[发明专利]一种基于电容耦合的柔性生物电极阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种基于电容耦合的柔性生物电极阵列，包括柔性介电层、金属电极阵列和柔性保护层，所述金属电极阵列位于柔性介电层之上，所述金属电极阵列由其上方的柔性保护层包裹，金属电极阵列的焊盘裸露；所述柔性介电层采用钛酸钡/聚酰亚胺（BT/PI）复合薄膜，所述柔性保护层采用聚酰亚胺（PI）薄膜；

所述基于电容耦合的柔性生物电极阵列采用如下方法制备，具体包括以下步骤：

步骤 1：在硅片（Si）上旋涂一层聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），然后加热固化；

步骤 2：在步骤1得到的聚甲基丙烯酸甲酯表面旋涂一层钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜，随后加热固化；所述钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法过程为：

1）将40克粒度小于100纳米的BT粒子加入到100毫升/99.7%的乙醇溶液中，超声分散后加入1克3-氨丙基-三乙氧基硅烷(ATPS)，室温搅拌10分钟，再在70摄氏度下搅拌1小时，然后离心、酒精清洗、50摄氏度干燥，得到改性后的BT粒子；

2）以1:1.02二氨基二苯醚（ODA）:均苯四甲酸酐（PMDA）的单体摩尔比分别称量ODA：3.3723克，PMDA：3.7149克，并将ODA放入三口瓶中；

3）量取溶剂N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）60毫升，将其倒入三口瓶中；

4）将溶有ODA的三口瓶固定，常温搅拌15分钟，以使单体完全溶解；

5）将改性后的BT粒子4.72克加入步骤4）所得溶液中，超声30分钟使得颗粒完全分散；

6）将称量好的单体PMDA 分成8次先后加入到步骤5）所得混合液中；每两次添加单体PMDA的间隔时间为10分钟；待所有单体PMDA加完并且溶解之后，在室温下快速搅拌混合液2小时，得到BT、聚酰氨酸（PAA）与溶剂DMAC的混合液；

7）将步骤6）所得BT、聚酰氨酸（PAA）与溶剂DMAC的混合液旋涂于聚甲基丙烯酸甲酯表面；

步骤 3：利用光刻技术和磁控溅射技术在步骤2得到的钛酸钡/聚酰亚胺复合薄膜表面制备金属电极阵列；

步骤 4：在步骤3得到的金属电极阵列的表面旋涂一层聚酰亚胺薄膜，然后加热固化；

步骤 5：利用光刻技术在步骤4得到的聚酰亚胺薄膜表面进行光刻，暴露金属电极阵列的焊盘；

步骤 6：在步骤5的基础上，溶解PMMA层，将柔性生物电极阵列从Si基底上剥离，即得到所述基于电容耦合的柔性生物电极阵列。

2.按权利要求1所述基于电容耦合的柔性生物电极阵列，其特征在于，所述钛酸钡/聚酰亚胺（BT/PI）复合薄膜中钛酸钡的含量为30~40wt%。

3.按权利要求1所述基于电容耦合的柔性生物电极阵列，其特征在于，所述柔性介电层的厚度为1~3μm。

4.按权利要求1所述基于电容耦合的柔性生物电极阵列，其特征在于，所述金属电极阵列采用金(Au)电极阵列，厚度为100~300nm。

5.按权利要求1所述基于电容耦合的柔性生物电极阵列，其特征在于，所述柔性保护层的厚度为2~3μm。