具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1示出了根据本发明实施例的电极的分解图。该电极用于作为刺激电极和/或传感电极，作为刺激电极时通过电刺激实现疾病治疗或康复的作用，作为传感电极时可收集人体或动物组织的电生理信号。该电极包括衬底101、第一图案层132a以及第二图案层133，衬底101具有开口131，第一图案层132a位于衬底101内，第二图案层133位于第一图案层132a之上，从而开口131暴露出第二图案层133的上表面(参见图2和图3a及图3b)。其中，第一图案层132a的面积与第二图案层133的面积不同，以形成阶梯状结构。

优选地，参见图3b所示，第一图案层132a的面积小于第二图案层133的面积，从而便于保护位于下方的第一图案层132a。例如，第一图案层132a为圆形或正多边形(如不小于12条边)，第二图案层133包括中心区，中心区为圆形或正多边形，第二图案层133的中心区大于第一图案层132a的圆形或正多边形的尺寸。优选地，第一图案层132a的中心和第二图案层133的中心重合，第二图案层133全部覆盖在第一图案层132a上，从而形成的电极具有良好的稳定性。在该实施例中，第二图案层133可起到对第一图案层132a的保护作用，避免其在植入人体后被腐蚀性体液侵蚀。

需要说明的是，在图1至图3a的示意性实施例中，第一图案层132a的面积大于第二图案层133的面积，以适用于特定的使用场景。但当第一图案层132a的面积更小时，同样能够实现本发明的技术效果，此外由于其受到了保护作用，因而第一图案层132a的材料具有更多可能的选择。

在以上实施例中，由于第一图案层132a与第二图案层133之间形成了阶梯状结构，进而衬底101对第一图案层132a和第二图案层133的包裹更为紧密，使得第一图案层132a和第二图案层133不易从衬底101上脱离，第一图案层132a和第二图案层133与衬底101之间的结合强度高，因此该电极的可靠性好，寿命长。

在优选的实施例中，第二图案层133还包括连接于中心区外周的多个相互间隔的叶片，相邻叶片之间的区域与衬底101结合，从而进一步提高了结合强度。叶片优选大体呈“T”形结构，从而第二图案层133与衬底101之间的连接结构为相互匹配的凹凸连接结构，该凹凸连接结构增大了第二图案层133与衬底101的接触面积，进一步提高了第二图案层133与衬底101之间的结合强度。

此外，当第一图案层132a的面积小于第二图案层133的中心区域面积时，则第二图案层133的多个“T”形叶片之间形成的间隔区域上下贯通，进而可以使得底层衬底与顶层衬底之间在该间隔区域直接结合，极大地加强了衬底101对第一图案层132a和第二图案层133的包裹，提高了结合强度，增加了电极可靠性。

为了提供电极的电刺激或传感功能，第一图案层132a和第二图案层133均为金属层，第一图案层132a和第二图案层133可以相同或不同，第一图案层132a和第二图案层133材料例如选自金、银、铂、钯、钛、铱、氧化铱、碳纳米管、导电聚合物(Conductive Polymer)以及上述材料的合金或混合物中的一种或多种，如电镀铂(包括电镀形成的(亮)铂层、铂灰层或铂黑层)或铂铱合金。其中，导电聚合物可以为聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)或聚乙烯二氧噻吩(poly-3,4-ethylene dioxythiophene)中的一种或多种。

优选地，第一图案层132a包括金层，第二图案层133包括铂层133a，金层具有延伸部分，延伸部分用于接收电刺激脉冲或传输电传感信号。优选地，第二图案层133还包括位于铂层133a之上的铂灰层133b，开口131暴露出铂灰层133b的至少部分表面，开口131的尺寸优选小于第二图案层133的尺寸。铂灰层133b与铂层133a的图案相同。参考图3b，优选第二图案层133也具有延伸部分，该延伸部分覆盖位于其下方的第一图案层132a的延伸部分，以对该部分的第一图案层132a(如金层等)起到保护作用。

