电子部件的密闭包装制造技术

本发明专利技术涉及电子装置领域，特别是例如用于生物医学应用的可植入电子装置领域，并且更具体地涉及用于生物医学体内应用的密闭性包装的电子装置以及这种电子装置的包装方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子部件的密闭包装本专利技术涉及电子装置领域，特别是例如用于生物医学应用的可植入电子装置领域，并且更具体地涉及用于生物医学体内应用的密闭性包装的电子装置以及用于制造这种电子装置的电子部件包装方法。
技术介绍
电子装置已普遍使用，并且甚至在恶劣的环境条件下也通常要求其发挥作用。例如，诸如芯片的可植入电子装置被用于生物医学体内应用中，例如以用于实施执行、控制或监视身体功能。视网膜植入体就是一个特定示例。这种可植入电子装置通常与体液和组织直接接触。因此，电子装置，并且特别是用于生物医学体内应用的可植入电子装置应该进行包装，以1)保护植入的装置免受人体水性环境的任何损害，例如氧化还原活性或腐蚀性化合物侵入到装置中，这可能会导致所植入装置的腐蚀、损坏或功能异常；以及2)保护人体免受从电子装置释放的有害物质泄露到人体组织中，或者免受对患者身体的其他不利影响，例如可植入装置在人体内的机械摩擦。用于包装可植入电子装置的现有技术方法通常将装置放置在金属壳体中。在这种已知包装方式中，包装比原始芯片要大得多，在植入期间需要更大的切口，从而导致创口愈合和炎症过程更广泛。此外，植入体越大，纤维状封装就会越大，从而导致在植入体的寿命期间对患者局部组织刺激的风险更高。本专利技术所提出的密闭包装优于所述现有技术方法之处在于其尺寸小，例如其尺寸与原始装置自身尺寸基本上相似或者仅略大于原始装置自身尺寸。其小尺寸使得能够减少创伤性植入并加快创口愈合。与将电子装置分别单独地封闭在金属壳体中的现有技术方法相比，本专利技术的方法提供了适用于同步处理相同或不同种类的多个电子装置或部件的优点，并且在很大程度上与所使用的衬底材料或部件材料无关。此外，包装能够在洁净环境中实施，例如在处理电子装置或部件之后的洁净室条件下实施，并且通过这种方式能够避免污染和/或损坏。此外，本专利技术的包装方法提供了非常好的台阶覆盖，从而导致了重叠层和均匀的封装厚度，这提供了良好的密闭密封。US2015/0297136A1描述了一种用于包装生物医学装置的替代方法，该替代方法不要求将可移除层如本专利技术地作为临时阻挡层以保护封装层在制造期间免受降解。由于其不同的处理方法，US2015/0297136A1无法实现仅两层的密闭封装，并且必须要求使用附加涂层以实现密封。具体地，本专利技术的包装方法使得能够提供覆盖整个电子装置、特别是覆盖其侧壁的密封双层。这种双层结构对于确保密封是特别有利的，因为单层会包括孔洞(即，微观缺陷)，这些孔洞会构成入口点以供周围的潜在腐蚀介质进入。第二材料层将封闭这些孔洞并确保封装的密闭密封。利用现有技术方法，不可能提供完全包围电子装置所有侧面的双层密封，这主要是由于以下事实，即在涂覆期间需要紧固电子装置以使得其某些表面不可接近。直到提供了本专利技术的包装方法，该方法涉及翻转装置并使用可移除层例如光刻胶作为临时保护阻挡层，才有可能从两侧将保形密封材料沉积在侧壁上，并因此提供双层完全包围密封。另外，与US2015/0297136A1中所描述的包装装置相比，本专利技术的包装方法不需要倾斜的装置侧壁，并且能够使用高保形涂层，该高保形涂层能够涂覆生物医学植入体中通常存在的直的和直角的表面。此外，US2015/0297136A1不涉及视网膜植入体或没有设想使用顶部涂层，更不用说使用如本专利技术所述的透明顶部涂层。本专利技术的方法和包装的优点在于，仅利用两个重叠的封装层就可以获得孔洞数量减少的可靠密闭封装，而无需围绕所包装的芯片的附加嵌入层。US2013/330498A1和US2011/039050A1公开了一种可植入医疗装置，其包括电子部件，该电子部件被带有彼此堆叠的封装层的包装来封装，从而形成了多层封装。
技术实现思路
本专利技术的方面涉及用于密闭性包装电子部件以制造包装的电子装置的方法以及通过这种方法所获得的包装的电子装置，所述包装的电子装置例如用于生物或生物医学体内应用的可植入电子装置。有利地，根据本专利技术的包装提供了改进的密封阻挡层，其优选地将一方面的电子装置或其功能电子部件与另一方面的其环境例如植入时的体内环境之间的相互作用最小化。由此，本专利技术的包装优选地1)确保在体内条件下维持电子装置的功能，例如通过避免装置由于腐蚀或短路作用所导致的不正常的功能而维持其功能，以及2)保护身体使其免受植入时装置的电子部件的材料泄漏/浸出或扩散到周围组织中的影响，或免受其他不利影响，例如植入的装置在身体中的机械摩擦。换言之，本专利技术装置的特征在于密闭包装建立了抵抗外部因素的可靠阻挡层。更具体地，本专利技术可以提供双向扩散阻挡层，而不会使装置受到其体内环境的影响，也不会使电子部件的非生理或非生物相容的材料扩散到植入装置周围的组织中。本专利技术包装的有利特性优选地通过提供完全封装电子部件的分层封装来获得。所得的包装装置表现出嵌入电子部件以形成双层结构的至少部分重叠的层，这优选地通过使用本专利技术的包装方法来获得或可获得。在第一方面，本专利技术涉及一种可植入包装装置，其包括电子部件和封装该电子部件的密闭包装，其中，所述包装包括顶部封装层和底部封装层，所述顶部封装层和底部封装层至少部分地重叠以形成双层结构。优选地，该双层结构至少部分地、更优选地为完全地在电子部件的侧壁上延伸并由此覆盖电子部件的侧壁。以这种方式，装置的包装可以有利地为其电子部件提供密封。如此处所使用的，术语“密闭(hermetic)”、“密闭性密封(hermeticallyseal)”和“密闭密封(hermeticseal)”是指对不利地影响装置功能的不期望的外部因素而言是不可渗透或者是基本上不可渗透的。也就是说，“密闭”密封或封装优选地以有效的方式将可植入装置与其环境、特别是与体内水性环境相屏蔽，以使得装置的腐蚀或任何其他功能损害都优选地得以最小化或避免。优选地，“密闭”密封或层防止了体液进入装置。术语“密闭”还可以指将身体同样地与可植入装置相屏蔽。包装的装置通常由侧壁表面并且由顶部表面和底部表面来限定。术语“顶部封装层”和“底部封装层”通常是指至少部分地覆盖待封装电子部件的上部(顶部)表面或底部表面。因此，电子装置的“上部表面”被一层或更多层完全地覆盖或部分地覆盖，其最外层限定了包装的可植入装置的顶部表面，并且待包装电子部件的底部表面被一个或更多个底层覆盖，其最外层限定了包装可植入装置的底部表面。应当理解，该装置可以含有馈通部或孔以用于与其体内环境进行连通，例如通过电刺激周围的细胞或组织来进行连通。包装的可植入装置的“上部部分”含有允许装置与其环境相互作用的功能性结构或特征，例如通过包括刺激或记录电极或光电二极管来相互作用。可植入包装装置的“顶部表面”由此(部分地)覆盖其上部部分，而“底部表面”覆盖其下部部分。对于一些实施例而言，顶部表面或其一部分可以暴露涂层作为与环境相接触的最外层。在提供根据本专利技术的包装装置的制造方法方面，应当注意的是，该制造方法的特征在于初始步骤，即在顶部表面上施加一个或更多个封装层，同时底面仅在其后通过施加一个或更多个底部封装层来建立。在第二方面，本专利技术提供了一种可植入系统，其包括根据本专利技术的密闭性包装装置。在第三方面，本专利技术涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可植入装置，包括由密闭包装(10)来封装的电子部件(101)，所述包装包括顶部封装层(103)和底部封装层(104)，其中，所述顶部封装层(103)和底部封装层(104)至少部分地重叠以形成双层(105、105')。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181207 EP PCT/EP2018/0840591.一种可植入装置，包括由密闭包装(10)来封装的电子部件(101)，所述包装包括顶部封装层(103)和底部封装层(104)，其中，所述顶部封装层(103)和底部封装层(104)至少部分地重叠以形成双层(105、105')。


2.根据权利要求1所述的可植入装置，其中，所述双层(105、105')至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106')。


3.根据权利要求1或2所述的可植入装置，其中，所述双层(105、105')未完全地覆盖所述电子部件(101)，而是仅部分地覆盖所述电子部件。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的可植入装置，其中，所述双层(105、105')仅覆盖所述电子部件(101)的侧壁(106、106')，而既不覆盖所述电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的可植入装置，其中，所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)是生物相容的。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的可植入装置，其中，所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)是耐腐蚀的。


7.根据权利要求5或6所述的可植入装置，其中，所述顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)包括以下或由以下组成：金属；陶瓷，包含氧化物、氮化物和碳化物，优选地为金属氧化物、金属氮化物和金属碳化物；类金刚石碳；金刚石；玻璃；聚合物；它们的组合，或它们的组合或多层。


8.根据权利要求7所述的可植入装置，其中，所述金属选自Ti、Pt、不锈钢、钛镍、钯、铌、钽、它们的组合或合金，以及它们的多层；其中，所述陶瓷选自由以下组成的集合：氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、碳化钛、氧化钛、氧化铝、氮化铝、氧化锆、它们的组合以及它们的多层；并且/或者所述聚合物选自由以下组成的集合：碳氟化合物、聚氨酯、聚醚醚酮(PEEK)、硅酮、PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚碳酸酯聚氨酯、硅酮、硅酮-聚酯-氨基甲酸酯、光敏性聚酰亚胺(可光界定的聚酰亚胺)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯、聚砜、聚苯砜、它们的组合以及它们的多层。


9.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置，其中，所述包装还包括至少一个顶部涂层(107)，其中，优选地，顶部涂层(107)和顶部封装层(103)至少部分地或完全地彼此重叠。


10.根据权利要求9所述的可植入装置，其中，所述顶部涂层(107)是生物相容的。


11.根据权利要求9或10所述的可植入装置，其中，所述顶部涂层(107)是耐腐蚀的。


12.根据权利要求9至10中任一项所述的可植入装置，其中，所述顶部涂层(107)是透明的。


13.根据权利要求9至12中任一项所述的可植入装置，其中，所述顶部涂层(107)包括选自由以下组成的集合中的材料或者由其组成：陶瓷；玻璃，包含SiC、SiOC；SiO2；金刚石或类金刚石碳；氧化铝；氧化钛；它们的组合；以及它们的多层。


14.根据权利要求9至13中任一项所述的可植入装置，其中，所述装置，优选地为所述顶部涂层(107)，还包括电连接到所述电子部件(101)的电子迹线(108)，所述电子迹线(108)优选地形成顶部涂层(107)内或者从所述顶部涂层突出的电极。


15.根据权利要求14所述的可植入装置，其中，所述电子迹线形成电极，所述电极优选地是生物相容的且耐腐蚀的。


16.根据权利要求14或15所述的可植入装置，其中，所述电子迹线包括选自由以下组成的集合中的材料或者由其组成：铂、黑/多孔铂、铱、铱/铂、氧化铱、PEDOT：PSS、氮化钛、掺杂金刚石或掺杂类金刚石碳和石墨烯，以及它们的组合。


17.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置，其中，由所述密闭包装(10)来封装的所述电子部件(101)包括层(102)。


18.根据权利要求17所述的可植入装置，其中，层(102)包括陶瓷或玻璃或者由其组成，所述陶瓷或玻璃可选地选自氧化硅，可选地通过对硅衬底的氧化来获得。


19.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置，还包括在顶部封装层(103)之上的至少一个附加顶部封装层(103a)和/或封装底部封装层(104)的至少一个附加底部封装层(104a)。


20.根据权利要求19所述的可植入装置，其中，另外的封装层(103a、104a)重叠，以形成至少一个附加双层(105a、105b、105c)，所述至少一个附加双层可选地至少部分地覆盖、更优选为完全地覆盖电子部件(101)的侧壁(106、106')。


21.根据权利要求20所述的可植入装置，其中，所述至少一个附加双层(105a、105b、105c)仅覆盖所述侧壁(106、106')，而既不覆盖所述电子部件(101)的顶侧也不覆盖其底侧。


22.根据权利要求19或21中任一项所述的可植入装置，其中，顶部封装层(103、103')和/或底部封装层(104、104')是耐腐蚀的并且可选地是生物相容的。


23.根据权利要求19至22中任一项所述的可植入装置，其中，所述至少一个附加顶部封装层(103a)和/或至少一个附加底部封装层(104a)是生物相容的并且可选地是耐腐蚀的。


24.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置，其中，顶部封装层(103)和/或底部封装层(104)和/或可选地另外的顶部封装层(103a)和/或另外的底部封装层(104a)包括相同的或不同的材料，或者由相同的或不同的材料组成。


25.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置，其中，所述可植入装置包括暴露于环境的光电二极管和/或电极(109)，所述光电二极管和/或电极优选地通过顶部涂层和/或顶部封装层嵌入，以使得所述光电二极管和/或电极的外顶部表面暴露于环境。


26.根据前述权利要求中任一项所述的可植入装置，其中，所述可植入装置被配置为可植入在眼睛中，优选地作为被配置为可进行视网膜上植入或视网膜下植入的视网膜植入体。


27.一种可植入系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·德特尔，珍勒内·特纳约，西奥多·卡明思一世，
申请(专利权)人：PIXIUM视野股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR