CN101961528B - 神经刺激及反应监控的装置及其系统以及装置的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种神经刺激及反应监控的装置及其系统以及装置的制备方法。神经刺激及反应监控的探针装置连接于主机且包含：柔性衬底、调制及解调模块、单芯片系统单元以及多个生物探针。调制及解调模块及单芯片系统单元可集成后封装于柔性衬底上，调制及解调模块用于解调(demodulation)接收或调制(modulation)传送微波经编码(coded)信号。单芯片系统单元将微波经编码信号解码(decode)后，并经过转换处理，获取电神经刺激驱动信号。生物探针凸设于柔性衬底，且电耦合于单芯片系统单元。生物探针用于将电刺激驱动信号传导到表皮神经，或是将神经反应信号，经由单芯片系统单元接收，放大，分析，分类及编码(encode)，再交由调制及解调模块调制(modulation)后传给天线，回送到主机进行监控及分析。

Description

神经刺激及反应监控的装置及其系统以及装置的制备方法

技术领域

本发明涉及一种神经刺激及反应监控的装置与系统，明确地说涉及一种运用无线识别标签技术以及使用低温工艺和柔性基材所制作的神经刺激及反应监控的装置及其系统。

背景技术

用于生物神经刺激及反应监控的传统微阵列生物探针制作于坚硬的硅晶片衬底上，此类微阵列生物探针不仅重且易碎，又需要高温工艺来制作，而且制造成本也非常高。再者，传统微阵列型生物探针，无法依据待测生物体的外型轮廓来设计与安置，使得生物探针与待测物的接触效果受到影响。

此外，由坚硬的硅晶片衬底所制成的传统微阵列型生物探针需设置额外的装置，以将取出信号进行信噪比及阻抗匹配等处理。因此，传统微阵列型生物探针，在制作上需要许多花费且其复杂度高。

另外，传统微阵列型生物探针通常与处理信号的薄膜晶体管放大器集成，此集成虽可以提高信噪比及阻抗匹配等性能，但是由于薄膜晶体管放大器的制作需要增加额外的工艺，因此其成本高昂且不易制作。

就现有微阵列型生物探针的技术来说，仍缺乏一种可以大量简单制造、成本低廉、可依据待测生物体的外型轮廓来设计与安置、以及可同时提高信噪比与阻抗匹配性能的微阵列型生物探针装置。因此，有必要发展出新的微阵列生物探针装置。

发明内容

本发明揭示一种神经刺激及反应监控的探针装置及其系统，其运用无线传输技术以及印刷电路板工艺技术而制作出可大量生产且成本低廉，并可依据待测生物体的外型轮廓安置，且可提高信噪比与阻抗匹配性能的经改进的探针装置。

本发明的实施例的神经刺激及反应监控的探针装置包含柔性衬底、调制及解调模块、单芯片系统单元、天线以及多个生物探针。调制及解调模块设于所述柔性衬底上，其用于解调接收或调制传输微波经编码信号。天线形成于所述柔性衬底上且耦合于所述调制及解调模块。单芯片系统单元耦合于所述调制及解调模块，其中所述单芯片系统单元将所述微波经编码信号解码后，并经过转换处理，以获取电神经刺激驱动信号，及/或所述单芯片系统单元，经由接收，放大，分类及编码神经反应经编码信号后，再交由所述调制及解调模块调制后传给所述天线，回送到所述主机进行监控及分析。多个生物探针，凸设于所述柔性衬底且电耦合于所述单芯片系统单元，所述生物探针用于传送所述电神经刺激驱动信号及/或神经反应信号。

在实施例中，调制及解调模块及单芯片系统单元是系统级封装(System In Package，SIP)于所述柔性衬底上的。

本发明的实施例的神经刺激及反应监控系统包含前述的探针装置、收发装置以及主机。收发装置用于调制(modulation)传送或解调(demodulation)接收微波的经编码(encoded)信号。主机耦合于所述收发装置，所述主机用于提供电神经刺激驱动信号的密码。

