脑机接口（Brain-Computer Interface，简称BCI）技术作为“十四五”规划纲要中重点发展的“脑科学与类脑研究”领域的关键技术之一，被形象地誉为大脑与外部设备之间的“信息高速公路”。

陶瓷封装：无损探伤守护“生命通道”

脑机接口陶瓷器件作为封装核心，承担着保护内部电路的重要使命。这些毫米级的微小器件内部若存在微米级的孔隙或裂纹，就可能导致液体渗透、组织炎症，甚至设备失效。

传统检测方法需要对样品进行切割打磨，不仅流程复杂，更会破坏珍贵样品。蔡司X射线显微镜技术突破了这一瓶颈，通过无损三维成像，能够清晰显示内部微细缺陷，精准测量孔隙直径、裂缝宽度，达到微米甚至亚微米级别。

这一技术避免了复杂耗时的破坏性检测，确保样品完好可用于后续流程，为脑机接口陶瓷器件的长期可靠性提供了关键保障。

性能保障的核心解决方案：X射线显微镜技术

X射线显微镜因其无损、高分辨率以及高衬度三维成像分析能力，在以上挑战及需求中发挥着至关重要的作用，以 ZEISS Versa X 射线显微镜为典型代表，其可满足陶瓷以及陶瓷与铂金等馈通接合面的内部微孔隙分析要求，以确保内部结构的气密性。

▲中科先见脑机接口小型化的陶瓷馈通件测试装夹固定状态

采用X射线显微镜技术将避免对样品进行复杂耗时的树脂镶嵌包埋及破坏性物理切割作业，确保样品完好以便用于后续的测试流程，且能够对整个样品的外形和内部结构进行细致的扫描建模，后期可以选择任意截面进行观测，清晰显示内部微细孔隙、裂纹、夹杂物等传统检测方法难以精确定位和表征的缺陷，对于集成金属伪影，借助于射线硬化校正模块可最大化降低伪影的影响。不仅如此，更可精准测量缺陷（如孔隙直径、裂缝宽度及长度）的尺寸，达到微米甚至亚微米级别。

▲陶瓷器件局部高分辨孔隙按直径大小分布图

▲陶瓷与铂金馈通接合面高分辨微细裂缝分析

此解决方案的技术特点主要体现于五个方面：

1. 借助X射线计算机断层扫描实现无损的三维成像分析；
2. 闪烁体与光学物镜耦合，实现几何放大+光学放大的两级放大系统，确保大样品及大工作距离仍维持高分辨成像；
3. 多个不同放大倍率的物镜均配备优化的闪烁体，提供高衬度细节；
4. 快速扫描模式实现高效的连续旋转及图像采集，显著提升扫描速度；
5. 结合多样化的功能模块包括射线硬化校正、深度学习技术提升图像质量及成像效率。

▲蔡司Versa系列高分辨X射线显微镜

柔性电极：微观形貌决定信号质量

柔性微电极作为与脑组织直接交互的界面，其表面形貌直接影响信号质量与长期稳定性。电极表面通过特殊处理生长的纳米铂枝晶，虽然能显著提升电荷存储容量，但其微纳米级的复杂形貌却难以用常规手段观察。

蔡司扫描电镜技术在这一领域展现出独特价值，实现了从“优势验证-缺陷排查-工艺优化”的完整闭环。通过高分辨率成像与能谱分析，能够对电极表面微纳修饰进行细致表征，识别制造过程中的潜在缺陷，为提升制造良率提供数据支持。

应用解决方案

因其高分辨率、表面形貌分析以及材料表征能力，中科先见脑机接口团队借助蔡司的电子显微镜，在柔性电极的以上检测需求中发挥着至关重要的作用，包括制造缺陷分析、断口分析、腐蚀产物分析、涂层均匀性评估、黏附力分析，孔隙结构控制、微纳米结构验证等。

▲脑机接口柔性微电极阵列

技术优势

• 高分辨率成像：结合多探测器配置，可清晰呈现形貌、成分等多层次信息
• 多样化样品兼容：支持硬质电极、柔性电极等多种类型样品检测
• 高效能谱分析：优化的几何设计提升探测效率
• 光电联用技术：实现宏观到微观的无缝衔接分析

▲电极（提升电荷存储，降低界面阻抗）微纳表面修饰扫描电镜效果图，图片来源：中科先见

▲蔡司钨灯丝扫描电镜ZEISS EVO及场发射扫描电镜ZEISS Sigma

应用价值
通过ZEISS EVO/Sigma扫描电镜与ZEN core软件平台，建立了"优势验证-缺陷排查-工艺优化"的完整闭环。该方案能够精准分析电极表面微纳修饰效果，识别制造缺陷，评估涂层均匀性，为提升产品良率、确保长期植入可靠性提供了重要技术支撑。

马路科技工业质量解决方案商，是蔡司官方授权代理商，业务涵盖：蔡司三坐标测量机、工业CTX-RAY断层无损测量，光学三维D扫描仪、工业显微镜等设备。

参数及报价请咨询马路科技，助力全面解决客户面临质量挑战与痛点。