【技術實現步驟摘要】
本申請涉及探針陣列，尤其涉及一種探針集成器件和探針集成器件的制備方法及控制方法。
技術介紹
1、相關技術的電極多是采用單探針單記錄觸點的方案，這種電極都是二維的平面電極陣列，其記錄分辨率取決于相鄰探針的間距，相鄰探針距離過近會產生一定的串擾，因此很難用于神經元定位等對于三維空間單神經元級別的高分辨率記錄的場景。而且隨著通道數目的增加，電極探針植入部分占據的尺寸面積也隨之變大，面積過大會對植入區域組織和神經元帶來損傷，電極探針通常還需要適配對應的電極接口后再連接記錄芯片的輸入端，這種方式不僅在通道數目上會受限制于現有的硬質電極接口，難以實現小型化的設計，而且信號的傳輸質量也會受到影響。
2、綜上，相關技術中存在的技術問題有待得到改善。
技術實現思路
1、本申請實施例的主要目的在于提出一種探針集成器件和探針集成器件的制備方法及控制方法，能夠促進實現器件的小型化，便于實現高通量信號的采集，且可以對三維空間神經元進行記錄。
2、為實現上述目的，本申請實施例的一方面提出了一種探針集成器件，所述器件包括探針陣列、硅電極基板、記錄芯片裸片與剛性印刷電路基板，所述探針陣列通過金屬線與所述硅電極基板連接，所述記錄芯片裸片與所述硅電極基板的一端對齊并倒裝連接，所述硅電極基板的另一端與所述剛性印刷電路基板粘接后通過金屬線連接，其中：
3、所述探針陣列用于獲取大腦神經元信號；
4、所述硅電極基板用于將所述大腦神經元信號并傳輸至所述記錄芯片裸片；
6、所述剛性印刷電路基板用于支撐所述硅電極基板并控制所述記錄芯片裸片的工作。
7、在一些實施例中，所述探針陣列包括若干探針與若干觸點，所述探針的數量與所述觸點的數量相等，若干所述探針為縱向排列分布，若干所述探針的末端均與若干所述觸點連接，若干所述探針與若干所述觸點形成多針多觸點的空間排布方式。
8、在一些實施例中，所述記錄芯片裸片包括放大器與模數轉換器，所述放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，其中：
9、所述放大器用于對所述大腦神經元信號進行放大處理，得到放大后的大腦神經元信號；
10、所述模數轉換器用于對所述放大后的大腦神經元信號進行模數轉換處理，得到大腦神經元數字信號。
11、為實現上述目的，本申請實施例的另一方面提出了一種探針集成器件的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
12、通過熱氧化工藝制備探針陣列與硅電極基板；
13、對記錄芯片裸片進行植球后與所述硅電極基板的一端進行對齊處理，將所述記錄芯片裸片倒裝在所述探針陣列與硅電極基板上，得到帶有裸片的基板；
14、將所述帶有裸片的基板通過膠粘至剛性印刷電路基板，并通過金屬線將所述帶有裸片的基板與所述剛性印刷電路基板連接，得到探針集成器件。
15、在一些實施例中，所述通過熱氧化工藝制備探針陣列與硅電極基板，包括：
16、基于電極版圖，制備絕緣層；
17、對所述絕緣層進行沉積，制備上絕緣層；
18、對所述上絕緣層依次進行刻蝕掩膜處理，制備探針陣列與硅電極基板。
19、在一些實施例中，所述基于電極版圖，制備絕緣層，包括：
20、根據電極參數設計電極版圖；
21、通過光刻方法將所述電極版圖轉移至光刻膠上，得到光刻版基底；
22、基于所述光刻版基底的上表面，進行旋涂聚酰亞胺溶液并進行熱固化處理，制備絕緣層。
23、在一些實施例中，所述對所述絕緣層進行沉積，制備上絕緣層，包括：
24、將紫外光通過光刻版照射至所述絕緣層的上表面，得到具有預設圖案的絕緣層；
25、基于所述具有預設圖案的絕緣層的上表面進行金屬層沉積，得到沉積后的絕緣層；
26、基于所述沉積后的絕緣層的上表面，進行旋涂聚酰亞胺溶液并進行熱固化處理，制備上絕緣層。
27、在一些實施例中，所述對所述上絕緣層依次進行刻蝕掩膜處理，制備探針陣列與硅電極基板，包括：
28、通過光刻方法在所述上絕緣層的上表面形成通孔結構，得到具有通孔結構的上絕緣層；
29、對所述具有通孔結構的上絕緣層進行刻蝕處理，形成電極區域；
30、對所述電極區域的上表面進行涂覆厚膠與光刻處理，得到電極的主體結構；
31、對所述電極的主體結構進行干法刻蝕與電極釋放處理，得到初步的探針陣列與硅電極基板；
32、對初步的探針陣列與硅電極基板依次進行表面修飾與清洗處理，得到探針陣列與硅電極基板。
