[發明專利]植入式醫療器械用的陶瓷基板及其制造方法

有效

• 申請號: 202110352667.8
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN113099603B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 韓明松;夏斌;趙瑜
• 申請（專利權）人: 深圳硅基仿生科技有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/03;H05K1/09;H05K1/11;H05K3/40;H05K3/46;C04B35/64;C04B35/622;C04B35/48;C04B35/10;A61N1/08
• 代理公司: 深圳舍穆專利代理事務所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 黃賢炬

本發明涉及一種植入式醫療器械用的陶瓷基板，包括：陶瓷基底，陶瓷基底由多個陶瓷片材層疊燒制而成，各個陶瓷片材具有多個通孔；饋通電極，饋通電極由第一導電漿燒制而成，填充各個通孔；覆蓋襯墊，覆蓋襯墊由第二導電漿燒制而成，且覆蓋最外層的陶瓷片材的饋通電極；以及布線導體，布線導體由第三導電漿燒制而成；其中，各個陶瓷片材與第一導電漿和第二導電漿在1450℃至1600℃的溫度下進行共燒，并且在共燒中，在陶瓷基底與饋通電極之間涂覆有陶瓷漿料。由此，在共燒過程中，處于熔融狀態的陶瓷漿料能夠滲入陶瓷基底與饋通電極之間的縫隙、提高陶瓷基底與饋通電極氣密性。

本申請是申請日為2018年12月31日、申請號為201811652362.3、發明名稱為陶瓷基板及其制造方法的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種植入式醫療器械用的陶瓷基板及其制造方法。

背景技術

目前，植入式醫療器械已經廣泛應用于恢復身體功能、提高生命質量或者挽救生命等各個方面。這樣的植入式醫療器械例如有可植入到體內的心臟起搏器、深部腦刺激器、人工耳蝸、人造視網膜等。

由于植入式醫療器械需要植入體內并且長期保留在體內，因此植入到體內的植入式醫療器械需要面臨體內的復雜生理環境，經過長期植入后，植入式醫療器械與周圍組織接觸的部分可能會發生老化、降解、裂解、再交聯等物理或化學反應，對植入對象造成不利影響例如引起炎癥等不良生物反應。因此，對于植入式醫療器械而言，生物安全性、長期植入可靠性等的要求都非常高。

為了確保植入式醫療器械的生物安全性、長期植入可靠性的要求，一方面需要使用密封殼體將植入式醫療器械中的非生物安全性部件例如芯片、印刷電路板(PCB)等與被植入部位(例如血液、組織或骨骼)隔離；另一方面，還需要從該密封殼體引出例如與刺激部件進行信號交互的功能導線。

考慮到植入式醫療器械的生物安全性和長期可靠性，密封殼體常常以生物安全性良好的玻璃、陶瓷等作為基底(substrate)，并且通過在基底上覆蓋生物安全性良好的金屬蓋體等而一起形成密封結構。在這樣的密封結構中，基底通常具有多個通孔(via)，在這些通孔中填充有饋通(feedthrough)電極。另外，被封裝在該密封殼體內部的電子部件經由這些饋通電極而與外部進行信號交互。因此，在植入式醫療器械中，這樣的基底既具有密封隔離的作用，也具有與外界交互連通的作用。

發明內容

在現有的陶瓷基板中，通常在作為基底的陶瓷片材上鉆開(drill)多個圓柱形通孔，然后在這些通孔中填充金屬膏體，接著進行燒結處理。然而，由于在金屬膏體與陶瓷基板的燒結(共燒)處理的過程中，作為陶瓷基板的陶瓷片材往往受熱不均而引起各個通孔中金屬的收縮或膨脹度不同，其結果，金屬與陶瓷片材的通孔的貼合性不良，導致現有的密封結構的氣密性能不佳，影響植入式醫療器械使用的長期可靠性。

此外，目前在植入式醫療器械中例如通常使用氧化鋁作為陶瓷片材的材料。在這樣陶瓷基板中，一般而言，氧化鋁的含量越高，陶瓷基板的生物安全性越好，強度也越高。然而，氧化鋁含量越高，陶瓷基板的燒結溫度往往也越高，例如對于氧化鋁含量在99％(質量分數，下同)及以上的高純氧化鋁陶瓷而言，其燒結溫度往往超過1650℃，甚至接近2000℃左右的高溫，在這樣的高溫下，陶瓷很難與其他材料例如金屬一起燒結，因此不利于高純氧化鋁陶瓷基板的應用。

本發明是有鑒于上述現有技術的狀況而完成的，其目的在于提供一種即使在低溫燒結(例如1450℃至1600℃)的情況下也能夠提高氣密性能的陶瓷基板及其制造方法。