CN101744674B - 一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构 - Google Patents
一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构，其采用集成电路芯片密封封装技术，将解码刺激器电路元器件及芯片封装在密封陶瓷腔体内，再利用激光焊接技术，将钛壳焊接为上下两个密封腔体，上腔体密封保护解码刺激器陶瓷壳体，下腔体密封保护电极与接收线圈焊点，同时运用派瑞林密封涂层技术，加强内植器的密封，将人工耳蜗内植解码刺激电路完全封装在双层密封装置内，避免人体体液对内部电路的侵蚀，保证内植器长时间正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工耳蜗内植器，特别是涉及一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构。
背景技术
多道人工耳蜗(又名：仿生耳、电子耳蜗、耳蜗植入)是听觉科学、信息工程、医学、听力学、生物医学、电子学、微电子技术和微加工技术相结合的跨多学科的现代高新技术产品。它是根据人耳的听觉生理机制，利用电刺激的方法恢复全聋人听觉的唯一有效装置。其效果相当显著，植入后病人可恢复听觉，与正常人一样进行有意义的交流。
人工耳蜗由二个部分组成：一、语音处理器，简称为外装置；二、解码刺激器，植入于人的体内，简称为内装置(内植刺激器)。
内植刺激器是安置在人体内部长期工作的一个电子装置，由于人体内的组织充满生理体液，刺激器的密封技术是非常关键的核心，稍有不慎，液体渗透进入腔体，将使电子装置的工作失效，导致手术治疗失败，给病人带来极大的痛苦，危害患者的健康。
长期以来，国内外都将人体神经刺激装置体内刺激器腔体密封结构作为植入器件的主要关键技术，予以封锁，不进行技术交流。
为了打破封锁和垄断，本发明专利申请人运用多学科的技术(如微电子器件的封装技术、人体生物相容性材料技术、微加工、焊接技术等)，开发研制出如下所述的一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构装置。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构，其将人工耳蜗内植解码刺激电路完全封装在密封装置内，避免人体生理体液对内部电路的侵蚀，保证了内植器长时间正常工作。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构，包含由陶瓷基板和陶瓷壳体所形成的陶瓷腔体，和设置于该陶瓷腔体内的陶瓷基板正面上的解码刺激器，陶瓷腔体内充有惰性气体，此外，该用于人工耳蜗内植器的全密封结构还包含：与所述陶瓷腔体烧结为一体的钛壳支架、与该钛壳支架焊接为一体的钛壳顶盖，以及与该钛壳支架焊接为一体的钛壳底盖，所述钛壳支架与钛壳顶盖形成的钛壳密封上腔体包覆所述陶瓷腔体，所述钛壳支架与钛壳底盖形成的钛壳密封下腔体保护人工耳蜗内植器的电极与接收线圈焊点，该电极与接收线圈焊点设置于陶瓷基板背面上。
所述钛壳顶盖与所述钛壳支架可以用一件阶梯凹槽的钛壳顶盖替代，此时，陶瓷腔体利用集成电路封装技术，烧结在钛壳顶盖上。
所述钛壳支架与钛壳底盖直接焊接为一体，或先套接在一起后焊接为一体，焊接是利用激光焊接。
所述电极与接收线圈焊点的表面和解码刺激器的表面设置有派瑞林密封涂层。
所述钛壳底盖上设置有线圈出孔，该线圈出孔上设置有密封柱圈。
本发明所提供的用于人工耳蜗内植器的全密封结构，通过提供多重密封保护，不仅能够将人工耳蜗内植解码刺激电路完全封装在密封装置内，避免人体体液对内植器内部电路的侵蚀，避免解码刺激器工作失效，保证了内植器长时间正常工作，而且能防止内部物质外泄，造成对人体的危害。