33、為實現上述目的，本申請實施例的另一方面還提出了一種探針集成器件的控制方法，所述控制方法包括以下步驟：
34、獲取大腦神經元信號；
35、將所述大腦神經元信號傳輸至信號處理端；
36、對所述大腦神經元信號進行放大與模數轉換處理，得到大腦神經元數字信號。
37、在一些實施例中，所述將所述神經元電信號進行放大與模數轉換處理，得到大腦神經模擬信號，包括：
38、對所述大腦神經元信號進行放大處理，得到放大后的大腦神經元信號；
39、對所述放大后的大腦神經元信號進行模數轉換處理，得到大腦神經元數字信號。
40、本申請實施例至少包括以下有益效果：本申請提供一種探針集成器件和探針集成器件的制備方法及控制方法，該方案通過探針陣列獲取大腦神經元信號，采用單探針多觸點縱向排布的方式，能夠到達皮層和深層大腦結構，可以對三維空間神經元進行記錄，從而能夠研究小型高度局部化的神經元集和不同大腦區域之間的長距離相關性，進一步基于硅電極基板與記錄芯片裸片，通過電極倒裝芯片裸片和裸片引線鍵合pcb基板的方式，極大增強了器件的集成度，促進了器件的小型化，降低了成本，能有效提升信號的傳輸質量。
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1.一種探針集成器件，其特征在于，所述器件包括探針陣列、硅電極基板、記錄芯片裸片與剛性印刷電路基板，所述探針陣列通過金屬線與所述硅電極基板連接，所述記錄芯片裸片與所述硅電極基板的一端對齊并倒裝連接，所述硅電極基板的另一端與所述剛性印刷電路基板粘接后通過金屬線連接，其中：
2.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述探針陣列包括若干探針與若干觸點，所述探針的數量與所述觸點的數量相等，若干所述探針為縱向排列分布，若干所述探針的末端均與若干所述觸點連接，若干所述探針與若干所述觸點形成多針多觸點的空間排布方式。
3.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述記錄芯片裸片包括放大器與模數轉換器，所述放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，其中：
4.一種探針集成器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過熱氧化工藝制備探針陣列與硅電極基板，包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于電極版圖，制備絕緣層，包括：
7.根據權利要求5所述的方
8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述對所述上絕緣層依次進行刻蝕掩膜處理，制備探針陣列與硅電極基板，包括：
9.一種探針集成器件的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述對所述大腦神經元信號進行放大與模數轉換處理，得到大腦神經元數字信號，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種探針集成器件，其特征在于，所述器件包括探針陣列、硅電極基板、記錄芯片裸片與剛性印刷電路基板，所述探針陣列通過金屬線與所述硅電極基板連接，所述記錄芯片裸片與所述硅電極基板的一端對齊并倒裝連接，所述硅電極基板的另一端與所述剛性印刷電路基板粘接后通過金屬線連接，其中：
2.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述探針陣列包括若干探針與若干觸點，所述探針的數量與所述觸點的數量相等，若干所述探針為縱向排列分布，若干所述探針的末端均與若干所述觸點連接，若干所述探針與若干所述觸點形成多針多觸點的空間排布方式。
3.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述記錄芯片裸片包括放大器與模數轉換器，所述放大器的輸出端與所述模數轉換器的輸入端連接，其中：
4.一種探針集成...
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