一种植入式医疗器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种植入式医疗器件的制造方法，包括：提供植入式电极，电极包括刺激端和连接端，连接端有N个连接端焊盘；提供芯片，芯片的第一表面间隔设置N个芯片焊盘；在芯片焊盘上设置各向异性导电材料，将电极与其相贴合，使连接端焊盘和芯片焊盘一一对准；对贴合后的电极与芯片进行热压合，朝芯片的第二表面和连接端背离芯片的一面施加压力，芯片焊盘通过各向异性导电材料与连接端焊盘连接，在通电状态下二者仅沿垂直第一表面的方向导通。该制造方法无需集成电路板转接，芯片与电极的连接效率、连接强度、导通率均高，特别适合高密度植入式电极与芯片的连接。本发明专利技术还提供了一种植入式医疗器件。该医疗器件中无集成电路板，结构简单。

A implantable medical device and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种植入式医疗器件及其制造方法
本专利技术属于医疗器件
，具体涉及一种植入式医疗器件及其制造方法。
技术介绍
植入式医疗器件由于可以通过功能性修复的方法恢复病人的部分身体功能、达到治疗疾病和延长寿命的作用而得到广泛应用。随着医疗技术的迅速发展，人们对植入器件的要求越来越高，开始朝智能化、小型化和多通道的方向发展。但对于多通道长期植入医疗器件来说，目前制作高密度芯片和高密度可植入电极的难度较大，两者的连接难度就更大，目前，高密度芯片与高密度植入式电极的连接工艺仍是一片空白。现有的低密度芯片与低密度电极的连接是通过以下方式进行：先将芯片、电子元器件与PCB板连接，将形成的集成电路板与连接有柔性电极的基板通过回流焊技术连接在一起，进而实现芯片与电极之间的电连接。即，没有直接将芯片与电极连接，均需要集成电路板来转接。而植入式医疗器件的高密度柔性电极较薄、刺激通道较多(>1000通道)、焊盘间距较小，若采用现有的回流焊技术直接连接高密度芯片和高密度植入式电极，会导致虚焊较多、导通率较低、裂纹较多、强度较低等问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供了一种植入式医疗器件的制造方法，特别适用于连接高密度芯片和高密度植入式电极，无需集成电路板的转接。该连接方法操作简单、连接效率高，连接后产品的导通率极高、连接强度高。第一方面，本专利技术提供了一种植入式医疗器件的制造方法，包括：提供植入式电极，所述电极包括相对设置的刺激端和连接端，所述刺激端包括N个刺激端焊盘，所述连接端包括N个连接端焊盘，所述N个刺激端焊盘与所述N个连接端焊盘通过导线一一对应连接，N为≥1的整数；提供芯片，所述芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上设有间隔设置的N个芯片焊盘；在所述芯片焊盘上设置各向异性导电材料；将所述电极与设置有所述各向异性导电材料的芯片相贴合，使所述连接端焊盘和所述芯片焊盘一一对准；对贴合后的所述电极和芯片进行热压合，其中，所述热压合时，朝所述芯片的第二表面和所述连接端背离所述芯片的一面施加压力；所述热压合后，所述芯片焊盘通过各向异性导电材料与所述连接端焊盘相连接，且在通电状态下，所述芯片焊盘与所述连接端焊盘仅沿垂直所述第一表面的方向导通。其中，所述电极的厚度为10-50μm。其中，所述各向异性导电材料选自各向异性导电胶ACA(AnisotropicConductiveAdhesive)、各向异性导电薄膜ACF(AnisotropicConductivefilm)和各向异性导电浆料ACP(Anisotropicconductivepaste)中的一种或多种。其中，所述各向异性导电材料的设置方式包括丝网印刷、涂布或粘贴。其中，所述芯片焊盘及其之间的间隙在所述电极上的正投影均落入所述各向异性导电材料所覆盖的区域内。进一步地，所述各向异性导电材料的设置厚度为20-50μm。其中，所述电极与所述芯片的贴合是在倒置显微镜或正置显微镜下进行。其中，所述热压合的温度为120-180℃；所述热压合时所施加的压力为10-1000g。其中，所述热压合的保持时间为1-20s。其中，在所述热压合之后，所述芯片和电极之间的剪切强度为200-800g。其中，每个所述芯片焊盘上还植有焊球。进一步地，所述焊球的材质为锡、金或其合金；所述焊球的尺寸不超过所述连接端焊盘的尺寸。进一步优选地，所述焊球的尺寸为0.04-0.2mm。其中，在所述热压合之后，所述制造方法还包括：制作具有生物相容性的封装层，所述芯片、所述电极与所述各向异性导电材料位于所述封装层的容置空间内，且所述刺激端焊盘从所述封装层中露出。进一步地，所述封装层的粗糙度Ra为0.1-0.2；所述封装层的厚度为0.1-0.5mm。本专利技术第一方面提供的植入式医疗器件的制造方法中，通过各向异性导电材料来实现芯片和植入式电极的连接，以及通电状态下仅在纵向上的导通，无需集成电路板的转接，该制造方法操作简单，不需要采用昂贵的原材料及复杂设备，就能显著提高芯片和植入式电极的连接效率。连接后形成的植入式医疗器件中，芯片和电极的导通率极高、连接强度大，可避免现有技术中采用集成电路板转接所带来的虚焊、裂纹等问题。该制备方法特别适用于高密度芯片与高密度植入式电极的连接。第二方面，本专利技术还提供了一种植入式医疗器件，包括植入式电极与芯片；所述电极包括相对设置的刺激端和连接端，所述刺激端包括N个刺激端焊盘，所述连接端包括N个连接端焊盘；所述N个刺激端焊盘与所述N个连接端焊盘通过导线一一对应连接，N为≥1000的整数；所述芯片的第一表面上间隔设置有N个芯片焊盘；所述芯片焊盘和所述连接端焊盘之间连接有各向异性导电材料，且在通电状态下，所述芯片焊盘和所述连接端焊盘仅沿垂直所述第一表面的方向导通。其中，所述植入式医疗器件还包括具有生物相容性的封装层，所述芯片、所述电极与所述各向异性导电材料位于所述封装层的容置空间内，且所述刺激端焊盘从所述封装层中露出。其中，所述各向异性导电材料厚度为20-50μm。本专利技术第二方面提供的植入式医疗器件中，不存在集成电路板，结构简单，所述芯片和电极通过各向异性导电材料实现连接，以及通电状态下纵向上的导通，二者的导通率极高、连接强度大，不存在虚焊、裂纹等问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图进行说明。图1为本专利技术一实施例中植入式医疗器件的制造方法的工艺流程图；图2为本专利技术一实施例中植入式电极的结构示意图；图3为本专利技术一实施例中芯片的结构示意图；图4为芯片焊盘上依次设有焊球、各向异性导电材料的图3中芯片与图2植入式电极对准后的结构示意图；图5为本专利技术中各向异性导电材料的导电粒子(a)及其在热压合时(b)的结构示意图；图6为图4中的植入式医疗器件经封装层包覆后的结构示意图；图7为本专利技术另一实施例中植入式医疗器件的制造方法的工艺流程图；图8为采用图7方法制得的植入式医疗器件的结构示意图。主要元件的附图标记：植入式电极-1，刺激端焊盘-11，连接端焊盘-12，芯片-2，芯片焊盘-21，焊球-22，各向异性导电材料3，封装层-4。具体实施方式以下是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。请参阅图1，图1是本专利技术实施例公开的一种植入式医疗器件的制造方法的流程图。该方法特别适合高密度植入式医疗器件的制造。如图1所示，本实施例中所描述的植入式医疗器件的制造方法，包括步骤S101、S102、S103和S104。S101，参见图2，提供植入式电极1，电极1包括相对设置的刺激端101和连接端102，刺激端101包括N个刺激端焊盘11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，包括：/n提供植入式电极，所述电极包括相对设置的刺激端和连接端，所述刺激端包括N个刺激端焊盘，所述连接端包括N个连接端焊盘；所述N个刺激端焊盘与所述N个连接端焊盘通过导线一一对应连接，N为≥1的整数；/n提供芯片，所述芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上间隔设置N个芯片焊盘；/n在所述芯片焊盘上设置各向异性导电材料；将所述电极与设置有所述各向异性导电材料的芯片相贴合，使所述连接端焊盘和所述芯片焊盘一一对准；/n对贴合后的所述电极和芯片进行热压合，其中，所述热压合时，朝所述芯片的第二表面和所述连接端背离所述芯片的一面施加压力；在所述热压合后，所述芯片焊盘通过各向异性导电材料与所述连接端焊盘相连接，且在通电状态下，所述芯片焊盘与所述连接端焊盘仅沿垂直所述第一表面的方向导通。/n

【技术特征摘要】
1.一种植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，包括：
提供植入式电极，所述电极包括相对设置的刺激端和连接端，所述刺激端包括N个刺激端焊盘，所述连接端包括N个连接端焊盘；所述N个刺激端焊盘与所述N个连接端焊盘通过导线一一对应连接，N为≥1的整数；
提供芯片，所述芯片具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上间隔设置N个芯片焊盘；
在所述芯片焊盘上设置各向异性导电材料；将所述电极与设置有所述各向异性导电材料的芯片相贴合，使所述连接端焊盘和所述芯片焊盘一一对准；
对贴合后的所述电极和芯片进行热压合，其中，所述热压合时，朝所述芯片的第二表面和所述连接端背离所述芯片的一面施加压力；在所述热压合后，所述芯片焊盘通过各向异性导电材料与所述连接端焊盘相连接，且在通电状态下，所述芯片焊盘与所述连接端焊盘仅沿垂直所述第一表面的方向导通。


2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述各向异性导电材料选自各向异性导电胶、各向异性导电薄膜和各向异性导电浆料中的一种或多种；所述各向异性导电材料的设置方式包括丝网印刷、涂布或粘贴。


3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述芯片焊盘及其之间的间隙在所述电极上的正投影均落入所述各向异性导电材料所覆盖的区域内。


4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述各向异性导电材料的设置厚度为20-50μm。


5.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨汉高，吴天准，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44