簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 王騰輝
Teng-Hui Wang
論文名稱: 利用微機電製程技術製作三維微電極陣列應用於神經訊號量測
MEMS-based 3D Micro Electrode Array for Neural Recording
指導教授: 傅建中
Chien-Chung Fu
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 奈米工程與微系統研究所
Institute of NanoEngineering and MicroSystems
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 45
中文關鍵詞: 背後曝光電鑄逃跑神經
相關次數: 點閱:2下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 在本文中將提出一種簡易且較低成本的製作方式製作出三維的金屬微電極陣列,並將此電極陣列附載於軟性基板上,最後將此電極運用於量測神經訊號。過去要製作出具有傾斜角的針狀結構,大部分是利用ICP/RIE進行矽晶圓蝕刻,而在本文中利用實驗室提出的背後曝光技術,在SU-8光阻上製作出具有傾斜角的針狀結構,每一個陣列包含16根針狀結構,高度為150μm,並將導線與針狀結構結合在一起,成功的製作出SU-8模仁;另外在本文中利用PDMS翻模和電鑄技術,製作出金屬鎳模具,而金屬鎳模具可節省黃光微影所需花費的時間,不需再重複製作SU-8模仁,以方便重複利用節省時間。而製作出的微電極陣列將會覆載於軟性基板上,軟性基板的優勢在於可貼合待測物表面,減少因移動而對組織造成傷害。製作出的電極試片將會進行初步的實際量測,為了方便進行量測,在本文中將先與電路板做結合,而量測的對象是螯蝦腹部的逃跑神經(Lateral giant, LG),這邊所進行的是體外量測;利用外加電極給予神經束一刺激訊號,再以金屬微電極紀錄LG上軸突的膜電位變化,利用此量測實驗來驗證此微電極的可行性。在本文中將詳細介紹金屬微電極的製作流程,以及在實驗中所遇到的問題和解決方式,並說明神經訊號量測結果。最後將提出未來可能可以改進的地方以及延展的方向。


    目錄 第一章 緒論………………………………………………………………1 1-1 前言………………………………………………………………1 1-2 文獻回顧…………………………………………………………2 1-3 研究動機與目標…………………………………………………4 第二章 微探針陣列量測原理與設計…………………………………9 2-1 量測原理與元件設計考量………………………………………9 第三章 微探針陣列製作……………………………………………15 3-1 製程規劃………………………………………………………15 3-2 製程步驟………………………………………………………15 3-2-1 黃光微影製作微結構………………………………………16 3-2-1-1 實驗測試…………………………………………………16 3-2-1-2 SU-8製程步驟……………………………………………17 3-2-2 聚二甲基矽氧烷翻模製作與模仁電鑄成型………………18 3-2-3 翻模與微電極電鑄成型……………………………………18 3-2-4 聚對二甲苯沉積與電極頂部開孔定義……………………19 3-3 實驗結果與討論………………………………………………20 第四章 微電極陣列訊號量測………………………………………32 4-1 訊號量測規劃…………………………………………………32 4-2 量測試片製作…………………………………………………32 4-3 訊號量測結果…………………………………………………33 第五章 結論………………………………………………………42 參考文獻……………………………………………………………44

    參考文獻
    [1]Peter R. Richards,“Silicon-Based Microelectrodes for Neurophysiology Fabricated Using a Gold Metallization/Nitride Passivation System”, Journal of Microelectromechanical Systems, Vol.5, No.2, June 1996, 117-121.
    [2]Peter Norlin et al.,”A 32-site neural recording probe fabricated by DRIE of SOI substrates”, J. Micromech. Microeng. 12 (2002) 414-419.
    [3]Richard A. Normann et al.,“A Silicon-Based, Three-Dimensional Neural Interface:Manufacturing Processes for an Intracortical Electrode Array”,IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, Vol.38, No.8, August 1991, 758-768.
    [4]Jack W. Judy,”Micromachined Electrodes for High Density Neural Stimulation Systems”, Proceedings of 13th international conference of the IEEE MEMS 2002.
    [5]Shoji Takeuchi,”Fabrication and Evaluation of A Silicon Probe Array on a Flexible Substrate for Neural Recording”, Proceedings of the 25th Annual International Conference of the IEEE EMBS, September 2003.
    [6] Shoji Takeuchi,”3D flexible multichannel neural probe array”, J. Micromech. Microeng. 14 (2004) 104-104.
    [7]顏震東 簡介神經系統的操作 (科學月刊) 十六卷五期 pp. 325-327
    [8] C. Fu, H. Huang, “Different Methods for the Fabrication of UV-LIGA Molds using SU-8 with Tapered De-molding Angles”, Microsystem Technology (2006 accepted) (SCI).
    [9] H. Huang, T. Wang and C. Fu, „3D High Aspect Ratio Micro Structures Fabricated by One Step UV Lithography”, IEEE NEMS 2007 in Bangkok (Accepted)
    [10]Ellis Meng, ”PARYLENE ETCHING TECHNIQUES FOR MICROFLUIDICS AND BIOMEMS”IEEE MEMS 2005.
    [11]Russell R. A., ”Downstream oxygen etching characteristics of polymers from the parylene family” J. Vac. Sci. Technol. B 21(4), Jul/Aug 2003.
    [12]P. Thiebaud,“Microfabrication of Pt-tip microelectrodes” Sensors and Actuators B 70 (2000)51-56.
    [13]K. Kim,“Rapid replication of polymeric and metallic high aspect ratio microstructures using PDMS and LIGA technology” Microsystem Technologies 9 (2002) 5-10.

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE