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1、第26卷第2期传感技术学报Vol.26摇No.22013年2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb.2013*FabricationofHybridThree鄄DimensionNeuralProbeArraysCHENGZhengxi,ZHUANGYiwei,ZHANGXueming,YUANHonghui(KeyLaboratoryofInfraredImagingMaterialsandDetectors,ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics,ChineseAcademyofSci
2、ences,Shanghai200083,China)Abstract:Hybridthree鄄dimensionneuralprobearraystructureandthefabricationprocesswerereported.Neuralprobearrayswerefabricatedbyusingflipchipandmulti鄄bladedicingtechniques.High鄄temperatureprocessandsiliconwetetchingprocess,whichwoulddamagethecircuit,werenotin
3、cludedintheentirefabricationprocess.Therefore,siliconprobearrayscanbedirectlyintegratedonthecircuit,thussimplifyingtheinterfaceandreducingpadcount.Furthermore,thescaleofneuralprobearraywasn爷tlimitedbythenumberofpads,andcancoverawholebrainfunctionarea.10伊10scalethree鄄dimensionneuralp
4、robearrayswiththecentre鄄to鄄centreseparationof400滋mwerefabricated.Theheightoftheprobebasewas30滋m,thebasewidthwas360滋m,andthegapbetweenthebaseswas40滋m.Thewidthoftheprobewas100滋m,theheightwas1470滋m,andthetipanglewas25毅.Preliminarytestsindicatedthattheprobearrayscanmeetneuronsignaldetec
5、tionrequirements.Keywords:neuralprobearray;hybrid;three鄄dimension;micromechanicalfabricationEEACC:7230J;2230B摇摇摇摇doi:10.3969/j.issn.1004-1699.2013.02.*混成式三维神经元微探针阵列的制备程正喜,庄佚溦,张学敏,袁红辉(中国科学院上海技术物理研究所,中国科学院红外成像材料与器件重点实验室,上海200083)摘摇要:提出了一种混成式三维神经元探针阵列结构和相应的制备流程。制备流程主要包括倒焊互连工艺和多刀片切割工艺,采
6、用倒焊工艺将厚硅片直接倒焊到读出电路上,采用多刀片切割工艺直接将硅片切割成硅针阵列。该制备流程不包含高温工艺和硅腐蚀工艺,不损伤电路,实现了硅针阵列与电路直接集成。通过集成电路可以简化接口,降低引脚数量,制备的神经元探针阵列的规模可以不受引线口数量限制,可以覆盖一个完整的脑功能区。制作了规模为10伊10的神经元探针阵列,探针的中心距为400滋m。探针的底座高度为30滋m,底座宽度为360滋m,底座之间的空隙为40滋m。探针宽度为100滋m,高度为1470滋m。针尖的角度为25毅。初步测试结果表明探针阵列是满足神经元信号探测。关键词:神经元探针阵列;混成式;三维
7、;微机械加工中图分类号:TM930.5摇摇摇摇文献标识码:A摇摇摇摇文章编号:1004-1699(2013)02-[1][5]摇摇神经元是神经系统的基本功能单元。传统方传递过程则为相互关联的平行过程。这需要一种法可以对神经活动中的单个神经元的膜电位变化进具备与神经元相适应的空间分辨率,能够同时且长时[6-7]行记录,对膜上离子通道或胞内代谢过程在神经系统间地记录大量神经元信号的记录工具。[1-3]中的作用进行探究。然而随着神经生物学的发Utah探针阵列是目前应用最为广泛的探针阵展以及对神经系统的进一步了解,在整合水平上的研列,有一定的商业化。Utah外观是三维
8、的探针阵[4]究对揭示神经系统活动机制
