17、三维微电极阵列（3-D MEAs）技术：原理、制造与应用

三维微电极阵列（3-D MEAs）技术：原理、制造与应用

1. 引言

微电极阵列（MEAs）在科学发现和医学进步中扮演着至关重要的角色。过去45年来，全球范围内开发并研究了多种三维微电极阵列（3-D MEAs）技术。传统上，这些技术源于集成电路制造行业，早期许多加工技术以硅为基底。如今，硅基3-D MEAs仍是特征最明确的工具，有众多商业和学术应用。而在过去15年里，非硅基方法也备受关注，各种基于玻璃、金属、聚合物等材料的3-D MEA微加工技术不断涌现。

2. 不同材料的3-D MEAs制造技术

2.1 EDM 3-D MEAs

• 制造过程
  1. 制造各种高度在1 - 5 mm、电极宽度从80 μm起、电极间距在170 - 500 μm的阵列，还能用该电火花加工（EDM）技术制造约1150个电极的阵列。
  2. EDM步骤后进行蚀刻，使用沸腾盐酸（HCl），防止金属氧化并提供合适的表面光洁度。
  3. 对EDM线3-D MEA进行酸金打底和镀铂处理。
  4. 用聚对二甲苯 - C进行绝缘，因其生物相容性好且可在室温沉积。
  5. 用激光微加工在微电极尖端暴露绝缘层，使用Resonetics准分子激光，通过化学烧蚀（键断裂）在248 nm对聚合物进行微加工。

2.2 玻璃基3-D MEAs

• 制造流程
  1. 在700 μm厚的浮法玻璃基板上