(57)【要約】  医療用プローブが供される。当該医療用プローブは、該医療用プローブの遠方端と近方端との間を接続する1つの長手方向に均一な相互接続を有する。前記相互接続は、ウエハ上に均一の薄膜を螺旋として構成し、続いて当該医療用プローブの基礎となる素子上に前記螺旋を設けることによって得られる。前記近綱薄膜の螺旋は、当該医療用プローブの遠方端で電子機器モジュールと複数の電極（電極アレイ）との間での接続を可能にする複数の接続ワイヤによって製造される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用プローブであって、
相互接続が当該医療用プローブの近方端と遠方端との間での接続を供し、
薄膜ホイルを含む前記相互接続は前記接続を供し、
前記薄膜ホイルは、当該医療用プローブの近方端から遠方端まで延びる均一の螺旋素子である、
ことを特徴とする医療用プローブ。
【請求項２】
前記薄膜ホイルは、細長い基礎となる素子−たとえば円筒管のような円筒形素子−上に配置される、請求項1に記載の医療用プローブ。
【請求項３】
前記螺旋ホイルの第1面は前記細長い基礎となる素子の表面上に存在し、他方前記螺旋ホイルの第2面は、前記細長い基礎となる素子の表面から離れた位置に存在することで、前記基礎となる素子の表面と前記螺旋ホイルとの間に体積が画定される、請求項1に記載の医療用プローブ。
【請求項４】
前記螺旋ホイルの第1面と第2面は不均等又は不均一な長さを有する、請求項3に記載の医療用プローブ。
【請求項５】
前記螺旋ホイルは、前記基礎となる素子に巻き付けられたアルキメデスの螺旋の形態をとるホイルから生成される、請求項1に記載の医療用プローブ。
【請求項６】
2つの薄膜を含む請求項1に記載の医療用プローブであって、
前記2つの薄膜の各々が各対応する複数の接続ワイヤの組を有し、かつ、前記基礎となる素子上で互いに螺旋として交差して接するように配置される、
医療用プローブ。
【請求項７】
前記の（複数の）薄膜螺旋ホイルと該ホイルの接続ワイヤを保護するように前記（複数の）薄膜螺旋ホイルを覆う透明オーバーモールド層を有する一方で、前記螺旋ホイルの検査を可能とする、請求項1に記載の医療用プローブ。
【請求項８】
請求項1に記載の医療用プローブを供する方法であって、長手方向に均一な素子としての前記薄膜ホイルを螺旋形態で製造する工程を有する、方法。
【請求項９】
前記螺旋ホイルは、当該医療用プローブの遠方端と近方端との間で延びる細長い基礎となる素子上の螺旋として設けられる、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記螺旋の均一な素子に沿った複数の接続ワイヤによって前記薄膜ホイルを作製する工程をさらに有する、請求項8に記載の方法。
【請求項１１】
前記薄膜ホイルは、該薄膜製造中にアルキメデスの螺旋として設計される、請求項8に記載の方法。
【請求項１２】
前記薄膜ホイルをウエハ上に作製する工程をさらに有する、請求項8に記載の方法。
【請求項１３】
前記ホイルを基礎となる素子に設ける工程が、当該医療用プローブの直径を十分小さくしながら、良好な機械的安定性を供するように、各々が1つ以上のワイヤを有する2つの螺旋状の膜を前記基礎となる素子上で互いに螺旋として交差するように設ける工程を有する、
請求項9に記載の方法。
【請求項１４】
前記ホイルを基礎となる素子に設ける工程が、2つの螺旋状の膜を互いに隣り合うように設ける工程を有する、請求項9に記載の方法。
【請求項１５】
前記薄膜ホイルと該ホイルの接続ワイヤを保護しながら、前記薄膜ホイルの検査が可能となるように、前記基礎となる素子上に前記（複数の）薄膜ホイルを設けた後、前記（複数の）薄膜ホイルを覆う透明のオーバーモールド層を供する工程をさらに有する、請求項8に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的刺激用の埋め込み可能医療装置の医療用プローブ及び当該医療用プローブの提供方法に関する。特に本発明は、脳への埋め込みが可能な医療装置用の埋め込み可能部分を有する医療用プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的刺激療法は、広範な用途での埋め込み可能な電気的刺激装置の利用が成功したことに関連して急成長中の分野である。一の典型的な用途は深部脳刺激(DBS)である。
