1분 요약 (Executive Summary)
- 주제 안내 — 이 글은 신경 미세전극의 Parylene C 절연막이 계면에서 들뜨는 이유, 실란·열처리 조건이 Parylene 막의 밀착에 주는 영향, Parylene 막에서 전극 끝을 여는 공정, 가속 침지 결과를 공개 연구로 정리하고 Parylene 코팅 전에 정할 항목을 다룹니다. 참고자료: FDA 허가 문서 2건 · 논문 18편 · 제조사 자료 1건 · 특허 2건.
- 젖은 계면에서 시작되는 박리 — Parylene–금속, Parylene–Parylene 계면의 약한 밀착은 젖은 환경에서 오래 쓰는 동안 소자 불량을 일으킵니다[4]. Parylene은 실리콘이나 금속과 화학 결합을 이루지 못합니다[5]. 회수한 Utah형 배열의 전자 현미경 관찰에서는 Parylene 막의 균열이 흔했고 벗겨짐은 일부에서 보였습니다[16, 19, 20].
- 실란 농도와 열처리 온도의 조합 — 증착 뒤 150 °C 열처리에서는 결함이 줄고 밀착이 좋아졌습니다. 200 °C부터는 균열과 박리가 늘었고, 250 °C에서는 실란이 많을수록 더 나빠졌습니다[5].
- 두께를 늘리면 늘어난 박리 — 같은 시험에서 Parylene C 막을 1 µm에서 3 µm로 늘리자 밀착이 낮아지고 박리가 늘었습니다[5]. 두께는 시편으로 비교해 정합니다.
- 전극 끝만 여는 개구부 공정 — 증착 뒤 레이저와 산소 플라즈마로 끝의 Parylene 막을 걷어 낸 배열은 노출 길이가 약 35 µm였습니다[7]. 증착 전에 끝을 PDMS에 묻어 가린 배열은 400개 부위가 50 ± 0.77 µm로 고르게 열렸습니다[6].
- 막 밖에서 진행되는 전극 열화 — Al₂O₃와 Parylene C를 겹친 막의 무선 배열은 측정할 때만 전원을 넣었을 때 37 °C 환산 1044일 동안 안정했고 Parylene 단독은 약 100일이었습니다. 전원을 계속 넣은 배열은 환산 140일이었습니다[14]. 유선 배열의 임피던스 상승은 Parylene 막이 아니라 노출된 전극 재료의 손실에서 비롯됐습니다[7].
뇌나 말초신경에 넣는 미세전극은 기록·자극 부위인 전극 끝 수십 µm만 열어 두고 나머지를 얇은 고분자 절연막으로 덮습니다. 이식 뒤 몇 주가 지나 임피던스가 갑자기 바뀌거나 이웃 채널의 신호가 섞이면, 회수한 전극에서 막이 몸체에서 들떠 있는 경우가 있습니다[16]. 체액이 들뜬 틈으로 들어가 절연이 끝난 것입니다.
Parylene(파릴렌) C는 상온에서 µm 두께로 고르게 증착되어 신경전극 절연막으로 널리 쓰입니다. Parylene 막 자체의 수분 차단보다 먼저 문제가 되는 것은 실리콘·금속과 만나는 계면입니다. Parylene 막의 계면 밀착은 전처리와 증착 뒤 공정 온도, 막 두께에 따라 달라지고, 전극 끝에서 Parylene 막을 여는 방식도 계면 손상에 영향을 줍니다.
신경 인터페이스와 전자약 전극을 개발하는 연구자와 엔지니어가 볼 수 있도록, Parylene 절연막이 계면에서 고장 나는 이유, 실란 처리와 열처리가 Parylene 막의 밀착에 주는 영향, 전극 개구부 공정, 가속 침지 결과, Parylene 코팅 전에 정할 항목을 차례로 정리합니다. 체내 수분 차단 자체는 이식형 의료기기 코팅에 정리했습니다.
신경전극 Parylene 절연막은 왜 계면에서 고장 나는가?
Parylene이 실리콘·금속과 화학 결합을 이루지 못해, 체액 속에서 계면부터 들뜨기 때문입니다.
상용·임상 전극에서 확인되는 Parylene 절연
공개 자료에서 Parylene이 신경전극에 적용된 것으로 확인되는 경로는 허가 문서, 제조사 사양, 연구용 배열의 세 가지입니다. 수술 중 뇌심부 기록·자극에 쓰는 AccuPoint 깊이 전극의 510(k) 요약서는 금속 바늘의 Parylene C 절연을 적었고[1], Abbott 뇌심부 자극 리드의 PMA 변경 승인 기록은 자극 접점 끝과 단자 끝의 Parylene 코팅 공정을 적었습니다[2]. Blackrock Neurotech의 Utah Array 제품 페이지 사양표는 절연을 Parylene C로 적고, 전극 길이를 연구용 0.5–1.5 mm와 임상용 1.0–1.5 mm로 나누어 적었습니다[21]. 연구 문헌에서는 Blackrock 계열 Utah형 배열이 Parylene C 절연으로 원숭이와 고양이에 이식됐습니다[16, 19, 20]. 원숭이 이식 배열의 실패 양상을 분석한 Barrese 연구진은 이 배열의 절연재가 폴리이미드에서 질화규소를 거쳐 Parylene으로 바뀌어 지금까지 이어진다고 적었습니다[18].
이 자료들이 보여 주는 것은 적용 사실까지입니다. 허가 문서와 제조사 사양에는 Parylene 두께, 전처리, 밀착 시험 값이 없고(비공개), 장기 체내 성능을 확인한 근거도 아닙니다.
젖은 환경의 Parylene 계면
Ortigoza-Diaz 연구진은 Parylene C 박막 소자를 만들어 온 경험을 정리하면서, Parylene–Parylene과 Parylene–금속 계면의 약한 밀착이 젖은 환경에서 오래 쓰는 동안 소자 불량을 일으킨다고 지적했습니다[4]. Ebrahimibasabi 연구진도 Parylene이 실리콘이나 금속 같은 무기 재료와 화학 결합을 이루지 못하는 점을 이식 뒤 짧은 기간에 박리가 생기는 원인으로 꼽았습니다[5].
회수한 전극 배열의 Parylene 막
Barrese 연구진은 원숭이 대뇌에 37–1051일 이식했다가 회수한 Utah형 배열 8개를 주사 전자 현미경으로 봤습니다. 이식하지 않은 대조 배열에는 일부 전극의 백금–Parylene 계면에 경미한 들뜸만 있었지만, 회수한 배열에는 Parylene 막의 균열이 있었고 조직이 붙어 Parylene이 아래 실리콘에서 벗겨지는 듯한 모습도 보였습니다[16].
Barrese 연구진은 1996년 이후 원숭이 27마리에 이식한 실리콘 배열 78개의 실패 양상도 분류했습니다. 같은 사양의 Parylene C 절연 배열 47개에서 임피던스와 신호 품질이 몇 년에 걸쳐 함께 서서히 낮아지는 양상을 보고 절연재 열화를 가장 큰 요인으로 판단했고, 가능한 원인으로 Parylene 균열과 벗겨짐을 논의했습니다[18]. 이 논문에서 균열을 직접 관찰한 것은 아닙니다.
