CN105047259B - 一种医用柔性集成电极及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种医用柔性集成电极。本发明包括依次层叠的聚酰亚胺绝缘层、柔性压延铜箔导电基层和银/氯化银信号传感层，这种电极通过柔性印制电路板的加工工艺，可以有效的定制各种信号反馈和控制电路。本发明不仅具有很好的柔韧性，而且能很好的与体表接触。临床医疗，便携式医疗电生理检查中所使用的传感器/sensor(电极/electrode),及信号回馈电路中。可被用来配合各种电生理检测仪器设备，对心脏，肌肉，神经，大脑等形态不同而且高低起伏器官的电活动进行检测和反馈。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，尤其是一种医用柔性集成电极。
背景技术
由于现代诊疗技术发展，各种应用领域电生理检测仪不断推出，尤其目前手持、便携式医疗设备进一步发展，其对传感器(电极)的要求也有所不同。由记录一组波形发展到记录人体体表电势图，所需要安装的电极数量需要数十甚至上百个。以电极加线缆的回馈电路，单个安置费时，又复杂，需要更好的集成电极与回馈电路，进行一体安置。由于人体不同部位形态不同而且高低起伏，要求安置的电极能很好的与体表接触，这就要求电极有更好的柔韧性和敷形性。
大量的便携式医疗产品，要求在人体运动和正常生活中使用，并即时输出或同步数据，这就要求电极具有更好的集成性，能安装芯片，电池等反馈电路所需的元件。现有的电极多采用银浆印刷的方式制作，其可集成性、耐折弯性、可贴件性较差，很难满足现代医疗的进一步发展要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种新型的柔性集成电极。这种电极通过柔性印制电路板的加工工艺，可以有效的定制各种信号反馈和控制电路；这种电极以耐折弯的压延铜作为导电层，可以承受上百万次的折弯要求，同时可以表贴芯片，电池等各种元器件，以满足集成度越来越高的要求。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种医用柔性集成电极，其特征在于，所述柔性集成电极纵向剖开包括依次层叠的聚酰亚胺绝缘层、柔性压延铜箔导电基层和银/氯化银信号传感层。
较佳地，所述柔性集成电极包括依次层叠的第一聚酰亚胺绝缘层、第一纯胶层、柔性压延铜箔导电基层、第二纯胶层、第二聚酰亚胺绝缘层和银/氯化银信号传感层。
较佳地，所述银/氯化银信号传感层的横截面呈倒T形，倒T形的宽端部层压在所述第二聚酰亚胺绝缘层的外表面，倒T形的窄端部穿过第二纯胶层和第二聚酰亚胺绝缘层与所述柔性压延铜箔导电基层相触。
较佳地，所述银/氯化银信号传感层与第二纯胶层、第二聚酰亚胺绝缘层之间设有与倒T形相对应的L型密封材料；密封材料优选感光油墨。
较佳地，所述柔性压延铜箔导电基层上设有器件连接处，所述器件连接处没有覆盖有第一聚酰亚胺绝缘层和第一纯胶层。
较佳地，所述器件连接处外表面，由压延铜箔向外依次覆盖有镍层和金层。
较佳地，所述金层厚0.05～0.1um,镍层厚3～5um。
所述柔性集成电极的制备方法，其特征在于，制备工艺为：层压铜箔—第一次固化烘烤—曝光/显影—蚀刻—层压绝缘层—第二次固化烘烤—沉金—印刷黄油—印刷银浆/氯化银。
较佳地，所述层压铜箔工序中，空压机：温度110～130℃，压力450～550psi，时间180～220s。
较佳地，所述第一次固化烘烤工序中，烘箱：温度110～130℃，时间1～3H。
较佳地，所述曝光/显影工序中，可定制化设计，UV曝光机，显影压力45～55psi，速度4～6m/min。
较佳地，所述蚀刻工序中，45～55psi，速度3～5m/min。
较佳地，所述层压绝缘层工序中，真空压机：温度110～130℃，压力450～550psi，时间180～220s。
较佳地，所述第二次固化烘烤工序中，烘箱：温度100～130℃，时间1～3H。
较佳地，所述沉金工序中，金厚：0.05～0.1um,镍厚：3～5um。
较佳地，所述印刷黄油工序中，刮刀角度：45℃，网目：120T。
较佳地，所述印刷银浆/氯化银工序中，刮刀角度：45℃，网目：77T；本流程仅在电极接触位置使用银浆/氯化银，可节省银浆成本。
本发明包括依次层叠的聚酰亚胺绝缘层、柔性压延铜箔导电基层和银/氯化银信号传感层，这种电极通过柔性印制电路板的加工工艺，可以有效的定制各种信号反馈和控制电路；这种电极以耐折弯的压延铜作为导电层，可以承受上百万次的折弯要求。相对于传统电极而言，本发明可以做成不同形状同时可以表贴芯片，电池等各种元器件，以满足集成度越来越高的要求。本发明不仅具有很好的柔韧性，而且能很好的与体表接触。临床医疗，便携式医疗电生理检查中所使用的传感器/sensor(电极/electrode),及信号回馈电路中。可被用来配合各种电生理检测仪器设备，对心脏，肌肉，神经，大脑等形态不同而且高低起伏器官的电活动进行检测和反馈。
说明书附图
图1为本发明实施例1的结构示意图，
图2为本发明实施例2的结构示意图。
具体的实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。
实施例1
见图1，一种医用柔性集成电极，所述柔性集成电极包括依次层叠的第一聚酰亚胺绝缘层131、第一纯胶层121、柔性压延铜箔导电基层111、第二纯胶层122、第二聚酰亚胺绝缘层132和银/氯化银信号传感层2。银/氯化银信号传感层的横截面呈倒T形，倒T形的宽端部层压在所述第二聚酰亚胺绝缘层的外表面，倒T形的窄端部穿过第二纯胶层和第二聚酰亚胺绝缘层与所述柔性压延铜箔导电基层相触。银/氯化银信号传感层与第二纯胶层、第二聚酰亚胺绝缘层之间设有与倒T形相对应的L型密封材料3。柔性压延铜箔导电基层上设有器件连接处，器件连接处没有覆盖有第一聚酰亚胺绝缘层和第一纯胶层。为了保护裸露的压延铜箔110不被氧化，通常行会在其表面设置镍层和金层，使得其即能保护数据传输，又能保护铜不被氧化。
传统的只是在检测器件端部刷一层信号传感层，器件是相对固定的，其敷形性不好。而本发明最简单的结构如本实施例。具体使用时，直接在将其他器件与压延铜箔上裸露的器件连接处相连接，从银/氯化银上收集到的信号通过压延铜箔导电基层传导出去，不仅柔软可弯折，而且敷形性好，可与不同器官接触。
柔性集成电极的制备方法：层压铜箔—第一次固化烘烤—曝光/显影—蚀刻—层压绝缘层—第二次固化烘烤—沉金—印刷黄油—印刷银浆/氯化银。
其中，层压铜箔工序中，空压机：温度120℃，压力500psi，时间200s。第一次固化烘烤工序中，烘箱：温度120℃，时间2H。曝光/显影工序中，可定制化设计，UV曝光机，显影压力50psi，速度5m/min。蚀刻工序中，压力50psi，速度4m/min。层压绝缘层工序中，真空压机：温度120℃，压力500psi，时间200s。第二次固化烘烤工序中，烘箱：温度120℃，时间2H。沉金工序中，金厚：0.05～0.1um,镍厚：3～5um。印刷黄油工序中，刮刀角度：45℃，网目：120T。印刷银浆/氯化银工序中，刮刀角度：45℃，网目：77T。
实施例2
见图2、图1，一种医用柔性集成电极，包括集成线路1上设有两个电极12，电极为实施例1的柔性集成电极结构，即包括了依次层叠的第一聚酰亚胺绝缘层131、第一纯胶层121、柔性压延铜箔导电基层111、第二纯胶层122、第二聚酰亚胺绝缘层132和银/氯化银信号传感层2。银/氯化银信号传感层的横截面呈倒T形，倒T形的宽端部层压在所述第二聚酰亚胺绝缘层的外表面，而且倒T形的宽端部呈圆形，其表面积大于层叠在它上面的其他层。也就是说，只有电极部分设有银/氯化银信号传感层2，其他路线部分没有。倒T形的窄端部穿过第二纯胶层和第二聚酰亚胺绝缘层与所述柔性压延铜箔导电基层相触。银/氯化银信号传感层与第二纯胶层、第二聚酰亚胺绝缘层之间设有与倒T形相对应的L型密封材料3。根据需要电极12由至少一个端部电极组成，可以是一个。当然也可以设计不止2个端部电极的多个端部电极。集成线路区上可以根据实际需要设置器件贴装区，数据输出区等。
集成线路1的侧面剖结构为，包括依次层叠的第一聚酰亚胺绝缘层131、第一纯胶层121、柔性压延铜箔导电基层111、第二纯胶层122、第二聚酰亚胺绝缘层132。其中，更加不同需要，将柔性压延铜箔导电基层蚀刻不同的线路。线路上可以根据需要设置器件贴装区13，数据输出区14扥等。
所述柔性集成电极的制备方法：层压铜箔—第一次固化烘烤—曝光/显影—蚀刻—层压绝缘层—第二次固化烘烤—沉金—印刷黄油—印刷银浆/氯化银。
其中，层压铜箔工序中，空压机：温度120℃，压力500psi，时间200s。第一次固化烘烤工序中，烘箱：温度120℃，时间2H。曝光/显影工序中，可定制化设计，UV曝光机，显影压力50psi，速度5m/min。蚀刻工序中，压力50psi，速度4m/min。层压绝缘层工序中，真空压机：温度120℃，压力500psi，时间200s。第二次固化烘烤工序中，烘箱：温度120℃，时间2H。沉金工序中，金厚：0.05～0.1um,镍厚：3～5um。印刷黄油工序中，刮刀角度：45℃，网目：120T。印刷银浆/氯化银工序中，刮刀角度：45℃，网目：77T。
实施例3
一种医用柔性集成电极，结构同实施例2。
制备方法：层压铜箔—第一次固化烘烤—曝光/显影—蚀刻—层压绝缘层—第二次固化烘烤—沉金—印刷黄油—印刷银浆/氯化银。
其中，层压铜箔工序中，空压机：温度110℃，压力450psi，时间180s。第一次固化烘烤工序中，烘箱：温度110℃，时间1H。曝光/显影工序中，可定制化设计，UV曝光机，显影压力45psi，速度4m/min。蚀刻工序中，压力45psi，速度3m/min。层压绝缘层工序中，真空压机：温度110℃，压力450psi，时间180s。第二次固化烘烤工序中，烘箱：温度100℃，时间1H。沉金工序中，金厚：0.05um,镍厚：3um。印刷黄油工序中，刮刀角度：45℃，网目：120T。印刷银浆/氯化银工序中，刮刀角度：45℃，网目：77T。
实施例4
一种医用柔性集成电极，结构同实施例1。
制备方法：层压铜箔—第一次固化烘烤—曝光/显影—蚀刻—层压绝缘层—第二次固化烘烤—沉金—印刷黄油—印刷银浆/氯化银。其中，层压铜箔工序中，空压机：温度130℃，压力550psi，时间220s。第一次固化烘烤工序中，烘箱：温度130℃，时间3H。曝光/显影工序中，可定制化设计，UV曝光机，显影压力55psi，速度6m/min。蚀刻工序中，压力55psi，速度5m/min。层压绝缘层工序中，真空压机：温度130℃，压力550psi，时间220s。第二次固化烘烤工序中，烘箱：温度130℃，时间3H。沉金工序中，金厚：0.1um,镍厚：5um。印刷黄油工序中，刮刀角度：45℃，网目：120T。印刷银浆/氯化银工序中，刮刀角度：45℃，网目：77T。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种医用柔性集成电极，其特征在于，所述柔性集成电极纵向剖开包括依次层叠的第一聚酰亚胺绝缘层、第一纯胶层、柔性压延铜箔导电基层、第二纯胶层、第二聚酰亚胺绝缘层和银/氯化银信号传感层；
所述银/氯化银信号传感层的横截面呈倒T形，倒T形的宽端部层压在所述第二聚酰亚胺绝缘层的外表面，倒T形的窄端部穿过第二纯胶层和第二聚酰亚胺绝缘层与所述柔性压延铜箔导电基层相触；
所述银/氯化银信号传感层与第二纯胶层、第二聚酰亚胺绝缘层之间设有与倒T形相对应的L型密封材料。
2.如权利要求1所述柔性集成电极，其特征在于，所述柔性压延铜箔导电基层上设有器件连接处，所述器件连接处没有覆盖有第一聚酰亚胺绝缘层和第一纯胶层。
3.如权利要求2所述柔性集成电极，其特征在于，所述器件连接处外表面，由压延铜箔向外依次覆盖有镍层和金层。
4.如权利要求3所述柔性集成电极，其特征在于，所述金层厚0.05～0.1um,镍层厚3～5um。
5.如权利要求1-3中任意一项所述柔性集成电极的制备方法，其特征在于，制备工艺为：层压铜箔—第一次固化烘烤—曝光/显影—蚀刻—层压绝缘层—第二次固化烘烤—沉金—印刷黄油—印刷银浆/氯化银。
6.如权利要求5所述柔性集成电极的制备方法，其特征在于，所述层压铜箔工序中，空压机：温度110～130℃，压力450～550psi，时间180～220s。
7.如权利要求5所述柔性集成电极的制备方法，其特征在于，所述曝光/显影工序中UV曝光机，显影压力45～55psi，速度4～6m/min。
8.如权利要求5所述柔性集成电极的制备方法，其特征在于，所述蚀刻工序中蚀刻喷淋压力45～55psi，速度3～5m/min。
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