[发明专利]一种植入式神经光电极的后端连接结构及其制备方法

权利要求书

1.一种植入式神经光电极的后端连接结构，其特征在于，所述后端连接结构包括：

柔性轻质塑料基板(1)；

光纤支架(2)，所述光纤支架内设有光纤(3)，所述光纤支架(2)以预设角度固定在所述柔性轻质塑料基板(1)上；

光电极探针后端(4)，包括后端硅衬底(5)以及设在所述后端硅衬底(5)上的输入光栅(6)和波导(7)，所述后端硅衬底(5)与所述柔性轻质塑料基板(1)粘接连接，所述输入光栅(6)与所述光纤(3)的输出端耦合连接，所述后端硅衬底(5)上还设有第一焊盘(8)，分布在所述输入光栅(6)和波导(7)的两侧；

PCB板(9)，所述PCB板(9)上设有第二焊盘(10)，所述第二焊盘(10)的位置与所述第一焊盘(8)的位置一一对应，所述PCB板(9)与所述后端硅衬底(5)焊接连接。

2.根据权利要求1所述的一种植入式神经光电极的后端连接结构，其特征在于，

所述设在所述后端硅衬底(5)上的输入光栅(6)通过所述波导(7)与光电极探针前端(11)的输出光栅(12)连接；

所述后端硅衬底(5)上的第一焊盘(8)通过金属互联线(13)与光电极探针前端(11)的电极(14)连接。

3.根据权利要求2所述的一种植入式神经光电极的后端连接结构，其特征在于，

所述光纤(3)的输入端与光源设备连接，所述光源设备采用激光器或二极管；

所述PCB板(9)通过柔性缆线与脑电处理芯片连接，所述柔性缆线包括光纤和电缆线。

4.根据权利要求1所述的一种植入式神经光电极的后端连接结构，其特征在于，所述光纤支架(2)固定在所述柔性轻质塑料基板(1)上的预设角度与所述输入光栅(6)设计的入射光耦合角度对应。

5.根据权利要求1所述的一种植入式神经光电极的后端连接结构，其特征在于，所述后端硅衬底(5)上的第一焊盘(8)上设有金属凸点(15)以实现所述后端硅衬底(5)与所述PCB板(9)的倒装焊接。

6.一种制备如权利要求1-5任一项所述的一种植入式神经光电极的后端连接结构的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1：准备柔性轻质塑料基板(1)和光电极探针后端(4)待用，所述光电极探针后端(4)包括后端硅衬底(5)以及设在所述后端硅衬底(5)上的输入光栅(6)、波导(7)和第一焊盘(8)；

S2：按照所述输入光栅(6)设计的入射光耦合角度制备光纤支架(2)，将光纤(3)固定在所述光纤支架(2)上，并将所述光纤支架(2)固定在所述柔性轻质塑料基板(1)上；

S3：调节所述柔性轻质塑料基板(1)和所述后端硅衬底(5)的相对位置，以使所述光纤(3)的输出端耦合对准所述输入光栅(6)；

S4：将所述后端硅衬底(5)粘接在所述柔性轻质塑料基板(1)上，实现光信号的连接；

S5：制备PCB板(9)，所述PCB板(9)的第二焊盘(10)的位置与所述第一焊盘(8)的位置一一对应；

S6：在所述第一焊盘(8)上制备金属凸点(15)；

S7：基于所述金属凸点(15)将所述PCB板(9)与所述后端硅衬底(5)进行对准和倒装焊接，实现电生理信号的引出。

7.根据权利要求6所述的一种制备植入式神经光电极的后端连接结构的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

将所述光电极探针后端(4)固定于三轴平移台上，并将所述光电极探针后端的末端搭在所述柔性轻质塑料基 板(1)上；

调节三轴平移台以使所述光纤(3)的输出端准确对准并入射到所述光电极探针后端(4)的输入光栅(6)。

8.根据权利要求6所述的一种植入式神经光电极的后端连接结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

通过紫外固化胶将所述后端硅衬底(5)粘接在所述柔性轻质塑料基板(1)上；

所述光纤(3)的输入端连接光源设备，所述后端硅衬底(5)上的输入光栅(6)通过波导(7)连接光电极探针前端(11)的输出光栅(12)，实现光信号的连接。