在实施例中，单芯片系统单元可经由所述生物探针将神经反应信号接收，放大，分析，分类及编码(encode)，再交由调制及解调模块将经编码信号调制(modulation)后传给天线，回送到主机进行神经反应的监控及分析。該單晶片系統單元可為如嵌入式單晶片系統單元。

本发明揭示一种神经刺激及反应监控的探针装置的制备方法，其包含下列步骤：在柔性衬底的表面上形成第一二氧化硅层；在所述第一二氧化硅层上形成图案化的所述P型掺杂多晶硅层，其中所述图案化的P型掺杂多晶硅层包含多个接触焊垫；在所述图案化的P型掺杂多晶硅层上形成第二二氧化硅层；在所述第二二氧化硅层上形成线路层，其中所述线路层包含天线、多个芯片焊垫与耦合于所述芯片焊垫的至少一探针焊垫；在P型掺杂多晶硅层的所述接触焊垫的位置上，形成暴露所述接触焊垫的开口；在所述线路层与所述接触焊垫上形成金层，并将所述线路层与所述接触焊垫电相连；将芯片倒装接合于所述线路层的所述芯片焊垫，其中所述天线电耦合于所述芯片；以及在各所述探针焊垫上形成多个导孔，并将多个生物探针相对应地穿置并固定于所述导孔。

附图说明

图1显示本发明的实施例的生物神经刺激及反应监控系统的示意图；

图2显示本发明的实施例的神经刺激及反应监控的探针装置的示意图；

图3是图2沿A-A′割面线的截面图；

图4显示本发明的实施例的柔性衬底上形成各薄膜层的示意图；

图5显示本发明的实施例的图案化P型掺杂多晶硅层的流程示意图；

图6显示本发明的实施例的P型掺杂多晶硅层上形成金属层的流程示意图；

图7A显示本发明的实施例的图案化P型掺杂多晶硅层上的金属层的示意图；

图7B是图7A沿B-B′割面线的截面图；

图8A显示本发明的实施例的柔性衬底的金属层上镀金层的示意图；

图8B是图8A沿C-C′割面线的截面图；

图9A显示本发明的实施例的柔性衬底上倒装接合与植针穿孔的示意图；

图9B是图9A沿D-D′割面线的截面图；

图9C显示本发明的实施例的植针治具板的示意图；

图10显示本发明的实施例的生物探针的示意图；及

图11显示本发明的实施例的具有P型掺杂多晶硅电极的电容示意图。

具体实施方式

图1显示本发明的实施例的神经刺激及反应监控系统的示意图。神经刺激及反应监控系统100包含探针装置102、收发装置104以及主机106。探针装置102包含天线118、调制及解调模块120、整流模块110、电阻电容电路112、单芯片系统单元114及多个生物探针116，其中探针装置102建置于柔性衬底上。在实施例中，调制及解调模块120、整流模块110、及单芯片系统单元114可集成于芯片108中。天线118可形成于所述柔性衬底上，而调制及解调模块120设于所述柔性衬底上，其用于解调发自收发装置104的神经刺激微波经编码信号，以及向所述收发装置104调制回传神经反应的微波经编码信号，此调制回传动作即是注入载波，而使其成为适合传送的电波信号。

整流模块110电连接于天线118，其用于利用天线118接收的微波信号产生直流电源。当探针装置102设定在无源模式(passive mode)时，所述探针装置102由所述直流电源来驱动。一般来说，为了节省探针装置102的能量，当探针装置102不工作时，可将其工作模式由有源(active mode)切换为无源模式，待收到收发装置104的微波信号时才进行启动唤醒工作。如收到的信号很弱且要将信号发射回收发装置104时，才启动有源工作模式。否则仍可以无源模式，将微波信号回传给收发装置104。

