[发明专利]省空间的封闭装置及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2012年08月27日，申请号为201280044109.4，发明名称为“省空间的封闭装置及其制造方法”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年8月25日提交的美国临时申请号61/527,482的权益。这一申请通过引用以其全文结合在此。

背景

本披露总体上涉及封闭装置，所述封闭装置包括但不局限于医疗装置，例如可植入的医疗装置，所述封闭装置具有用于封闭后来暴露或释放的物质或亚组分的封闭容器。具体地，本披露涉及改进的封闭装置及其制造方法，包括但不局限于省空间的装置组件连同用于制造微芯片封闭装置元件的改进方法。

典型的可植入的医疗装置，例如起搏器和植入型复律除颤器，是设计有两个或更多个含有控制电子元件、电源及其他装置特定部件的外壳部件或壳体。还可使用汇管来提供进出所述装置的电连接。所述外壳或汇管或馈通是设计为气密的，来防止在典型地不是生物相容的内部部件与体液之间的液体或气体交换。然而，应注意某些具有环氧树脂基汇管的植入物不能达到长期气密。可植入装置的设计和制造方法已经演化成为其目标是确保气密性。

MicroCHIPS公司设计和制造了基于微芯片的可植入装置，所述微芯片包括含有生物传感器或药品的容器阵列。图1示出了一个用于在一个包括微芯片组件12的可植入的医疗装置10中组装部件可能的常规方法。微芯片组件12，也称为微芯片元件，包括微型容器，各微型容器含有一种用于体内控制递送的药品或一种用于体内控制暴露的传感器。微芯片组件12是被附接到馈通16上，所述馈通是被焊接到外壳14上。这类微芯片组件或元件是在例如乌兰德(Uhland)等人的美国专利7,510,551以及桑蒂尼Jr.(Santini Jr.)等人的美国专利7,604,628中被描述的。馈通16包含冶金钎焊在金属化表面上的导电引脚，所述金属化表面是在一个氧化铝盘上或穿过其中的。典型的引脚数超过100，并且在更复杂的设计中，会超过400。这类设计的后果是各引脚连接会是一个泄漏点。

此外，各馈通引脚与所述外壳内的一个电子部件是电连接的。一些设计利用了从引脚到电路的导线，而这个图示的设计是将馈通16直接附接到常规的塑料电路板18上。这些电连接需要测试来确保连续性。其结果是，引脚数影响了馈通的造价，并且在可植入装置中的馈通引脚数量增加时造价也会增加。因此，由于这一复杂设计要求、导致的制造以及所需要的验收测试，因此馈通是一种昂贵的部件。

基于将馈通或汇管附接到外壳部件上的常规植入装置设计的另外一个缺点是，得到的装置的总体积大于所希望的，因为是由许多个分件的部件组成了所述组件。

此外，使用射频将信息无线传递进出身体的基于电子的可植入装置需要一个天线。当将天线放在常规的金属外壳中时，射频电波会显著衰减，并且因此典型地将天线放在外壳的表面上，为这项应用还要利用现有的馈通或另一个馈通。

因此希望消除或减轻与可植入的医疗装置的常规设计相关联的任何一项或所有前述缺点。在一项特定的需求中，希望提供改进的外壳气密性(例如，更少的潜在泄漏路径)、简单的构造以及更小的整体装置体积。

在另一个方面，在制造基于微芯片的容器装置中，例如在桑蒂尼Jr.(Santini Jr.)等人的美国专利7,604,628中所教授的，会希望使用更简单的并且更经济的精密制造方法可提供更大的容器体积。例如，可以有用地减少或消除使用DRIE(深反应离子蚀刻)工艺的需求，这项工艺用于形成将微型容器限定在微芯片元件中的壁。

概述

在第一方面，提供了一种封闭装置，所述封闭装置包括一个第一微芯片元件，所述第一微芯片元件包括一个封闭容器，所述封闭容器可被电启动打开，以及一个第一电子印刷电路板(PCB)，所述第一PCB包括一个生物相容的衬底。所述第一PCB可以具有一个第一侧，一个或多个电子部件是被固定在所述第一侧上的，以及一个相对的第二侧，至少一个微芯片元件是被固定在所述第二侧上的而与所述一个或多个电子部件进行电连接。所述装置可以进一步地包括一个第二电子印刷电路板(PCB)，所述第二PCB包括一个生物相容的衬底，以及一个将所述第一PCB与所述第二PCB固定在一起的外壳环。所述第二PCB可具有一个第一侧，一个或多个电子部件被固定在所述第一侧上，以及一个相对的第二侧，并且所述第一PCB的第一侧被定位是面向所述第二PCB的第一侧。在一个优选的实施例中，所述第一微芯片元件包括多个封闭容器。所述封闭容器可以是微型容器，并且在一个优选的实施例中，包含一种药品配制品或一个传感器元件。