Kane 연구진은 Blackrock Microsystems에서 Parylene C로 봉지한 배열 3개를 고양이 대뇌에 33–328일 이식하며 전기 성능을 측정했습니다. 회수한 배열의 전극 축 밑동에서 Parylene 균열이 보였고, 균열이 두드러진 두 배열은 전하 저장 용량이 시간에 따라 늘고 임피던스가 내려갔습니다. 연구진은 균열이 누설 경로를 만든 결과로 보면서도 수분 흡수나 전극 끝에서의 벗겨짐 같은 다른 원인은 배제하지 못한다고 적었습니다[19].
Patel 연구진은 Blackrock Microsystems의 Utah 배열 4개를 붉은털원숭이 한 마리의 운동·감각 피질에 590일과 848일 이식했다가 회수했습니다. 배열 3개의 전극 300개를 주사 전자 현미경으로 보니 Parylene C 막의 균열은 약 39–40 %(본문 40.3 %, 그림 설명 39.3 %)의 전극에서 보였고 Parylene C 벗겨짐은 1.3 %였습니다. 나머지 1개는 섬유성 조직에 싸여 있었고 Parylene C와 끝 코팅이 모두 없어 분석에서 뺐습니다. 연구진은 균열이 현미경 진공 중에 생겼을 가능성과, 균열에 맞는 임피던스 하락이 기록에서 보이지 않았다는 점을 함께 적었습니다[20].
A-174 실란이 하는 일
Parylene 막의 밀착을 보강하는 대표 방법은 증착 전 A-174 실란 처리입니다. 실란의 한쪽 끝은 기재 표면의 수산기와 공유 결합하고, 다른 쪽 끝의 메타크릴레이트기는 증착 중인 Parylene과 함께 중합됩니다[5]. Lin 연구진은 실리콘 웨이퍼 위 Ti/Pt 전극 칩의 산화막 위에 A-174를 처리한 뒤 Parylene C를 올렸습니다[9].
수산기가 없는 고분자 표면에서는 효과가 제한됩니다. Ebrahimibasabi 연구진은 폴리이미드 시편에는 A-174가 듣지 않는다고 보고 실란 처리 없이 코팅했습니다[5]. Hassler 연구진은 Si₃N₄·백금·먼저 올린 Parylene C 막 위에서는 A-174로 만족스러운 밀착을 얻었지만, 금과 폴리이미드에서는 시험한 방법으로 밀착을 충분히 높이지 못했다고 보고했습니다[10].
Parylene 위에 올린 금속
Parylene을 기판으로 쓰고 그 위에 금속 배선을 올리는 전극에서는 방향이 반대인 계면이 생깁니다. Seok 연구진은 Parylene 기판 위 Ti 30 nm/Au 300 nm 배선이 습식 패터닝 중 박리되자 금속 증착 전 CF₄ 플라즈마(25 mTorr, 20 sccm, 1.5분)로 Parylene 표면을 거칠게 했습니다. 테이프를 0.1 mm/min로 당겨 금속선 한 줄이 떨어지기 시작한 0.91 N으로 금속 밀착 에너지를 약 1.3 J/m²로 계산했고, 처리하지 않은 시편의 값은 내지 않았습니다[8]. Seymour 연구진의 시험에서는 크롬 위에 올린 Parylene C 적층이 37 °C PBS에 30분 담근 뒤 취급 중 크롬에서 떨어졌습니다[11].
신경전극 Parylene C 막의 밀착은 실란 처리와 열처리로 어떻게 바뀌는가?
증착 뒤 150 °C 열처리는 Parylene C 막의 밀착을 높였지만, 그보다 높은 온도에서는 실란이 오히려 박리를 늘렸습니다.
시험 조건
Ebrahimibasabi 연구진은 평평한 실리콘 시편에 A-174 실란을 0·0.5·1·1.5 %(부피비)로 처리하고 Parylene C를 1 µm 또는 3 µm 올렸습니다. 일부 시편은 증착 뒤 아르곤 분위기에서 150·200·250 °C로 1시간 열처리했습니다. 모든 시편을 85–90 °C 인산완충식염수(PBS)에 7일 담근 뒤 현미경 관찰과 ASTM D3359 테이프 시험으로 박리를 비교했습니다[5].
온도별 결과
| 열처리 | 가속 침지 뒤 막 상태 | 실란 농도를 높였을 때 |
|---|---|---|
| 하지 않음 | 미세 균열과 박리가 가장 많음 | 밀착 향상 |
| 150 °C | 균열·박리 감소, 밀착 향상 | 밀착 향상 |
| 200 °C | 미세 박리와 균열 시작 | 박리 증가 |
| 250 °C | 균열이 자라고 박리 면적 증가 | 균열·박리 더 증가 |
연구진은 두 가지 원인을 들었습니다. 첫째, A-174의 끓는점은 약 190 °C여서 200 °C 이상 열처리에서 실란이 분해되고 계면 결합이 약해집니다. 둘째, 열처리 온도가 오를수록 결정이 커져 막이 단단해지고 내부 응력이 커집니다. X선 회절로 구한 결정 크기는 열처리하지 않은 막 46.2 Å, 150 °C 106.4 Å, 200 °C 135.7 Å, 250 °C 149.7 Å였습니다[5].
다른 연구의 열처리 결과
Seymour 연구진은 Parylene C를 140 °C에서 3시간 열처리하자 Parylene C끼리의 계면 밀착이 높아졌지만, 금속 위 Parylene C의 젖은 밀착은 열처리로 나아지지 않았다고 보고했습니다. 연구진은 열처리 효과를 고분자 사이의 작용으로 보았고, 열처리한 시편은 더 잘 부서졌습니다[11]. Hassler 연구진도 열처리와 증기 멸균이 결정 비율을 높여 Parylene C 막을 더 단단하고 잘 부서지게 만든다고 보고했습니다[10]. 같은 대학의 특허는 반응기 Parylene 층을 사이에 두고 약 140 °C에서 3시간 열처리해 층 사이에 화학 결합을 만드는 전극 플랫폼을 적었습니다[22].
Parylene 막 두께와 박리
같은 시험에서 Parylene C 막을 1 µm에서 3 µm로 늘리자 밀착이 낮아지고 박리가 늘었습니다. 연구진은 두꺼운 막의 잔류 응력을 원인으로 보았습니다[5]. 두꺼운 Parylene 막이 늘 더 오래 버틴다고 볼 수 없다는 결과입니다. 다른 조건에서는 결과가 엇갈렸습니다. 텅스텐 마이크로와이어에 Parylene C 1·3·5 µm를 올려 67 °C에서 7일 시험한 연구에서, 끝을 막은 시편은 5 µm가 모두 7일을 넘겼지만 과산화수소를 넣은 용액에서는 3 µm의 실패율이 1 µm보다 높았습니다. 끝을 연 시편은 두께를 늘려도 실패 확률이 유의하게 줄지 않았고, 연구진은 수분과 이온이 Parylene–텅스텐 계면으로 들어가는 것을 원인으로 보았습니다[13].