第一图案层132a(如金层等)的电导率高、产热少、能耗低、柔性良好、对被植入组织友好，铂层133a稳定性高、长时间耐腐蚀、机械强度高，铂灰层133b的比表面积大，能增加电阻抗，进而保证电极具有施加较大刺激或传感电流的能力，因此该电极合理地结合了各种材料的优势，既保证了良好刺激或传感效果，又降低了电极的发热量和能耗，并且具有良好的机械强度，提高了产品寿命。此外，由于优选第一图案层132a的面积小于第二图案层133的面积，铂灰层133b与铂层133a能对位于其下方的第一图案层132a起到保护作用。

进一步地，第一图案层132a的下方与衬底101之间还包括种子层132b，种子层132b可采用铂种子层、钛/铂叠层种子层(钛在下层)或钛/金叠层种子层(钛在下层)，以便于提高第一图案层132a与衬底101之间的结合强度。此外，在该实施例中，种子层132b用于为电镀工艺提供良好的导电层，采用物理沉积工艺形成，如溅射(sputter)或电子束蒸发(E-beam)等形成种子层132b。种子层132b的形状与第一图案层132a和第二图案层133中的较大者一致。

此外，还可以在金层的延伸部分上表面形成加强层(图未示)，加强层可采用铂或钛，以加强金层与顶层衬底之间的结合强度。该加强层的厚度低于金层的厚度，但其图案可以与金层的图案相同。

优选地，衬底101包括底部薄膜绝缘层101a和顶部薄膜绝缘层101b，第一图案层132a和第二图案层133位于底部薄膜绝缘层101a和顶部薄膜绝缘层101b之间。底部薄膜绝缘层101a和顶部薄膜绝缘层101b的材料例如为PMMA(poly(methyl methacrylate)-聚甲基丙烯酸甲酯)、特氟隆、硅树脂、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸(polyethylene terephthalate)和聚对二甲苯(派瑞林，尤其是Parylene-C)中的任意一种或多种。优选地，衬底101的材料为派瑞林，采用派瑞林可使电极的厚度薄至几十微米，其更柔软且便于塑性变形，能更好贴附于被植入组织上，从而提高电极的电刺激或传感效果。

图2示出了根据本发明实施例的电路板的立体图。电路板100具有引入端110、电极端130以及连接在引入端110和电极端130之间的连接部分120，电极端130包括如图1所示的电极，优选电极的数量为多个，多个电极呈有规律的阵列式排列。

在该实施例中，引入端110用于连接电子元器件；连接部分120内部形成导线；电极端130内部包括连接至连接部分120的导线电极。其中，连接部分120的导线与电极中的第一图案层132a(参见图1)优选是同时形成的，例如，电极的第一图案层132a延伸至连接部分120和引入端110，以提供电子元器件与电极之间的电连接。优选地，连接部分120的导线和电极的第一图案层132a均包括金层。

例如，在引入端110的通孔111中填充导电材料，可以使引入端110与电子元器件电连接，从而在引入端100上连接的电子元器件与电极端130之间实现电刺激或电传感回路。

为了清楚、简明起见，在图2中仅示出电路板100中的一条电路。应当理解的是，本申请不限于此，电路板100可以包括多条电路。

图3a示出了根据本发明实施例的电极的俯视图。如图3a所示，在该实施例中，示意性地描述了两个电极，两个电极优选采用公共的衬底101，在该衬底101内的不同区域分别形成第一图案层132a和位于第一图案层132a之上的第二图案层133，衬底101上具有开口131以暴露出第二图案层133，第二图案层133包括中心区及连接于中心区外周的多个相互间隔的叶片，有利于进一步提高第二图案层133与衬底101之间的结合强度。为了清楚起见，在图3a中的虚线框中的电极中，省去了覆盖在第一图案层132a和第二图案层133之上的衬底101。

图3b示出了根据本发明另一实施例的电极的俯视图。与图3a不同的是，第一图案层132a和第二图案层133的形状及相对尺寸有所不同。为了清楚起见，在图3b中的虚线框中的电极中，省去了覆盖在第二图案层133之上的衬底101。

图4示出了根据本发明实施例的电路板的俯视图。如图4所示，在该实施例中，在引入端110包括多个通孔111；连接部分120内形成多根导线，导线可以在高度方向上形成一层，也可以形成多层；在电极端130包括多个开口，多个开口分别暴露出多个电极的第二图案层133，多个电极呈有规律的阵列式排列。

图5示出了根据本发明实施例植入电子设备的状态图。在该实施例中，电子设备包括如图1-4所示的电极或电路板100。电子设备优选还包括连接至引入端110的电子元器件，引入端110连接至一个或多个电子元器件，电子元器件例如包括电路芯片、电容器、电感器、电阻器、振荡器、滤波器、存储器等根据电路设计而可能设置的电子元器件，从而形成了电子封装体140。

电子设备例如可应用于脑机接口设备、人工耳蜗植入体、视网膜植入体、视觉皮层植入体、脊髓刺激器(用于治疗疼痛)、深脑部刺激器(脑起搏器)等医疗器械。在图5中，以视觉皮层植入体为例对电子设备的安装和使用进行示意性说明。

在视觉皮层植入体的安装过程中，先对人体组织200进行处理，例如，先去除一部分颅骨，使其形成镂空部分，之后将电极端130植入视觉皮层表面，并将电子封装体140植入颅骨的镂空部分，或者颅骨上、头皮下方。一般来说，具有电极端130可以植入视觉皮层的V1区，也可以部分覆盖V2或V3区。值得注意的是，这里提到的脑部视觉皮层的V1、V2、V3区为脑部视觉领域内常见的区域划分，在此不做详细解释。

在视觉皮层植入体的使用过程中，该视觉皮层植入体与外部装置之间进行通信。更具体地，外部装置包括采集视频信息的摄像头，视频信息经过数据转换后无线传输给植入装置的电子封装体140，电极端130的电极通过电刺激的方式向视觉皮层传递刺激，从而使患者产生视觉感知。

应当理解的是，在该实施例中以将视觉皮层植入体植入脑部视觉皮层为例对电子设备的安装和使用进行示意性说明，但本申请不限于此，电子设备还可以例如用于其他人体组织。

图6a至6h分别示出了根据本发明实施例的电路板的制造方法的各个阶段的截面图。

该方法开始于支撑基板10以及支撑基板10上的第一光刻胶层20，如图6a所示。支撑基板10用于提供机械支撑，第一光刻胶层20用于保护支撑基板10，并在释放电路板100的步骤中作为牺牲层。在替代的实施例中，可以省去第一光刻胶层20，以降低成本，简化工艺流程。

进一步地，在第一光刻胶层20上形成底部薄膜绝缘层101a，如图6b所示。在该步骤中，优选底部薄膜绝缘层101a为派瑞林膜，并采用化学气相沉积(Chemical VaporDeposition,CVD)工艺形成派瑞林膜。

优选地，在底部薄膜绝缘层101a上形成种子层132b，如图6c所示。种子层132b可采用铂种子、钛/铂叠层种子层(钛在下层)或钛/金叠层种子层(钛在下层)。在该步骤中，例如采用如溅射(sputter)或电子束蒸发(E-beam)等物理气相沉积(Physical VapourDeposition,PVD)工艺形成种子层132b，种子层132b的厚度优选为种子层132b例如覆盖于底部薄膜绝缘层101a整个上表面，种子层132b有利于后续的电镀工艺，并且有利于加强底部薄膜绝缘层101a与第一图案层132a之间的结合强度。

