基于针尖阵列的柔性干电极制备与测试

作者：白建新; 程丽霞; 史一明; 王任鑫^*

来源：微纳电子技术, 2019, 56(01): 57-64.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2019.01.010

• 针尖阵列
• 柔性干电极
• 聚对二甲苯薄膜
• 聚二甲基硅氧烷(PDMS)
• 电场仿真
• 电极-皮肤接触阻抗
• 生物电信号

针对目前Ag/AgCl湿电极存在导电膏干涸而导致的信号质量变差、电极-皮肤接触阻抗变大等问题,提出一种可测量生物电信号的柔性干电极的制备方法。结合深反应离子刻蚀(DRIE)和湿法腐蚀工艺制备出硅针尖模具,后经聚对二甲苯薄膜的保形淀积完成聚二甲基硅氧烷(PDMS)两次翻膜工艺,并有效解决了PDMS与金属种子层之间的黏附性问题。使用COMSOL软件对干电极和湿电极进行电场仿真,结果显示干电极能显著提高生物电信号提取的有效性和稳定性。通过对干电极与湿电极进行电极-皮肤接触阻抗的对比测试,表明湿电极随着导电膏干涸而导致接触阻抗逐渐变大并超过干电极,相反干电极的接触阻抗则较为稳定。该方法制备的柔性干电极具有工艺简单、成本较低、适于批量化生产、材料生物兼容性好、接触阻抗稳定等优点。

• 单位
  中北大学