【０００３】
特許文献1は、各対応する電極ワイヤを介して電極インターフェースと接続する多数の刺激用電極を有する脳刺激用電極アレイについて記載している。電極ワイヤは、プローブの近方端と遠方端との間の管の内部に沿った螺旋を構成するように巻かれた膜内に配置される（図1）。
【０００４】
膜は典型的には、MRIの磁場によって誘起される電流を抑制する螺旋として巻かれる。螺旋形状のため、ワイヤを備えるホイルは、プローブ自体の長さ（典型的には最大1m）よりもはるかに長くなければならない。典型的には長さ1mの膜は、直線部が約10〜12cmのばらばらの部材を電気的/機械的に一つにすることで作られる。接続点では、膜の一部が一般的には重なることで、その重なり部分では機械的/電気的特性が異なってしまう。
【０００５】
特許文献2は、長い担体上での載置に適した長い直線構造を実現する曲がりくねったポリマーの折り曲げについて記載している。しかし係る折り曲げは破壊又は損傷を引き起こしがちであり、かつ、曲げられた領域が厚くなることで、このようにして形成される螺旋コイルは、プローブ管の長さに沿って異なる特性を有することになる。
【０００６】
本願発明者等は、曲げに関する制限なしで実行可能なプローブの設計を有することが望ましく、かつ/あるいは、上述したように複数の長さの膜を接続することで、上述の制限を受けない高信頼性のプローブ構造を実現することを理解した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】中国特許出願公開第101708353号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第2007/0123765号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の目的は、現在知られている解決法及び埋め込み可能な医療用プローブの相互接続に要求される長さにおける機械的/構造的安定性及び健全性よりも高い機械的/構造的安定性を備える医療装置用プローブを供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
埋め込み可能な神経刺激装置（たとえば深部脳刺激用）は、埋め込み可能な電子機器モジュールとプローブで構成される。本発明は、当該プローブの相互接続部が、機械的な接続又は曲げを伴うことなく1つの薄膜から実現されうる方法について記載している。当該方法は、神経刺激装置の重要部分についての確実で安定した解決法を供する。
【００１０】
医療刺激用プローブの近方端と遠方端との間での効率的かつ信頼性のある電気的接続を可能にするプローブ設計を実現することは有利である。一般的に本発明は、現状の解決法に係る1つ以上の問題点を緩和又は解消することが好ましい。特に従来技術に係る上記問題又は他の問題を解決する方法を供すること本発明の目的とみなし得る。
【００１１】
これらの課題のうちの1つ以上をより良好に解決するため、本発明の第1態様においては、医療用プローブが与えられる。当該医療用プローブでは、相互接続は、当該医療用プローブの近方端と遠方端との間の接続を供する。薄膜ホイルを含む前記相互接続は、前記接続を供する。前記ホイルは、当該医療用プローブの近方端から遠方端まで延びる均一の螺旋素子の形態をとる。均一な螺旋素子を与えることで、当該医療用プローブの組立中での前記相互接続の薄膜ホイルの破壊又は損傷の可能性は顕著に減少する。さらに前記均一な螺旋素子は、当該医療用プローブの基礎となる素子への前記薄膜の堆積を容易にするので、医療用プローブの製造を、既知の従来技術に係る解決法と比較してより効率的かつ信頼性のあるものにする。
【００１２】
本発明による医療用プローブの実施例では、前記薄膜ホイルは、細長い基礎となる素子−たとえば円筒管のような円筒形素子−上に配置される。円筒管を前記基礎となる素子として用いることで2つの目的を実現する。前記薄膜ホイルは相対的に容易に、前記薄膜を前記基礎となる素子上で螺旋として組み立てることを可能にする。前記円筒管の形状は、典型的には当該医療用プローブを用いるときに挿入されるスタイレットを設定し得る。
