[发明专利]具有接触元件的电气套管及其生产方法

说明书

本发明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，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％。

本发明涉及一种用于可植入医疗装置的电气套管(electrical bushing)。本发明还涉及一种用于将接触元件施加到电气套管的方法。

DE 697 297 19 T2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。