NEURAL ELECTRODE GENERATION / 神经电极生成 · 2026-11-03
全自动神经电极光刻图形生成
Automated generation of neural electrode lithography patterns
让电极设计从逐条绘线变为按需生成。本程序面向神经科学、可穿戴器件与脑机接口，将位点布局、自动布线、蛇形互连和光刻图形导出整合为一套完整流程：按采样区域与后端接口生成个性化电极，并自动构建面向可拉伸设计的蛇形结构。
点击图片可放大查看高清图及结论；局部细节与补充案例可在对应段落展开。
01 / 研究主线
典型的全自动生成案例
从规则阵列到个性化采样区域，下图展示由程序直接生成的完整电极图形。
典型的神经电极全自动生成案例
从采样位点到后端接口，程序自动生成完整电极图形。方阵、条带、环形、双区域和不规则布局均可采用相应的连接形态。
- 按采样区域定义电极
前端形状随覆盖目标变化，后端排列随接口需求变化，两端通过自动生成的导线与蛇形互连组成完整设计。
- 布局、互连与接口一次生成
输入位点和设计要求后，程序衔接出线、过渡、蛇形与接口连接，输出可供后续光刻版图制作使用的金属图形。
来源：原研究图 10。展示不同布局的自动生成结果。
采样布局与更多生成案例3 张补充图 · 点击展开 / 收起
采样布局由目标区域决定
这些点集对应上方的完整生成案例，展示可分别定义的覆盖形状、方向与位点分布。
- 规则与不规则分布均可输入
方阵适合规则覆盖，条带适合狭长区域，环形、双区域和非均匀点集表达不同的采样需求。
- 前端与后端分别设定
采样区与接口区可以采用不同排列和方向，不必为了连接后端而把前端改成同一种形状。
来源：原研究图 9。图中为设计输入布局。
密集方阵也可自动生成完整电极图形
密集采样位点经端区整理、蛇形互连与后端过渡构成完整结构。
- 位点密度改变，生成流程保持统一
程序将较密集的采样区接入中部互连，再连接到后端阵列。
- 总览与局部来自同一设计
放大图对应入口、中部与出口，保留原始几何细节。
来源：原研究附录 A，密集方阵案例。
非均匀采样区可连接不同方向的后端阵列
黄金角圆盘布局与旋转出口通过自动生成的过渡和蛇形互连连接。
- 采样分布可以脱离规则方阵
圆盘内非均匀位点分布保留在前端，出线按该布局组织。
- 接口方向可以单独调整
后端旋转带来的形态差异由连接过渡吸收，形成一套完整设计。
来源：原研究附录 A，黄金角布局案例。
02 / 研究主线
采样布局与接口分别定义，连接自动完成
前端按目标区域布置位点，后端按接口需求安排端口；程序把两端衔接成完整的电极设计。
分散的采样位点自动汇入有序连接端
以六角布局为例，位点先生成外围出线，再整理为可以接入中部的端口。
- a → b · 自动引出各个位点
程序根据位点位置组织出线，让采样区内部的线路延伸至外围。
- b → c · 自动整理端口
不同方向的出线沿侧边和底部汇合，为中部连接提供有序端口，减少手工逐条整理线路的工作。
来源：原研究图 2，同一案例的连续生成阶段。
03 / 研究主线
蛇形互连自动生成，支持可拉伸电极设计
蛇形结构为形变提供几何余量。程序将蛇形生成纳入完整设计流程，可调整中部形态并同步组织导线之间的排布。
自动生成蛇形互连，按需调节波形
保持两端采样布局与接口不变，可以把中部从直线调整为不同起伏程度的蛇形。
- a · 两端不变，中部形态可调
同一组采样端与接口可搭配不同蛇形互连，不必为每次波形调整重画整套电极。
- b · 波形与线间排布协同生成
蛇形起伏变化时，程序同步调整相邻导线的排布与连接过渡，为可拉伸电极设计提供可调的互连几何。
来源：原研究图 11。此图展示蛇形几何调节；器件的实际拉伸表现还取决于材料、封装与结构。
蛇形过渡与局部几何2 张补充图 · 点击展开 / 收起
端区过渡与蛇形互连自动接合
总览定位中部连接，局部图展示过渡段、蛇形段与相邻金属轮廓。
- a–c · 生成完整过渡
整理后的端口经适配段接入蛇形互连，前端布局与中部波形在同一结构中连接。
- d · 相邻导线保留分离空间
局部图直接呈现金属边缘；间距要求作为设计条件参与生成。
来源：原研究图 8。原图保留对应案例的尺寸标注。
蛇形调整后，端区与中部仍保持连续、分离
总览中的方框定位局部区域，放大图展示两端与蛇形内部的真实金属轮廓。
- 两端几何与波形调整相衔接
端区保持原有连接，中部随波形变化形成新的互连形态。
- 按设计要求检查金属边缘
局部间距检查对应生成的实际轮廓，用于核对相邻导线的分离关系。
来源：原研究图 14。尺寸为该案例设置，原图标尺保留。
04 / 研究主线
从采样位点到金手指，输出完整光刻图形
位点、导线和后端焊盘一并生成，输出闭合金属轮廓，为后续光刻版图制作提供完整几何。
从采样端自动连接到金手指接口
纵向排列的采样位点经自动生成的过渡区，连接到横向排列的金手指。
- a、b · 连接不同方向的两端
前端保留单列采样形态，后端按接口需求展开，两者通过连续导线连接。
- c · 接口焊盘一并生成
金手指与导线共同构成完整图形，后端排列及焊盘尺寸可按设计需求设置。
来源：原研究图 13。完整结构在图 b 中旋转排版，图 c 展示实际横排接口。
接口变化与局部检查2 张补充图 · 点击展开 / 收起
通道规模改变后，接口连接随之生成
较小规模的单列入口同样通过中部过渡连接到横排金手指。
- 沿用同一设计流程
调整位点数量后，出线、过渡和接口仍按同一套流程组织。
- 采样端与接口成套输出
位点、导线和焊盘一起形成完整金属图形，便于后续版图制作。
来源：原研究图 12，较小通道规模的接口案例。
导线与接口焊盘接受同一套几何检查
入口出线、中部导线和后端焊盘均纳入完整金属图形。
- 从细密出线过渡到接口
局部图分别对应采样端、过渡后的导线与后端焊盘，呈现各区域的连接关系。
- 统一检查完整设计
导线与所属位点、焊盘一起检查，核对通道连接和不同通道之间的分离。
来源：原研究图 15。局部尺寸与间距要求随具体电极设计设定。
用一套程序完成个性化电极图形设计
设定采样布局、后端接口与设计规则，即可自动生成连接导线、蛇形互连和完整金属轮廓。电极形态随应用需求调整，从布局到图形导出在同一流程中完成。
图像依据《电极自动布线方法与结果》2026-11-03 版本。原图中的尺寸为具体案例设置，线宽、间距和接口规格按设计需求配置。