一种植入式神经刺激器的封装结构及封装方法技术

一种植入式神经刺激器的封装结构及封装方法，包括壳体和设于所述壳体内且能实现神经刺激器功能的电子元件组件，所述壳体包括具有生物相容性的绝缘套筒、阳极电极和阴极电极，所述阳极电极和阴极电极分别设于所述绝缘套筒的两端且通过钎焊结构密封连接。通过钎焊结构将绝缘套筒与两端的阳极电极和阴极电极密封连接，相比现有刺激器封装技术中，全金属壳体采用激光封焊、陶瓷或玻璃与金属组合壳体采用密封胶的方式，本发明专利技术所提供的封装结构实现了完全密封，可靠性更高，使用寿命长，能实现体外充电，能实现刺激器结构的微型化。

A Packaging Structure and Method of Implantable Neural Stimulator

The encapsulation structure and encapsulation method of an implantable nerve stimulator include a housing and an electronic component assembly which can realize the function of a nerve stimulator. The housing comprises a biocompatible insulating sleeve, an anode electrode and a cathode electrode, which are respectively arranged at both ends of the insulating sleeve and are sealed and connected by a brazing structure. \u3002 The insulating sleeve is sealed with the anode and cathode electrodes at both ends by brazing structure. Compared with the existing stimulator packaging technology, the all-metal shell is sealed by laser welding, and the ceramic or glass-metal composite shell is sealed by sealant. The packaging structure provided by the invention has the advantages of complete sealing, higher reliability, longer service life, external charging and solid performance. The present stimulator structure is miniaturized.

【技术实现步骤摘要】
一种植入式神经刺激器的封装结构及封装方法
本专利技术涉及植入式神经刺激领域，具体涉及一种植入式神经刺激器的封装结构及其封装方法。
技术介绍
神经刺激器是利用电刺激来治疗药物难治性癫痫、抑郁症、疼痛等疾病的可植入式器件，使用神经刺激术来辅助治疗可明显改善患者症状。已知的植入式神刺激器系统通常包括植入体内的脉冲发生器、延长导线和电极，以及体外的控制装置等。脉冲发生器发出的信号通过馈通连接器，经由延长导线，传输到电极，刺激靶点组织，达到电刺激治疗目的。目前，这种神经刺激系统市场应用广泛。中国专利文献CN106621041A公开一种神经刺激器系统，包含存储器，电极，脉冲发生器，处理器和通讯模块，植入体内部分一般包括：脉冲发生器、延长导线和电极，这种刺激系统植入体内部分结构组成多，在体内需要占据较大空间，封装方式复杂，降低了器件整体可靠性。为了解决上述问题，中国专利文献CN105899029A公开了一种可注射神经刺激器的封装结构，通过将天线线圈、铁氧体、阳极电极、阴极电极、引线、电路板、表面贴装元件、焊锡和密封剂全部集成于壳体内部的方式，解决了体内占据空间较大的问题，但是其通过真空作用，将神经刺激器内部用密封剂保护起来的方式并不能实现神经刺激器的安全密封，依然存在体液进入导致电路板不能正常工作的风险，不能在人体内长期使用。此外，该专利文献还公开了一种可注射神经刺激器的封装方法，但是其通过真空作用将未固化的密封剂吸入壳体内，将壳体内的缠绕了天线线圈的铁氧体和电路板完全包围后，固化密封剂的步骤复杂且实现难度大。可见，目前对神经刺激器的系统结构还有待改善，在简化系统结构基础上，如何优化信号传输和刺激方式，制造出更安全可靠的神经刺激器成为目前的技术难题。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提出一种植入式神经刺激器的封装结构，以解决现有技术中神经刺激器的封装结构组成多，体内占据空间较大，或密封可靠性不高，不能长期植入的问题。本专利技术实施例还提出一种植入式神经刺激器的封装方法，以解决现有技术中神经刺激器的封装方法操作复杂，实现难度大的问题。根据第一方面，本专利技术实施例提供一种植入式神经刺激器的封装结构，包括壳体和设于所述壳体内且能实现神经刺激器功能的电子元件组件，所述壳体包括具有生物相容性的绝缘套筒、阳极电极和阴极电极，所述阳极电极和阴极电极分别设于所述绝缘套筒的两端且通过钎焊结构密封连接。可选地，所述阳极电极和阴极电极为封装于所述绝缘套筒两端的金属端盖，所述绝缘套筒与两端的所述金属端盖连接的两个连接端设有金属化层，所述金属化层与所述金属端盖通过所述钎焊结构连接。可选地，所述绝缘套筒由玻璃或陶瓷材料制成。可选地，所述电子元件组件包括感应线圈、电路板、电容、连接导线，其中，所述电路板具有实现刺激器功能的电路，所述电容布置在电路板上；所述连接导线包括连接所述电路板和两端的阳极电极和阴极电极的第一连接导线、连接所述电路板和所述电容的第二连接导线以及连接所述电容和所述感应线圈的第三连接导线。可选地，还包括内部支撑架，用于支撑和放置所述电子元件组件。可选地，所述阳极电极和所述阴极电极与所述绝缘套筒的接头形式为具有至少一条折线的对接接头。可选地，所述金属化层的材料包括具有生物相容性的Ti、Nb、Au、Pt金属单质或其化合物。可选地，所述金属端盖的材料包括具有生物相容性的Ti、Nb、Au、Pt金属单质或其化合物。根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种植入式神经刺激器的封装方法，包括以下步骤：对绝缘套筒与两端金属端盖连接的两个连接端进行金属化处理，做壳体封装准备，两端的金属端盖作为阳极电极和阴极电极，所述绝缘套筒和两端的金属端盖具有生物相容性；将用于实现神经刺激器功能的电子元件组件套上进行金属化处理的所述绝缘套筒，连接电路板引出到两端电极的第一连接导线，并在绝缘套筒的两个连接端放置连接用钎料，装配两端金属端盖；使用钎焊工艺连接金属端盖和金属化的绝缘套筒。可选地，进行所述金属化处理的绝缘套筒采用具有生物相容性的玻璃或陶瓷材质制成。可选地，所述对绝缘套筒与两端金属端盖连接的两个连接端进行金属化处理采用的金属化层的材料包括具有生物相容性的Ti、Nb、Au、Pt金属单质或其化合物。可选地，所述金属化层的厚度为3-6μm。可选地，所述金属化层包括打底层和表面层，所述打底层为厚度为50-200纳米的Ti，所述表面层为3-5μm的Nb。可选地，所述金属端盖的材料包括具有生物相容性的Ti、Nb、Au、Pt金属单质或其化合物。可选地，所述钎料包括具有生物相容性的Ti、Au金属单质或其化合物。可选地，所述钎料为与所述绝缘套筒的连接端形状适配的环形，套装在所述连接端上。可选地，所述钎料的厚度为100-200μm。可选地，所述金属化处理的方法包括机械金属化、PVD、CVD或电镀。可选地，连接端盖和套筒的钎焊工艺加热方式选择激光或炉内或红外加热。可选地，在将所述电子元件组件套上进行金属化处理的所述绝缘套筒之前还包括电子元件组件的组装步骤：将电路板和电容固定在绝缘套筒的安装腔的内部支撑架上，感应线圈固定在所述内部支撑架的安装槽里，通过第二连接导线连接所述电路板和电容，通过第三连接导线连接所述电容和所述感应线圈。相比现有技术，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术实施例所提供的植入式神经刺激器的封装结构，通过将实现神经刺激器功能的电子元件组件整合到壳体内部，简化了神经刺激器结构，减小了体内占据面积；更为重要的是，通过钎焊结构将绝缘套筒与两端的阳极电极和阴极电极密封连接，相比现有刺激器封装技术中，全金属壳体采用激光封焊、陶瓷或玻璃与金属组合壳体采用密封胶的方式，本专利技术所提供的封装结构实现了完全密封，可靠性更高，使用寿命长，能实现体外充电，能实现刺激器结构的微型化。2、本专利技术实施例所提供的植入式神经刺激器的封装结构，通过在绝缘套筒的两个连接端上设置金属化层，使得绝缘套筒与两端的金属端盖的钎焊方法更容易实现，且焊接后结构更稳定，有利于进一步保证可靠性和使用寿命。3、本专利技术实施例所提供的植入式神经刺激器的封装结构，通过在所述壳体内部设置内部支撑架，用于支撑和固定电子元件组件，使得封装结构内部结构更稳定。4、本专利技术实施例所提供的植入式神经刺激器的封装结构，两端电极与绝缘套筒的接头形式为具有至少一条折线的对接接头，在所述对接接头处进行钎焊能够使得焊接结构更稳定，有利于进一步保证可靠性和使用寿命。5、本专利技术实施例所提供的植入式神经刺激器的封装方法，通过对绝缘套筒的两个连接端进行金属化处理，并在绝缘套筒的两个连接端放置连接用钎料，使用钎焊工艺连接金属端盖和金属化的绝缘套筒，本专利技术实施例所提供的封装方法实现了神经刺激器的真正的完全密封，能够完全防止水或者水蒸气凝结到内部的电路板上，保证了电路板的可靠性，延长了使用寿命。另外，本专利技术实施例所提供的封装方法还具有操作简单，易于实现的优点。6.本专利技术实施例所提供的植入式神经刺激器的封装方法，在钎焊工艺中选择钎料的厚度为100-200μm，通过对比实验得出，只有该厚度能够达到工艺上的要求，且实现钎焊结构的良好密封，相比其他更薄或更厚的选择，该种设置带来了意想不到的有益效果。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术实施例进一步说明：图1A是本专利技术实施例一的封装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植入式神经刺激器的封装结构，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内且能实现神经刺激器功能的电子元件组件，所述壳体包括具有生物相容性的绝缘套筒、阳极电极和阴极电极，所述阳极电极和阴极电极分别设于所述绝缘套筒的两端且通过钎焊结构密封连接。

【技术特征摘要】
2018.04.28 CN 20181040850301.一种植入式神经刺激器的封装结构，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内且能实现神经刺激器功能的电子元件组件，所述壳体包括具有生物相容性的绝缘套筒、阳极电极和阴极电极，所述阳极电极和阴极电极分别设于所述绝缘套筒的两端且通过钎焊结构密封连接。2.根据权利要求1所述的植入式神经刺激器的封装结构，其特征在于，所述阳极电极和阴极电极为封装于所述绝缘套筒两端的金属端盖，所述绝缘套筒与两端的所述金属端盖连接的两个连接端设有金属化层，所述金属化层与所述金属端盖通过所述钎焊结构连接。3.根据权利要求1所述的植入式神经刺激器的封装结构，其特征在于，所述绝缘套筒由玻璃或陶瓷材料制成。4.根据权利要求1所述的植入式神经刺激器的封装结构，其特征在于，所述电子元件组件包括感应线圈、电路板、电容、连接导线，其中，所述电路板具有实现刺激器功能的电路，所述电容布置在电路板上；所述连接导线包括连接所述电路板和两端的阳极电极和阴极电极的第一连接导线、连接所述电路板和所述电容的第二连接导线以及连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：文雄伟，夏泓玮，王伟明，刘方军，薛林，李路明，
申请(专利权)人：北京品驰医疗设备有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11