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Zur Erzielung einer guten Haftung der Leiterbahnen ist es vorteilhaft, wenn beim Aufbringen der Leiterbahnen in an sich bekannter Weise zuerst eine Haftschicht, vorzugsweise aus Chrom oder Titan, danach eine Leiterschicht, z. B. aus Gold oder Silber, und darauf eine Deckschicht, z. B. aus Chrom oder Titan, aufgedampft wird.
In diesem Zusammenhang hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn vor dem Einziehen der Drähte und gegebenenfalls nach dem Ausgiessen der Bohrungen die Sondenaussenfläche poliert wird.
Zur Erzielung einer besonders guten Kontaktierung, insbesondere des Anschlusses der Drähte an die Kontaktflächen kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass nach dem auf das Ausgiessen der Bohrungen erfolgenden Polieren im Bereich der Bohrungen Auflagen aus elektrisch leitfähigem Ku. iststoff aufgebracht werden und danach die Sonde wenigstens im Bereich dieser Bohrungen poliert wird.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, dass als Isolierschicht eine Siliziumnitridschicht durch plasmaunterstützte Abscheidung aus der Gasphase aufgebracht wird, wodurch eine sehr gute Abdeckung der empfindlichen Sensorzonen und Leiterbahnen erzielt wird.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen : Fig. l eine erfindungsgemässe Sonde, die Fig. 2 und 3 die Anordnung der Drähte in der Sonde, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Sonde, Fig. 5 eine vergrösserte Ansicht der Sonde und die Fig. 6 und 7 eine vergrösserte Ansicht der Anordnung der Sensorzonen und einen Schnitt durch diese.
Die Sonde weist einen eigentlichen Sondenteil--1--auf, der mit einem Führungsrohr--2--
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--3-- geführt sind, wobei einedenteils--1--wird nun so vorgegangen, dass nach dem Anbringen der Schrägbohrungen --5-- in diese Schrägbohrungen ein dünner lackisolierter etwa 50 ! l dicker Kupferdraht hindurchgeführt wird. Sodann werden diese Bohrungen --5-- mit einem elektrisch isolierenden, gewebeverträglichen Material --10--, einem Kunstharz, insbesondere einem Epoxydharz, einem Kleber auf Silikatbasis, einem Keramikkleber od. dgl. ausgegossen. Praktisch kommt hiefür jedes Material in Frage, das darüber hinaus auch noch eine entsprechende mechanische Festigkeit hat, und chemisch resistent ist.
Sodann wird die Oberfläche des Sondenteils --1-- auf etwa 0, 25 ! l poliert, wobei zufolge dieses Poliervorganges die Materialbereiche--6--, z. B. Epoxydharzbereiche (Fig. 2), tiefer ausgearbeitet werden, als die Oberfläche des Trägermaterials, da das Trägermaterial eine grössere
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soll es sich um dasselbe bzw. um ein ähnliches Material handeln, das zum Ausgiessen verwendet wurde, damit der gleiche Ausdehnungskoeffizient vorliegt. Die elektrische Leitfähigkeit dieses Materials wird z. B. durch Silberpartikel gewährleistet. Sodann wird das Werkstück nochmals poliert und sodann mit Photolack behandelt, um die in Fig. 5 gezeigte Struktur zu erhalten.
In Fig. 5 sind die eigentlichen Sensorzonen mit --6-- bezeichnet, mit --7-- die Leiterbahnen, die die Sensor- zonen --6-- mit den Kontaktflächen --8-- elektrisch verbinden, welche mit den durch die Schräg-
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--5-- nachteil --1-- zylindrische Gestalt hat und somit die herkömmlichen Belichtungstechniken nach dem Stand der Technik nicht anzuwenden sind, wird zweckmässigerweise eine flexible Maske verwendet,
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welche um die mit Photolack beschichtete Sonde herumgewickelt wird und danach eine Kontakt- belichtung ohne weiteres ermöglicht.
Diese erfindungsgemässe Technologie der flexiblen Maske ist auf Sonden zylindrischer Gestalt nicht beschränkt, sie kann in vorteilhafter Weise bei jeder be- liebigen gekrümmten und/oder aus Polygonzügen zusammengesetzten Gestalt angewendet werden.
Die Konfiguration der Maske entspricht dem Leiterbild gemäss Fig. 5. Nach der Belichtung wird die Maske entfernt und wenn es sich um einen positiven Photolack handelt, so erfolgt dessen Ablösung dort, wo belichtet wurde. Auf diesen, in solcher Art freigelegten, Keramikgrund wird nun z. B. zuerst Chrom aufgedampft, dann Gold und dann wieder Chrom. Das Chrom hat allein den Zweck eines Haftvermittlers. Alternativ kann auch zuerst an Stelle von Chrom Titan, dann Gold und dann wieder Titan bzw. zuerst Titan, dann Silber und dann wieder Titan aufgedampft werden. Danach wird die gesamte Sonde mit einer Isolierschicht --10-- aus Si3 N4 (Siliziumnitrid) überzogen. Diese Rundumisolierung des Sondenteils --1-- ist durch eine plasmaunterstützte Abscheidung von Si, N. aus der Gasphase möglich.
