KR20190097559A - 신경조절 디바이스용 전극 구조체 - Google Patents

Abstract

실시예에 따른 신경조절 디바이스용 전극 구조체는 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 제 1 기재; 상기 제 1 기재의 일면 상에 배치되고, 전류가 인가되는 제 1 전극부; 상기 제 1 전극부로부터 전류가 전달되는 제 2 전극부; 및 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부를 전기적으로 연결하는 배선 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층 상의 제 2 금속층을 포함하고, 상기 제 2 전극부는 제 2 금속층 상의 제 3 금속층을 더 포함하고, 상기 제 1 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력은 상기 제 2 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력보다 크다.
실시예에 따른 신경조절 디바이스는 전원 공급부; 및 상기 전원 공급부로부터 전류가 인가되어 인체 내부로 전류를 전달하는 전극 구조체를 포함하고, 상기 전극 구조체는, 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 제 1 기재; 상기 제 1 기재의 일면 상에 배치되고, 상기 전원 공급부로부터 전류가 인가되는 제 1 전극부; 상기 제 1 전극부로부터 전류가 전달되어, 상기 인체 내부로 전류를 전달하는 제 2 전극부; 및 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부를 전기적으로 연결하는 배선 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층 상의 제 2 금속층을 포함하고, 상기 제 2 전극부는 제 2 금속층 상의 제 3 금속층을 더 포함하고, 상기 제 1 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력은 상기 제 2 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력보다 크다.

Description

신경조절 디바이스용 전극 구조체{ELECTRODE STRUCTURE FOR NEUROMODULATION DEVICE}

실시예는 신경조절 디바이스용 전극 구조체에 관한 것이다.

의학 분야에서는 신체 일부에 전극(electrode)을 삽입하여 신체 일부를 자극하거나 신체 일부에 대한 생체 신호를 측정하는 일이 빈번하게 발생한다. 여기서, 전극은 전기적 신호를 신체 내부로 전달하여 전기적인 자극을 일으키는 자극용 전극, 신경 신호 활동(neural activity)의 측정에 주로 이용되며 뇌에서 발생한 전기적 신호를 받아들여 외부로 전달하는 측정용 전극으로 분류될 수 있다.

이러한 전극을 이용한 치료 방법이 최근 활발하게 개발되고 있다. 특히, 전극을 이용한 치료 방법이 신경 관련질환자들을 대상으로 하는 치료 방법에 활발하게 적용되고 있다.

이러한 전극을 이용한 치료 방법은 신체 내부로 전기적 신호를 전달하기 위해, 전기를 전달하기 위한 신경조절 디바이스가 신체에 삽입되어야 한다. 이에 따라, 특수한 환경에 적용되는 신경조절 디바이스는, 이러한 환경에 적합한 신뢰성 및 성형 용이성이 요구된다.

자세하게, 신체 내부에서 부작용을 일으키지 말아야 하며, 신체 내부의 체액 등에 의해 디바이스의 전극 등이 손상되지 말아야 한다. 또한, 신체 내부에 삽입되는 과정에서 용이하게 신체에 용이하게 삽입 및 신체 내부에서 용이하게 이동 및 변형될 수 있도록 성형이 용이하여야 한다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 신경조절 디바이스용 전극 구조체 및 이를 포함하는 신경조절 디바이스가 요구된다.

실시예는 용이하게 제조할 수 있고, 신뢰성이 향상된 신경조절 디바이스용 전극 구조체를 제공하고자 한다.

실시예에 따른 신경조절 디바이스용 전극 구조체는 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 제 1 기재; 상기 제 1 기재의 일면 상에 배치되고, 전류가 인가되는 제 1 전극부; 상기 제 1 전극부로부터 전류가 전달되는 제 2 전극부; 및 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부를 전기적으로 연결하는 배선 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층 상의 제 2 금속층을 포함하고, 상기 제 2 전극부는 제 2 금속층 상의 제 3 금속층을 더 포함하고, 상기 제 1 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력은 상기 제 2 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력보다 크다.

실시예에 따른 신경조절 디바이스는 전원 공급부; 및 상기 전원 공급부로부터 전류가 인가되어 인체 내부로 전류를 전달하는 전극 구조체를 포함하고, 상기 전극 구조체는, 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 제 1 기재; 상기 제 1 기재의 일면 상에 배치되고, 상기 전원 공급부로부터 전류가 인가되는 제 1 전극부; 상기 제 1 전극부로부터 전류가 전달되어, 상기 인체 내부로 전류를 전달하는 제 2 전극부; 및 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부를 전기적으로 연결하는 배선 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층 상의 제 2 금속층을 포함하고, 상기 제 2 전극부는 제 2 금속층 상의 제 3 금속층을 더 포함하고, 상기 제 1 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력은 상기 제 2 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력보다 크다.

실시예에 따른 신경조절 디바이스용 전극 구조체는 배선 전극을 기재의 비아홀의 내부에 배선 전극을 배치할 수 있다. 이에 따라. 배선 전극의 길이에 따른 전극 구조체의 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 배선 전극이 인체의 내부에서 외부로 노출되면서 인체의 내부의 수분에 의해 배선 전극이 산화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 흡수율이 작은 기재를 사용함으로써, 신경조절 디바이스가 인체 내부에 삽입될 때, 기재가 인체 내부의 수분을 흡수하는 것을 최소화하여, 기재의 변셩 및 손상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 기재의 변형을 최소화하여 기재의 비아홀 및 기재의 일면 상에 배치되는 배선 전극 및 전극층의 탈막을 감소시킬 수 있다.

따라서, 실시예에 따른 전극 구조체를 포함하는 신경조절 디바이스는 인체 내부에 삽입되어, 전류를 인가하고자 하는 신경 기관으로 변형 및 손상을 최소화하면서 용이하게 이동할 수 있다.

또한, 전극 구조체의 외부를 탄성 및 변형이 용이한 실링층으로 감싸므로, 인체 내부에 삽입되는 신경조절 디바이스가 인체 내부에서 다른 기관들에 손상을 주는 것을 방지할 수 있고, 전류를 인가하고자 하는 신경 기관으로 용이하게 이동시킬 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 신경조절 디바이스를 도시한 도면이다.
도 2은 실시예에 따른 신경조절 디바이스용 전극 구조체의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 A-A' 영역을 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 5 내지 도 8은 도 3에 따른 신경조절 디바이스용 전극 구조체의 공정을 설명하기 위한 도면들이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"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.

이하, 도면을 참조하여, 실시예에 따른 신경조절 디바이스용 전극 구조체를 설명한다.

도 1을 참조하면, 신경조절 디바이스(1000)는 전원 공급부(100), 상기 전원부와 연결되는 전극 구조체(200)를 포함할 수 있다.

상기 전원 공급부(100)는 상기 전극 구조체(200)로 전류를 공급할 수 있다. 자세하게, 상기 전원 공급부(100)는 상기 전극 구조체(200)로 전류를 공급하여, 상기 전극 구조체(200)에 전기적 신호를 인가할 수 있다.

상기 전원 공급부(100)는 상기 전극 구조체(200)로 인가되는 전류량 및 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 신경조절 디바이스가 적용되는 인체의 목, 척수 또는 뇌 등 인체의 위치에 따라 인가되는 전류량 및 시간이 상이할 수 있으며, 전원 공급부(100)는 신경조절 디바이스에서 전류가 인가되는 인체의 위치에 따라 적정한 시간으로 전류를 공급할 수 있다.

상기 전원 공급부(100)와 상기 전극 구조체(200)는 전기적으로 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 전극 구조체는 상기 전원 공급부(100)와 전기적으로 연결되는 전극 패드부를 포함하고, 상기 전극 패드부가 상기 전원 공급부(100)의 단자와 연결됨으로써, 상기 전극 구조체(200)와 상기 전원 공급부(100)가 전기적으로 연결될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전극 구조체(200)는 복수의 영역을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 구조체(200)는 상기 제 1 영역(1A), 제 2 영역(2A) 및 제 3 영역(3A)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 영역(1A)은 상기 전원 공급부(100)와 연결되는 영역일 수 있다. 상기 제 1 영역(1A)은 상기 전원 공급부(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 영역(1A)은 상기 전원 공급부(100)와 연결되어 상기 전원 공급부(100)에서 인가되는 전류를 전달받을 수 있다.

자세하게, 상기 제 1 영역(1A)에는 상기 전원 공급부(100)와 연결되는 제 1 전극부(210)가 배치되고, 상기 제 1 전극부(210)는 상기 전원 공급부(100)의 패드부와 본딩되어, 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 제 3 영역(3A)은 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 영역(2A)과 전기적으로 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 영역(3A)의 일단은 상기 제 1 영역(1A)과 연결되고, 상기 제 3 영역(3A)의 타단은 상기 제 2 영역(2A)과 연결될 수 있다.

상기 제 3 영역(3A)은 상기 전원 공급부(100)로부터 상기 제 1 영역(1A)으로 인가된 전류를 상기 제 2 영역(1A)으로 전달할 수 있다.

상기 제 2 영역(2A)은 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 3 영역(3A)으로부터 전달되는 전류를 인체 내부로 전달할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 영역(2A)은 인체의 목, 척수 또는 뇌 등과 직접 또는 간접적으로 접촉하여 인체의 신경 기관에 전류를 인가할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극 구조체가 인체 내부로 삽입되어, 신경 기관에 직접 접촉하거나, 신경 기관을 나선형으로 감싸면서 배치될 수 있고, 상기 제 1 영역(1A)으로부터 전달되는 전류를 상기 제 2 영역(2A)의 전극부에 의해 신경 기관에 전달할 수 있다.

자세하게, 상기 제 2 영역(2A)에는 복수 개의 제 2 전극부(220)들이 배치되고, 상기 제 2 전극부(220)들은 상기 인체의 내부에서 신경 기관과 직접 또는 간접적으로 접촉하며, 전류를 신경 내부로 전달하여 신경을 자극할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 신경조절 디바이스의 전극 구조체는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 실시예에 따른 신경조절 디바이스용 전극 구조체는 제 1 기재(410)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 기재(410)는 수지 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 기재(410)는 흡수율(water absorption)이 낮은 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 1 기재(410)는 물을 흡수하는 능력이 작은 수지 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 기재(410)는 약 0.04% 이하의 흡수율을 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 기재(410)는 약 0.01% 내지 약 0.04%의 흡수율을 가질 수 있다.

이때, 기재의 흡수율은 약 100℃ 이상의 온도로 가열하여 수분을 증발시킨 후, 가열 전 무게대비 줄어든 무게를 퍼센테이지(%)로 계산하여 측정할 수 있다.

상기 제 1 기재(410)의 흡수율이 0.04%를 초과하는 경우, 전극 구조체가 인체 내부에서 인체의 수분을 흡수함에 따라, 기재의 형상이 변형되어, 기재 상의 전극이 탈막될 수 있고, 전극 내부로 수분이 침투하여 전극이 산화되는 등 변성이 발생할 수 있다.

또한, 상기 제 1 기재(410)의 흡수율이 0.01% 미만인 기재는 공정상 제조가 어려울 수 있다.

일례로, 상기 제 1 기재(410)는 폴리에텔에텔케톤(Polyetheretherketone, PEEK) 수지 또는 액정고분자(liquid crystal polymer)수지를 포함할 수 있으나, 실시예가 이에 제한되지는 않는다.

상기 제 1 기재(410)는 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함할 수 있다. 상기 제 1 기재(410)의 일면에는 제 1 전극부(210) 및 제 2 전극부(220)가 배치될 수 있다. 앞서 설명하였듯이. 상기 제 1 전극부(210)는 상기 전원 공급부(100)와 본딩되어 전기적으로 연결되는 전극부이고, 상기 제 2 전극부(220)는 상기 전원 공급부(100)에서 인가되는 전류를 인체 내부의 신경 기관으로 전달하는 전극층일 수 있다.

상기 제 2 전극부(220)는 복수 개로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극부(220)는 상기 인체 내부에서 어떤 신경 기관에 적용되는지에 따라 전극부의 수가 달라질 수 있다. 예를 들어, 신경조절 디바이스에 의해 인체 내부의 국부적인 영역에 전류를 전달하는 경우에는 상기 제 2 전극부(220)의 수는 작을 수 있고, 인체 내부에서 척추 등 큰 영역에 전류를 전달하는 경우에는 상기 제 2 전극부(220)의 수는 많을 수 있다.

상기 제 1 기재(410)의 타면에는 배선 전극(230)이 배치될 수 있다. 상기 배선 전극(230)은 상기 제 1 전극부(210) 및 상기 제 2 전극부(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 전극부(210)로 공급되는 전류는 상기 배선 전극(230)을 통해 상기 제 2 전극부(220)로 이동될 수 있다.

또한, 상기 제 1 기재(410)의 내부에는 복수 개의 비아홀들이 형성될 수 있다. 상기 비아홀들에는 상기 배선 전극(230)들이 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 기재(410)의 타면 상에 배치되는 배선 전극은 상기 비아홀 내부로 연장되어, 상기 제 1 전극부(210) 및 상기 제 2 전극부(220)와 연결될 수 있다.

즉, 상기 제 1 전극부(210) 및 상기 제 2 전극부(220)는 상기 배선 전극(230)과 상기 제 1 기재(410)의 다른 면 상에 배치될 수 있고, 상기 비아홀 내부의 배선 전극을 통해 서로 연결될 수 있다.

상기 비아홀의 폭은 약 30㎛ 이하일 수 있다. 즉, 상기 비아홀의 폭은 상기 제 1 기재(410)의 타면 상에 배치되는 배선 전극(230)의 두께와 동일 또는 유사할 수 있다.

상기 제 1 전극부(210), 상기 제 2 전극부(220) 및 상기 배선 전극(230)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극부(210), 상기 제 2 전극부(220) 및 상기 배선 전극(230)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극부(210), 상기 제 2 전극부(220) 및 상기 배선 전극(230)은 동일한 금속 물질을 포함할 수 있다.

상기 제 1 전극부(210) 및 상기 제 2 전극부(220)는 제 1 금속층(310), 상기 제 1 금속층(310) 상에 배치되는 제 2 금속층(320) 및 상기 제 2 금속층(320) 상의 패드부(350)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 금속층(310)과 상기 제 1 기재(410)의 밀착력은 상기 제 2 금속층(320)과 상기 제 1 기재(420)의 밀착력과 다를 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 금속층(310)과 상기 제 1 기재(410)의 밀착력은 상기 제 2 금속층(320)과 상기 제 1 기재(420)의 밀착력보다 클 수 있다.

상기 제 1 금속층(310)과 상기 제 2 금속층(320)은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 금속층(310)은 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 금속층(320)은 금(Au)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 금, 은, 백금 등의 귀금속 종류의 금속은 흡습율이 낮은 기재와 밀착성이 작은 특성이 있다. 이에 따라, 상기 제 2 금속층(320)과 상기 제 1 기재(410) 사이에 상기 제 2 금속층(320)과 상기 제 1 기재(410)의 버퍼 역할을 하는 상기 제 1 금속층(310)을 배치하여, 제 2 금속층(320)의 밀착력을 증가시킬 수 있다.

상기 제 1 금속층(310)은 박막 두께로 형성될 수 있다, 자세하게, 상기 제 1 금속층(310)의 두께는 약 200㎚ 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 금속층(310)의 두께는 약 50㎚ 이하일 수 있다.

상기 제 1 금속층(310)의 두께가 약 200㎚을 초과하는 경우, 제 1 금속층(310)과 상기 제 1 기재(410)의 증착 스트레스가 증가하여, 제 1 금속층(310)과 상기 제 1 기재(410)의 증착력이 감소되어 상기 제 1 금속층(310)이 박리될 수 있다.

또한, 상기 제 2 금속층(320)의 두께는 상기 제 1 금속층(310)의 두께보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 금속층(320)의 두께는 약 1㎛ 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 금속층(320)의 두께는 약 1㎛ 내지 3㎛일 수 있다. 상기 제 2 금속층(320)의 두께가 약 1㎛ 미만인 경우, 상기 전극층의 저항이 증가될 수 있다. 또한, 상기 제 2 금속층(320)의 두께가 약 3㎛을 초과하는 경우, 전극 구조체의 두께가 증가될 수 있어, 신체 내부에서 전극 구조체가 이동할 때 이동 경로가 제한될 수 있다.

상기 제 2 전극부(220)는 제 3 금속층(330)을 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극부(220)는 상기 제 2 금속층(320) 및 상기 패드부(350) 사이에 배치되는 제 3 금속층(330)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 3 금속층(330)은 상기 제 1 금속층(310) 및 상기 제 2 금속층(320)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 3 금속층(330)은 상기 제 2 전극부(220)에만 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 3 금속층(330)은 상기 전극 구조체에서 인체 내부의 신경 기관으로 전류가 전달되는 상기 제 2 전극부(220)에만 배치될 수 있다, 즉, 상기 제 1 전극부(210)와 상기 제 2 전극부(220)의 전극 적층 구조가 상이할 수 있다.

상기 제 3 금속층(330)은 금속 합금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 금속층(330)은 백금-이리듐 합금을 포함할 수 있다. 상기 제 3 금속층(330)은 상기 제 2 전극부(220)에서 신체 내부의 신경 기관으로의 전류 이동 효율을 향상시킬 수 있다.

자세하게, 상기 제 2 전극부(220)에서 인체의 신경 기관으로 전류를 전달할 때, 상기 제 2 전극부와 인체의 신경 기관의 계면에는 인체 내부의 체액 등이 잔류할 수 있다. 이러한 인체 내부의 체액 등은 전류가 이동할 때, 방해가 될 수 있으며, 이에 따라, 전류의 이동 효율이 저하될 수 있다. 즉, 금을 포함하는 제 2 전극층(220)과 신경 기관 사이의 전류 이동이 체액에 의해 방해되어 전류의 이동 효율이 저하될 수 잇다.

상기 제 3 금속층(330)은 이러한 제 2 전극부(220)와 상기 신경 기관 사이에서 체액 등의 이물질에 의한 이동 효율 저하를 방지할 수 있다. 즉, 백금-이리듐 합금을 포함하는 상기 제 3 금속층(330)에 의해 제 2 전극부(220)와 상기 신경 기관 사이에 체액 등의 이물질이 잔류를 해도, 전류의 이동 효율 저하를 방지할 수 있다.

상기 배선 전극(230)은 제 1 금속층(310) 및 제 2 금속층(320)을 포함할 수 있다. 상기 배선 전극(230)은 상기 제 1 전극부(210) 및 상기 제 2 전극부(220)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 배선 전극(230)의 상기 제 1 금속층(310) 및 상기 제 2 금속층(320)은 앞서 설명한 상기 제 1 전극부(210) 및 상기 제 2 전극부(220)의 제 1 금속층(310) 및 제 2 금속층(320)과 동일한 물질을 포함하며, 동일한 두께를 가질 수 수 있다.

상기 제 1 기재(410)의 타면 상에는 제 2 기재(420)가 배치될 수 있다. 상기 제 2 기재(420)는 상기 제 1 기재(410)의 타면 상에 배치되는 배선 전극(230)을 감싸면서 배치될 수 있다.

상기 제 2 기재(420)는 상기 제 1 기재(410)와 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 기재(420)는 약 0.01% 내지 약 0.04%의 흡수율을 가질 수 있다.

상기 제 2 기재(420)는 상기 제 1 기재(410)의 외부로 노출되는 상기 배선 전극(230)을 감싸면서 배치될 수 있고, 상기 배선 전극(230)은 상기 제 2 기재(420)에 의해 외부의 수분 및 공기의 유입을 차단할 수 있다.

또한, 상기 제 1 기재(410)의 상면, 상기 제 1 기재(410)의 측면, 제 2 기재(420)의 측면 및 상기 제 2 기재(420)의 하면에는 실링층(500)이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 실링층(500)은 상기 제 1 기재(410)의 상면, 상기 제 1 기재(410)의 측면, 제 2 기재(420)의 측면 및 상기 제 2 기재(420)의 하면을 둘러싸며 배치될 수 있다.

즉, 상기 실링층(500)은 상기 제 1 전극부(210) 및 제 2 전극부(220)의 패드부(350)를 제외한 영역을 둘러싸며 배치될 수 있다.

상기 실링층(500)은 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 실링층(500)은 변형이 용이한 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 실링층(500)은 실리콘 물질을 포함할 수 있다. 상기 실링층(500)은 상기 전극 구조체의 외부를 둘러싸며 배치될 수 있다. 이에 따라, 전극 구조체가 인체 내부를 이동할 때 변형이 용이하므로, 인체의 내부에 용이하게 삽입될 수 있다. 또한, 리지드한 물질을 포함하는 기재에 비해 탄성이 있는 실링층이 전극 구조체의 외부를 둘러싸며 배치되므로, 인체 내부에서 인체의 내부에 인가되는 자극을 감소시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 실시예에 따른 전극 구조체는 제 2 금속층(320)과 상기 패드부(350) 사이에 배치되는 제 4 금속층(340)을 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극부(210)는 상기 제 2 금속층(340) 상에 배치되는 제 4 금속층(340)을 포함할 수 있고, 상기 제 2 전극부(220)는 상기 제 2 금속층(320)과 상기 제 3 금속층(330) 사이에 배치된은 제 4 금속층(340)을 포함할 수 있다.

상기 제 4 금속층(340)은 상기 제 1 금속층(310), 상기 제 2 금속층(320) 및 상기 제 3 금속층(330)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 4 금속층(340)은 질화티타늄(TiN)을 포함할 수 있다.

상기 제 4 금속층(330)은 상기 제 2 금속층(320) 또는 상기 제 3 금속층(330) 상에 배치되어, 제 1 전극부(210) 및 제 2 전극부(220) 표면의 조도를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 전원 공급부(100)와 연결되는 상기 제 1 전극부(210)와 전원 공급부(100)의 접촉 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극부(220)의 표면 조도를 증가시켜, 상기 제 2 전극부(220)로부터 인체의 신경으로 전달되는 전류 밀도를 증가시킬 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 도 3의 실시예에 따른 전극 구조체의 제조 공정을 설명한다.

도 5를 참조하면, 제 1 기재(410)를 준비할 수 있다. 상기 제 1 기재(410)는 흡수율이 작은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기재(410)의 흡수율은 0.01% 내지 0.04%일 수 있다.

이어서, 상기 제 1 기재(410)에 복수 개의 비아홀(h)들을 형성할 수 있다. 상기 비아홀들은 이후에 형성하는 전극층의 위치와 중첩되는 위치에 형성될 수 있다.

이어서, 상기 제 1 기재(410)의 일면 및 타면과 상기 비아홀의 내부에 제 1 금속층(310)을 진공 상태에서 증착할 수 있다. 상기 제 1 금속층(310)은 티타늄을 포함할 수 있다.

이어서, 도 6을 참조하면, 상기 제 1 금속층(310) 상에 제 2 금속층(320)을 형성할 수 있다. 상기 제 2 금속층(320)은 금을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제 1 금속층(310)과 상기 제 2 금속층(320)은 인시튜(in-situ) 공정으로 진행될 수 있다. 즉, 진공 상태에서 상기 제 1 금속층(310)을 증착한 후, 동일한 진공 상태에서 바로 제 2 금속층(320)을 증착할 수 있다.

이에 따라, 제 1 금속층(310)이 공기 중에 노출되어 산화되기 전에 바로 제 2 금속층(320)이 증착됨으로써, 상기 제 1 금속층(310)과 상기 제 2 금속층(320)의 밀착력을 향상시킬 수 있다.

이에 따라, 상기 제 1 기재(410)의 일면 상에 제 1 전극층 및 제 2 전극층이 형성되고, 상기 비아홀의 내부 및 상기 제 2 기재(410)의 타면 상에 배선 전극이 형성될 수 있다.

이어서, 상기 제 2 전극부(220)와 대응되는 상기 제 2 금속층(320) 상에 제 3 금속층(330)을 증착할 수 있다. 상기 제 3 금속층(330)은 백금-이리듐 합금을 포함할 수 있다.

즉, 상기 제 3 금속층(330)은 상기 제 1 전극부(220)와 대응되는 상기 제 2 금속층(320)에는 증착되지 않고, 상기 제 2 전극부(220)와 대응되는 상기 제 2 금속층(320) 상에만 제 3 금속층(330)을 증착할 수 있다.

이어서, 도 7을 참조하면, 상기 제 1 기재(410)의 하면 상에 제 2 기재(420)를 접착할 수 있다. 상기 제 2 기재(420)는 흡수율이 작은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 기재(420)의 흡수율은 0.01% 내지 0.04%일 수 있다.

상기 제 2 기재(420)는 상기 제 1 기재(410)의 하면 상에 배치되어 비아홀에서 노출되는 배선 전극을 감싸면서 배치될 수 있고, 이에 따라, 상기 배선 전극은 상기 제 2 기재(420)에 의해 외부의 수분 등의 침투 방지할 수 있다.

이어서, 도 8을 참조하면, 상기 제 1 기재(410)의 측면, 상기 제 2 기재(420)의 측면 및 상기 제 2 기재(420)의 하면 상에 실링층(500)을 배치할 수 있다.

실시예에 따른 신경조절 디바이스용 전극 구조체는 배선 전극을 기재의 비아홀의 내부에 배선 전극을 배치할 수 있다. 이에 따라. 배선 전극의 길이에 따른 전극 구조체의 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 배선 전극이 인체의 내부에서 외부로 노출되면서 인체의 내부의 수분에 의해 배선 전극이 산화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 흡수율이 작은 기재를 사용함으로써, 신경조절 디바이스가 인체 내부에 삽입될 때, 기재가 인체 내부의 수분을 흡수하는 것을 최소화하여, 기재의 변셩 및 손상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 기재의 변형을 최소화하여 기재의 비아홀 및 기재의 일면 상에 배치되는 배선 전극 및 전극층의 탈막을 감소시킬 수 있다.

따라서, 실시예에 따른 전극 구조체를 포함하는 신경조절 디바이스는 인체 내부에 삽입되어, 전류를 인가하고자 하는 신경 기관으로 변형 및 손상을 최소화하면서 용이하게 이동할 수 있다.

또한, 전극 구조체의 외부를 탄성 및 변형이 용이한 실링층으로 감싸므로, 인체 내부에 삽입되는 신경조절 디바이스가 인체 내부에서 다른 기관들에 손상을 주는 것을 방지할 수 있고, 전류를 인가하고자 하는 신경 기관으로 용이하게 이동시킬 수 있다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 제 1 기재;
   상기 제 1 기재의 일면 상에 배치되고, 전류가 인가되는 제 1 전극부;
   상기 제 1 전극부로부터 전류가 전달되는 제 2 전극부; 및
   상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부를 전기적으로 연결하는 배선 전극을 포함하고,
   상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층 상의 제 2 금속층을 포함하고,
   상기 제 2 전극부는 제 2 금속층 상의 제 3 금속층을 더 포함하고,
   상기 제 1 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력은 상기 제 2 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력보다 큰 신경조절 디바이스용 전극 구조체.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 기재는 상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부의 위치와 중첩되는 비아홀을 포함하고,
   상기 배선 전극은 비아홀의 내부 및 상기 제 1 기재의 타면 상에 배치되는 신경조절 디바이스용 전극 구조체.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제 1 기재의 하면 상에 배치되고, 상기 제 1 전극부, 상기 제 2 전극부 및 상기 배선 전극을 감싸면서 배치되는 제 2 기재를 더 포함하는 신경조절 디바이스용 전극 구조체.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 2 기재의 흡수율은 0.01% 내지 0.04%인 신경조절 디바이스용 전극 구조체.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 제 1 기재의 상면, 상기 제 1 기재의 측면, 상기 제 2 기재의 측면 및 상기 제 2 기재의 하면을 감싸면서 배치되는 실링층을 더 포함하는 신경조절 디바이스용 전극 구조체.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 금속층은 티타늄을 포함하고,
   상기 제 2 금속층은 금을 포함하고,
   상기 제 3 금속층은 백금-이리듐 합급을 포함하는 신경조절 디바이스용 전극 구조체.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 금속층 및 상기 제 2 금속층 사이에 배치되는 제 4 금속층을 더 포함하고,
   상기 제 4 금속층은 질화티타늄을 포함하는 신경조절 디바이스용 전극 구조체.
8. 전원 공급부; 및
   상기 전원 공급부로부터 전류가 인가되어 인체 내부로 전류를 전달하는 전극 구조체를 포함하고,
   상기 전극 구조체는,
   일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 제 1 기재;
   상기 제 1 기재의 일면 상에 배치되고, 상기 전원 공급부로부터 전류가 인가되는 제 1 전극부;
   상기 제 1 전극부로부터 전류가 전달되어, 상기 인체 내부로 전류를 전달하는 제 2 전극부; 및
   상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부를 전기적으로 연결하는 배선 전극을 포함하고,
   상기 제 1 전극부 및 상기 제 2 전극부는 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층 상의 제 2 금속층을 포함하고,
   상기 제 2 전극부는 제 2 금속층 상의 제 3 금속층을 더 포함하고,
   상기 제 1 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력은 상기 제 2 금속층과 상기 제 1 기재의 밀착력보다 큰 신경조절 디바이스.
   
   
   
   

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