本發明公開了一種基于MEMS的壓電式仿生耳蝸纖毛感受器及其加工方法，涉及MEMS在助聽方面的應用技術領域，壓電式仿生耳蝸纖毛感受器，包括基底和聚丙烯纖毛，基底包括金屬銅上電極、聚偏氟乙烯薄膜與金屬鋁下電極，聚偏氟乙烯薄膜位于金屬銅上電極與金屬鋁下電極之間，三者固定連接且外圍呈方框狀，外圍的方框內部其中一對相對的邊之間為波浪形狀的纖毛固定梁，聚丙烯纖毛垂直固定于纖毛固定梁的中心處。本發明通過刻蝕以及腐蝕等工藝在上下具有金屬電極銅和鋁的PVDF薄膜上進行蝕刻，可以有效提高傳感器的電壓信號輸出并且在體積更小，功耗更低的基礎上實現耳蝸基底膜的頻率分選功能，而且加工工藝簡單，加工成本低廉。

技術領域

本發明涉及MEMS在助聽方面的應用技術領域，具體為一種基于MEMS的壓電式仿生耳蝸纖毛感受器及其加工方法。

背景技術

在全球范圍內，聽力損失的社會和經濟影響相當大。據世界衛生組織(WHO)估計，全世界有3.6億人患有致殘性聽力損失(成人聽力較好的耳朵聽力損失大于40分貝(dB)，兒童(0-14歲)聽力損失大于30分貝(dB)，這一比例超過了5％世界人口。南亞、亞太和撒哈拉以南非洲地區的患病率相對較高，盡管數據大多不完整，來源不同，標準不同，然而，根據一些歐洲國家的研究，這些數字可能被低估了，因為實際數字可能徘徊在人口的15％至17％左右。正如美國的情況一樣，根據多年來的一些資料來源，估計這一數字約占人口的10-20％。參考2016年的人口普查，美國人口在3200萬到6400萬之間。在歐洲，大約占人口的16％。有7000多萬人患有不同程度和類型的聽力損失，其中超過5500萬人在歐盟。根據RNID，在英國，大約有1100萬人需要治療聽力損失。在德國，粗略估計有1300萬到1400萬人需要治療聽力損失。在西班牙，這一數字很可能被低估(200萬人或人口的5.5％)，官方數據顯示，由此導致的普遍殘疾人數為961348人(26/1000常住人口)。在臨床實踐中，只有1/2的聽力損失病例能通過普通手段(手術、助聽器等)得到滿意的治療。然而，其余的3500萬位于歐洲的患者，2700萬位于歐盟的患者，以及100萬在西班牙等國患者，代表著一個龐大的病人群體。由此產生的經濟問題也相當嚴重。例如，在歐盟，未經治療的聽力障礙的年費用為1680億歐元，個人每年的援助費用取決于損失程度：輕度，2200歐元；中度，6600歐元；嚴重，11000歐元。

在哺乳動物的聽覺系統中，耳蝸是一個關鍵的聽覺器官。它是一種將傳入的聲壓轉換成刺激聽覺神經元的生物電信號的換能器。除了傳導外，由于基底膜的硬度不同，耳蝸還具有頻率選擇性功能。不方便的大尺寸植入物傳感器和昂貴的設備成本制約著病人群體的衰減。因此，研究和開發小尺寸、低成本的新型換能器似乎是未來中耳植入物發展的必然趨勢。

面對所有這些，今天的機械聽覺植入物或中耳植入物(MEI)正試圖解決這些問題，并覆蓋幾乎所有的聽力損失變體(傳導性、混合性、感音神經性、中度和重度等)。因此，本發明提供了一種基于MEMS的仿生耳蝸纖毛感受器。

發明內容

本發明為了解決哺乳動物的聽力損失變體目前還無替代品修復的問題，提供了一種基于MEMS的壓電式仿生耳蝸纖毛感受器及其加工方法。

本發明是通過如下技術方案來實現的：一種基于MEMS的壓電式仿生耳蝸纖毛感受器，包括基底和聚丙烯纖毛，所述基底包括金屬銅上電極、聚偏氟乙烯薄膜與金屬鋁下電極，所述聚偏氟乙烯薄膜位于金屬銅上電極與金屬鋁下電極之間，所述金屬銅上電極、聚偏氟乙烯薄膜與金屬鋁下電極均固定連接且外圍呈方框狀，所述外圍的方框內部其中一對相對的邊之間為波浪形狀的纖毛固定梁，所述聚丙烯纖毛垂直固定于纖毛固定梁的中心處。