单芯片系统单元114分别耦合于调制及解调模块120、整流模块110、电阻电容电路112及多个生物探针116。单芯片系统单元114可接受整流模块110产生的电流或电压，使其在无源模式下仍可操作。电阻电容电路112也形成于柔性衬底上，其用于向所述单芯片系统单元114提供时钟信号，借以驱动所述单芯片系统单元114。单芯片系统单元114接受调制及解调模块120接收解调的微波经编码信号，并将其解码后，转换送出电神经刺激驱动信号。单芯片系统单元114利用连接于生物探针116的导线122，将所述电神经刺激驱动信号传送到生物探针116，使位于皮肤下的表皮神经获得刺激或治疗。在本实施例中，单芯片系统单元114电连接于调制及解调模块120，使其可直接将从天线118接收的微波经编码信号解码。

此外，单芯片系统单元114另外可通过生物探针116，从表皮神经获取其神经反应信号，借此以监测表皮神经受刺激或治疗后的反应。单芯片系统单元114取得表皮神经的神经反应信号，经放大，分析及分类，将所述神经反应信号编码(encode)后，再传送到调制模块120。调制模块120将所述神经反应经编码信号注入到载波，使其成为适合传送的电波，然后将所述电波传送回收发装置104。

在本案的实施例中，单芯片系统单元114可经由所述生物探针116将神经反应信号接收，放大，分析，分类及编码(encode)，再交由调制及解调模块120将经编码信号调制(modulation)后传给天线，回送到主机106进行神经反应的监控及分析。該單晶片系統單元可為如嵌入式單晶片系統單元。

收发装置104用于传送与接收微波经编码信号，其包含天线124及收发模块126。收发模块126电连接到主机106，收发模块126用于调制传送与解调接收给予的微波经编码信号。当主机106提供神经刺激信号给生物探针116时，所述刺激经编码信号为收发模块126所调制使其可由天线124发射传送到探针装置102；而当收发模块126接收到神经反应信号所调制而成的微波经编码信号后，其从所述微波经编码信号解调出所述神经反应经编码信号，并将所述神经反应经编码信号传送给主机106，使主机106解码后得以借此监控、分析或判断所述神经刺激信号的反应或疗效。在实施例中，主机106包含用于提供所述电神经刺激驱动信号的密码。

图2显示本发明的实施例的神经刺激及反应监控的探针装置102的示意图。参照图2与图3，探针装置102建构于柔性衬底202上，其包含柔性衬底202、形成于所述柔性衬底202的表面204上的线路层206、倒装接合于所述线路层206的芯片108、电连接于所述线路层206的多个生物探针群组212，及于有源模式下提供电源的电池210。柔性衬底202上另外形成以P型掺杂多晶硅为材料而建构的多个电阻214和电容216。电阻214和电容216的电极与线路层206及两者间的绝缘层(未绘出)构成参与探针装置102操作的薄膜无源元件。线路层206还包含天线118，所述天线118设置于芯片108两侧，并与其耦合。

在本案的实施例中，芯片108可为无线射频识别芯片(RFID chip)，其是以系统级封装(System In Package，SIP)方式，集成整流模块110，单芯片系统单元114及调制及解调模块120而成。将天线118做在柔性衬底202上，而后在相同的柔性衬底202上制作生物探针116，并令其与芯片108集成，即可以无线方式进行生物神经的刺激及反应的监控。参照图2，本发明尚可在探针装置的柔性衬底四周或边缘，挖设多个洞口446以利穿入绳子即可固定在待测者的身上，非常轻便。