【００１３】
本発明による医療用プローブの実施例では、前記螺旋ホイルは、前記基礎となる素子に巻き付けられたアルキメデスの螺旋の形態をとる。螺旋ホイルを用いて前記螺旋を形成することは有用である。なぜなら螺旋は、1つの長くて均一の素子として平坦な表面上で容易に製造できるからである。
【００１４】
本発明による医療用プローブの実施例では、前記螺旋ホイルの第1面と第2面は、不均等又は不均一な長さを有する。このことはたとえば、螺旋状薄膜ホイルを用いて当該医療用プローブ内に前記螺旋ホイルを供する帰結である。
【００１５】
本発明による医療用プローブの実施例では、前記螺旋ホイルの第1面は前記細長い基礎となる素子の表面上に存在し、他方前記螺旋ホイルの第2面は、前記細長い基礎となる素子の表面から離れた位置に存在する。それによって前記基礎となる素子の表面と前記螺旋ホイルとの間に体積が画定される。
【００１６】
本発明による医療用プローブの実施例では、各々が各対応する複数の接続ワイヤの組を有する2つの薄膜が、前記基礎となる素子上で互いに螺旋として交差して接するように配置される。本願発明者等の経験では、これにより、十分小さな直径の装置は、良好な機械的安定性を備える当該医療用プローブを有する。
【００１７】
本発明による医療用プローブの実施例では、透明オーバーモールド層が（複数の）薄膜螺旋ホイルを覆う。前記透明オーバーモールド層は、前記（複数の）薄膜螺旋ホイルと該ホイルの接続ワイヤを保護する一方で、前記オーバーモールド層が透明であることで、前記螺旋ホイルの検査が可能となる。
【００１８】
本発明の第2態様では、上述の実施例による医療用プローブを供する方法が与えられる。当該方法は、長手方向に均一な素子としての前記薄膜ホイルを螺旋形態で製造する工程を有する。螺旋は、当該医療用プローブの基礎となる素子を弦巻線として覆うのに適していることが分かった。
【００１９】
よって本発明による方法の実施例では、前記螺旋ホイルは、当該医療用プローブの遠方端と近方端との間で延びる細長い基礎となる素子上の螺旋として設けられて良い。螺旋ホイルを用いることで、これまでの解決法よりもはるかに長くて均一な薄膜が可能となり、かつ、医療用プローブの効率的かつ信頼性のある組立に非常に適した1つの均一な薄膜として、前記医療用プローブ内の相互接続の薄膜ホイル全体を製造することが可能となる。
【００２０】
本発明による方法の実施例では、長手方向に多数の接続ワイヤを備える均一な螺旋素子を形成する薄膜ホイルが供される。このことは、前記ワイヤが均一な薄膜に配置されることで、従来技術に係る不均一な薄膜によって生じる不均等な処置に係る接続ワイヤの損傷の危険性が減少することを意味する。
【００２１】
本発明による方法の実施例では、前記薄膜ホイルは、該薄膜製造中にアルキメデスの螺旋として設計される。螺旋は、たとえば作業装置を設計することによって、薄膜製造処理を与える製造装置に組み込むのが容易な明確に定められた幾何学形状である。
【００２２】
本発明による方法の実施例では、前記薄膜ホイルはウエハ上に作製される。このことは、前記薄膜が、標準サイズのウエハ及び当技術分野において知られた作製工程を用いて作製可能であることを意味する。
【００２３】
本発明による方法の実施例では、前記ホイルを基礎となる素子に設ける工程は、前記基礎となる素子上に2つの螺旋状の膜を互いに螺旋として交差するように設ける工程を有する。前記2つの螺旋状の膜の各々は1つ以上のワイヤを有する。この構成は、当該医療用プローブの直径を十分小さくしながら、良好な機械的安定性を供する。
【００２４】
本発明による方法の実施例では、前記ホイルを基礎となる素子に設ける工程は、2つの螺旋状の膜を互いに隣り合うように設ける工程を有する。1つの大きな膜を用いる代わりに2つの膜を用いることで螺旋を形成するのが概ね容易になる。その理由は、大きな薄膜は螺旋状に巻くのは大変だからである。
【００２５】
本発明による方法の実施例では、透明のオーバーモールド層が、前記基礎となる素子上に前記（複数の）薄膜ホイルを設けた後に、前記（複数の）薄膜ホイルを覆うように形成される。それにより、前記薄膜ホイルと該ホイルの接続ワイヤを保護しながら、前記薄膜ホイルの検査が可能となる。
【００２６】
一般に本発明の様々な態様は、本発明の技術的範囲内において任意の方法で組み合わせられてよい。本発明の上記及び他の態様は、以降で説明する実施例を参照することで明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例による医療用プローブの典型的実施例を表している。当該医療用プローブでは、相互接続が、可撓性プローブインターフェースと刺激電極のアレイとを接続する。
【図２】本発明による医療用プローブの典型的実施例での相互接続の詳細な長手方向の断面を表している。
【図３】本発明による医療用プローブの典型的実施例での電極アレイのより詳細な例を表している。
【図４】本発明による医療用プローブの典型的実施例での相互接続のより詳細な例を表している。
【図５】本発明による医療用プローブの典型的実施例の可撓性プローブインターフェースでの相互接続の終端部の詳細な例を表している。
【図６】相互接続を形成するように細長い基礎となる素子に螺旋として設けられる前の螺旋薄膜全体を表している。
【図７】相互接続を形成するように細長い基礎となる素子に螺旋として設けられる前の螺旋薄膜の一部を表している。
【図８】本発明の典型的実施例の相互接続の5μmのたわみを有する薄膜ホイルの螺旋を表している。
【図９】本発明の典型的実施例の相互接続の21μmのたわみを有する薄膜ホイルの螺旋を表している。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施例を、以降の単なる例示に過ぎない図を参照しながら説明する。
【００２９】
図1は、本発明による医療用プローブのクロム製プローブを表している。クロム製プローブに加えて、医療用プローブは通常、刺激信号を生成するように、電極の電気信号を生成する電子機器モジュール（図示されていない）をも有する。クロム製プローブと電子機器モジュールは、本発明による医療用プローブの典型的な部材である。
【００３０】
医療用プローブは、クロム製プローブの遠方端2と近方端3との間を接続する相互接続1を有する。図1は、クロム製プローブの遠方端2−つまり先端部−での電極アレイ20を表している。図1は、クロム製プローブの近方端3での可撓性プローブインターフェース23を表している。相互接続1は、電極アレイ20と可撓性プローブインターフェース23とを接続する。相互接続1は、医療用プローブの近方端3と遠方端2との間を電気的に接続する複数の接続ワイヤ5を有する薄膜ホイル4をも含む。電極アレイ20、相互接続1、及び可撓性プローブインターフェース23は、薄膜で作られて良く、かつ、リベット（ボールコンタクト）を用いることによって互いに接続されて良い。
【００３１】
図2は、電極アレイ20と可撓性プローブインターフェース23との間の相互接続1の長手方向断面のより詳細な図を表している。相互接続1は、細長い基礎となる素子6−たとえば円筒管のような円筒形素子−上に螺旋として設けられる1つ以上の螺旋状薄膜4を有する。細長い基礎となる素子6はシリコーンで作られて良い。細長い基礎となる素子6の内径は約0.6mmで、外径は約1mmである。本発明による医療用プローブの典型的実施例では、2つの螺旋状薄膜4が、基礎となる素子6上で弦巻状に巻き付けられている。
【００３２】
図3は、医療用プローブの電極アレイ20の位置の例を表している。一例として、電極アレイ20の表面上には64の電極21が均等に分配されうる。電極アレイ20は、平坦薄膜部分に設けられた刺激用電極21によって画定される刺激用位置を備える平坦薄膜部分から生成されて良い。
【００３３】
図4は、どのようにして本発明による医療用プローブの基礎となる素子6が、平坦素子を巻いて柱状構造を有する基礎となる素子することによっても供されうるのかを表している。医療用プローブの相互接続、電極アレイ、及び可撓性プローブインターフェースのほとんどの部分が、最終形状となる平坦で薄い素子として作製されて良い。
【００３４】