以下将结合附图，对本发明的其他方面和本发明的优点给予详细阐释。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的陶瓷密封封装结构的示意图；
图2是根据本发明的第一实施例的陶瓷腔体与钛壳密封上腔体的封装结构示意图；
图3是根据本发明的第一实施例的本发明的整体密封封装结构的结构示意图；
图4是根据本发明的第一实施例的内植器的密封结构的结构示意图；
图5是根据本发明的第二实施例的内植器的密封结构的结构示意图；
图6是根据本发明的第三实施例的内植器的密封结构的结构示意图。
图中11.陶瓷基版，12.电子元器件，13.解码刺激器芯片，14.派瑞林涂层，15.陶瓷顶盖，16.低熔点合金材料，17.陶瓷壳体，18、38. 钛壳顶盖，19、29.钛壳支架，110、120、220、320.焊缝，111.钛壳上腔体，112、212、312.钛壳底盖，113.钛壳下腔体，114.电极出孔，115、215.线圈出孔，116.密封柱圈，117.电极，118.接收线圈，119.焊点。
具体实施方式
请参阅图1，如图所示，依据本发明第一实施例的用于人工耳蜗内植器的全密封结构包含陶瓷基板11、陶瓷壳体15，以及由该两者通过低熔点合金材料16烧结形成的陶瓷腔体17。陶瓷基板11上印制有解码刺激器3的电路走线(未图示)，陶瓷腔体17内的陶瓷基板11的正面上采用贴片工艺设置有电子元器件12和解码刺激器13，该电子元器件12和解码刺激器13表面涂覆有派瑞林涂层4。陶瓷腔体17内充有惰性气体。
请继续参阅图2，依据本发明的第一实施例还包括与所述陶瓷腔体17烧结为一体的钛壳支架19，该所述陶瓷腔体17利用集成电路封装技术，烧结在钛壳支架19上，钛壳支架19的上部，焊接有钛壳顶盖18，该钛壳顶盖18和钛壳支架19形成的钛壳密封上腔体111将所述陶瓷腔体17包覆，能避免陶瓷腔体17直接承受外力冲击。
请接着参阅图3和图4，钛壳支架19的下方，同时焊接有钛壳底盖112，该钛壳底盖112与所述钛壳支架19形成钛壳密封下腔体113保护人工耳蜗内植器的电极117与接收线圈118的焊点119不与外界接触，该电极117与接收线圈118的焊点119设置于与陶瓷基板11背面上，表面涂覆有派瑞林涂层(未图示)。钛壳底盖112上设置有电极出孔114和线圈出孔115，线圈出孔115上卡设有密封柱圈116。
制造如图1至图4所示的本发明的实施例一时，首先利用集成电路 芯片制造工艺及技术，加工内植器封装陶瓷基板11，在陶瓷基板11上印制解码刺激器13的电路走线，采用贴片工艺将电子元器件12及解码刺激器13焊接在陶瓷基板11上，表面涂覆派瑞林涂层14，利用集成电路封装工艺，按集成电路密封国标军用级要求，将其封装在陶瓷腔体17内，形成内层陶瓷密封腔体。封装时，陶瓷腔体17内充惰性气体，避免电子元器件12及解码刺激器13长时间形成氧化。将封装好的陶瓷壳体15，利用集成电路封装技术，烧结在钛壳支架19上，盖上钛壳顶盖18，利用激光焊接技术，将钛壳支架19与钛壳顶盖18焊接为一体，形成钛壳密封上腔体111，将陶瓷壳体17封装于其内部。接着，将人工耳蜗电极117及接收线圈118穿入钛壳底盖112的电极开孔114和线圈出孔115，卡好密封柱116，将其焊接在陶瓷基板11背面，涂覆派瑞林涂层14保护，再用激光焊接技术，将钛壳底盖112也焊接在钛壳支架19上，形成底部密封腔体113，密封保护电极117与接收线圈118的焊点119。再将其整体涂覆派瑞林涂层后浇注硅胶。从而达到人工耳蜗内植器密封的目的。
图5显示根据本发明第二实施例的内植器密封结构的结构示意图，与第一实施例不同的是，本发明的第二实施例首先将钛壳底盖212套接在钛壳支架29上，然后再将该钛壳底盖212与钛壳支架29焊接为一体。这样可使钛壳底盖212与钛壳支架29的焊缝220远离线圈出孔215，避免激光焊接时损坏铂金丝。第二实施例的制作方法与第一实施例类似，本领域的普通技术人员可以参照第一实施例实现，因此在此不予赘述。
图6显示根据本发明第三实施例的内植器密封结构的结构示意图，如图所示，第一实施例和第二实施例的钛壳顶盖与钛壳支架用一件阶梯 凹槽的钛壳顶盖38替代，此时，陶瓷腔体利用集成电路封装技术，烧结于钛壳顶盖38上，钛壳顶盖38与钛壳底盖312利用激光技术焊接为一体，焊缝如图中320所示。这样形成钛壳密封腔时，仅需焊接一次，并且形成的密封结构结构简单，多密封结构进行其他处理时，比较容易。同第二实施例一样，该第三实施例的实现方法在此也不再予以赘述。
本发明在电子元器件和解码刺激器表面涂覆派瑞林涂层，能对人工耳蜗内植器构成第一密封防护层；在陶瓷腔体内充入惰性气体，避免电子元器件及解码刺激器长时间形成氧化，能对人工耳蜗内植器构成第二密封保护层；利用钛壳顶盖和钛壳支架形成的钛壳密封上腔体将所述陶瓷腔体包覆，避免陶瓷腔体直接承受外力冲击，能对解码刺激器个构成第三密封保护层。本发明所提供的用于人工耳蜗内植器的全密封结构，通过提供多重密封保护，不仅能避免人体体液对内植器内部电路的侵蚀，保证内植器长时间正常工作，而且能够将人工耳蜗内植解码刺激电路完全封装在密封装置内，防止因其内部物质外泄而造成的人体不适应症状。本发明密封结构技术符合人体使用要求，可应用于各学科临床医学的各个神经刺激装置中植入体内的刺激系统。
综上所述，虽然本发明已揭露了较佳的实施例，但该些较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以用其它具体形式来体现本发明的精神，因此本发明的保护范围应以权利要求界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构，包含由陶瓷基板和陶瓷壳体所形成的陶瓷腔体，和设置于该陶瓷腔体内的陶瓷基板正面上的解码刺激器，陶瓷腔体内充有惰性气体，其特征在于，该用于人工耳蜗内植器的全密封结构还包含：与所述陶瓷腔体烧结为一体的钛壳支架、与该钛壳支架焊接为一体的钛壳顶盖，以及与该钛壳支架焊接为一体的钛壳底盖，所述钛壳支架与钛壳顶盖形成的钛壳密封上腔体包覆所述陶瓷腔体，所述钛壳支架与钛壳底盖形成的钛壳密封下腔体保护人工耳蜗内植器的电极与接收线圈焊点，该电极与接收线圈焊点设置于陶瓷基板背面上。
2.根据权利要求1所述的用于人工耳蜗内植器的全密封结构，其特征在于，所述钛壳支架与钛壳底盖直接焊接为一体。
3.根据权利要求1所述的用于人工耳蜗内植器的全密封结构，其特征在于，所述钛壳支架与钛壳底盖先套接在一起，后焊接为一体。
4.根据权利要求1所述的用于人工耳蜗内植器的全密封结构，其特征在于，所述电极与接收线圈的焊点和所述解码刺激器的表面设置有派瑞林密封涂层。
5.根据权利要求1或2所述的用于人工耳蜗内植器的全密封结构，其特征在于，所述钛壳支架与钛壳底盖和钛壳顶盖是利用激光焊接为一体。
6.根据权利要求1所述的用于人工耳蜗内植器的全密封结构，其特征在于，所述钛壳底盖上设置有线圈出孔，该线圈出孔上设置有密封柱圈。
7.一种用于人工耳蜗内植器的全密封结构，包含由陶瓷基板和陶瓷壳体所组成的陶瓷腔体，以及设置于该陶瓷腔体内的陶瓷基板正面上的解码刺激器，陶瓷腔体内充有惰性气体，其特征在于，该用于人工耳蜗内植器的全密封结构还包含：与所述陶瓷腔体烧结为一体的钛壳顶盖，以及与该钛壳顶盖焊接为一体的钛壳底盖，所述钛壳顶盖为阶梯状。
8.根据权利要求7所述的用于人工耳蜗内植器的全密封结构，其特征在于，所述钛壳底盖上还设置有线圈出孔，该线圈出孔上设置有密封柱圈。
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Granted publication date: 20110615 Termination date: 20151216 |
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