植入式器件的密封结构的制造方法技术

本发明专利技术提供一种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；将多根金属柱穿过多个贯通孔，并且将多根金属柱的一端保持；准备陶瓷粉体，并将陶瓷粉体填充到模具；利用模具将陶瓷粉体压制成型，形成陶瓷坯片，并使金属柱穿过陶瓷坯片的上表面和下表面；并且将金属柱与陶瓷坯片一起烧结，由此形成带有金属柱的陶瓷基底，在烧结的过程中，沿着金属柱的长边方向对陶瓷坯片施加压力。相比于现有的烧结工艺，能够使金属柱与陶瓷组织之间更加紧密的结合，由此能够提高密封结构的生物安全性和长期植入可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种植入式器件的密封结构的制造方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。在本专利技术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，在本专利技术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。另外，在本专利技术所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，在烧结过程中，保持所述金属柱与所述陶瓷坯片的相对位置。在这种情况下，能够使金属柱与陶瓷坯片更好的固定。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，陶瓷基底由99％以上的氧化铝构成。在这种情况下，所制作的陶瓷基底的生物安全性和所形成的密封结构的气密性更佳。另外，在本专利技术所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，金属柱由选自铂、铱、铌、钽或金中的至少一种构成。由此，能够得到气密性能更好的密封结构。另外，在本专利技术所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，所述金属柱的最小直径为50μm至500μm。由此，能够制造密度更高的陶瓷密封结构。另外，在本专利技术所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，所述陶瓷粉体的颗粒直径为50μm至200μm。由此，能够使金属柱与陶瓷组织结合更紧密。另外，在本专利技术所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，金属柱由99％以上的铂构成。另外，在本专利技术所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，在陶瓷粉体中添加有分散剂和粘结剂。本专利技术的另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：准备长条状的金属柱、以及陶瓷粉体；将所述金属柱插进陶瓷粉体；沿着所述金属柱的长边方向压制所述陶瓷粉体，形成规定形状的具有上表面和下表面的陶瓷坯片；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。在本专利技术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。附图说明图1是示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植入式器件的密封结构的制造方法，其特征在于：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；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。

【技术特征摘要】
1.一种植入式器件的密封结构的制造方法，其特征在于：
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；
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。
2.如权利要求1所述的植入式器件的密封结构的制造方法，其
特征在于：
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。
3.如权利要求1所述的植入式器件的密封结构的制造方法，其
特征在于：
在所述烧结过程中，保持所述金属柱与所述陶瓷坯片的相对位置。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的植入式器件的密封结构的
制造方法，其特征在于：
所述陶瓷基底由99％以上的氧化铝构成。
5.如权利要求1～3中的任一项所述的植入式器件的密封结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩明松，赵瑜，
申请(专利权)人：深圳硅基仿生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44