System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可监测封装气密性的气密封装体制造技术_技高网

一种可监测封装气密性的气密封装体制造技术

技术编号:43594015 阅读:2 留言:0更新日期:2024-12-11 14:44
本发明专利技术公开了一种可监测封装气密性的气密封装体,包括壳体和壳体内的线路板,壳体内设置有膨胀组件和可变电阻件;膨胀组件包括膨胀件,可变电阻件上设有滑动变阻部,滑动变阻部与膨胀件相连;膨胀件吸收壳体内的水汽而膨胀,并推动滑动变阻部移动以改变可变电阻件的通电电阻;还包括设于所述线路板上的电路,所述电路响应于通电电阻的阻值变化,并输出提示信号;本发明专利技术的气密封装体能够无损、实时地监测植入器械的封装气密性,可实现狭小的气密空间内的湿度实时监测,同时兼具除湿功能,有效延长元器件的气密封装寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗器械,特别涉及一种可监测封装气密性的气密封装体


技术介绍

1、目前,人工耳蜗、听觉脑干植入、骨导助听器、人工视觉、植入式药物泵等在内的有源植入器械,往往设有芯片及电子电路等元器件以实现其功能及治疗的目的。由于水汽对于元器件的功能失效具有重要的影响(例如,水汽加速金属腐蚀、破坏引线及键合区、降低元器件的绝缘性能等),为确保有源植入器械在体液环境下的长期有效(>10年),元器件往往需要气密封装后方可植入人体。

2、气体在不同材料中的渗透性存在较大的差异性,一般认为:金属<陶瓷<玻璃<氟碳<环氧树脂<硅橡胶。因而,有源植入器械中的元器件往往以金属(例如,纯钛、钛合金)或陶瓷(例如,高纯度的氧化铝或氧化锆)进行气密封装,并以可植入的硅橡胶包裹封装壳体以提高其舒适性。由于气密封装后的元器件还需要和外部进行电气连接,全部以金属材料作为封装壳体无法实现两者间的导电绝缘,即元器件将和壳体间形成导电通路。可选的方案包括全部以陶瓷材料进行气密封装,但陶瓷材料具有硬脆的特性,在高强度冲击下将出现裂纹甚至断裂,导致气密封装失效。因而,目前有源植入器械的主流气密封装均以金属壳体结合使用陶瓷馈通的方式。

3、在现有的植入器械要求中,气密封装的10年累积水汽含量应低于5000ppm,即相当于37℃下的湿度为8.1%、25℃下的湿度为16%。在室温条件下,环境湿度一般为30~80%不等,因而气密封装时往往需要进行除湿处理,并控制作业环境的湿度。理论上,封装壳体水汽泄漏的风险极低,但在实际应用中仍难以完全避免。水汽泄漏必然会导致植入器械失效,对患者造成伤害,并需二次手术取出植入器械。一方面,构成元器件的多种材料对于水汽均存在不同程度的物理或化学吸附。因此,在气密封装前,可通过诸如加热的方式脱出部分的吸附水。但考虑到元器件的温度耐受性,温度不宜过高,因而吸附水难以完全去除。气密封装时应控制作业环境的湿度,以降低环境湿度引入封装壳体中的水汽。另一方面,气密封装的激光焊接质量对封装壳体的气密性存在重要的影响。在研发或加工生产中,往往在封装壳体中引入诸如氦、氖等惰性气体。封装完成后,对封装壳体进行气密性检测(例如,氦气泄漏率),以评估封装壳体的气密性及封装寿命,并进行工艺或结构优化。最后,金属壳体和陶瓷馈通的结合应用虽然降低了全陶瓷封装时的水汽泄漏风险,但难以完全避免。陶瓷的脆性为固有属性,通过合理的结构设计,将陶瓷馈通置于封装壳体上受外部冲击影响较小的位置,可在一定程度上避免陶瓷的断裂。贯穿式的裂纹通过如上所述的气密性检测极易被发现,然而前期非贯穿式的裂纹或缺陷却难以有效且无损地检测。非贯穿式的裂纹或缺陷虽不会立即导致水汽泄漏,但缺陷会在后续加工或长期使用过程中的各种残余应力作用下发展为贯穿式的裂纹,并导致水汽泄漏。且陶瓷的裂纹发展具有不可预判性。

4、在气密封装后,封装壳体仍有多道后续加工过程以完成最终的植入器械,如包裹硅橡胶、消毒灭菌、运输等。如前所述的,后续加工过程可能会造成陶瓷断裂,并导致水汽泄漏,而气密性检测不适用于外部包裹硅橡胶的植入器械。为确保植入器械的封装气密性,往往以破坏性的方式进行评估。具体的,将植入器械置于模拟条件下加速老化,于一定时间后取出并去除封装壳体外部包裹的硅橡胶,穿刺封装壳体并进行残余气体分析,测定封装壳体内的水汽含量,从而确定其气密性。模拟条件往往以生理盐水模拟体液环境,以温度进行加速,例如,80℃下1天则相当于37℃下20天。据此,可确定植入器械理论上的封装寿命,指导结构优化、产品设计或气密封装工艺优化等。然而,植入患者体内的器械的实际封装寿命却难以进行有效的评估与监测。

5、综上所述,有源植入器械气密封装体内的水汽积累必然会导致元器件的功能失效,从而损坏植入器械,对患者造成伤害,且需二次手术取出植入器械。现有所选用的作为气密封装的金属和陶瓷材料的水汽渗透率虽然极低,但难以实现完全不渗透。封装壳体中的陶瓷材料具有固有的脆性,封装壳体的气密性虽然能无损检测,但最终的植入器械仅能采用破坏性的方法检测封装气密性,且仅适用于封装寿命研究与设计开发。而植入患者体内的植入器械的封装气密性更是无法实时监测。陶瓷材料的初始缺陷虽不会导致水汽泄漏,但后续的生产加工过程则会导致缺陷的发展,从而存在水汽泄漏的风险。因而,无损、实时地监测植入器械的封装气密性仍难以实现,尤其是已植入患者体内的植入器械。

6、针对上述问题,气密封装体内的水汽渗透情况可采用露点传感器进行监测,然而露点传感器仅能显示水汽何时进入,却难以反馈水汽含量情况,且此方法不适用于在人体测试。多篇论文公开了一种通过使用高灵敏电容式湿度传感器对封装壳体内的湿度进行远程无线实时监测的方法。专利us4332256公开了一种心脏起搏器内的湿度远程遥测系统,专利wo2008103717a1公开了一种使用传感器监测植入物中的湿度并进行控制的方法。现有的方案往往依靠湿度传感器实现气密封装体内水汽含量的实时监测,然而,高精度、低电压的微型传感器造价往往较为昂贵,尤其是需要满足极小空间下的应用需求。

7、综上所述,目前无损、实时地监测植入器械的封装气密性仍难以实现。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术的技术方案如下:一种可监测封装气密性的气密封装体,所述壳体内设置有膨胀组件和可变电阻件;所述膨胀组件包括膨胀件,所述可变电阻件上设有滑动变阻部,所述滑动变阻部与膨胀件相连;所述膨胀件吸收壳体内的水汽而膨胀,并推动滑动变阻部移动以改变可变电阻件的通电电阻;还包括设于所述线路板上的电路,所述电路响应于通电电阻的阻值变化,并输出提示信号。

2、优选地,所述壳体上设置有金属馈通针,所述金属馈通针与线路板连接,所述提示信号通过金属馈通针向气密封装体外部传递。

3、优选地,所述膨胀组件还包括有用于限制膨胀件定向膨胀的限位件。

4、优选地,所述限位件包括限位壳,所述限位壳内设有限位腔体,所述膨胀件位于限位腔体内,所述限位腔体用于使膨胀件发生膨胀时沿限位腔体的长度方向移动;所述膨胀件抵接于所述限位腔体的一端。

5、优选地,所述滑动变阻部包括滑片和滑杆,所述滑片与膨胀件、滑杆均连接;所述滑杆远离滑片的一端与所述可变电阻件接触;当所述膨胀件推动滑片移动时,所述滑片带动滑杆在可变电阻件上移动,以改变可变电阻件的通电电阻。

6、优选地,所述限位壳上设置有滑动槽,所述滑片上设置有在滑动槽上滑动的凸起,所述凸起穿过滑动槽与所述滑杆连接。

7、优选地,还包括连接部,所述连接部固定安装在限位件与线路板之间。

8、优选地,所述壳体内设置有至少两个膨胀件,每个所述膨胀件均连接有相对应的可变电阻件,且每个可变电阻件之间电连接。

9、优选地,所述壳体内还设置有干燥部件,用于吸收壳体内的水汽。

10、本专利技术的有益效果在于:

11、1.本申请的气密封装体无需使用造价昂贵的、高精度、低电压的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可监测封装气密性的气密封装体,包括壳体和壳体内的线路板,其特征在于,所述壳体内设置有膨胀组件和可变电阻件;所述膨胀组件包括膨胀件,所述可变电阻件上设有滑动变阻部,所述滑动变阻部与膨胀件相连;所述膨胀件吸收壳体内的水汽而膨胀,并推动滑动变阻部移动以改变可变电阻件的通电电阻;还包括设于所述线路板上的电路,所述电路响应于通电电阻的阻值变化,并输出提示信号。

2.根据权利要求1所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述壳体上设置有金属馈通针,所述金属馈通针与线路板连接,所述提示信号通过金属馈通针向气密封装体外部传递。

3.根据权利要求1所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述膨胀组件还包括有用于限制膨胀件定向膨胀的限位件。

4.根据权利要求3所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述限位件包括限位壳,所述限位壳内设有限位腔体,所述膨胀件位于限位腔体内,所述限位腔体用于使膨胀件发生膨胀时沿限位腔体的长度方向移动;所述膨胀件抵接于所述限位腔体的一端。

5.根据权利要求1或4所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述滑动变阻部包括滑片和滑杆,所述滑片与膨胀件、滑杆均连接;所述滑杆远离滑片的一端与所述可变电阻件接触;当所述膨胀件推动滑片移动时,所述滑片带动滑杆在可变电阻件上移动,以改变可变电阻件的通电电阻。

6.根据权利要求5所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述限位壳上设置有滑动槽,所述滑片上设置有在滑动槽上滑动的凸起,所述凸起穿过滑动槽与所述滑杆连接。

7.根据权利要求3所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,还包括连接部,所述连接部固定安装在限位件与线路板之间。

8.根据权利要求1所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述壳体内设置有至少两个膨胀件,每个所述膨胀件均连接有相对应的可变电阻件,且每个可变电阻件之间电连接。

9.根据权利要求1所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述壳体内还设置有干燥部件,用于吸收壳体内的水汽。

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【技术特征摘要】

1.一种可监测封装气密性的气密封装体,包括壳体和壳体内的线路板,其特征在于,所述壳体内设置有膨胀组件和可变电阻件;所述膨胀组件包括膨胀件,所述可变电阻件上设有滑动变阻部,所述滑动变阻部与膨胀件相连;所述膨胀件吸收壳体内的水汽而膨胀,并推动滑动变阻部移动以改变可变电阻件的通电电阻;还包括设于所述线路板上的电路,所述电路响应于通电电阻的阻值变化,并输出提示信号。

2.根据权利要求1所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述壳体上设置有金属馈通针,所述金属馈通针与线路板连接,所述提示信号通过金属馈通针向气密封装体外部传递。

3.根据权利要求1所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述膨胀组件还包括有用于限制膨胀件定向膨胀的限位件。

4.根据权利要求3所述的一种可监测封装气密性的气密封装体,其特征在于,所述限位件包括限位壳,所述限位壳内设有限位腔体,所述膨胀件位于限位腔体内,所述限位腔体用于使膨胀件发生膨胀时沿限位腔体的长度方向移动;所述膨胀件抵接于所述限位腔体的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王金剑胡材卡周道民董梦瑶
申请(专利权)人:浙江诺尔康神经电子科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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