进一步地，形成图案化的第一图案层132a，如图6d所示。在该步骤中，例如，在种子层132b的表面形成第二光刻胶层30，并对第二光刻胶层30曝光、显影，以形成具有图案的第二光刻胶层30，第二光刻胶层30的图案与电路板的引入端110、连接部分120以及电极端130的图案相匹配。在形成第二光刻胶层30之后，形成填充于第二光刻胶层30的图案内的第一图案层132a，例如，采用金电镀液形成填充于第二光刻胶层30的图案内的金层。

在该实施例中，位于电极端130的金层形成电极的第一图案层132a。优选地，金层在电极端130的厚度优选为

进一步地，在第一图案层132a的表面形成第二图案层133，如图6e所示。在该步骤中，例如，先去除第二光刻胶层30，然后在第一图案层132a的表面形成第三光刻胶层40，并对第三光刻胶层40曝光、显影，以形成具有图案的第三光刻胶层40，第三光刻胶层40的图案与第二图案层133的图案相匹配。在形成第三光刻胶层40之后，形成填充于第三光刻胶层40的图案内的第二图案层133。

在该实施例中，第一图案层132a的面积与第二图案层133的面积不同，从而第一图案层132a与第二图案层133之间形成了阶梯状结构。第二图案层133也为金属层。优选地，第二图案层133包括铂层133a，例如，采用铂电镀液形成填充于第三光刻胶层40的图案内的铂层133a。

在优选的实施例中，第二图案层133还包括铂灰层133b，例如在铂层133a的表面形成铂灰层133b，使得铂层133a和铂灰层133b依次位于第一图案层132a的上方。铂层133a的厚度优选为3-7μm，铂灰层133b的厚度优选为0.5-4μm，铂灰层133b的位置与铂层133a的位置相对应。

第一图案层132a和第二图案层133的形状与图1和图3a或图3b所示的电极中的第一图案层132a和第二图案层133的形状相同，在此不再赘述。

进一步地，在该步骤中，例如，先去除第三光刻胶层40，之后对种子层132b进行图案化处理，从而去除多余的种子层，如图6f所示。在该步骤中，例如采用溅射工艺去除暴露出来的种子层132b，以避免多余的种子层造成电路短路。种子层132b的形状与第一图案层132a和第二图案层133中的较大者一致。

进一步地，形成覆盖引入端110、连接部分120以及电极端130的顶部薄膜绝缘层101b，如图6g所示。在该步骤中，顶部薄膜绝缘层101b的材料和底部薄膜绝缘层101a的材料相同，采用化学气相沉积工艺形成派瑞林膜。

进一步地，形成通孔111和开口131，以形成电路板100，如图6h所示。在该步骤中，例如在顶部薄膜绝缘层101b上形成图案化的掩膜(未示出)，并采用各向异性的干法蚀刻工艺，在与引入端110对应的顶部薄膜绝缘层101b和底部薄膜绝缘层101a形成通孔111，在与电极端130对应的顶部薄膜绝缘层101b形成开口131。在该实施例中，电路板100在电极端130的部分即为刺激电极或传感电极。优选地，在形成通孔111和开口131之后，去除第一光刻胶层20和支撑基板10，例如溶解去除第一光刻胶层20，并去除支撑基板10，之后进行水冲洗及烘烤的步骤以清洁电路板100的外侧表面。

在形成如上所述方法制成的电路板100之后，将电路板100与电子元器件连接，以形成电子设备，电子元器件例如包括电路芯片、电容器、电感器、电阻器、振荡器、滤波器、存储器等根据电路设计而可能设置的一个或多个电子元器件，电子设备例如为脑机接口设备、人工耳蜗植入体、视网膜刺激视觉假体、脑皮层刺激器、脊髓刺激器和脑起搏器中的任意一种。

本实施例中是以MEMS制造工艺为例说明电路板的制造方法，但本申请的电路板的制造方法不局限于此。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。