[发明专利]植入式器件的密封结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植入式器件的密封结构的制造方法。

背景技术

目前，植入式器件已经广泛应用于恢复身体功能、提高生命质量 或者挽救生命等各个方面。这样的植入式器件例如包括可植入到体内 的心脏起搏器、深部脑刺激器、人工耳蜗、人造视网膜等。

由于植入式器件需要植入体内并且长期保留在体内，因此植入到 体内的植入式器件需要面临体内的复杂生理环境，这种生理环境条件 往往比较苛刻，植入式器件长期植入后有可能与植入部位周围的组织 和器官相互作用，例如植入式器件的材料会发生老化、降解、裂解、 再交联等物理或化学反应，从而对植入对象造成负面影响例如引起炎 症等不良生物反应。因此，对于植入式器件而言，生物安全性、长期 植入可靠性等的要求都非常高。通常，为了确保植入式器件的生物安 全性、长期植入可靠性等，一方面需要用生物安全性和长期植入可靠 性良好的密封壳体将植入式器件中的非生物安全性部件例如硅基芯 片、印刷电路板(PCB)等与被植入部位(例如血液、组织或骨骼) 隔离；另一方面，还需要从该密封壳体引出例如与刺激部件进行信号 交互的功能导线。

考虑到植入式器件的生物安全性，密封壳体常常以生物安全性良 好的玻璃、陶瓷等作为基底(substrate)，并且通过在基底上覆盖生 物安全性良好的金属盖体等而形成密封结构。在这样的密封结构中， 基底通常具有多个通孔(via)，在这些通孔中填充有金属通道 (feedthrough)。另外，被封装在该密封壳体内部的电子部件经由这 些金属通道而与外部进行信号交互。

发明内容

在现有的植入式器件的密封结构中，通常在作为基底的陶瓷片等 钻开(drill)多个圆柱形通孔，然后在这些通孔中插入与通孔直径大 致适应的部分包覆有陶瓷管(ceramictube)的金属柱(例如铂金属柱)， 然后在金属柱与陶瓷片的边缘进行钎焊，从而形成带有金属柱的陶瓷 基底。接着，进一步将带有金属柱的陶瓷基底与金属盖体焊接，从而 将陶瓷基底与金属盖体组装在一起而形成密封结构。

然而，在现有的植入式器件的密封结构中，通过钎焊将金属柱与 陶瓷基底焊接。在这种情况下，由于在金属柱与陶瓷基底的烧结(共 烧)处理的过程中，作为陶瓷基底的陶瓷坯片往往受热不均而引起各 个通孔中金属柱的收缩或膨胀度不同，其结果，金属柱与陶瓷坯片的 通孔的贴合性不良，导致现有的密封结构的气密性能不佳。

本发明人等经过长期的实践发现，上述现有的密封结构的气密性 能不良主要在于，陶瓷坯片与包覆有陶瓷管的金属柱的热膨胀系数 (CTE：coefficientofthermalexpansion)并不完全相同，因此，在这 种情况下，采用上述现有的工艺将陶瓷坯片与包覆有陶瓷管的金属柱 一起烧结后，金属柱与陶瓷坯片的通孔多少会出现贴合不紧密的问题， 导致密封结构的气密性能不佳。

本发明有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种 能够提高气密性能的植入式器件的密封结构的制造方法。

本发明的一方面所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法，其 包括：准备用于制作陶瓷坯片的具有多个贯通孔的模具；将多根金属 柱穿过所述多个贯通孔，并且将所述多根金属柱的一端保持；准备陶 瓷粉体，并将所述陶瓷粉体填充到所述模具；利用所述模具将所述陶 瓷粉体压制成型，形成所述陶瓷坯片，并使所述金属柱穿过所述陶瓷 坯片的上表面和下表面；并且将所述金属柱与所述陶瓷坯片一起烧结， 由此形成带有所述金属柱的陶瓷基底，在所述烧结的过程中，沿着所 述金属柱的长边方向对所述陶瓷坯片施加压力。

在本发明所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，在烧结 的过程中，通过利用模具沿着金属柱的长边方向对陶瓷坯片施加压力， 使陶瓷坯片的收缩基本沿着大致平行于陶瓷坯片的上下表面的方向 进行，因此，相比于现有技术的烧结工艺而言，能够使金属柱与陶瓷 基底中的陶瓷组织之间更加紧密的结合，由此能够更加有效地抑制水 分、气体或其他成分沿着金属柱与陶瓷基底的接触界面而泄漏到密封 结构外部，由此能够提高密封结构的生物安全性和长期植入可靠性。

另外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中， 可选地，所述模具由可沿着所述金属柱的所述长边方向相对移动的上 模具和下模具构成，所述上模具与所述下模具组装后形成有决定所述 陶瓷基底的形状的空腔。由此，能够使制造过程更加容易操作。