구리 배선이 있는 시편의 세포 반응
구리 배선을 넣은 실리콘 시편에서 Parylene을 코팅한 시편은 24·72·120시간 모두 세포 생존율이 90 %를 넘었고, 코팅하지 않은 시편은 독성이 높았습니다[5].
주의 — 위 결과는 홈이나 돌기가 없는 평평한 시편을 85–90 °C에서 7일 시험한 것입니다. 연구진도 형상의 영향을 빼려고 평평한 시편을 골랐다고 밝혔습니다[5]. 전극 배열의 날카로운 끝과 배선 단차에서는 결과가 다를 수 있습니다.
신경전극 끝은 Parylene 막에서 어떻게 열어 두는가?
증착 뒤 끝의 Parylene 막을 벗겨 내거나, 증착 전에 끝을 가려 Parylene이 닿지 않게 하는 두 방식이 쓰입니다.
증착 뒤 Parylene을 벗겨 내는 방식
Xie 연구진은 Utah 전극 배열에서 알루미늄 포일에 꽂아 산소 플라즈마로 식각하는 기존 방식이 노출 길이를 맞추기 어렵다고 보고, 엑시머 레이저로 끝의 Parylene을 제거한 뒤 산소 플라즈마 2분과 식각액으로 약 35 µm를 노출했습니다[7].
같은 연구 그룹은 평면 이리듐 전극에서 Parylene C를 레이저로만 제거하면 1 kHz 임피던스가 28 kΩ이었고, 산소 플라즈마 2분을 더하면 약 5 kΩ으로 떨어져 산소 플라즈마 12분으로만 연 전극과 비슷했다고 보고했습니다. 레이저로 연 부위 주변에 남는 탄소 찌꺼기를 산소 플라즈마로 지운 것입니다[12]. 허가 문서에도 Parylene C로 절연한 뇌심부 기록·자극 전극의 끝을 전기 아크나 레이저로 노출하고, 노출 길이로 임피던스를 맞춘다고 적은 요약서가 있습니다[1].
Parylene 증착 전에 가려 두는 방식
Zhao 연구진은 산소 플라즈마가 전극 끝의 금속까지 식각할 수 있다는 점을 들어, 식각 없이 끝을 여는 방법을 만들었습니다. 웨이퍼에 PDMS를 약 50 µm 두께로 스핀 코팅하고 반쯤 굳은 상태에서 A-174로 처리한 미세침 배열의 끝을 꽂은 뒤, Parylene C 3 µm를 증착하고 PDMS를 떼어 냈습니다[6].
10×10 배열 4개, 400개 부위의 노출 길이는 평균 50 ± 0.77 µm, 불균일도는 3.32 ± 1.02 %였고, 생체 내 기록에서 평균 신호 대 잡음비는 12.63 ± 6.64였습니다[6].
DIXI Microtechniques의 등록 특허는 뇌 표면용 피질 전극에서 접점 패드를 뺀 나머지를 두 번째 가림막을 통한 화학 기상 증착으로 보호층으로 덮는다고 적고, 그 재료를 Parylene으로 한정한 종속항을 두었습니다[23]. 실리콘 띠 위 피질 전극의 구성이며, 가림막 정밀도와 노출 길이는 적혀 있지 않습니다.
마스킹으로 만들 수 있는 범위
(주)와인의 물리 마스킹은 경계 정밀도가 약 100 µm입니다[24]. 수십 µm 단위의 전극 개구부는 위 두 연구처럼 고객 측 공정(PDMS 매립, 레이저, 식각)으로 만들고, (주)와인의 마스킹은 커넥터 패드처럼 넓은 면을 가리는 데 씁니다. 마스킹 경계가 정해지는 원리는 코팅 마스킹 경계 관리에 정리했습니다.
신경전극 배열의 Parylene 절연막은 가속 침지에서 얼마나 버텼는가?
Al₂O₃와 Parylene C를 겹친 막의 무선 배열은 37 °C 환산 1044일 동안 안정했고, 임피던스 변화는 Parylene 막이 아니라 노출된 전극 재료에서 시작됐습니다.
Utah 전극 배열의 Al₂O₃–Parylene 2층 막
Xie 연구진은 Utah 전극 배열에 Al₂O₃ 52 nm와 Parylene C 6 µm를 올려 57 °C PBS에서 가속 시험했습니다. 측정할 때만 전원을 넣은 무선 배열은 37 °C 환산 1044일 동안 안정했고(시험 진행 중) Parylene 단독 배열은 약 100일이었습니다. 유선 배열의 팁 임피던스 중앙값은 환산 960일 동안 60 kΩ에서 160 kΩ로 올랐고, 원인은 Parylene 막이 아니라 전극 끝 산화이리듐 막의 손실과 실리콘 식각이었습니다[7].
전원과 전극 형상에 따라 달라진 결과
전원을 계속 넣은 무선 배열은 환산 140일 동작했고 같은 조건의 Parylene 단독 배열은 13일이었습니다[14]. 전극 형상을 넣은 시험 소자의 후속 연구에서는 Parylene C 단독 쪽이 유리했고, 연구진은 개구부 경계에서 드러난 Al₂O₃의 열화를 원인으로 보았습니다[15].
피하 이식 뒤 Parylene 절연
Lin 연구진은 A-174 처리 뒤 Parylene C 약 7.3 µm를 올린 Ti/Pt 빗살 전극 칩을 토끼 등 피하에 12주 이식했습니다. 회수한 8개 가운데 5개는 전기 저항이 무한대로 절연이 유지됐고, 3개는 저항이 낮아졌습니다. 연구진은 낮아진 3개를 회수 수술 중 절연층이 손상된 결과일 수 있다고 보았습니다[9]. 같은 연구의 용혈 지수는 Parylene C 0.09, 폴리이미드 0.31로 둘 다 비용혈성이었습니다[9].