图4至图9B是显示本发明的实施例的探针装置的流程图。参照图4所示，首先在柔性衬底202的背面先蒸镀二氧化硅层402(厚度为1到10微米)，作为后续微阵列生物探针、天线，及电阻电容的隔热及防湿层。之后，涂上一层正极性的光致抗蚀剂404(厚度为0.5到5微米)，然后加以烤干，所述光致抗蚀剂404具有保护二氧化硅及及防湿层的效用。在柔性衬底202的正面也蒸镀二氧化硅层406(厚度为1到10微米)。接着，在二氧化硅层406上用电子枪蒸镀含有P型掺杂(p-type impurity)及硅等粉末的混合物，使其形成含有P型掺杂的无定形硅层(其厚度为10到250微米)。之后，再以激光进行退火，使所述无定形硅转变成含有P型掺杂的多晶硅层408，以作为电阻和电容的电极等的结构。最后，再涂上一层负极性的光致抗蚀剂410(厚度为0.5到5微米)，并加以烤干。

参照图4与图5所示，利用第一块光掩模及黄光工艺，在柔性衬底202的正面，定义保护P型掺杂的多晶硅电阻及电容结构的光致抗蚀剂410(利用照紫外线使其由负极性转变成长键)。经过显影工艺后，未曝光部分的光致抗蚀剂410即被移除。接着，利用KOH溶液，将未被光致抗蚀剂410保护的P型掺杂多晶硅层408蚀刻掉，之后用有机溶剂丙酮以湿式蚀刻法或用臭氧灰化法(ozone ashing)去掉正面保护的光致抗蚀剂410，即形成电阻214。

参照图6所示，再于图案化后的P型掺杂多晶硅层412上蒸镀二氧化硅层414(厚度为1到10微米)，以作为绝缘层。接着，用电子枪蒸镀铬层416及镍层418等两层金属，作为后续制作天线、金属电阻，生物探针，及连接电源与传导信号的导线。之后，涂上一层负极性的一般光致抗蚀剂420(厚度为0.5到5微米)，然后加以烤干。

参照图6、图7A和图7B所示，利用第二块光掩模，并运用黄光工艺，于光致抗蚀剂420上定义出长键光致抗蚀剂区(这些部分的光致抗蚀剂原为负极性，照到紫外线之后转变成长键)，并借以保护电阻422、天线118、探针焊垫424及连接电源与传导信号等导线426部分。经过显影工艺后，即可去掉非定义的部分。然后，用蚀刻金属铬及镍的溶液，将铬层416及镍层418上未受光致抗蚀剂保护的部分蚀刻掉。而留下来的金属即形成线路层206，其中包含电阻422、天线118、探针焊垫424、及连接电源与传导信号的导线426等。最后，用有机溶剂丙酮以湿式蚀刻法或利用臭氧灰化法，将光致抗蚀剂去掉。

在另一实施例中，线路层206的制作可由先定义出一层厚光致抗蚀剂SU-8，将要制作的电阻422、天线118、探针焊垫424、及导线426所在位置上的光致抗蚀剂去除，然后，蒸镀铬及镍金属。最后，用剥离工艺(lift-off process)去掉光致抗蚀剂，即可留下线路层206上的各种结构。

参照图7A、图8A和8B，接着涂上一层负极性的光致抗蚀剂(厚度为0.5到5微米)，而后烤干。再用第三块光掩模，并运用黄光工艺，定义出如图7A所示的电阻214对外连线的接触焊垫428、天线118、探针焊垫424、及连接电源与传导信号的导线426等的结构。经过显影工艺后，再蚀刻覆盖在多晶硅的电阻214对外连线接触焊垫428上的铬、镍及二氧化硅。之后，即可以用无电电镀工艺(electroless platingprocess)在接触焊垫428及其相邻的导线426上的焊垫430、天线118、探针焊垫424、以及连接电源及传导信号的导线426等部分的铬及镍薄膜上，镀上金层443(厚度为0.01到0.5微米)。此种由铬、镍及金等三层金属结构的导电能，不仅超过传统用网印银胶制作的方式，另一方面对于柔性衬底202的附着性能也会更好。