図5は、可撓性プローブインターフェース23と相互接続1への接続をより詳細に表している。可撓性プローブインターフェース23は、相互接続1と刺激用電極21とを接続する。可撓性プローブインターフェース23は、平坦な可撓性部分又は平坦薄膜として実現されて良い。薄膜螺旋ホイル4は、相互接続1を構成するように螺旋として巻き付けられる。その螺旋は、プローブの近方端3で開始されて、リベット−つまりボールリベット−によって可撓性プローブインターフェース23に接続される。遠方端2では、薄膜4は刺激用電極21に接続される。
【００３５】
本発明の実験では、相対的に幅の狭い2つの薄膜は、1つの相対的に広い膜よりも容易に螺旋を形成する。その理由は、1つの膜の幅が、構造に顕著な剛性を与えることで、基礎となる素子への巻き付けを困難にするからである。相互接続1の両端では、コンタクト領域が与えられる。2つの螺旋薄膜2を用いる場合、2×32のコンタクトが用いられる。本願発明者等の実験では、1回の処理で64のコンタクトすべてを作製するよりも、32のコンタクトを2回に分けて作製する方が容易である。相互接続1の螺旋薄膜は、リベット−つまりボールリベット−によって電極アレイ20に接続されて良い。
【００３６】
磁気共鳴(MR)環境において本発明による医療用プローブを動作させることを可能にするため、（複数の）薄膜4の複数の接続ワイヤが、螺旋として巻かれなければならない。このようにして、医療用プローブはMR処理で得られる診断情報の質に顕著な影響を及ぼさず、医療用プローブの動作はMR環境によって顕著な影響を受けない。
【００３７】
相互接続1自体の長さは通常数cmで、通常は6〜15cmの範囲であり、典型的には約10cmである。しかし薄膜が螺旋として巻かれているときには、薄膜の必要な長さは約1mである。本発明は、クロム製プローブの相互接続を生成する基礎となる部材に螺旋として巻き付けられうる1つの長手方向に均一な薄膜4を長くするように作製することを可能にする。長さ約1mの薄膜が本発明の一部として供される。電極アレイ20と可撓性プローブインターフェース23との間を電気的に接続する複数の接続ワイヤは、該複数の接続ワイヤの作製中に長い薄膜4上の導線として実現されて良い。
【００３８】
従来技術において、多くの短い部材を接続すること、又は、巻かれた部分を曲げて真っ直ぐにすることによって細長い素子6に螺旋として巻き付けられ得る薄膜ホイル4を長くすることが知られている。しかし「背景技術」で説明したように、曲げられた領域及び/又は接続領域は、薄膜の他の部分よりも剛性が強いので、膜を良好な螺旋にすることが難しくなり、そのような従来技術を用いて作製された膜は、剛性の強い部分で破壊又は損傷しやすくなるので、接続が失われる危険性がある。本発明による医療用プローブによって、薄膜は長手方向に均一な構造となるので、これらの限界は回避される。
【００３９】
本願発明者等は、平坦面−たとえばウエハ−上に図6,7で示したような螺旋膜を生成し、その後クロム製プローブの細長い基礎となる素子6にこの膜を螺旋として巻き付けることが可能であることを認識した。本願発明者等は、この螺旋を細長い素子6に巻き付けて、基礎となる素子6に膜4を螺旋として巻き付けた後にオーバーモールド11を設けることが実際に可能であることを経験的に確かめた。本願発明者等は、最初平坦な螺旋膜を基礎となる素子に螺旋として設け、その後、膜が円筒表面で平坦でなくても、動作中に薄膜4を移動又は損傷させることなく保護用オーバーモールド11を設けることが完全に可能であることを経験的に確かめた。この最初平坦な螺旋膜はたとえば、アルキメデスの螺旋の形状をとって良い。図6,7は1つの螺旋長さを表しているが、複数の螺旋が、同心円で連続するように作製されて良い。具体的に、半径の小さい内側の螺旋が、徐々に半径の大きくなる複数の他の螺旋によって取り囲まれる。このことは、複数の螺旋が1つのウエハ上で作製されうる限り、螺旋が非常に効率的に作製されうることを意味する。
【００４０】
図8,9は、医療用プローブの相互接続1の長手方向断面を表している。細長い基礎となる素子6は、シリコーンで作られた基礎となる管であって良い。前記基礎となる管は、（複数の）薄膜が前記基礎となる素子の長さ方向に沿って螺旋状に配置されることで、相互接続を形成する。シリコーン性オーバーモールド11は、相互接続を頑丈で安定にするように（複数の）薄膜とシリコーン基礎となる管を覆うように設けられる。オーバーモールドは、当技術分野において既知の生体親和性材料で作られて良い。オーバーモールドでは、スタイレットの入口25が、基礎となる素子6へのスタイレットの挿入を可能にするように供される。スタイレットは、刺激を受ける細胞組織−たとえば脳細胞組織−へプローブを挿入する間にそのプローブ強化するのに必要である。
【００４１】
図8,9はまた、平坦な螺旋薄膜を巻き付けることから開始されるときに、薄膜4の第1長手端7は、基礎となる素子に設けられるとき、細長い基礎となる素子（シリコーン製基礎となる管）の表面によってその長さ方向に沿って接する一方で、薄膜の第2長手端8が持ち上がって基礎となる素子8の表面から離れる様子を表している。この持ち上がった薄膜4は撓みと呼ばれうる。このようにして、相互接続に沿った曲げや接続のない長手方向に均一な薄膜4は、撓みによって実現されうる。これは、医療用プローブの作製方法の単純化と考えることができる。なぜならワイヤを含む薄膜の一部分の曲げ又は接着/接続を行う操作が最小限に減る−実際には完全に回避しうる−からである。
【００４２】
図8,9は、5μmの撓みと21μmの撓みを有する螺旋薄膜をそれぞれ表している。オーバーモールドの可能性を維持しながら、細長い基礎となる素子の周りに薄膜の螺旋を巻き付けるこの新規な方法は、より良好なMRIとの相性を得るように2つの螺旋を交差させることによっても実行されうる。
【００４３】
本発明の第2態様では、医療用プローブの遠方端2と近方端3とを接続する相互接続1を備える医療用プローブを供する方法が供される。螺旋状薄膜ホイル4は、平坦表面−たとえばウエハ−上に螺旋を構成する長手方向に均一な素子としてホイルを作製することによって与えられる。螺旋状ホイルの作製中、その螺旋状ホイルが医療用プローブ内に設けられるときに電極アレイ20と可撓性プローブインターフェース23との間を電気的に接続するように、その螺旋状ホイルには複数の接続ワイヤが供される。ホイル4は、その医療用プローブの遠方端と近方端との間で延びる細長い基礎となる素子上に螺旋として設けられる。
【００４４】
図6は、たとえば平坦なウエハ上に作製された本発明による1つの完全な薄膜の螺旋の例を表している。図7は、ウエハ表面上に依然として存在した状態の薄膜螺旋の一部をより詳細に表している。
【００４５】
本発明による医療装置の一の典型的実施例は深部脳刺激用プローブである。電極アレイ20が、当該深部脳刺激用プローブの近方端3の可撓性インターフェース23に供される。電極と接続する接続ワイヤは薄膜ホイル4の一部である。薄膜ホイル4は、ウエハから取り除かれ、かつ、細長い素子6−たとえば当該プローブの基礎となる素子を構成する円筒素子−に螺旋として巻き付けられる。
【００４６】
本発明による方法では、3つの主要部材である電極アレイ20、相互接続1、及び可撓性プローブインターフェース23が、以下のようにして1つにまとめられて良い。電極アレイ20は、基礎となる管である細長い基礎となる素子6の周りに巻き付けられる。典型的には、基礎となる管は、シリコーンから作られ、かつ、約0.6mmの内径と約1mmの外径を有する。続いて薄膜螺旋4は、（1つ以上の薄膜の）相互接続を形成するように螺旋として巻き付けられる。薄膜4を基礎となる素子6に固定した後、適切な材料−たとえばシリコーン−のオーバーモールド11が、管と薄膜を覆うように設けられる。
【００４７】
本発明による方法の実施例では、スタイレットの入口25が、オーバーモールド形成工程の一部として形成される。スタイレットの入口25は、細長い基礎となる素子内の中央の長手中空部へスタイレットを容易かつ高い信頼性で入れられるように形成される。
【００４８】
ウエハ上に螺旋薄膜4の設計についてより詳細に説明する。薄膜は、平坦表面−たとえばウエハ−上の螺旋パターンとして形成される。特に薄膜はウエハ上のアルキメデスの螺旋として形成されて良い。そのような螺旋は、巻数の増加と共に半径が小さくなる複数の巻数で構成される。前記螺旋は極座標形式を用いてR(φ)=A+B*φと表すことができる。
【００４９】
ここでAは開始点で、Bは隣接する線間の間隔である。直交座標では、そのような螺旋の式は次式のようになる。
x=R(φ)cosφ、y=R(φ)sinφ
このようにして、幅が0.556mmで長さが少なくとも1mの13の膜の各々が、6’’ウエハ上に生成されうる。
【００５０】
接続ワイヤを備える螺旋薄膜4は、ウエハから解放され、かつ、当該プローブの近方端3で電極アレイ20と可撓性プローブインターフェース23上のコネクタとの間での相互接続1を実現するように、細長い基礎となる素子6−たとえば管−に螺旋として巻き付けられる。これは多少特殊である。その理由は、薄膜がウエハ上でアルキメデスの螺旋として準備され、その結果生成された薄膜の2つの長手端はそれぞれ異なる長さを有するので、薄膜は基礎となる素子の表面上に平坦な状態で存在しないからである。本願発明者等は、円筒への開口/持ち上がり/距離（撓みとも呼ばれる）が、撓んだ膜の作製とオーバーモールドを可能にするのに十分な程度に小さいままであることを示した/計算した。
【００５１】
図6はウエハ上の螺旋を表している。図7はこの螺旋の詳細を与える。ウエハは典型的には6’’(152.4mm)ウエハである。この薄膜螺旋4は、束縛されない部材の螺旋を生成するようにウエハから取り除かれて良い。ウエハ上での外側のインチは自由なので、開始直径は5’’(=127mm)である。描かれた螺旋は556μmの幅を有する。2つの隣接する線間のピッチは700μmである。表1は、一のウエハ上の螺旋についての計算を与えている。一のウエハ上で13の螺旋を実現することが可能と思われる。当該方法を実行する結果、これまでの既知の方法よりも製造効率が増大することは当業者には明らかである。1つのプローブにとっては2つの膜が通常は望ましいので、一のウエハ上で12の螺旋を作製することで、一のウエハから6組の相互接続のまとまりを作製することは魅力的である。すべての螺旋は両端で接続領域を有して良い。このためウエハ上での設計は他の寸法を有して良い。
【００５２】
【表１】
2013543780.tif 000003
表1の例では、すべての螺旋は少なくとも1mの長さを有する。すべての螺旋は整数の巻数を有する。2つの螺旋間には1ピッチが開いているので、2つの螺旋のうちの第1螺旋は、127mmの第1外径と121.4mmの第2外径の間の値をとる。各対応する螺旋の長さは、平均直径によって計算される。
【００５３】
真っ直ぐな薄膜が細長い基礎となる素子−たとえば基礎となる管−の周りをあるピッチで巻き付けられるとき、膜全体は管とのコンタクトを有する。これは、螺旋薄膜が基礎となる管の周りで巻き付けられるときには当てはまらない。螺旋薄膜が、基礎となる管の周りでその管の内径で巻き付けられるとき、基礎となる管の表面からの自由外径の距離（応力のかかっていない状況。巻き付け処理の曲げ応力のみ）、及び、螺旋薄膜と基礎となる管とのなす角を計算することが可能となる。計算例として、以下のようなパラメータを推定することにする。
【００５４】
基礎となる管の外径は1mmである。
【００５５】
基礎となる管のピッチは1.2mmである。
【００５６】
1つの膜の幅は0.556mmである。
【００５７】
L1は、1.2mmのピッチで基礎となる管の周りを密に巻きつけたときの螺旋の内径の1巻の長さである。
【００５８】
αは、長さL1と内径とのなす角度である。
【００５９】
L2は、外径での前記螺旋部の長さである。
【００６０】
D2は、巻き付けた後に生じる長さL2の直径である。
【００６１】
ΔDは直径の差である。
【００６２】
ΔRは半径の差である。
【００６３】
【表２】
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表2は、13の螺旋についてのこれらの計算結果を表している。
【００６４】
螺旋#1は、約5μmの基礎となる管の外側表面からの外径での距離を有する（図6）一方で、螺旋#13は、約21μmの基礎となる管の外側表面からの外径での距離を有する（図7）ことが分かる。基礎となる管の外径は1mmである。オーバーモールド工程後のプローブの外径は1.27mmである。このことは、すべての螺旋が完全にオーバーモールドされ、結果として、すべての螺旋は、安定で、頑丈で、かつ生体親和性を有する解決法となったことを意味する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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