具有接触元件的电气套管及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种用于可植入医疗装置的电气套管，其包括电绝缘基体和导电元件，其中导电元件包括金属陶瓷，并且其中基体和导电元件通过物质‑物质烧结结合而连接，使得导电元件相对于基体被气密地密封；所述导电元件从所述基体的第一表面穿过所述基体延伸到所述基体的第二表面，其中所述导电元件具有在基体的第一表面内的第一导电区域和在基体的第二表面内的第二导电区域，并且导电区域中的至少一个至少部分地由包括金属的层状接触元件叠加，从而导电元件可以通过接触元件以导电方式连接。根据本发明专利技术，接触元件是电化学产生的层，并且接触元件具有多孔结构，其中接触元件的孔隙率不超过20％。

Electrical bushing with contact element and production method thereof

The invention relates to an electrical casing for an implantable medical device, which comprises an electrically insulated base and a conductive element, in which a conductive element comprises a cermet, and a matrix and a conductive element are connected by a sintering of material, so that the conductive element is sealed airtight relative to the base body; the conductive element is sealed. The first surface of the matrix extends through the matrix to the second surface of the matrix, in which the conductive element has a first conducting area in the first surface of the matrix and a second conducting area within the second surface of the matrix, and at least one of the conductive regions is at least partially connected by a layer of metal. The contact elements are superimposed so that the conductive elements can be connected in a conductive manner through the contact elements. According to the invention, the contact element is an electrochemically generated layer, and the contact element has a porous structure in which the porosity of the contact element is not more than 20%.

【技术实现步骤摘要】
具有接触元件的电气套管及其生产方法本专利技术涉及一种用于可植入医疗装置的电气套管(electricalbushing)。本专利技术还涉及一种用于将接触元件施加到电气套管的方法。DE69729719T2描述了一种用于活动的、可植入的医疗装置的电气套管-也被标识为可植入装置或医疗装置。这样的电气套管用于在气密密封的内部与医疗装置的外部之间建立电连接。已知的可植入医疗装置是起搏器或除颤器，其通常具有气密密封的金属外壳，在一侧设有连接体，也称为头或头部。连接体用于连接电极引线。连接插座具有用于将电极引线电连接到可植入医疗装置的壳体的内部中的控制电子器件的电触点。由此一方面规定了连接体与电气套管的外侧之间的电连接。另一方面，在套管的内侧和控制电子装置之间提供电连接。关于周围区域的气密密封是电气套管的重要先决条件。引入到电绝缘基体中并且电信号经由其发送的导电元件因此需要无间隙地引入到绝缘基体中。由此证明导电元件作为金属陶瓷是有利的。金属陶瓷是粉末金属和一种或多种陶瓷的复合材料。金属陶瓷使得可以通过共烧结在导电元件与套管周围的绝缘陶瓷基体之间产生直接的物质-物质结合。