参照图8A、图9A和图9B，接着在芯片焊垫432和天线馈送端434(如图8A所示)上形成相对应的金属凸块，然后以倒装式接合技术，对准天线馈送端434及连接电源及传导信号的导线的芯片焊垫432，运用热摩擦挤压法，将芯片108焊接在柔性衬底202上。之后，利用钻孔机，依照所需直径及排列形式在各探针焊垫424上进行导孔436钻孔(如图9A和9B所示)。最后即是将生物探针插置入各导孔436。在进行植针时，先要将柔性衬底202与置于柔性衬底202下方的植针治具板445对准。植针治具板445上与探针焊垫424相对应的位置具有植针所需的凹洞(如图9C所示)，当生物探针穿过柔性衬底202的导孔436后，针尖会穿越治具板445上凹洞的底部。之后，再用冲床或箝子，将生物探针露出的部分裁切整齐。然而其中裁切后的生物探针要露出探针焊垫424固定长度，以备后续银胶网印工艺所需。最后，以导电胶(如银胶)对探针焊垫424及生物探针进行网印，使其完成电连接。

参照图10，植针前各生物探针116先要以冲床或斜口箝等，将每根探针的针头裁切具有35°到55°之间的斜角θ，以便于使用时，可容易地刺破生物表皮真皮层、深入皮层，以到达可刺激神经量取反应信号之处。优选地，探针的针头的斜角θ可为45°。生物探针116所使用的材料，可为外层镀氮化钛(titanium nitride；TiN)或钛金属的不锈钢、钨丝、镍铬丝等。

参照图11，如图2所示的电容216可利用前述的工艺步骤来制作，其以P掺杂多晶硅作为下层电极437，而以金属铬、镍及金等三层做为上层电极438，并以金导线440做为上、下电极438和437对外连接导线，其中是以二氮化硅442或其他绝缘材料，作为上、下电极438和437间的绝缘介质。电容216可耦合于天线以调整其共振频率值；电容216也可应用于前述图1的电阻电容电路112，或运用在电源及信号滤波之用。

综上所述，本发明的探针装置及其系统运用RFID技术以及印刷电路板工艺技术以将天线制作于柔性衬底上，然后在相同的柔性衬底上制作微型阵列生物探针。柔性衬底并集成设置RFID标签芯片，使所述探针装置可利用无线传输的方式而进行生物神经的刺激及反应的监控。本发明揭示的技术可以用无线方式控制RFID标签芯片，送出不同的刺激信号，并将微阵列生物探针所获得的神经反应信号就近在单芯片系统单元内的放大器(如仪表放大器，instrumentation amplifier)进行放大，以提高信噪比及阻抗匹配性能。而仪表放大器所需要的多个外接电阻，也可以运用前述214电阻或422电阻工艺，做在柔性基材上，以节省单芯片系统的面积，及降低电阻因能量消耗会对单芯片系统所产生的不良散热问题。此外，将生物探针制作在柔性衬底上，可使其依据待测生物体的外型轮廓来安置，如此生物探针的接触效果会较好。

如上揭示了本发明的技术内容及技术特点，然而所属领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示内容而作种种不背离本发明精神的替换及修改。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本发明的替换及修改，并为以上权利要求书所涵盖。

Claims (20)

1.一种神经刺激及反应监控的探针装置，其无线耦合于主机，其特征在于所述探针装置包含：

柔性衬底；

调制及解调模块，其设于所述柔性衬底上，所述调制及解调模块用于解调接收或调制传输微波经编码信号；

天线，其形成于所述柔性衬底上，耦合于所述调制及解调模块；

单芯片系统单元，其耦合于所述调制及解调模块，其中所述单芯片系统单元将所述微波经编码信号解码后，并经过转换处理，以获取电神经刺激驱动信号，及/或所述单芯片系统单元，经由接收，放大，分类及编码神经反应经编码信号后，再交由所述调制及解调模块调制后传给所述天线，回送到所述主机进行监控及分析；以及

多个生物探针，其凸设于所述柔性衬底且电耦合于所述单芯片系统单元，其中所述柔性衬底固定在皮肤上，使得可将电刺激驱动信号传导到表皮神经或从表皮神经获取神经反应信号；

其中所述探针装置依据待测生物体的外型轮廓安置；

所述柔性衬底四周或边缘挖设多个洞口，以便穿入绳子；

所述生物探针的针头裁切具有35°到55°之间的斜角；

所述生物探针的材料是外层镀氮化钛或钛金属的不锈钢、钨丝或镍铬丝；

所述单芯片系统单元倒装接合于所述柔性衬底；

单芯片系统单元/芯片是嵌入式单芯片。

2.根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于其进一步包含用于调整天线共振频率值的薄膜电容，所述薄膜电容形成于所述柔性衬底上且耦合于所述天线。

3.根据权利要求2所述的探针装置，其特征在于其中所述薄膜电容包含以P型掺杂多晶硅层为材料的下层电极、上层电极、及介于所述上层电极与下层电极之间的绝缘层。

4.根据权利要求3所述的探针装置，其特征在于其进一步包含电连接到所述天线的整流模块，所述整流模块利用所述微波信号产生直流电源。

5.根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于其进一步包含电阻电容电路，所述电阻电容电路形成于所述柔性衬底上且与所述单芯片系统单元耦合，所述电阻电容电路用于向所述单芯片系统单元提供时钟信号，其中所述电阻电容电路包含至少一第一薄膜电阻及至少一薄膜电容。

6.根据权利要求5所述的探针装置，其特征在于其中所述电阻电容电路进一步包含多个第二薄膜电阻，而所述单芯片系统单元进一步包含放大器，其中所述多个第二薄膜电阻连接于所述放大器。

7.根据权利要求6所述的探针装置，其特征在于其中所述薄膜电容包含以P型掺杂多晶硅层为材料的下层电极、上层电极、及介于所述上层电极与下层电极之间的绝缘层，而所述电阻是以P掺杂多晶硅材料制作的。

8.根据权利要求6所述的探针装置，其特征在于其中所述放大器为仪表放大器。

9.一种神经刺激及反应监控的系统，其特征在于其包含：

探针装置，其包含：

柔性衬底；

调制及解调模块，其形成于所述柔性衬底上，所述调制及解调模块用于解调接收或调制传输微波经编码信号；

天线，其形成于所述柔性衬底上，耦合于所述调制及解调模块；

单芯片系统单元，其耦合于所述调制及解调模块，其中所述单芯片系统单元将所述微波经编码信号解码后，并经过转换处理，以获取电神经刺激驱动信号，及/或所述单芯片系统单元，经由接收，放大，分类及编码神经反应经编码信号后，再交由所述调制及解调模块调制后传给所述天线，回送到主机进行监控及分析；及

多个生物探针，其凸设于所述柔性衬底且电耦合于所述单芯片系统单元，所述生物探针用于传送所述电神经刺激驱动信号及/或神经反应信号；

收发装置，其用于传送所述微波经编码信号；以及

主机，其耦合于所述收发装置，所述主机用于提供所述电神经刺激驱动信号的密码；

其中所述柔性基板固定在皮肤上，使得生物探针可将电刺激驱动信号传导到表皮神经或从表皮神经获取神经反应信号；

其中所述探针装置依据待测生物体的外型轮廓安置；

所述柔性衬底四周或边缘挖设多个洞口，以便穿入绳子；

所述生物探针的材料是外层镀氮化钛或钛金属的不锈钢、钨丝或镍铬丝，且所述生物探针的针头裁切具有35°到55°之间的斜角；

所述单芯片系统单元倒装接合于所述柔性衬底；

单芯片系统单元/芯片是嵌入式单芯片。

10.根据权利要求9所述的神经刺激及反应监控的系统，其特征在于其中所述单芯片系统单元进一步建构以从表皮神经获取所述神经反应信号，经所述单芯片系统单元放大，分类及编码后，获取神经反应经编码信号并通过所述调制及解调模块传送所述神经反应经编码信号，而所述主机则通过所述收发装置解调后，进行解码以获取所述神经反应经编码信号，进行监控及分析。