| 연구 | 기재·전극 | 전처리·막 | 시험 | 결과 |
|---|---|---|---|---|
| Ebrahimibasabi 외(2025) | 평평한 실리콘 시편 | A-174 0–1.5 %, Parylene C 1·3 µm, 열처리 150–250 °C | PBS 85–90 °C 7일, 테이프 시험 | 150 °C에서 밀착 향상, 200 °C부터 박리 증가 |
| Zhao 외(2025) | 실리콘 미세침 배열 | A-174, Parylene C 3 µm, PDMS 매립 가림 | 노출 길이, 생체 내 기록 | 노출 50 ± 0.77 µm, 불균일도 3.32 % |
| Xie 외(2014) | Utah 배열, 산화이리듐 끝 | Al₂O₃ 52 nm, A-174, Parylene C 6 µm | PBS 57 °C 가속 | 무선 배열 37 °C 환산 1044일 안정 |
| Lin 외(2020) | 실리콘 위 Ti/Pt 칩 | A-174, Parylene C 약 7.3 µm | 토끼 피하 12주 | 8개 중 5개 절연 유지 |
주의 — 37 °C 환산 일수는 온도를 높이면 열화가 일정한 비율로 빨라진다는 가정에서 계산한 값입니다. PBS만 쓰는 가속 시험은 체내 산화 열화를 다 담지 못할 수 있습니다. 고양이 말초신경에 3.25년 이식한 Utah 배열의 Parylene C 손상은 PBS에 과산화수소 20 mM를 넣어 87 °C에서 7일 노화한 배열과 비슷했고, PBS만 쓴 대조군에는 손상이 거의 없었습니다[17]. 이식형 미세 기기의 봉지 연구를 정리한 리뷰도 박막 봉지 재료 가운데 금속 패키지만큼 기밀하다고 입증된 것은 아직 없다고 정리했습니다[3]. 표 2는 각 연구진이 자신들의 전극으로 얻은 결과이며 (주)와인이 수행한 시험이 아닙니다.
신경전극에 Parylene을 코팅하기 전에 무엇을 정하는가?
기재별 전처리, 증착 뒤 공정 온도, 비교할 Parylene 두께, 개구부 방식, 평가 항목입니다.
기재별 전처리
실리콘·산화막·금속 면에는 Parylene 증착 전 A-174 처리를 검토합니다[5, 7, 9, 10]. 폴리이미드처럼 수산기가 없는 고분자 면에서는 A-174의 효과가 제한되고, 금에서도 밀착을 충분히 높이지 못했다는 보고가 있습니다[5, 10]. 허가받은 뇌심부 자극 리드에도 자극 접점 끝과 단자 끝의 Parylene 코팅 전 프라이머 도포를 기상 증착에서 담금 방식으로 바꾼 공정 변경 승인 기록이 있습니다[2]. 전처리 단계 전체는 코팅 전처리 3단계에 정리했습니다.
증착 뒤 공정 온도
증착 뒤 열처리를 하거나 납땜·접합처럼 열이 드는 공정이 이어진다면 그 온도를 먼저 알려 주십시오. 150 °C를 넘는 열처리에서 실란 처리한 Parylene 막의 박리가 늘었다는 보고가 있습니다[5]. 열처리가 Parylene끼리의 계면 밀착을 높이면서 막을 더 잘 부서지게 만든다는 보고도 함께 봅니다[10, 11]. 열처리 여부와 조건은 고객 공정에서 정하며, 코팅 사양을 정할 때 함께 검토합니다.
Parylene 두께
문헌의 신경전극 Parylene C 막은 3 µm[6], 6 µm[7], 약 7.3 µm[9]였고, 평평한 시편에서는 3 µm가 1 µm보다 박리가 많았습니다[5]. 끝을 연 텅스텐 와이어에서는 두께를 늘려도 실패 확률이 유의하게 줄지 않았습니다[13]. (주)와인의 두께 운영 범위는 0.5–50 µm입니다[24]. 두 가지 이상 Parylene 두께를 같은 배치로 코팅해 비교하면 두께의 영향을 따로 볼 수 있습니다.
개구부 방식
증착 뒤 레이저·플라즈마로 Parylene 막을 열지[7], 증착 전에 끝을 묻어 가릴지[6]를 먼저 정합니다. 증착 전에 가리는 방식이라면 가림 재료를 끼운 상태로 챔버에 들어가므로 그 재료와 고정 방법을 함께 검토합니다.
평가 항목
문헌이 쓴 항목은 가속 침지 뒤 테이프 시험, 팁 임피던스, 누설 또는 절연 저항, 생체 내 기록 품질, 과산화수소를 넣은 반응성 가속 노화였습니다[5, 6, 7, 9, 13, 17]. 허가 문서의 시험 목록에는 절연 무결성과 전극 사이 단락 확인이 있습니다[1]. (주)와인은 두께와 외관 데이터를 기본으로 제공하고, 밀착(ASTM D3359)은 요청 시 확인합니다. 등급 판정 기준은 ASTM D3359 크로스컷 시험에 정리했습니다. 가속 침지와 전기·생체 시험의 조건과 판정 항목은 고객과 함께 정하고, 시험은 고객 또는 외부 시험기관과 협의합니다.
(주)와인이 제공하는 것과 제공하지 않는 것을 표 3에 정리했습니다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 운영 Parylene 종류 | Parylene C · N (D·VT4는 사양 협의, HT는 현재 운영하지 않음) |
| 두께 운영 범위 | 0.5–50 µm |
| 마스킹 경계 정밀도 | 약 100 µm |
| 제공하는 것 | 두께·외관 데이터(밀착은 요청 시), 두께 비교 시편 코팅, 마스킹 도면 검토 |
| 제공하지 않는 것 | 전극 제작, 수십 µm 개구부 가공, Al₂O₃ 원자층 증착, 가속 침지·전기·생체 시험, 체내 수명 보증 |
핵심 요약
- 젖은 계면에서 시작되는 박리 — Parylene–금속, Parylene–Parylene 계면의 약한 밀착이 젖은 환경의 장기 사용 중 소자 불량을 일으킵니다[4]. A-174 실란은 기재의 수산기와 결합하고 Parylene과 함께 중합되지만, 폴리이미드처럼 수산기가 없는 면에서는 효과가 제한됩니다[5]. 회수한 Utah형 배열에서는 Parylene 막의 균열이 흔하게 관찰됐고 벗겨짐은 일부에서 보였습니다[16, 19, 20].
- 실란 농도와 열처리 온도의 조합 — 150 °C 열처리는 결함을 줄이고 밀착을 높였지만, 200 °C부터 균열과 박리가 늘었고 250 °C에서는 실란이 많을수록 나빠졌습니다. 실란의 끓는점 약 190 °C와 결정 성장에 따른 막의 경화가 원인으로 제시됐습니다[5].
- 두께를 늘리면 늘어난 박리 — 평평한 실리콘 시편에서 Parylene C 막을 1 µm에서 3 µm로 늘리자 박리가 늘었습니다[5]. 문헌의 전극 Parylene C 막은 3–7.3 µm였으며[6, 7, 9], 두께는 시편으로 비교해 정합니다.
- 전극 끝만 여는 개구부 공정 — 레이저와 산소 플라즈마로 연 Utah 배열의 노출은 약 35 µm[7], PDMS에 끝을 묻어 가린 배열은 50 ± 0.77 µm였습니다[6]. 수십 µm 개구부는 고객 측 공정으로 만들고, (주)와인의 마스킹은 약 100 µm 경계의 넓은 면에 씁니다[24].
