动装配实例.     

基于MEMS技术的异平面空心金属微针

MEMS微针的一个重要应用是透皮给药.文中提出了一种基于MEMS技术的异平面空心金属微针.该微针首先利用硅(100)面刻蚀技术在硅片上刻蚀出深度为330μm的倒四棱锥,然后采用电镀技术电镀出壁厚为50μm的空心金属倒四棱锥.从背面开出微流道并去除残余硅,就得到了倾斜角度为70.6°的异平面金属空心微针.最后采用ANSYS有限元仿真软件建立微针模型,验证了微针具有足够的强度.     

真空沉积掺杂制备PARYLENE功能薄膜研究

本文介绍了高分子材料PARYLENE的真空沉积机理及其优越性和不足。提出了一种在PARYLENE真空沉积过程中引入机械掺杂制备具有特定功能的PARYLENE高分子薄膜的方法并给出了掺杂试验设备设计方案。最后提出了影响机械粉体掺杂效果的几个因素。     

聚合物Parylene C薄膜的反应离子刻蚀研究

首先简要介绍了聚合物Parylene,并以Parylene C薄膜为原料,进行反应离子刻蚀,着重研究了功率和工作气压对刻蚀速率的影响,并给出了优化的刻蚀工艺参数.结果表明,刻蚀速率随功率增加而增大,当功率为80 W时,刻蚀速率达到0.44μm/min,适当增大功率有利于各向异性刻蚀.刻蚀速率在一定范围内随气压增大而增大,工作压力为10.67 Pa时,刻蚀速率达到0.47μm/min;当气压超过10.67 Pa后,刻蚀速率基本保持不变.