陶瓷电极、具有陶瓷电极的组合件、具有陶瓷电极的装置和制造陶瓷电极的方法制造方法及图纸

陶瓷电极，其具有作为机械稳定部件的载体元件、厚度(D)小于或等于150μm的介电层和电极层。极层。极层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】陶瓷电极、具有陶瓷电极的组合件、具有陶瓷电极的装置和制造陶瓷电极的方法
[0001]本专利技术涉及适用于对人体或哺乳动物体施加高频交变场的陶瓷电极。此外，本专利技术涉及制造这种电极的方法。最后，本专利技术涉及包括陶瓷电极的组合件和包括多个陶瓷电极的装置。
[0002]可以通过将细胞暴露于高频交变电场来抑制生物体中的细胞分裂。通过用高频交变电场阻止肿瘤细胞的快速和不受控细胞分裂，该原理可用于治疗多种肿瘤类型。特别地，交变场会影响参与细胞分裂的蛋白质并阻止它们的功能。美国食品药品监督管理局(FDA)批准了相应的方法。用于对抗肿瘤细胞的高频交变电场也称为“肿瘤治疗场”(TTF)。使用布置在受肿瘤影响的身体区域周围的电极，将其传输给患者。特别地，迄今的应用尤其针对脑肿瘤的治疗，但原则上也可以应用于其它的癌症类型或肿瘤类型。
[0003]通过选择合适的频率，可以实现对不同细胞类型的选择性。这减少了治疗的副作用。例如在美国专利申请US 2003/0150372 A1和专利US 7,016,725 B2中可以找到用于破坏不受控分裂细胞的方法和装置的实例。
[0004]用于将高频交变电场传输到待治疗的生物体的电极在所述方法中起着特殊的作用。在此特别优选使用陶瓷电极。这些包括由具有高介电常数的陶瓷材料制成的介电层。
[0005]例如，从奥地利技术GM50248/2016或PCT专利申请WO 2019174719中已知用于此类应用的多晶陶瓷固体，其具有以下通式的主相：
[0006](1
‑
y)Pb
ar/>(Mg
b
Nb
c
)O3‑
e
+yPb
a
TidO3[0007]在本专利技术之前的当前陶瓷电极通常具有量级为250mm2或甚至更大的电极面积。
[0008]然而，在这方面，专利技术人已经认识到，这种尺寸的陶瓷电极很差地适配要应用的表面，例如患者头部。这个问题在具有高度弯曲表面的身体位置，例如头部，或在具有挑战性轮廓的其它位置特别明显。由于陶瓷电极太大，可能导致佩戴舒适度差。此外，通常必须使用大量的接触凝胶来工作。
[0009]本专利技术人此外还已经认识到，较小的电极可以实现与圆形或以其它方式具有挑战性轮廓的应用位置的更好适配。
[0010]所述目的通过根据权利要求1的电极实现。进一步有利的实施方案可以在进一步的权利要求中找到。
[0011]作为本专利技术的第一方面，提出陶瓷电极，其包括作为机械稳定部件的载体元件、厚度(D)小于或等于150μm的介电层和电极层。
[0012]通过如此薄的介电层，可以实现电极的小型化或减小，例如用于上述应用，其中同时可以保持例如20至50nF的高电容值。在此，与传统电极相比，电极面积可以减少至例如1/10至1/50，这通过将介电体厚度从迄今常规的约1mm减少到小于或等于150μm的值，即减少约一个量级来实现。因此，可以实现单个电极的尺寸和重量的明显减小并同时保持高电容值。
[0013]然而，本专利技术的专利技术人在此已经认识到，这样薄的介电层的形成可能带来困难，即不再提供应用所需的稳定性。为了解决该问题，本专利技术提出赋予结构的部件(在此的载体元
件)与介电部件(即介电层)之间的功能分离。
[0014]在此，载体元件以这样的方式配置，以使得其赋予陶瓷电极足够程度的机械稳定性。如下所示，载体元件可以例如牢固地与电极层和/或介电层结合，以实现该功能。载体元件例如也可以包含类似于介电层材料的陶瓷材料或由相同的材料组成。
[0015]载体元件优选具有至少对应于介电层厚度的厚度，即在对应于介电层的厚度方向的方向上的尺寸。更优选地，载体元件的厚度明显更大。
[0016]原则上，载体元件可以具有各种任意形状，只要实现使薄介电层机械稳定的功能即可。
[0017]载体元件优选布置在介电层的其上也布置有电极层的那侧上。对于应用，这带来的优点在于，介电层可以在应用中与表面直接接触，其中在此例如应治疗肿瘤。例如，介电层应面向患者。
[0018]原则上，载体元件可以这样设计，以使得其表面与介电层的大部分重叠。在这样的配置中，这可以带来的优点在于，只有一小部分的介电层是独立的。太大的独立区域可能更脆弱。
[0019]替代地，载体元件也可以仅形成在表面的一些部分上，这另外允许减轻重量，这也可以增加患者在应用时的舒适度。
[0020]根据陶瓷电极的一个优选方面，电极层布置在介电层的第一表面上，其中电极层部分覆盖介电层。这意味着，在此介电层的第一表面的空闲区域没有电极层。载体元件与该空闲区域接触。
[0021]本专利技术意义上的介电层优选被设计为平坦的。这意味着，横向，即垂直于厚度方向的方向上的尺寸明显大于厚度方向上的尺寸。同样地，电极层优选被设计为平坦的。
[0022]在此，空闲区域可以是介电层的第一表面的连续区域。然而，其也可以由空间上例如通过载体元件彼此分开的区域组成。
[0023]通过在其上布置有电极层的介电层的第一表面上使空闲区域保持没有电极层，载体元件可以与其接触。由于载体元件优选也可以由陶瓷材料组成或也可以由与介电层相同的材料组成，可以由此在载体元件和介电层之间实现特别好的机械接触或接合。
[0024]电极可以优选地通过烧结来制造，因此可以在烧结过程中例如如下所述实现空闲区域中介电层与载体元件的特别有效的结合。由此，载体元件可以特别好地发挥其作为稳定部件的功能。
[0025]在此，载体元件可以覆盖空闲区域的一部分或整个空闲区域。
[0026]此外，载体元件也可以还形成在电极层的区域中。
[0027]根据另一个优选方面，所述介电层的第一表面的空闲区域是所述介电层的第一表面的横向边缘区域。
[0028]介电层具有边缘，即介电层在横向上延伸的端部。在此，横向边缘区域可以这样理解，即其涉及与该边缘接触的第一表面的部分区域或一个区域。
[0029]例如，横向边缘区域也可以被设计为其沿着介电层的整个边缘形成。这意味着横向边缘区域可以包围介电层的第一表面的内部区域。电极层优选形成在该内部区域上。这意味着横向边缘区域可以例如包围由电极层覆盖的区域。
[0030]由于载体元件至少部分地形成在该空闲区域(其在该优选实施方案中为横向边缘
区域)中，载体元件可以形成框状结构，其因此可以特别有利的方式确保陶瓷电极的机械稳定性。
[0031]根据陶瓷电极的另一个优选方面，空闲区域(其优选也可为横向边缘区域)具有大于或等于介电层中的厚度D的宽度。在此，宽度可以理解为是指横向尺寸。
[0032]本专利技术的专利技术人已经发现，如果空闲区域的宽度在其数值方面至少是介电层的厚度，并且载体元件至少部分地形成在该空闲区域上，则陶瓷电极的机械稳定性或结构可以被有效地支撑和增强。
[0033]根据另一个优选的方面，载体元件的宽度大于或等于介电层的厚度。在此，宽度也可以理解为是指横向尺寸。
[0034]通过该最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.陶瓷电极(1)，其具有作为机械稳定部件的载体元件(4)，厚度(D)小于或等于150μm的介电层(2)，和电极层(3)。2.根据权利要求1所述的陶瓷电极(1)，其中电极层(3)布置在介电层(2)的第一表面(21)上并将其部分覆盖，其中介电层(2)的第一表面(21)的空闲区域(23)不含电极层(2)，和载体元件(4)与该空闲区域(23)接触。3.根据权利要求2所述的陶瓷电极(1)，其中空闲区域(23)是介电层(2)的横向边缘区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的陶瓷电极(1)，其中空闲区域(23)的宽度(B)大于或等于介质层(2)的厚度(D)，其中宽度(B)对应于横向尺寸。5.根据权利要求1至4中任一项所述的陶瓷电极(1)，其中所述载体元件(4)的宽度大于或等于所述介电层(2)的厚度(D)，其中所述宽度对应于横向尺寸。6.根据权利要求1至5中任一项所述的陶瓷电极(1)，其具有电接触所述电极层的接触部件(6)。7.根据权利要求1至5中任一项所述的陶瓷电极(1)，其中20μm≤D≤100μm。8.根据权利要求1至7中任一项所述的陶瓷电极(1)，其中所述介电层(2)包含具有大于或等于15000的介电常数的陶瓷材料。9.根据权利要求8所述的陶瓷电极(1)，其中所述陶瓷材料选自(1
‑
y)[Pb
a
(Mg
b
Nb
c
)O3‑
e
]+y[Pb
a
Ti
d
O3]和具有包含锰和稀土元素的掺杂剂的Ba
m
(Ti
n
Zr
p
)O3。10.根据权利要求1至9中任一项所述的陶瓷电极(1)，其具有15至100mm2的横截面积和300至700μm的最大厚度。11.根据权利要求1至10中任一项所述的陶瓷电极(1)，其被配置并适合于附接到人体或人体的部分。12.根据权利要求1至11中任一项所述的陶瓷电极(1)，其中所述陶瓷电极(1)在所述载体元件(4)中具有一个或多个空腔(5)。13.具有布置在柔性印刷电路板上的根据权利要求1至12中任一项所述的陶瓷电极(1)的组合件。14.装置，其包括多个根据权利要求1至12中任一项所述的陶瓷电极(1)或多个根据权利要求13所述的组合件。15.制造陶瓷电极(1)的方法，其包括A提供至少一个第一坯膜(2
′
)，B在所述至少一个第一坯膜(2
′
)的第一表面(21
′
)上形成金属层(3
′
)，C通过在第一表面(21
′
)上施加包括第二坯膜(41
′
)的坯膜堆叠体(4
′
)来形成坯件，D对坯件进行脱脂，和E对坯件进行烧结，其中通过烧结由所述一个或多个第一坯膜(2
′
)形成具有厚度(D)的介电层(2)，其中厚度(D)小于或等于150μm。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：TDK电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：