- 막 밖에서 진행되는 전극 열화 — Al₂O₃와 Parylene C 6 µm를 겹친 무선 배열은 측정할 때만 전원을 넣었을 때 37 °C 환산 1044일 안정했고 Parylene 단독은 약 100일이었습니다. 전원을 계속 넣으면 환산 140일이었고, 전극 형상을 넣은 시험 소자에서는 2층 막이 오히려 불리했습니다[14, 15]. 유선 배열의 임피던스 상승은 Parylene 막이 아니라 전극 끝 산화이리듐 막의 손실과 실리콘 식각에서 비롯됐습니다[7].
(주)와인은 고객사 전극 배열의 기재와 전극 금속, 개구부 방식, 증착 뒤 공정 온도를 함께 보고 Parylene 전처리와 두께, 마스킹 범위를 제안합니다.
전극 배열의 재질과 개구부 위치, 증착 뒤 공정 온도를 알려 주시면 전처리와 두께 비교 시편 구성부터 회신합니다. 일반 준비 사항은 부품 코팅 견적 체크리스트에 정리했습니다. 문의하기 · 의료기기 적용 분야 보기
참고자료
번호는 성격별로 묶어 매겼습니다(FDA·허가 기록 → 학술 문헌 → 제조사·업계 기술자료 → 특허 → 자사 데이터). 본문의 번호가 아래 목록의 번호입니다. 참고자료 10·14·15·17은 초록까지만 확인했고, 나머지 학술 문헌은 본문을 확인했습니다. 참고자료 7·12·14·15·17은 Utah 전극 배열을 다룬 같은 연구 그룹 계열의 결과이며, 15는 저자 일부가 배열 제조사 소속입니다. 참고자료 16과 18은 같은 연구 그룹의 원숭이 이식 배열 분석입니다. 참고자료 11과 22는 같은 대학의 연구와 특허입니다. 제조사 사양과 특허의 구성·두께는 제조사나 출원인이 밝힌 내용이며 시험 결과가 아닙니다. FDA 허가 문서는 제조사가 제출한 요약이나 승인 기록이며 시험 값은 적혀 있지 않습니다. 인용한 값은 각 연구진이 자신들의 전극과 시편으로 얻은 값이며, (주)와인이 수행한 시험이 아닙니다.
한계 — 논문 결과는 연구 시편과 시험 조건에서 얻은 값이며, 상용 제품의 성능을 확인한 근거가 아닙니다. 허가 기록과 제조사 사양은 Parylene이 적용됐다는 사실을 보여 줄 뿐 두께와 시험 값을 담지 않습니다. 개구부 형성·전원 인가·전극 형상에 따른 수명 결과는 한 연구 그룹(Utah 대학)의 논문(참고자료 7·12·14·15·17)에 근거합니다.
FDA·허가 기록
- U.S. FDA, 510(k) Summary K162459, AccuPoint Electrode, Microprobes for Life Science, Inc. dba Neuron, 결정일 2017-06-15. https://www.accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf16/K162459.pdf — 수술 중 뇌심부 기록·자극에 쓰는 깊이 전극(제품 코드 GZL)의 허가 요약. 텅스텐 또는 백금-이리듐 금속 바늘을 Parylene C로 절연하고, 끝은 전기 아크 또는 레이저로 노출하며 노출 길이로 임피던스를 맞춘다고 적음. 비교 기기는 같은 구조에 Epoxylite 절연을 씀. 시험 목록은 ISO 10993-1 위험 평가와 세포독성, 전극 임피던스, 연속성과 절연 무결성, 내·외부 전극 사이 단락을 보는 동적 임피던스. 멸균은 EO. Parylene 두께와 시험 값은 요약에 없고, 장기 이식 기기가 아님.
- U.S. FDA, PMA P140009/S036, DBS System 4CH Lead / DBS System 8CH Directional Lead, Abbott Medical, 결정일 2018-08-10. https://api.fda.gov/device/pma.json?search=pma_number:P140009+AND+supplement_number:S036 — 뇌심부 자극 리드(제품 코드 MHY)의 제조 공정 변경을 30일 통보로 승인한 기록. 승인 내용은 자극 접점 끝과 단자 끝에 올리는 Parylene 코팅의 프라이머 도포 단계를 기상 증착에서 담금 방식으로 바꾸는 것. 공정 변경을 적은 한 문장이며, Parylene 종류와 두께, 프라이머 종류, 변경 전후 시험 결과는 공개 기록에 없음. 리드 본체의 다른 재료와 전체 절연 구조도 이 기록에는 적혀 있지 않음.
학술 문헌
- Ahn, S.-H., Jeong, J. & Kim, S. J., "Emerging Encapsulation Technologies for Long-Term Reliability of Microfabricated Implantable Devices", Micromachines 10(8), 508, 2019. https://doi.org/10.3390/mi10080508 (Europe PMC 전문 PMC6723304, CC BY 4.0) — 서울대·부산대. 이식형 미세 기기용 무기 박막(Al₂O₃·HfO₂·SiC 등)과 고분자(폴리이미드·Parylene·LCP·실리콘 등) 봉지의 수중 수명 연구를 정리한 리뷰. 이 재료들 가운데 금속 패키지만큼 기밀하다고 입증되거나 장기 이식 인허가 기기에 널리 쓰인 것은 아직 없다는 서술. 다른 연구를 옮긴 리뷰이며, 수명 환산은 10 °C당 두 배 가정에 기댑니다.
- Ortigoza-Diaz, J., Scholten, K., Larson, C., Cobo, A., Hudson, T., Yoo, J., Baldwin, A., Weltman Hirschberg, A. & Meng, E., "Techniques and Considerations in the Microfabrication of Parylene C Microelectromechanical Systems", Micromachines 9(9), 422, 2018. https://doi.org/10.3390/mi9090422 (Europe PMC 전문 PMC6187609, CC BY 4.0) — 미국 서던캘리포니아대. Parylene C 박막 MEMS를 만들어 온 경험을 정리한 리뷰. Parylene C는 유연하고 허용 공정 온도가 낮아 실리콘 MEMS 공정을 고쳐 써야 하며, Parylene–Parylene과 Parylene–금속 계면의 약한 밀착이 젖은 환경에서 오래 쓰는 동안 소자 불량을 일으킨다고 정리. 리뷰 논문의 일반 서술이며, 계면 밀착을 정량한 시험은 아닙니다.
- Ebrahimibasabi, S., Golshahi, M., Shahraki, N., Tamjid Shabestari, D., Sajjadi, M., Hashemi, S., Borchert, A., Baker, I., Khalifehzadeh, L. & Arami, H., "Designing parylene coating for implantable brain–machine interfaces", RSC Advances 15(33), 26660–26672, 2025. https://doi.org/10.1039/d5ra04683a · 전문 PMC PMC12301961 — 평평한 실리콘 시편에 A-174 0–1.5 %(부피비)를 처리하고 Parylene C 1·3 µm를 증착한 뒤 아르곤 중 150·200·250 °C로 1시간 열처리. PBS 85–90 °C 7일 뒤 현미경 관찰과 ASTM D3359 테이프 시험. 150 °C에서 결함 감소·밀착 향상, 200 °C부터 균열·박리 증가, 200·250 °C에서는 실란이 밀착을 떨어뜨림(실란 끓는점 약 190 °C). 결정 크기 46.2 → 106.4 → 135.7 → 149.7 Å. 3 µm가 1 µm보다 박리 많음. 구리 배선 시편의 코팅품은 세포 생존율 90 % 초과. 형상 영향을 뺀 평평한 시편의 결과이며, 폴리이미드 시편은 밀착 시험을 하지 않았습니다.
- Zhao, X., Wei, C., Zhu, D., Yang, X., Han, G., Ning, J., Gui, Q., Tang, R., Wang, Y., Zhou, J., Geng, Z. & Pei, W., "A local de-insulation method and its application in neural microneedle array", Microsystems & Nanoengineering 11, 103, 2025. https://doi.org/10.1038/s41378-025-00922-6 · 전문 PMC PMC12106818 — 실리콘 10×10 신경 미세침 배열을 A-174(IPA·물·A-174 100:100:1)로 처리하고, 약 50 µm PDMS 층(1250 rpm 50초, 80 °C 8분)에 끝을 꽂아 가린 채 Parylene C 3 µm를 증착한 뒤 PDMS를 떼어 식각 없이 끝을 노출. 400개 부위 노출 길이 50 ± 0.77 µm, 불균일도 3.32 ± 1.02 %, 생체 내 평균 신호 대 잡음비 12.63 ± 6.64. 산소 플라즈마가 끝의 금속까지 식각할 수 있다는 점을 방법 고안의 이유로 제시. 한 연구진의 배열 4개 결과입니다.
- Xie, X., Rieth, L., Williams, L., Negi, S., Bhandari, R., Caldwell, R., Sharma, R., Tathireddy, P. & Solzbacher, F., "Long-term reliability of Al₂O₃ and Parylene C bilayer encapsulated Utah electrode array based neural interfaces for chronic implantation", Journal of Neural Engineering 11(2), 026016, 2014. https://doi.org/10.1088/1741-2560/11/2/026016 · 전문 PMC PMC4077846 — 미국 유타대. Utah 전극 배열에 120 °C 플라즈마 원자층 증착 Al₂O₃ 52 nm, A-174, Parylene C 6 µm를 차례로 올림. 끝은 엑시머 레이저로 Parylene을 제거하고 산소 플라즈마 2분, 식각액으로 Al₂O₃를 벗겨 약 35 µm 노출. 57 °C PBS 가속에서 유선 배열 팁 임피던스 중앙값 60 → 160 kΩ(37 °C 환산 960일, 산화이리듐 손실·실리콘 식각), 무선 배열 1044일 안정(진행 중), Parylene 단독 약 100일. 환산 일수는 온도 가속 가정에 기댑니다.
- Seok, S., Park, H. & Kim, J., "Characterization and Analysis of Metal Adhesion to Parylene Polymer Substrate Using Scotch Tape Test for Peripheral Neural Probe", Micromachines 11(6), 605, 2020. https://doi.org/10.3390/mi11060605 · 전문 PMC PMC7345729, CC BY 4.0 — Parylene C 5 µm를 증착한 실리콘 웨이퍼 위에 전자빔으로 Ti 30 nm/Au 300 nm를 올린 말초신경 프로브 배선(폭 200 µm, 간격 300 µm). 습식 식각 중 금속선이 떨어져, 금속 증착 전 Parylene 표면을 CF₄ 플라즈마(25 mTorr, 20 sccm, 1.5분)로 거칠게 함. 표면 산화로 Parylene 물성이 나빠질 수 있어 O₂는 쓰지 않았다고 적음. 테이프를 0.1 mm/min로 당기자 0.9 N까지는 금속선이 남고 0.91 N에서 한 줄이 떨어지기 시작해, 이 힘으로 밀착 에너지 약 1.3 J/m²를 계산하고 유한요소 해석과 비교. 처리하지 않은 시편의 밀착 값은 없고, 금속 위에 Parylene을 올린 선행 구조보다 낮은 값이라고 적음.
- Lin, C.-Y., Lou, W.-S., Chen, J.-C., Weng, K.-Y., Shih, M.-C., Hung, Y.-W., Chen, Z.-Y. & Wang, M.-C., "Bio-Compatibility and Bio-Insulation of Implantable Electrode Prosthesis Ameliorated by A-174 Silane Primed Parylene-C Deposited Embedment", Micromachines 11(12), 1064, 2020. https://doi.org/10.3390/mi11121064 · 전문 PMC PMC7761135, CC BY 4.0 — 망막 보철을 모사한 실리콘 웨이퍼 위 Ti/Pt 빗살 전극 칩의 산화막에 A-174를 처리하고 Parylene C(단면 약 7.3 µm)로 절연해 폴리이미드·SiC와 ISO 10993 기준으로 비교. 용혈 지수 Parylene C 0.09, 폴리이미드 0.31. 토끼 피하 12주 이식 뒤 8개 중 5개는 전기 저항 무한대, 3개는 저하(회수 수술 중 손상 가능성으로 해석). 표본 수가 적고, 저항 저하의 원인을 따로 확인하지 않았습니다.
- Hassler, C., von Metzen, R. P., Ruther, P. & Stieglitz, T., "Characterization of parylene C as an encapsulation material for implanted neural prostheses", Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 93B(1), 266–274, 2010. https://doi.org/10.1002/jbm.b.31584 — 초록: 신경 보철에 흔히 쓰는 기재에서 Parylene C의 밀착과 밀착 향상 방법을 비교. Si₃N₄·백금·먼저 올린 Parylene C 막 위에서는 A-174 실란으로 만족스러운 밀착을 얻었고 표준 증기 멸균에도 견뎠으나, 금과 폴리이미드에서는 시험한 방법으로 밀착을 충분히 높이지 못함. 증기 멸균과 열처리는 결정 비율을 높여 막을 더 잘 부서지고 단단하게 만듦. Si₃N₄ 기재 위 금속 구조의 임피던스 분광 시험에서는 A-174 처리가 있어야 부식을 막을 수 있었다고 정리. 밀착 값은 초록에 없음.
- Seymour, J. P., Elkasabi, Y. M., Chen, H.-Y., Lahann, J. & Kipke, D. R., "The insulation performance of reactive parylene films in implantable electronic devices", Biomaterials 30(31), 6158–6167, 2009. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2009.07.061 · 전문 PMC PMC2748105 — 미시간대 연구진이 반응기 Parylene(PPX-CHO·PPX-CH₂NH₂) 얇은 층을 넣은 빗살 전극과 Parylene C 대조군을 비교. 크롬 위 Parylene C 적층은 37 °C PBS 30분 뒤 취급 중 크롬에서 떨어져 젖은 밀착을 측정하지 못했고, 140 °C 3시간 열처리도 금속 계면의 젖은 밀착을 높이지 못함. 열처리는 Parylene C끼리의 계면 밀착을 높였고 37 °C PBS 60일 동안 임피던스를 유지하는 데 중요했다고 적음. 연구진은 열처리 효과를 고분자 사이의 작용으로 해석했고, 열처리한 시편은 더 잘 부서졌음. Parylene C는 대조군이며 시편은 박리 시험용 적층 구조.
- Yoo, J.-M., Negi, S., Tathireddy, P., Solzbacher, F., Song, J.-I. & Rieth, L. W., "Excimer laser deinsulation of Parylene-C on iridium for use in an activated iridium oxide film-coated Utah electrode array", Journal of Neuroscience Methods 215(1), 78–87, 2013. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2013.02.010 · 전문 PMC PMC3783212 — 유타대 연구진이 Utah 전극 배열 끝의 Parylene C를 엑시머 레이저로 제거하는 방법을 정리. 그동안 쓴 알루미늄 포일 가림과 산소 플라즈마 식각에서 레이저로 옮겨 가는 이유를 끝마다 따로 열 수 있기 때문이라고 적음. 평면 이리듐 전극은 레이저만으로 열면 1 kHz 임피던스가 28 kΩ이었고, 산소 플라즈마 2분을 더하면 약 5 kΩ으로 내려가 산소 플라즈마 12분으로만 연 전극과 비슷. 레이저로 연 부위 주변에 남는 탄소 찌꺼기는 장기 사용에서 이물 반응을 일으킬 수 있어 줄여야 한다고 적음. 전극 재료에 맞춘 조건이며 한 연구 그룹의 결과.
- Gong, Y., Liu, W., Wang, R., Brauer, M. H., Zheng, K. & Li, W., "Stability Performance Analysis of Various Packaging Materials and Coating Strategies for Chronic Neural Implants under Accelerated, Reactive Aging Tests", Micromachines 11(9), 810, 2020. https://doi.org/10.3390/mi11090810 · 전문 PMC PMC7570179, CC BY 4.0 — 텅스텐 마이크로와이어에 Parylene C를 1·3·5 µm 올리고 PBS와 과산화수소(30·150 mM)를 넣은 PBS에서 67 °C 7일 반응성 가속 노화를 비교한 예비 연구. 끝을 막은 시편은 두꺼울수록 PBS에서 실패율이 낮았고 5 µm는 모두 7일을 넘겼지만, 과산화수소 용액에서는 3 µm의 실패율이 1 µm보다 높았음. 끝을 연 시편은 두께를 늘려도 실패 확률이 유의하게 줄지 않았고, 연구진은 수분과 이온이 Parylene–텅스텐 계면으로 들어가 밀착을 약하게 한 것을 원인으로 봄. 5 µm 이상이면 37 °C에서 약 56일 보호할 수 있다는 값은 저자의 환산식 추정.
- Xie, X., Rieth, L., Caldwell, R., Negi, S., Bhandari, R., Sharma, R., Tathireddy, P. & Solzbacher, F., "Effect of bias voltage and temperature on lifetime of wireless neural interfaces with Al₂O₃ and parylene bilayer encapsulation", Biomedical Microdevices 17(1), 1, 2015. https://doi.org/10.1007/s10544-014-9904-y — 초록: 유타대 연구진이 Al₂O₃ 52 nm와 Parylene C 6 µm로 봉지한 무선 Utah 배열을 57 °C PBS에 담그고, 2.765 MHz 유도 전력으로 5 V를 계속 공급하며 시험. 2층 막 배열은 약 35일(37 °C 환산 140일) 동작해 같은 전력 조건의 Parylene 단독(환산 13일)의 약 10배였고, 전력을 계속 넣지 않은 2층 막 배열은 환산 1860일 넘게 동작 중. 연구진은 바이어스 스트레스가 봉지 고장을 크게 앞당긴다고 결론. 참고자료 7과 같은 연구 그룹.
- Caldwell, R., Mandal, H., Sharma, R., Solzbacher, F., Tathireddy, P. & Rieth, L., "Analysis of Al₂O₃—parylene C bilayer coatings and impact of microelectrode topography on long term stability of implantable neural arrays", Journal of Neural Engineering 14(4), 046011, 2017. https://doi.org/10.1088/1741-2552/aa69d3 — 초록: Utah 배열의 형상 특징을 넣은 시험 소자 5종에 Al₂O₃ 52 nm + Parylene C 6 µm 2층 막과 Parylene C 단독 대조군(종류별 6개 이상)을 만들어 67 °C PBS에 최대 311일 담그고, 5 V 바이어스에서 누설 전류 1 nA 초과를 고장으로 봄. 평균 고장 시간은 2층 막 12–506일, 대조군 10일–2310일 초과였고 통계 결과는 엇갈렸지만 대조군 쪽이 유리. 연구진은 전극 개구부 경계에서 식염수에 드러난 Al₂O₃의 열화를 원인으로 봄. 평면 시편에서는 보이지 않던 고장 양상이라고 적음. 저자 일부가 Utah 배열 제조사 소속.
- Barrese, J. C., Aceros, J. & Donoghue, J. P., "Scanning electron microscopy of chronically implanted intracortical microelectrode arrays in non-human primates", Journal of Neural Engineering 13(2), 026003, 2016. https://doi.org/10.1088/1741-2560/13/2/026003 · 전문 PMC PMC4854331 — 브라운대 연구진이 원숭이 대뇌에 37–1051일 이식했다가 회수한 Utah형 실리콘 배열 8개와 이식하지 않은 대조 배열 3개를 주사 전자 현미경으로 관찰. 대조 배열은 일부 전극의 백금–Parylene 계면에 경미한 들뜸만 있었으나, 이식 배열에는 Parylene 막의 균열이 있었고 조직이 붙어 Parylene이 아래 실리콘에서 벗겨지는 듯한 모습도 보임. 연구진은 백금 열화, Parylene 균열·박리, 실리콘 엘라스토머 박리를 장기 신호 저하의 원인으로 꼽았고, Parylene C가 장기 신경 보철에 알맞다는 생각을 다시 볼 필요가 있다고 적음. 표본이 적고 회수 과정의 손상과 구분이 어려운 경우가 있음.
- Caldwell, R., Street, M. G., Sharma, R., Takmakov, P., Baker, B. & Rieth, L., "Characterization of Parylene-C degradation mechanisms: In vitro reactive accelerated aging model compared to multiyear in vivo implantation", Biomaterials 232, 119731, 2020. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119731 — 초록: 고양이 말초신경에 3.25년 이식했다 회수한 Parylene C 코팅 Utah 배열과, PBS에 과산화수소 20 mM를 넣어 67 °C 28일 또는 87 °C 7일 반응성 가속 노화한 배열을 비교. 전자 현미경에서 회수 배열과 87 °C 노화 배열의 물리적 손상이 비슷했고, 두 노화군 모두 Parylene C 열화가 뚜렷했으나 PBS만 쓴 대조군은 손상이 거의 없었음. 체내 Parylene C에서는 산화와 염소 이탈이 확인됐고, 시험관 노화의 화학 변화와는 통계적으로 달랐음. 노화 결과로 열화에 강한 배열 제작 방법을 찾았다고 적음.
- Barrese, J. C., Rao, N., Paroo, K., Triebwasser, C., Vargas-Irwin, C., Franquemont, L. & Donoghue, J. P., "Failure mode analysis of silicon-based intracortical microelectrode arrays in non-human primates", Journal of Neural Engineering 10(6), 066014, 2013. https://doi.org/10.1088/1741-2560/10/6/066014 · 전문 PMC PMC4868924 — 미국 브라운대. 1996년 이후 원숭이 27마리에 이식한 실리콘 배열 78개의 실패 양상을 분류한 후향 분석. 이 배열의 전극 절연재는 폴리이미드에서 질화규소를 거쳐 현재 Parylene이며, 같은 사양의 Parylene C 절연 배열 47개로 신호 품질을 분석. 임피던스와 신호 품질이 몇 년에 걸쳐 함께 서서히 떨어지는 양상에서 절연재 열화를 가장 큰 요인으로 판단하고 Parylene 균열·벗겨짐을 가능한 원인으로 논의함. 균열을 직접 관찰한 논문이 아니며, 참고자료 16과 같은 연구 그룹입니다.
- Kane, S. R., Cogan, S. F., Ehrlich, J., Plante, T. D., McCreery, D. B. & Troyk, P. R., "Electrical Performance of Penetrating Microelectrodes Chronically Implanted in Cat Cortex", IEEE Transactions on Biomedical Engineering 60(8), 2153–2160, 2013. https://doi.org/10.1109/TBME.2013.2248152 · 전문 PMC PMC7441534 — 미국 EIC Laboratories 등. 산화이리듐 전극(2,000 µm²)을 가진 배열 3개를 고양이 대뇌에 33–328일 이식해 전기 성능을 측정. 배열은 Blackrock Microsystems에서 Parylene-C로 봉지했고 전극 부위는 알루미늄 포일 가림막 아래 플라즈마 식각으로 엶. 회수한 배열의 전극 축 밑동에서 Parylene 균열이 보였고, 균열이 두드러진 두 배열은 전하 저장 용량이 늘고 임피던스가 내려가 연구진은 누설 경로 때문으로 해석함. 수분 흡수와 끝 부위 벗겨짐 같은 다른 원인은 배제하지 못했고, 배열이 3개뿐입니다.
- Patel, P. R., Welle, E. J., Letner, J. G., Shen, H., Bullard, A. J., Caldwell, C. M., Vega-Medina, A., Richie, J. M., Thayer, H. E., Patil, P. G., Cai, D. & Chestek, C. A., "Utah array characterization and histological analysis of a multi-year implant in non-human primate motor and sensory cortices", Journal of Neural Engineering 20(1), 014001, 2023. https://doi.org/10.1088/1741-2552/acab86 · 전문 PMC PMC9954796 — 미국 미시간대. Blackrock Microsystems의 Utah 배열 4개를 붉은털원숭이 한 마리에 590일과 848일 이식한 뒤 조직과 재료를 분석. Parylene C가 남은 배열 3개의 전극 300개에서 Parylene C 균열 약 39–40 %(본문 40.3 %, 그림 설명 39.3 %), 코팅 균열 약 40 %, 끝 부러짐 22.3 %, Parylene C 벗겨짐 1.3 %. 섬유성 조직에 싸인 1개는 Parylene C가 모두 없어 제외. 동물 한 마리의 결과이고, 연구진은 균열이 현미경 진공 중에 생겼을 가능성을 적었습니다.
제조사·업계 기술자료
- Blackrock Neurotech, Utah Array 제품 페이지 사양표. https://blackrockneurotech.com/products/utah-array/ — 제조사가 공개한 사양표. 전극 간격 400 µm, 채널 수 16–1024, 표준 전극 길이는 연구용 0.5–1.5 mm와 임상용 1.0–1.5 mm, 금속화는 백금 또는 스퍼터링 산화이리듐, 절연은 Parylene-C로 적음. 제품 설명은 이 배열이 사람과 동물의 뇌-컴퓨터 인터페이스 연구에 쓰였다고 적음. Parylene 두께, 전처리, 개구부 형성법, 밀착·수명 시험 값은 페이지에 없음(비공개). 제조사의 제품 안내이며 시험 결과가 아닙니다.
특허
- The Regents of the University of Michigan, Method for manufacturing an implantable electronic device, US 9,259,567 B2, 출원 2013-10-11(우선일 2008-11-14), 등록 2016-02-16. https://patents.google.com/patent/US9259567B2/en — Parylene 층 여러 겹으로 만든 유연한 신경전극 플랫폼의 제조 방법. 청구항 1은 첫째 Parylene 층과 화학 결합한 둘째 Parylene 층이 전극 개구를 가진 플랫폼을 이룬다고 적고, 종속항은 아미노메틸기·알데하이드기로 작용기화한 반응기 Parylene 층과 140 °C 이상 열처리를 듦. 설명부 실시예는 Parylene C 4 µm, 반응기 Parylene 100 nm, 크롬·금 전극층, 반응기 Parylene 100 nm, Parylene C 2.5 µm 순서이고, 약 140 °C 3시간 열처리로 이민 결합이 생겨 밀착과 절연이 좋아진다고 설명. 전극 개구는 포토레지스트 가림과 산소 플라즈마 식각을 바람직한 방법으로 적음. 출원인이 밝힌 구성이며 시험 값이 아님.
- DIXI Microtechniques SA, Process for manufacturing an electrode for medical use and electrode obtained by the implementation of this process, EP 2547395 B1, 출원 2011-03-15(우선일 2010-03-18), 등록 2017-01-04. https://patents.google.com/patent/EP2547395B1/en — 뇌 표면에 쓰는 피질 전극을 실리콘 띠 기판 위 금속 배선으로 만드는 방법. 청구항 1은 실리콘 띠를 고분자 층으로 보강하고 금속 가림막을 자석으로 밀착해 금속층을 증착한다고 적음. 8항은 접점 패드를 뺀 기판과 배선 전체를 두 번째 가림막을 통한 화학 기상 증착으로 보호층으로 덮는다고 하고, 9항은 보강 고분자와 보호 재료를 Parylene으로 한정함. 출원인이 밝힌 구성이며 두께·시험 값은 없고, 특정 제품에 쓰였는지는 적혀 있지 않음.
자사 데이터
- (주)와인 자사 운영 기준 (2026-08) — 두께 운영 범위 0.5–50 µm, 마스킹 경계 정밀도 약 100 µm, Parylene C·N 상시 운영(D·VT4는 사양 협의, HT는 현재 운영하지 않음). 자사 설비 운영 기준이며 외부 시험기관 성적서가 아닙니다. 전극 제작, 수십 µm 개구부 가공, Al₂O₃ 원자층 증착, 가속 침지·전기·생체 시험, 체내 수명 보증은 자사 범위에 포함되지 않습니다. 신경전극에 대한 자사 시험 데이터는 보유하지 않습니다.




