KR102321313B1 - 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102321313B1 KR102321313B1 KR1020190148105A KR20190148105A KR102321313B1 KR 102321313 B1 KR102321313 B1 KR 102321313B1 KR 1020190148105 A KR1020190148105 A KR 1020190148105A KR 20190148105 A KR20190148105 A KR 20190148105A KR 102321313 B1 KR102321313 B1 KR 102321313B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- invasive
- substrate
- electrode device
- flexible electrode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6867—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
- A61B5/6868—Brain
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/0526—Head electrodes
- A61N1/0529—Electrodes for brain stimulation
- A61N1/0534—Electrodes for deep brain stimulation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/3605—Implantable neurostimulators for stimulating central or peripheral nerve system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0209—Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/12—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
- A61B2562/125—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Neurology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Psychology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기계적 특성이 인체에 가까우면서도 추가적인 절연이 필요 없는 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 생체에 침습 가능하게 마련된 기판부; 상기 기판부에 형성되어 생체의 전기적 신호를 측정하도록 마련된 전극부; 및 상기 기판부에 마련되며, 상기 전극부와 연결되는 회로부를 포함하며, 상기 기판부의 내부에는 포토레지스트(photoresist)가 형성되어, 상기 전극부가 상기 포토레지스트를 기반으로 마련된 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치를 제공한다.
Description
본 발명은 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기계적 특성이 인체에 가까우면서도 추가적인 절연이 필요 없는 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
우리 몸의 감각과 움직임을 관장하는 신경계로부터 신호를 얻는 신경 인터페이스는 비침습형과 침습형으로 나눌 수 있다.
특히, 우리의 인지기능 및 장기간 기억능력을 조절하는 기능은 뇌의 심부에 위치하고 있어서 침습적인 형태의 신경전극이 필요하다.
뇌 심부 접근을 위한 신경전극은 대부분 실리콘(silicon)을 식각하여 만들거나 금속 와이어(wire)형태가 대부분이며, 일부 폴리머 기반의 전극들이 존재한다.
이 중, 실리콘 및 금속 기반의 전극들은 높은 기계적 강도(Young's modulus)로 인해 생체에 삽입 시 형상의 변화 없이 깊은 곳까지 도달하기에 유리하다. 그러나 이러한 기계적 특성을 가진 신경전극이 생체 내에 오랫동안 존재하면 기계적 특성의 차이로 인해 지속적인 상처가 발생하게 되기 때문에 장기간 사용하기는 어려운 문제가 있다.
또한 제작 과정에서 실리콘 및 금속 와이어의 경우 물질 전체가 전도성을 띄고 있기 때문에 절연이 필수적이나, 이러한 절연 작업을 수행하기 어려운 문제가 있다.
또한, 실리콘 및 금속 와이어는 형상이 쉽게 변하기 때문에 생체 내 깊은 곳에 위치한 목표지점까지 정확하게 도달하는 데에도 어려움이 있다.
따라서, 목표 지점까지 정확하게 도달하면서도 장기간 생체 내 존재하여도 상처가 발생하지 않는 유연성 전극장치가 필요하다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기계적 특성이 인체에 가까우면서도 추가적인 절연이 필요 없는 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 생체에 침습 가능하게 마련된 기판부; 상기 기판부에 형성되어 생체의 전기적 신호를 측정하도록 마련된 전극부; 및 상기 기판부에 마련되며, 상기 전극부와 연결되는 회로부를 포함하며, 상기 기판부의 내부에는 포토레지스트(photoresist)가 형성되어, 상기 전극부가 상기 포토레지스트를 기반으로 마련된 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 기판부는, 상기 회로부가 마련되는 회로기판; 상기 회로기판으로부터 일측을 향해 기설정된 길이를 갖도록 연장 형성된 침습기판; 및 상기 침습기판의 단부에 형성되며, 생체에 침습되기 용이하도록 뾰족한 모양으로 형성된 바늘기판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 침습기판은, 내부에 상기 포토레지스트가 형성되고, 상기 포토레지스트는 패릴렌(Parylene)에 의해 감싸여진 형태로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전극부는, 상기 침습기판에 복수개로 마련되며, 상기 침습기판의 길이 방향으로 상호 이격되어 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회로부는, 상기 회로기판에 형성되어 상기 전극부와 전기적 신호를 송수신하도록 마련된 연결패드; 및 상기 연결패드와 상기 전극부를 연결하도록 마련된 연결부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연결패드는, 상기 전극부에 의해 측정된 전기적 신호를 별도의 칩 또는 외부 장비로 전달하거나, 직접 측정 및 기록하도록 마련될 수 있고, 전기적 자극 신호를 발생시키는 외부 장비를 통해 상기 전극부에 전기적 자극 신호를 전달하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법에 있어서, a) 웨이퍼의 상부에 희생층 및 제1 패럴린층을 형성하는 단계; b) 형성된 상기 제1 패럴린층의 상부에 포토레지스트를 패터닝하는 단계; c) 패터닝된 상기 포토레지스트의 상부에 상기 제2 패럴린층을 증착하는 단계; d) 상기 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝하는 단계; e) 증착 및 패터닝된 상기 금속박막층의 상부에 제3 패럴린층을 증착하는 단계; 및 f) 증착된 상기 제3 패럴린층을 식각하여 상기 금속박막층의 일부를 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 희생층은 티타늄을 상기 웨이퍼의 상부에 스퍼터링하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 제1 패럴린층은 상기 희생층의 상부에 증착하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계에서, 상기 금속박막층은, 상기 전극부 및 상기 회로부를 형성하도록 패터닝되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 f) 단계는, 상기 전극부 및 상기 회로부의 연결패드를 노출시키도록 상기 제3 패럴린층을 식각하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 실리콘이나 금속에 비해 기계적 강성이 상대적으로 낮아 생체적합성이 향상된다.
일반적으로, 폴리머 기반의 전극은 강성이 약해 찔러 넣기 힘들지만 본 발명은 내부에 웨이퍼, 희생층, 포토레지스트로 이루어진 구조물이 지지하고 있어 깊이 방향으로 삽입이 가능하다. 또한, 폴리머 기반 신경전극의 장점과 실리콘 또는 금속 기반의 신경전극의 장점을 둘 다 가지고 있다.
종래의 3차원 전극 제작방법에 비해 제작 방법이 간단하고 필요에 따라 구조물의 변형이 쉬우며 추가적인 절연 과정이 불필요하다.
구체적으로, 종래의 뇌 심부 전극은 실리콘 또는 금속와이어를 기반으로 제작된 반면 본 발명의 신경전극은 포토레지스트를 기반으로 한다. 이로 인해 실리콘 식각 없이 포토리소그래피 만으로 구조물이 제작될 수 있고, 추가적인 절연 과정도 필요 없어 경제적이다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치의 사용 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법의 전체 공정 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 패터닝된 포토레지스트의 상부에 제2 패럴린층을 증착한 상태의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝한 상태의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝한 상태의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시킨 상태의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시킨 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법의 전체 공정 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 패터닝된 포토레지스트의 상부에 제2 패럴린층을 증착한 상태의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝한 상태의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝한 상태의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시킨 상태의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시킨 상태의 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치의 사용 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치의 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치(100)는 기판부(110), 전극부(120) 및 회로부(130)를 포함하며, 상기 기판부의 내부에는 포토레지스트(photoresist)가 형성되어, 상기 전극부가 상기 포토레지스트를 기반으로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기판부(110)는 생체에 침습 가능하게 마련되며, 회로기판(111), 침습기판(112) 및 바늘기판(113)을 포함한다.
상기 회로기판(111)은 상기 회로부가 마련되는 기판으로 이루어질 수 있다. 상기 회로기판(111)은 생체 내에 침습되지 않는 미침습 영역으로 이루어질 수 있다.
상기 침습기판(112)은 상기 회로기판(111)으로부터 일측을 향해 기설정된 길이를 갖도록 연장 형성된 기판으로 마련될 수 있다.
상기 침습기판(112)의 길이는 침습 대상의 생체의 측정 깊이에 대응되도록 형성될 수 있다.
특히, 상기 침습기판(112)은, 내부에 상기 포토레지스트가 형성되고, 상기 포토레지스트는 패릴렌(Parylene)에 의해 감싸여진 형태로 마련될 수 있다.
상기 바늘기판(113)은 상기 침습기판(112)의 단부에 형성되며, 생체에 침습되기 용이하도록 뾰족한 모양으로 형성될 수 있다.
상기 전극부(120)는 상기 기판부(110)에 형성되어 생체의 전기적 신호를 측정하도록 마련될 수 있다.
상기 전극부(120)는 상기 침습기판(112)에 복수개로 마련되며, 상기 침습기판(120)의 길이 방향으로 상호 이격되어 마련될 수 있다.
복수의 상기 전극부(120)는 등간격을 이루도록 형성될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 회로부(130)는 상기 기판부(110)에 마련되며, 상기 전극부(120)와 연결되도록 형성될 수 있다.
상기 회로부(130)는 연결패드(131) 및 연결부(132)로 이루어질 수 있다.
상기 연결패드(131)는 상기 회로기판(111)에 형성될 수 있으며, 상기 전극부(120)와 일대일 대응되어 연결되도록 복수개로 마련될 수 있다.
상기 연결패드(131)는 상기 전극부(120)로부터 신호를 별도의 칩 또는 외부 장비로 전달하도록 마련될 수 있다.
또는, 상기 연결패드(131)에는 전기적 신호의 측정 기능이 포함된 칩을 바로 연결 가능하도록 마련될 수도 있다.
또한, 상기 연결패드(131)는 전기적 자극 신호를 발생시키는 외부 장비나, 또 다른 별도의 칩을 연결하여 상기 전극부(120)로 전기적 자극 신호를 전달하도록 마련될 수도 있다.
상기 연결부(132)는 상기 연결패드(131)과 상기 전극부(120)를 연결하도록 마련될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치(100)의 제조방법을 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법의 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법의 전체 공정 예시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법은 먼저, 웨이퍼의 상부에 희생층 및 제1 패럴린층을 형성하는 단계(S10)를 수행할 수 있다.
웨이퍼의 상부에 희생층 및 제1 패럴린층을 형성하는 단계(S10)에서, 상기 희생층(220)은 티타늄을 상기 웨이퍼(210)의 상부에 스퍼터링하여 형성된 것일 수 있다.
웨이퍼의 상부에 희생층 및 제1 패럴린층을 형성하는 단계(S10)에서, 상기 제1 패럴린층(230)은 상기 희생층(220)의 상부에 증착하여 형성된 것일 수 있다.
웨이퍼의 상부에 희생층 및 제1 패럴린층을 형성하는 단계(S10) 이후에는, 형성된 제1 패럴린층의 상부에 포토레지스트를 패터닝하는 단계(S20)를 수행할 수 있다.
형성된 제1 패럴린층의 상부에 포토레지스트를 패터닝하는 단계(S20)에서, 상기 제1 패럴린층(230)의 상부에는 포토레지스트(240)가 층을 이루도록 패터닝 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 패터닝된 포토레지스트의 상부에 제2 패럴린층을 증착한 상태의 단면도이다.
도 5를 더 참조하면, 형성된 제1 패럴린층의 상부에 포토레지스트를 패터닝하는 단계(S20) 이후에는, 패터닝된 포토레지스트의 상부에 제2 패럴린층을 증착하는 단계(S30)가 수행될 수 있다.
패터닝된 포토레지스트의 상부에 제2 패럴린층을 증착하는 단계(S30)는, 패터닝된 상기 포토레지스트(240)의 상부에 상기 제2 패럴린층(250)을 증착하도록 마련될 수 있다.
패터닝된 포토레지스트의 상부에 제2 패럴린층을 증착하는 단계(S30)에서, 상기 포토레지스트(240)의 하부는 상기 제1 패럴린층(230)에 의해 감싸여지고, 상기 포토레지스트(240)의 상부 및 측면은 상기 제2 패럴린층(250)에 의해 감싸여진 상태가 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝한 상태의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝한 상태의 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 패터닝된 포토레지스트의 상부에 제2 패럴린층을 증착하는 단계(S30) 이후에는, 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝하는 단계(S40)가 수행될 수 있다.
제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝하는 단계(S40)에서, 상기 금속박막층(260)은, 상기 제2 패럴린층(250)의 상부에 증착될 수 있다.
그리고나서, 상기 금속박막층(260)은 상기 침습 가능한 유연성 전극장치(100)의 상기 전극부(120)와 상기 회로부(130)의 형상과 대응되도록 패터닝될 수 있다.
구체적으로, 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝하는 단계(S40) 이후에는, 증착 및 패터닝된 금속박막층의 상부에 제3 패럴린층을 증착하는 단계(S50)가 수행될 수 있다.
증착 및 패터닝된 금속박막층의 상부에 제3 패럴린층을 증착하는 단계(S50)에서, 상기 금속박막층(260)의 상부에 상기 제3 패럴린층(270)이 증착될 수 있다.
증착 및 패터닝된 금속박막층의 상부에 제3 패럴린층을 증착하는 단계(S50)에서 상기 금속박막층(260)은 하부가 상기 제2 패럴린층(250)에 의해 감싸여지고, 측면 및 상부는 상기 제3 패럴린층(270)에 의해 감싸여질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시킨 상태의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시킨 상태의 사시도이다.
도 8 및 도 9를 더 참조하면, 증착 및 패터닝된 금속박막층의 상부에 제3 패럴린층을 증착하는 단계(S50) 이후에는, 증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시키는 단계(S60)를 수행할 수 있다.
증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시키는 단계(S60)는, 상기 전극부(120) 및 상기 회로부(130)의 연결패드(131)을 노출시키도록 상기 제3 패럴린층(270)을 식각하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 증착된 제3 패럴린층을 식각하여 금속박막층의 일부를 노출시키는 단계(S60)에서, 상기 제3 패럴린층(270)은 식각되어 식각홀(280)이 형성되며, 상기 식각홀(280)은 상기 금속박막층(260) 중 상기 전극부(120) 및 상기 연결패드(131)을 이루는 부분에 형성될 수 있다.
전술한 흐름에 따라 침습 가능한 유연성 전극장치(100)를 제조할 수 있다.
전술한 바와 같이 마련된 본 발명은 실리콘이나 금속에 비해 기계적 강성이 상대적으로 낮아 생체적합성이 향상된다.
일반적으로, 폴리머 기반의 전극은 강성이 약해 찔러 넣기 힘들지만 본 발명은 내부에 포토레지스트로 이루어진 구조물이 지지하고 있어 깊이 방향으로 변형 없이 삽입이 가능하다.
또한, 본 발명은 포토레지스트를 패럴린으로 둘러싸고 있어 폴리머 기반 신경전극의 장점과 실리콘 또는 금속 기반의 신경전극의 장점을 둘 다 가지고 있다.
또한, 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법은 종래의 3차원 전극 제작방법에 비해 제작 방법이 간단하고 필요에 따라 구조물의 변형이 쉬우며 추가적인 절연 과정이 불필요하다.
구체적으로, 종래의 뇌 심부 전극은 실리콘 또는 금속와이어를 기반으로 제작된 반면 본 발명은 포토레지스트를 기반으로 하기 때문에 실리콘 식각 없이 포토리소그래피 만으로 구조물의 제작이 가능하고, 추가적인 절연 과정도 필요 없어 경제적이다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 침습 가능한 유연성 전극장치
110: 기판부
111: 회로기판
112: 침습기판
113: 바늘기판
120: 전극부
130: 회로부
131: 연결패드
132: 연결부
210: 웨이퍼
220: 희생층
230: 제1 패럴린층
240: 포토레지스트
250: 제2 패럴린층
260: 금속박막층
270: 제3 패럴린층
280: 식각홀
110: 기판부
111: 회로기판
112: 침습기판
113: 바늘기판
120: 전극부
130: 회로부
131: 연결패드
132: 연결부
210: 웨이퍼
220: 희생층
230: 제1 패럴린층
240: 포토레지스트
250: 제2 패럴린층
260: 금속박막층
270: 제3 패럴린층
280: 식각홀
Claims (11)
- 생체에 침습 가능하게 마련된 기판부;
상기 기판부에 형성되어 생체의 전기적 신호를 측정하도록 마련된 전극부; 및
상기 기판부에 마련되며, 상기 전극부와 연결되는 회로부를 포함하며,
상기 기판부의 내부에는 포토레지스트(photoresist)가 형성되어, 상기 전극부가 상기 포토레지스트를 기반으로 마련된 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판부는,
상기 회로부가 마련되는 회로기판;
상기 회로기판으로부터 일측을 향해 기설정된 길이를 갖도록 연장 형성된 침습기판; 및
상기 침습기판의 단부에 형성되며, 생체에 침습되기 용이하도록 뾰족한 모양으로 형성된 바늘기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 침습기판은,
내부에 상기 포토레지스트가 형성되고, 상기 포토레지스트는 패릴렌(Parylene)에 의해 감싸여진 형태로 마련된 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 전극부는,
상기 침습기판에 복수개로 마련되며,
상기 침습기판의 길이 방향으로 상호 이격되어 마련되는 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 회로부는,
상기 회로기판에 형성되며, 상기 전극부와 전기적 신호를 송수신하도록 마련된 연결패드; 및
상기 연결패드와 상기 전극부를 연결하도록 마련된 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 연결패드는,
상기 전극부에 의해 측정된 전기적 신호를 별도의 칩 또는 외부 장비로 전달하거나, 직접 측정 및 기록하도록 마련될 수 있고,
전기적 자극 신호를 발생시키는 외부 장비를 통해 상기 전극부에 전기적 자극 신호를 전달하도록 마련된 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치.