11.根据权利要求10所述的神经刺激及反应监控的系统，其特征在于其中所述探针装置进一步包含用于调整天线共振频率值的薄膜电容，所述薄膜电容形成于所述柔性衬底上且耦合于所述天线，而其中所述薄膜电容包含以P型掺杂多晶硅层为材料的下层电极、上层电极、及介于所述上层电极与下层电极之间的绝缘层。

12.根据权利要求9所述的神经刺激及反应监控的系统，其特征在于其中所述探针装置进一步包含电连接到所述天线的整流模块，所述整流模块利用所述微波信号产生直流电源。

13.根据权利要求12所述的神经刺激及反应监控的系统，其特征在于其中所述调制及解调模块、所述单芯片系统单元与所述整流模块集成于芯片中。

14.根据权利要求9所述的神经刺激及反应监控的系统，其特征在于其中所述探针装置包含电阻电容电路，所述电阻电容电路形成于所述柔性衬底上且与所述单芯片系统单元耦合，所述电阻电容电路用于向所述单芯片系统单元提供时钟信号，其中所述电阻电容电路包含至少一薄膜电阻及至少一薄膜电容，所述薄膜电容包含以P型掺杂多晶硅层为材料的下层电极、上层电极及介于所述上层电极与下层电极之间的绝缘层，而所述电阻是以P掺杂的多晶硅为材料制作的。

15.一种神经刺激及反应监控的探针装置的制备方法，其特征在于其包含下列步骤：

在柔性衬底的表面上形成第一二氧化硅层；

在所述第一二氧化硅层上形成图案化的P型掺杂多晶硅层，其中所述图案化的P型掺杂多晶硅层包含多个接触焊垫；

在所述图案化的P型掺杂多晶硅层上形成第二二氧化硅层；

在所述第二二氧化硅层上形成线路层，其中所述线路层包含天线、多个芯片焊垫与耦合于所述芯片焊垫的至少一探针焊垫；

在P型掺杂多晶硅层的所述接触焊垫的位置上，形成暴露所述接触焊垫的开口；

在所述线路层与所述接触焊垫上形成金层，并将所述线路层与所述接触焊垫电相连；

将芯片倒装接合于所述线路层的所述芯片焊垫上，其中所述天线电耦合于所述芯片；以及

在各所述探针焊垫上形成多个导孔，并将多个生物探针相对应地穿置并固定于所述导孔；

其中所述柔性衬底固定在皮肤上，使得生物探针可将电刺激驱动信号传导到表皮神经或从表皮神经获取神经反应信号；

其中所述探针装置依据待测生物体的外型轮廓安置；

其中所述柔性衬底的四周边缘进一步包含多个可供固定用的绳子穿入的洞口；

所述生物探针的针头裁切具有35°到55°之间的斜角；

所述生物探针的材料是外层镀氮化钛或钛金属的不锈钢、钨丝或镍铬丝；

单芯片系统单元/芯片是嵌入式单芯片。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于其中在所述第二二氧化硅层上形成线路层的步骤包含：

在所述第二二氧化硅层上依序形成铬层与镍层；以及

图案化所述铬层与所述镍层，以形成所述线路层。

17.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于其中在所述第二二氧化硅层上形成线路层的步骤包含：

在所述第二二氧化硅层上形成图案化的光致抗蚀剂层；

在所述光致抗蚀剂层上依序形成铬层与镍层；以及

利用剥离工艺，移除所述光致抗蚀剂层。

18.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于其中所述第一二氧化硅层及所述第二二氧化硅层的厚度介于1到10微米。

19.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于其中所述P型掺杂多晶硅层的厚度介于10到250微米。

20.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于其中所述金层的厚度介于0.01到0.5微米。

Images