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”。2025年以来，随着人工智能、神经生物学、传感器等技术提升，一位渐冻症患者仅凭脑电波，在屏幕上敲出 “我想活下去”，瘫痪病人通过脑机接口操控机械臂举杯饮水，失去四肢的受试者用意念玩游戏 …… 这些曾出现在科幻电影里的场景，正逐步走进我们的生活。

▲图片来源：BCI brain computer interface with chip embedded图片 - 图片素材下载 - 卓特视觉 - Adobe Stock 中国区官方合作伙伴

随着2025年8月工业和信息化部、国家发展改革委等七部门联合发布《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》，将从政策层面按下加速键，以推动脑机接口关键技术取得突破《意见》不仅为脑机接口行业的健康发展提供了有力保障，也为各参与主体指明了发展方向，其中五大任务攻关里面重点强调了要加强脑机接口基础软硬件攻关，创新脑机信号传感元件，突破脑机关键芯片，夯实软件算法底座技术等。蔡司工业质量解决方案联合深圳市中科先见医疗科技有限公司（后简称“中科先见”）持续在脑机接口底层技术方面长期紧密合作，中科先见在脑机接口的芯片、封装、注塑、无线传输、柔性电极、纳米修饰，动物临床实验等方面有十余年的研发产业化沉淀；蔡司则为核心器件的检测评估等发挥了重要价值。

脑机接口陶瓷封装器件的无损检测技术需求脑机接口（BCI）陶瓷器件（如氧化铝、氧化锆、氮化铝等）因兼具高生物相容性、优异绝缘性及精密加工潜力，成为封装基板、封装外壳、绝缘层或信号传输元件的理想选择。然而，其实际应用仍面临多维度的质量挑战，需从材料到工艺进行系统性优化。

脑机接口陶瓷器件的核心挑战及检测需求脑机接口陶瓷器件在烧结、加工、以及使用过程中可能产生内部缺陷（如孔隙、裂纹、夹杂物等），这些缺陷可严重影响其气密性、结构完整性、长期可靠性和电气性能，最终可能影响脑机接口器件性能，甚至对植入者造成风险。

然而，脑机接口陶瓷器件通常整体尺寸微小（毫米至厘米级），内部缺陷可极其细微（微米级甚至亚微米级）。陶瓷器件采用常规方法需先进行镶嵌包埋、切割、研磨抛光等手段，再用显微镜进行观察，整体操作流程复杂耗时，破坏后的样品将无法用于后续检验或制造流程，且此类脑机接口器件价格昂贵应避免有损的物理切割。此外，陶瓷器件中集成了金属馈通连接、电极或导线等，采用射线则需考虑金属伪影影响，以避免干扰周边陶瓷区域的成像质量及掩盖附近的缺陷。因此，亟需一种既能保障样品完好，又能高精度识别缺陷的检测方案，以守住陶瓷器件的性能底线。

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，图片来源：中科先见

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。

此解决方案的技术特点主要体现于五个方面：借助X射线计算机断层扫描实现无损的三维成像分析；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；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；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；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

针对脑机接口关键器件（包括脑机接口电极、芯片、供电单元、结构件以及神经调控类产品元件等）的无损检测分析要求，X射线显微镜提供了强大且难以替代的高分辨无损三维检测能力。其可精准洞悉及量化孔隙、裂纹、夹杂物、分层等缺陷，对于优化制造工艺、进行失效分析、实施严格的质量控制。中科先见脑机接口团队携手蔡司，通过严格把控陶瓷封装器件的缺陷阈值，可避免因性能失效导致的液体渗透、组织炎症等风险，最终有助于提升脑机接口设备在人体内长期（10 年）安全可靠运行，为脑机接口走向临床提供关键的性能保障支撑。

脑机接口柔性电极的无损检测技术需求作为脑机接口（BCI）植入体最重要的器件之一，柔性微电极植入体内的时间长达十年之久，对其表面形貌及可靠性需要一个客观精准的评估。

柔性电极的核心技术挑战及检测需求柔性微电极通常需要经过特殊表面处理工艺，以增强其导电性或连接稳定性。例如通过多种电化学方法，生长致密的纳米铂枝晶，实现足够大的比表面积及最佳的机械强度，确保具备长期植入可靠性，满足精准神经刺激/传感要求，可以显著地降低界面阻抗及提升电荷存储容量(CSC)。电极几何形状、表面形貌对阻抗、信噪比、刺激效率至关重要，然而微观形貌难以用常规手段观察，尤其对于微纳米尺度的界面表征及长期稳定性方面，例如枝晶结构通常在纳米至微米级，且形貌具有高复杂性，此外，微电极制造过程中可能引入微细裂缝、微孔洞、以及涂层的均匀及完整性都需关注及分析验证。

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，图片来源：中科先见

以ZEISS EVO / ZEISS Sigma蔡司扫描电镜及ZEISS ZEN core 蔡司显微镜全面成像及分析软件平台为核心，实现 “优势验证 - 缺陷排查 - 工艺优化” 的闭环。可满足多品类脑机接口电极表面微纳修饰分析要求，仅需将各电极样品放置于电镜仓室样品台之上即可开启高分辨的微纳表面修饰分析之旅，从成像、微区形貌、能谱分析到AI处理，全方位解决脑机接口各类检验分析难题。

此解决方案的技术特点主要体现于四个方面：高稳定及高分辨成像能力，结合多探测器配置获取形貌、成份、晶体取向等各层次的衬度信息；支持多样品测试的大样品仓及多样化电极样品适用性（硬质电极、柔性电极、多功能集成电极）；优化的能谱（EDS）探测几何设计，确保更佳工作距离及更高效的能谱探测效率；光镜与电镜的关联分析，兼顾光电镜优势，无缝联动，实现感兴趣区域的高效分析。

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

通过电子显微镜技术的微纳米级表面形貌及成分分析，为微电极表面修饰提供更深层次的解析手段，可系统性解决柔性微电极从材料设计到长期植入中的关键挑战，识别制造中潜在缺陷，提升制造良率，推动脑机接口器件向微型化、柔性化、高稳定性、长寿命、高通量集成等方向发展。

蔡司工业质量解决方案及中科先见介绍蔡司医疗行业质量解决方案覆盖金属加工、注塑及增材制造等多种工艺，在医疗行业各个应用领域提供全方位工业质量解决方案，满足医疗产业对产品质量管控各环节所提出的多样化需求，赋能客户跨越医疗质量保证难关，助力客户追寻精准医疗的奥秘，为生命健康护航！同时，蔡司拥有丰富的产品线，包含显微镜，蓝光扫描仪，三坐标，工业CT，助力全面解决医疗行业客户面临的质量挑战与痛点。

中科先见视觉重见团队，由两院院士领衔的广东省创新团队与深圳市孔雀团队联合组建而成。依托国内外超亿元资金投入，经过十余年持续技术攻关，中科先见脑机接口团队从芯片设计与生产、陶瓷封装、硅胶注塑、无线传输、柔性电极、纳米修饰、到动物临床实验等全流程底层工程化技术，为脑机接口及三类植入体领域的中下游企业与机构，提供覆盖研发到应用的全链条技术支持与服务。

无锡灵恩机电设备有限公司是蔡司工业测量官方授权代理，主要代理产品蔡司工业CT/蔡司三坐标，蔡司三维扫描仪等，诚挚欢迎莅临参观、咨询交流并预约样演示。电话4009699806.