- 제 1 항에 따른 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법에 있어서,
a) 웨이퍼의 상부에 희생층 및 제1 패럴린층을 형성하는 단계;
b) 형성된 상기 제1 패럴린층의 상부에 포토레지스트를 패터닝하는 단계;
c) 패터닝된 상기 포토레지스트의 상부에 제2 패럴린층을 증착하는 단계;
d) 상기 제2 패럴린층의 상부에 금속박막층을 증착 및 패터닝하는 단계;
e) 증착 및 패터닝된 상기 금속박막층의 상부에 제3 패럴린층을 증착하는 단계; 및
f) 증착된 상기 제3 패럴린층을 식각하여 상기 금속박막층의 일부를 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 a) 단계에서,
상기 희생층은 티타늄을 상기 웨이퍼의 상부에 스퍼터링하여 형성되는 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 a) 단계에서,
상기 제1 패럴린층은 상기 희생층의 상부에 증착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 d) 단계에서,
상기 금속박막층은, 상기 전극부 및 상기 회로부를 형성하도록 패터닝되는 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 f) 단계는,
상기 전극부 및 상기 회로부의 연결패드를 노출시키도록 상기 제3 패럴린층을 식각하도록 마련된 것을 특징으로 하는 침습 가능한 유연성 전극장치의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190148105A KR102321313B1 (ko) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190148105A KR102321313B1 (ko) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210060258A KR20210060258A (ko) | 2021-05-26 |
| KR102321313B1 true KR102321313B1 (ko) | 2021-11-03 |
Family
ID=76137692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190148105A KR102321313B1 (ko) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102321313B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023163390A1 (ko) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 주식회사 엔포마레 | 뉴럴프로브 |
| WO2023163391A1 (ko) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 주식회사 엔포마레 | 뉴럴프로브용 전극 구조 및 전극 모듈 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230139623A (ko) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 재단법인대구경북과학기술원 | 신경인터페이스 및 이의 제조 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5215088B2 (ja) | 2008-08-29 | 2013-06-19 | 株式会社平和 | 遊技機 |
| KR101613578B1 (ko) * | 2014-05-27 | 2016-04-19 | 광주과학기술원 | 전극 배열체 및 그 제조 방법 |
-
2019
- 2019-11-18 KR KR1020190148105A patent/KR102321313B1/ko active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023163390A1 (ko) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 주식회사 엔포마레 | 뉴럴프로브 |
| WO2023163391A1 (ko) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 주식회사 엔포마레 | 뉴럴프로브용 전극 구조 및 전극 모듈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210060258A (ko) | 2021-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102321313B1 (ko) | 침습 가능한 유연성 전극장치 및 이의 제조방법 | |
| US6052608A (en) | Implantable medical electrode contacts | |
| US6615483B2 (en) | Method for coating a tip region of a multipolar electrode lead | |
| US7318264B2 (en) | Monolithic integrated circuit/pressure sensor on pacing lead | |
| CN102544052A (zh) | 柔性颅内皮层微电极芯片及其制备和封装方法及封装结构 | |
| JP2017528178A5 (ko) | ||
| CA3112743A1 (en) | Electrode fabrication and design | |
| CN105147280A (zh) | 具有空心凸起结构的柔性神经微电极阵列及其制备方法 | |
| EP2968913B1 (en) | Three-dimensional multi-electrode array | |
| CN204767032U (zh) | 一种柔性神经微电极阵列 | |
| JP2012198194A5 (ko) | ||
| US20170237199A1 (en) | Implantable plug connector | |
| US10327333B2 (en) | Electronic circuit arrangement and method of manufacturing the same | |
| RU2603435C2 (ru) | Устройство с переходными отверстиями в подложке и способ его производства | |
| US10406365B2 (en) | Regenerative interface electrode | |
| US20130190586A1 (en) | Multi-Terminal Nanoelectrode Array | |
| JP6773007B2 (ja) | 静電容量式圧力センサ | |
| WO2016185525A1 (ja) | 脳電極 | |
| KR20190097559A (ko) | 신경조절 디바이스용 전극 구조체 | |
| WO2019050007A1 (ja) | 生体貼り付け電極 | |
| CN113038724A (zh) | 电路板的制造方法、电路板及电子设备 | |
| US7090505B2 (en) | Connecting method for structure with implantable electrodes | |
| KR100489377B1 (ko) | 임의의 형태 변형이 가능한 신경탐침 어레이 및 그제조방법 | |
| JP7312289B2 (ja) | 電位測定装置 | |
| JP7312288B2 (ja) | 電位測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |