本文描述了一種可植入的電接觸組件，該電接觸組件具有至少一個完全由生物相容性的電絕緣材料包圍的電極體組件，該電極體組件具有至少一個被生物相容性的電絕緣材料間接或直接包圍的電極表面，其中，電極體組件具有堆疊式的層復(fù)合件，該層復(fù)合件至少在陶瓷襯底上通過粘附層具有金屬化層。在制造和設(shè)計可植入的電接觸組件時的特殊要求在于，避免水或濕氣進(jìn)入和/或穿過電接觸組件內(nèi)包含的材料界面，通過該電接觸組件使電導(dǎo)體或?qū)w結(jié)構(gòu)相互電接觸。與導(dǎo)電的、通常由金屬材料制成的導(dǎo)線和電極結(jié)構(gòu)接觸的水會導(dǎo)致不可逆的降解現(xiàn)象，并導(dǎo)致與此相關(guān)的對電能和信號傳輸性能的損害。此外，長期潮濕的環(huán)境會導(dǎo)致電接觸組件內(nèi)包含的金屬結(jié)構(gòu)與緊鄰圍繞的、通常由聚合物材料制成的表面之間出現(xiàn)剝離現(xiàn)象，由此最終縮短這類接觸組件的使用壽命。

背景技術(shù)：

1、從patrick?kiele等人發(fā)表于《ieee?transactions?on?components,packing?andmanufacturing?technology》2020年第10卷第11期的文章“dünnschicht-metallisierungsstapel?dienen?alsleiter?auf?keramikbasiertensubstraten?für?aktive?implantate”中可知，在制造帶有電連接或接觸結(jié)構(gòu)的醫(yī)療植入物時，所述電連接或接觸結(jié)構(gòu)通過傳統(tǒng)的金屬蒸鍍工藝、例如濺射工藝在優(yōu)選呈al2o3襯底形式的陶瓷襯底上制造，相較于借助金屬膏的絲網(wǎng)印刷工藝以及后續(xù)的高溫處理的使用，在附著力方面可以實(shí)現(xiàn)更好的效果。尤其是在制造此類電接觸結(jié)構(gòu)時，通過在由鎢-鈦制成的粘附層上濺射鉑的金屬化處理，能夠提高在氧化鋁襯底上的附著力，從而實(shí)現(xiàn)良好的效果。以這種方式制造的接觸組件隨后會用生物相容性電絕緣材料灌封，以保護(hù)內(nèi)部的接觸組件免受體內(nèi)潮濕環(huán)境的影響。

2、文獻(xiàn)de?10?2016?222?710?a1公開了一種可植入的電接觸組件，其具有至少一個在其他方面完全由生物相容性電絕緣材料包圍的電極體組件，該電極體組件具有至少一個可自由接觸的、被生物相容性電絕緣材料間接或直接包圍的電極表面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是對一種可植入的電接觸組件進(jìn)行改進(jìn)，該電接觸組件具有至少一個完全由生物相容性電絕緣材料包圍的電極體組件，該電極體組件具有至少一個被生物相容性電絕緣材料間接或直接包圍的電極表面，其中，電極體組件具有堆疊式的層復(fù)合件，該層復(fù)合件至少在陶瓷襯底上通過粘附層具有金屬化層，使得由生物相容性電絕緣材料包圍的可植入的電接觸組件相對于來自體內(nèi)潮濕環(huán)境的濕氣或水的耐受性應(yīng)明顯改進(jìn)，以便以該方式延長醫(yī)療植入物的使用壽命和制造商規(guī)定的在體內(nèi)的最大運(yùn)行時間。

2、本發(fā)明所基于問題的解決方案在權(quán)利要求1中給出。進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明主題的特征是從屬權(quán)利要求以及進(jìn)一步描述的內(nèi)容，尤其可參考附圖。

3、根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的特征的根據(jù)本發(fā)明的可植入的電接觸組件的特征在于：電極體組件的堆疊式的層復(fù)合件通過形成共價鍵與鈍化層連接，并且除了金屬化層的背離層復(fù)合件的至少一個表面區(qū)域之外，該堆疊式的層復(fù)合件完全被該鈍化層包裹。此外，鈍化層具有背離堆疊式的層復(fù)合件的鈍化層表面，生物相容性電絕緣材料間接或直接與該鈍化層表面相鄰，并且在所述鈍化層表面上以與層復(fù)合件的側(cè)面類似的方式與生物相容性電絕緣材料形成共價鍵。

4、由于在堆疊式的層復(fù)合件的表面與鈍化層之間，以及優(yōu)選同樣在鈍化層與生物相容性電絕緣材料之間形成的共價鍵或化學(xué)鍵，所述共價鍵或化學(xué)鍵基于原子和/或分子之間的外層電子相互作用，至少在由生物相容性電絕緣材料封裝的電接觸組件的區(qū)域中至少幾乎完全排除濕氣或水的侵入。通過這種方式，可以在很大程度上避免兩個相鄰的材料層的界面之間的分層，例如堆疊式的層復(fù)合件內(nèi)部的界面，以及鈍化層與堆疊式的層復(fù)合件之間的界面，還有鈍化層與由生物相容性電絕緣材料構(gòu)成的包圍該鈍化層的外殼之間的界面。

5、與在陶瓷襯底上沉積粘附層以及在粘附層上沉積金屬化層類似，用于在堆疊式的層復(fù)合件上以及必要時在陶瓷襯底的現(xiàn)有表面區(qū)域上沉積鈍化層適用于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd)。替代地，鈍化層在堆疊式的層復(fù)合件以及可能的陶瓷襯底的相鄰表面區(qū)域上的物理氣相沉積(pvd)或濕化學(xué)涂覆也同樣適用。

6、除了金屬化層的至少一個設(shè)置用于與優(yōu)選呈電線形式的電導(dǎo)體結(jié)構(gòu)電接觸的表面區(qū)域之外，鈍化層全面地設(shè)置在堆疊式的層復(fù)合件的表面，所述電線的一個電線端部與金屬化層的設(shè)置用于接觸的表面區(qū)域通過焊接、鍵合或粘接連接永久牢固地電接觸。

7、在金屬化層的可自由接觸的表面區(qū)域上建立相應(yīng)的電接觸之后，除上述區(qū)域外完全由鈍化層涂覆的堆疊式的層復(fù)合件連同陶瓷襯底被生物相容性電絕緣材料包圍，該生物相容性電絕緣材料優(yōu)選由聚合物構(gòu)成并且在澆注過程中，所述聚合物本身能夠在粘性狀態(tài)下無縫地包圍堆疊式的層復(fù)合件和陶瓷襯底，然后所述聚合物通過固化轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。特別優(yōu)選的是以下類型的聚合物：硅橡膠、聚酰亞胺、液晶聚合物(lcp)或派瑞林。

8、通過生物相容性電絕緣材料的固化形成的封裝同樣包圍與堆疊式的層復(fù)合件電接觸的電導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

9、與金屬化層的至少一個表面區(qū)域?qū)щ娺B接的電導(dǎo)體結(jié)構(gòu)原則上可以具有任何功能和形式，例如，所述電導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表示一個獨(dú)立的電部件，該電部件通過至少一個電連接部與金屬化層連接，并且除其電連接部之外同樣由鈍化層涂覆。

10、堆疊式的層復(fù)合件優(yōu)選相應(yīng)于kiele等人在前面引用的出版物中所述的結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)，即在作為陶瓷襯底的氧化鋁層上涂覆鈦或鎢-鈦層作為粘附層，在該粘附層上再涂覆呈金屬化層形式的鉑層或金層。

11、原則上，針對鈍化層適用于以下化合物中的一種：氧化硅、碳化硅、氮化硅或氧氮化硅。

技術(shù)特征：

1.可植入的電接觸組件(3)，所述可植入的電接觸組件具有至少一個完全由生物相容性電絕緣材料(10)包圍的電極體組件，該電極體組件具有至少一個被所述生物相容性電絕緣材料(10)間接或直接包圍的電極表面，其中，所述電極體組件具有堆疊式的層復(fù)合件，該堆疊式的層復(fù)合件至少在陶瓷襯底(4)上通過粘附層(5)具有金屬化層(6)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸組件，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接觸組件，

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的接觸組件，

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的接觸組件，

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的接觸組件，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸組件，

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的接觸組件，

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的接觸組件，

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的接觸組件，

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的接觸組件，

12.根據(jù)權(quán)利要求2至11中任一項所述的接觸組件，

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的接觸組件，

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接觸組件，

技術(shù)總結(jié)
描述一種可植入的電接觸組件，具有至少一個完全由生物相容性電絕緣材料包圍的電極體組件，該電極體組件具有至少一個被生物相容性電絕緣材料間接或直接包圍的電極表面，其中，電極體組件具有堆疊式的層復(fù)合件，該層復(fù)合件至少在陶瓷襯底上通過粘附層具有金屬化層。本發(fā)明的特征在于：堆疊式的層復(fù)合件通過形成共價鍵與鈍化層連接，并且除了金屬化層的至少一個背離層復(fù)合件的表面區(qū)域之外，該堆疊式的層復(fù)合件完全被鈍化層包圍，鈍化層具有背離堆疊式的層復(fù)合件的鈍化層表面，生物相容性電絕緣材料間接或直接與該表面相鄰，鈍化層通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、物理氣相沉積(PVD)或濕化學(xué)涂覆工藝沉積在堆疊式的層復(fù)合件上。

技術(shù)研發(fā)人員：T·博雷蒂斯,P·基勒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：紐羅路普有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24