Darauffolgend werden die Sensorzonen --6-- bis zur Leiterschicht durchgeätzt, so dass diese Zonen freiliegen. Auf diese geätzten Stellen werden die für den jeweiligen Sensor geeigneten Materialien aufgebracht, z. B. für einen Temperatursensor Germanium, für Elektro-Enzephalogramm-Sonden oder Chlorionen-Sonden Silber-Silberchlorid Ag/AgCl, für Sauerstoffpartialdrucksonden Gold, für PH-Sonden Palladium Pd oder für Reizsonden Tantal, wie dies aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, überdecken die Kontaktflächen --8-- die Bohrungen --5--, durch die die isolierten Drähte --9-- geführt sind, wobei die Verbindung der Drähte --9-- mit den Kontaktflächen --8-- über den leitenden Kunststoff erfolgt, mit dem die Bohrungen --5-- im Anschlussbereich ausgegossen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Biomedizinische Sonde, insbesondere Gehirnsonde, die als Hohlsonde ausgebildet ist und an ihrer Aussenfläche mehrere Sensorzonen aufweist, die mittels durch von innen nach aussen führende Bohrungen geführter, in der zentralen Bohrung verlaufender isolierter Drähte mit Anschlüssen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Sondenaussenfläche die Sensorzonen (6) in an sich bekannter Weise über Leiterbahnen (7) mit Kontaktflächen (8) verbunden sind, und an diese Kontaktflächen (8) die durch vorzugsweise schräge Bohrungen (5) zur zentralen Bohrung geführten isolierten Drähte (9) angeschlossen sind und diese Anschlussdrähte in die von innen nach
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To achieve good adhesion of the conductor tracks, it is advantageous if, when applying the conductor tracks in a manner known per se, first an adhesive layer, preferably made of chromium or titanium, and then a conductor layer, e.g. B. of gold or silver, and thereon a top layer, for. B. made of chrome or titanium.
In this context, it has proven to be expedient if the outer surface of the probe is polished before the wires are drawn in and, if necessary, after the bores have been poured out.
In order to achieve particularly good contacting, in particular the connection of the wires to the contact surfaces, it can be provided according to a further feature of the invention that after the polishing is carried out on the pouring of the bores, pads made of electrically conductive Ku. Is applied material and then the probe is polished at least in the area of these holes.
It has proven particularly favorable that a silicon nitride layer is applied as the insulating layer by plasma-assisted deposition from the gas phase, as a result of which very good coverage of the sensitive sensor zones and conductor tracks is achieved.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows a probe according to the invention, FIGS. 2 and 3 show the arrangement of the wires in the probe, FIG. 4 shows a longitudinal section through a probe, FIG. 5 shows an enlarged view of the probe and FIGS. 6 and 7 show an enlarged view View of the arrangement of the sensor zones and a section through them.
The probe has an actual probe part - 1 - which is connected to a guide tube - 2--
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--3-- are guided, one of which - 1 - is now carried out so that after the oblique holes --5-- have been made, a thin, lacquer-insulated about 50! l thick copper wire is passed through. Then these holes --5-- are filled with an electrically insulating, tissue-compatible material --10--, a synthetic resin, in particular an epoxy resin, a silicate-based adhesive, a ceramic adhesive or the like. Practically any material can be considered that also has a corresponding mechanical strength and is chemically resistant.
Then the surface of the probe part is --1-- to about 0, 25! l polished, whereby according to this polishing process the material areas - 6--, z. B. epoxy resin areas (Fig. 2), worked out deeper than the surface of the substrate, since the substrate has a larger
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it should be the same or a similar material that was used for the pouring so that the same coefficient of expansion is present. The electrical conductivity of this material is such. B. guaranteed by silver particles. The workpiece is then polished again and then treated with photoresist to obtain the structure shown in FIG. 5.
In Fig. 5, the actual sensor zones are designated with --6--, with --7-- the conductor tracks that electrically connect the sensor zones --6-- with the contact areas --8--, which with the through the oblique
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--5-- disadvantage --1-- has a cylindrical shape and therefore the conventional exposure techniques of the prior art cannot be used, a flexible mask is expediently used,
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which is wrapped around the probe coated with photoresist and then enables contact exposure without further ado.
This flexible mask technology according to the invention is not limited to probes of cylindrical shape; it can be used advantageously in any curved shape and / or composed of polygonal lines.
The configuration of the mask corresponds to the conductor pattern according to FIG. 5. After the exposure, the mask is removed and if it is a positive photoresist, it is removed where the exposure was. On this, exposed in such a way, ceramic base is now z. For example, chrome was first vapor-deposited, then gold and then chrome again. The chrome has the sole purpose of an adhesion promoter. Alternatively, instead of chrome, titanium, then gold and then again titanium or first titanium, then silver and then again titanium can be vapor-deposited. The entire probe is then covered with an insulating layer --10-- made of Si3 N4 (silicon nitride). This all-round insulation of the probe part --1-- is possible by plasma-assisted deposition of Si, N. from the gas phase.
Then the sensor zones --6-- are etched through to the conductor layer, so that these zones are exposed. The materials suitable for the respective sensor are applied to these etched areas, e.g. B. for a temperature sensor germanium, for electro-encephalogram probes or chlorine ion probes silver-silver chloride Ag / AgCl, for oxygen partial pressure probes gold, for PH probes palladium Pd or for stimulation probes tantalum, as can be seen from FIGS. 6 and 7 .
As can be seen from FIG. 5, the contact surfaces --8-- cover the bores --5-- through which the insulated wires --9-- are guided, the connection of the wires --9-- to the contact surfaces --8-- over the conductive plastic with which the holes --5-- are poured out in the connection area.
PATENT CLAIMS:
1. Biomedical probe, in particular a brain probe, which is designed as a hollow probe and has a plurality of sensor zones on its outer surface, which are connected to connections by means of insulated wires which run through the central bore and run through the central bore, characterized in that on the Outside of the probe, the sensor zones (6) are connected in a manner known per se via conductor tracks (7) to contact surfaces (8), and to these contact surfaces (8) which are connected by insulated wires (9) which are preferably led to the central bore through oblique bores (5) and these leads into the inside out
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