如果使用大量的金属导线代替金属陶瓷，则需要采用广泛的方法将其引入陶瓷中，以建立气密密封连接。由此使用需要通孔中的陶瓷金属化和通过使用焊料环进行焊接处理的方法。特别是通孔中的金属化已被证明是难以应用的。另一方面，金属陶瓷复合材料具有有限的金属含量。在许多情况下，因此不能借助在金属陶瓷导电元件的暴露表面分别与外壳外侧的连接体或外壳内侧的控制电子设备之间的金属导线建立直接的足够稳定的连接。使用的导线通常仅具有几微米的直径。根据所使用的金属或陶瓷粉末的颗粒大小，导电元件的暴露区域的金属陶瓷表面中的金属颗粒彼此具有如此大的距离，使得可靠地直接接触金属丝在许多情况下是不可能的。在这种情况下，因此需要确保金属陶瓷导电元件和金属线之间足够高的拉伸连接的连接层，也称为接触元件。接触元件布置在电气套管的导电元件和金属线之间。接触元件通常由合适的金属或合适的金属合金构成。这种接触元件可以用已知的方法制造，例如印刷或PVD方法。已知的印刷方法是移印和丝网印刷。如果通过印刷方法施加连接层，则可以使用例如包括至少一种导电材料的印刷糊。另外，糊剂通常还包含一种或多种有机粘合剂，例如烷基纤维素。当通过加热除去粘合剂时，获得原则上具有强孔隙率的金属层。被称为阴极溅射工艺的溅射是已知的PVD方法。通过用高能离子轰击随后沉积在基板上的原子，在这种情况下，导电元件作为层从固体中被击出。以这种方式创建的层通常具有低孔隙率。具有大层厚度的PVD生成层的创建在经济上是不可行的。印刷方法以及PVD方法是掩模给予方法。如果仅在基板的某些区域(这里导电元件的暴露表面)上涂覆有接触元件，则需要对周围区域进行掩蔽。在那些非常小的表面且表面彼此紧挨着的地方进行涂覆时，掩蔽方法经常受限。由于越来越小型化和装置的日益复杂化，这往往与医疗技术中的问题相关。而且，印刷方法不能用于涂布曲面。如上所述，印刷方法通常导致高孔隙连接层或接触元件，其不提供与金属线的高拉伸连接。如果接触元件需要更大的层厚度，则PVD方法在经济上不可行。一般而言，掩模给予方法不适用于非常小的和/或彼此紧挨着的待涂覆表面的情况。通常，本专利技术的目的是至少部分克服现有技术的上述缺点。本专利技术的目的尤其在于提供一种包括接触元件的电气套管，该接触元件叠加金属陶瓷导电元件的暴露表面，其中接触元件以这样的方式构建，其可以在小表面上创建，如果可能的话，其覆盖导电元件的暴露表面而没有边界，并且具有如此低的孔隙率，从而可以产生与金属线或另一种含金属线状结构的高拉伸连接。本专利技术的另一目的是提供一种方法，该方法能够建立满足上述标准的具有接触元件的电气套管。该方法尤其可以使得套管具有弯曲表面上的接触元件。该方法需要同时使得能够在紧靠彼此的导电元件上形成接触元件而不使接触元件相互接触。独立权利要求对至少部分实现上述目的中的至少一个做出贡献。从属权利要求提供了优选实施方案，其有助于至少部分实现至少一个目的。根据本专利技术的类别的部件的优选实施方案，特别是根据本专利技术的电气套管以及根据本专利技术的方法同样优选用于相同名称的部件或者根据本专利技术的相应的其它类别的相应部件。表述“具有”，“包含”或“包括”等不排除那些其他元素，成分等可以被包括。不定冠词“一个”不排除可以存在多个。在本专利技术的第一方面中，提出了一种用于可植入医疗装置的电气套管，其包括电绝缘基体和导电元件，其中所述导电元件包括金属陶瓷，并且其中所述基体和所述导电元件借助于物质-物质的烧结结合而连接，使得导电元件相对于基体被气密地密封；所述导电元件从所述基体的第一表面穿过所述基体延伸到所述基体的第二表面，其中所述导电元件具有在所述基体的第一表面内的第一导电区域和在所述基体的第二表面内的第二导电区域，并且导电区域中的至少一个至少部分地由包括金属的层状接触元件叠加，使得导电元件可以经由接触元件以导电方式连接，其中所述接触元件是电化学产生的层，并且所述接触元件具有多孔结构，其中所述接触元件的孔隙率不大于20％。由于接触元件是电化学产生的层，因此不需要掩模给予方法。用于形成层的电化学沉积仅发生在其中实际存在导电颗粒的区域中。在电化学沉积的情况下，仅在导电元件的暴露表面处，即在绝缘基体内的导电区域上。令人惊奇的是，由此可以确定，尽管由金属陶瓷引起的金属颗粒和陶瓷颗粒的混合物，以及这些粒子在结合体内的空间分离，可以形成足够密封并且以足够牢固的方式位于导电元件上的接触元件。接触元件由此具有不大于20％的孔隙率，因此适合于连接金属线。由此获得具有足够拉伸强度的结合。例如电阻焊接，超声波焊接，激光焊接或微处理焊接方法的焊接方法适合于将金属线连接到接触元件。在微处理焊接方法的情况下，例如受时间限制的压力作用在导线与接触元件的界面上几分钟到几小时。此外或者可选地，可以在升高的温度下进行工作，优选在180-220℃的范围内进行。另外或者可选地，微处理焊接方法可以在超声波的作用下进行。楔形或球形的物质-物质结合分别可以通过以这种方式处理的导线和接触元件的材料来实现。优选地，使用具有圆形横截面的电线。从结构和连接技术中已知的导线结合方法，例如球楔结合或楔楔结合也是合适的。由于接触元件是电化学产生的层，所以层状接触元件实际上与接触元件的涂覆表面一致。因此层状接触元件没有边界或实际上没有边界地覆盖导电元件的导电表面。只有在层厚较大的情况下才能预期径向或横向层的生长。接触元件是电化学产生的层，其通过电化学沉积获得。“电化学沉积”是指导致从电解槽中将金属沉积在含金属导电表面上的所有方法。响应于在该导电表面上的沉积，金属阳离子被还原成元素金属。待涂覆的区域代表阴极。通常，沉积发生在纯水环境中，由此存在金属阳离子和抗衡离子(阴离子)以便溶解在水中。但是，它不需要是一个纯水环境。在某些情况下，有机溶剂的存在可能是有利的。由此可以从外部施加电流。然而，也可以想到无电流方法，其中通过选择合适的氧化还原系统自发地进行沉积，而不必从外部施加电流。特别是在还原剂添加到电解质中的情况下，使用还原法。通过添加电子对还原剂进行氧化，从而导致金属阳离子的还原。为了从这样的溶液中提供特定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于可植入医疗装置(400)的电气套管(100)，包括电绝缘基体(101)和导电元件(102)，其中导电元件(102)包括金属陶瓷，并且其中基体(101)与导电元件(102)通过物质‑物质的烧结结合而连接，使得导电元件(102)相对于基体(101)气密地密封；导电元件(102)从基体的第一表面(103)穿过基体(101)延伸至基体的第二表面(104)，其中导电元件(102)具有在基体的第一表面(103)内的第一导电区域(105)和在基体的第二表面(104)内的第二导电区域(106)，并且导电区域(105，106)中的至少一个至少部分地由包括金属的层状接触元件(107)叠加，使得导电元件(102)能够经由接触元件(107)以导电的方式连接，其特征在于，接触元件107)是电化学产生的层，并且接触元件(107)具有多孔结构，其中接触元件(107)的孔隙率不超过20％。

【技术特征摘要】
2017.01.23 EP 17152617.11.一种用于可植入医疗装置(400)的电气套管(100)，包括电绝缘基体(101)和导电元件(102)，其中导电元件(102)包括金属陶瓷，并且其中基体(101)与导电元件(102)通过物质-物质的烧结结合而连接，使得导电元件(102)相对于基体(101)气密地密封；导电元件(102)从基体的第一表面(103)穿过基体(101)延伸至基体的第二表面(104)，其中导电元件(102)具有在基体的第一表面(103)内的第一导电区域(105)和在基体的第二表面(104)内的第二导电区域(106)，并且导电区域(105，106)中的至少一个至少部分地由包括金属的层状接触元件(107)叠加，使得导电元件(102)能够经由接触元件(107)以导电的方式连接，其特征在于，接触元件107)是电化学产生的层，并且接触元件(107)具有多孔结构，其中接触元件(107)的孔隙率不超过20％。2.根据权利要求1所述的电气套管(100)，其特征在于，接触元件(107)完全叠加导电区域(105，106)。3.根据权利要求1或2所述的电气套管(100)，其特征在于，层状接触元件(107)的表面的量大于叠加的导电区域(105，106)的表面的量不超过25％。4.根据前述权利要求中任一项所述的电气套管(100)，其特征在于，接触元件(107)具有1μm至50μm的平均层厚度。5.根据前述权利要求中任一项所述的电气套管(100)，其特征在于，接触元件(107)具有0.1至10体积％的孔隙率。6.根据前述权利要求中任一项所述的电气套管(100)，其特征在于，接触元件(107)具有孔隙率梯度。7.根据权利要求6所述的电气套管(100)，其特征在于，与导电元件(102)相邻的区域的平均孔隙率最低，并且平均孔隙率随着离与导电元件(102)相邻的区域的距离增加而增加。8.根据前述权利要求中任一项所述的电气套管(100)，其特征在于，层状接触元件(107)的平均粗糙度深度Rz在0.2μm和20μm之间。9.一种用于将接触元件(107)施加到电气套管(100)的方法，包括以下步骤：a)提供电气套管(100)，其中套管(100)i.具有电绝缘基体(101)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·迪特默，F·克吕格尔，
申请(专利权)人：贺利氏德国有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE