CN102483994A - 用在植入性医疗设备中的铜焊馈通件的陶瓷组件 - Google Patents
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Abstract
馈通组件，以及形成馈通组件的方法，所述馈通组件包括金属箍、以及生物相容的、非导电的、高温、共烧的绝缘体，其在所述金属箍和所述绝缘体之间的界面处与所述金属箍相接合。绝缘体包括在所述界面处的第一表面和在绝缘体内的第二表面。在第二表面上可设置至少一个导电元件，其中绝缘体的至少第一表面无大于30μm的表面裂纹。绝缘体的第一表面也可无大于0.5μm的表面粗糙度。
Description
技术领域
本教示涉及结合了陶瓷绝缘体的馈通组件，所述陶瓷绝缘体具有特定的表面质量，其最小化植入性电子医疗设备中的密封失效。
概述
这一部分提供了关于本申请的一般性概述，并没有全面揭示其全部范围或全部特征。
本教示提供了馈通组件，以及形成馈通组件的方法，所述馈通组件包括金属箍，以及生物相容的、非导电的、高温、共烧的绝缘体，其在所述金属箍和所述绝缘体之间的界面处与所述金属箍相接合。绝缘体包括在所述界面处的第一表面和在绝缘体内的第二表面。在第二表面上可设置至少一个导电元件，其中绝缘体的至少第一表面无大于30μm的表面裂纹。绝缘体的第一表面也可无大于0.5μm的表面粗糙度，Ra。
从本文所提供的描述中，将会明显看到更进一步的应用领域。本发明内容部分的描述和具体示例仅仅用于示出而非用于限定本申请的范围。
附图
本文所描述的附图仅仅用于示出选定的实施例而非所有可能的实现，并不旨在限定本申请的范围。
图1示出根据本教示的各实施例的馈通组件的剖视图中所示的示意图；
图2示出用于确定根据本教示的示例性实施例的陶瓷绝缘体的截面(section)的表面粗糙度(Ra)的粗糙度图表。
图3示出氧化铝陶瓷绝缘体的扫描电子显微图，示出大于30μm到70μm的临界瑕疵尺寸的各种表面裂纹；以及
图4示出无大于30μm的临界瑕疵尺寸的表面裂纹的氧化铝绝缘体的扫描电子显微图。
在附图的若干视图中，相应的标号指示相应的部件。
详细描述
现在将结合附图更全面地描述示例性实施例。
提供了各种示例实施例，使得本教示是详尽的且能全面地向本领域技术人员传达本教示的范围。大量具体的细节得以阐明，比如具体的部件、设备和方法的示例，以透彻理解本教示的实施方式。本领域技术人员将会明显看到，具体的细节不一定要使用，示例实施例也可以按许多不同的形式来具体实施，这都不应该被解释为限定本教示的范围。在一些示例实施例中，没有详细地描述公知的处理过程、公知的设备结构和公知的技术。
存在一些应用，其中可能必需用一个或多个电线或电接触来穿透密封的容器以提供向/自其中所包含的电子组件的电通路。一个这样的应用可以是用于电化学电池或为植入性电子医疗设备。这样的植入性电子医疗设备可包括，例如，植入性药物泵、植入性传感器封装、蜗形植入物、诸如那些适于提供深度脑刺激、神经刺激、电子起搏治疗和心率管理技术的植入性脉冲发生器(IPG)(如，用于为各种心律不齐而传递电子刺激治疗)。此外，可使用这样的植入性电子设备来感测光学信号或者传递刺激的光学脉冲。所有这样的设备，包括分离的电化学电池，意在被包括在植入性电子医疗设备的范围内。典型的植入性电子医疗设备可具有用于隔离电化学电池的有源内容(如，电池或电容器)的一个或多个壳体或封闭元件，且可被耦合至植入性电子医疗设备内部的一个或多个电子组件和/或耦合至植入性电子医疗设备。植入性电子医疗设备一般具有至少两个主要外部壳体组件，当两者被焊接在一起时其形成密封的外壳来为植入性电子医疗设备的组件提供密封的内部空间。
电子馈通件提供从密封的金属外壳内部延伸出来到在外壳外的外部点的电路路径，同时保持了外壳的密封。图1示出结合了根据本教示的馈通组件10的示例性电子植入性医疗设备100。医疗设备100一般包括具有耦合至其的连接件模块104的医疗设备壳体102。通过使用引线106，连接件模块104将位于医疗设备壳体102内的各内部电子组件(未示出)耦合至位于远离设备100的外部操作和/或诊断系统(未示出)。引线106到内部电子组件的电连接是通过馈通组件10的使用而实现的。
根据本教示的示例性电馈通组件10可包括圆柱形箍11、导电元件50(如，销)、以及圆柱形绝缘体20。箍11包括箍的外表面12、以及界定缝隙13的箍的内腔表面14。可将箍11铜焊至绝缘体20，且，因此，箍11由箍-绝缘体铜焊间隙16与绝缘体20相间隔。绝缘体20包括绝缘体外表面18和绝缘体内腔表面22。可将绝缘体20铜焊至导电元件50，且，因此，绝缘体20由绝缘体-导电元件铜焊间隙24与导电元件50相间隔。铜焊间隙16和24由铜焊材料30所充满。尽管图1中的示例实施例示出圆柱形绝缘体20、圆柱形箍11和圆柱形导电元件50的截面，可设想其他形状且本教示不应该被限制于此。
尽管仅示出单个导电元件50，应该理解的是馈通组件10可包括围绕多个导电元件50而设置的箍11。另外，在授权给Kraska等人、且名为“HermeticElectrical Feedthrough Assembly(密封的电馈通组件)”的专利号4,678,868的美国专利中描述了其他示例性实施例，其中氧化铝绝缘体提供密封以及铌电接触片与金属外壳的电隔离。进一步，例如，在授权给Thompson等人、且名为“Filtered Feedthrough Assembly For Implantable Medical Device(植入性医疗设备的经过滤的馈通组件)”、专利号为5,735,884的美国专利中还示出植入性医疗设备的经过滤的馈通组件，其中使用结合到馈通组件中的电容器和齐纳二极管提供对于电干扰的保护。在本教示中有用的其他植入性馈通组件包括在美国专利7,164,572、7,064,270、6,855,456、6,414,835以及5,175,067，以及美国专利申请公开2006/0247714中所描述的那些馈通组件，所有专利共同转让且所有专利整体结合于此。
箍11可由导电材料形成且一般地适于将馈通组件10固定至壳体102。在一些实施例中，导电材料可以是金属材料，包括钛、铌、铂、钼、钽、锆、钒、钨、铱、铑、铼、锇、钌、钯以及其组合。箍11可具有任何数量的几何形状和截面，只要箍11是诸如其中具有密封绝缘体20的内腔的环状结构。在一些实施例中，箍11可围绕绝缘体20并提供箍内腔表面14来接触设置在箍-绝缘体铜焊间隙16中的铜焊材料30来形成密封。
绝缘体20可由包括无机陶瓷材料(如，兰宝石)、玻璃和/或含有陶瓷的材料(如，金刚石、红宝石、结晶氧化铝和氧化锌)、以及电绝缘材料的材料制成。绝缘体20还可由液相烧结的陶瓷、共烧的陶瓷、高温玻璃及其组合制成。绝缘体20还可包括至少在表面18和22上的溅射的薄铌涂层。由于溅射的铌涂层是薄的，为了说明目的而没有示出该涂层。绝缘体20不限于用在馈通件10中的任何具体配置，只要绝缘体10能容纳一个或多个导电元件50。
铜焊材料30可由诸如金之类的材料制成。然而，还可考虑足以将箍11铜焊至绝缘体20、且足以将绝缘体20铜焊至导电元件50的其他材料。例如，在不背离本教示的精神和范围的情况下，铜焊材料30可包括诸如高纯度金、以及含有银、铜、和/或锌的金合金的材料。可选地，铜焊材料30可包括其熔点小于箍11、导电元件50、和绝缘体20的熔点的材料。
导电元件50可由诸如铱、钼、铌、钯、铂、钽、钛、钨及其组合之类的材料制成。
在保持壳体102的密封的同时，馈通组件10提供从密封的设备壳体102内部延伸出来到在壳体102外的外部点的电路路径。由设置在分别形成于绝缘体20和箍11之间和绝缘体20和导电元件50之间的箍-绝缘体铜焊间隙16和绝缘体-导电元件铜焊间隙24中的金属铜焊30形成不透水的密封。通过导电元件50提供贯穿馈通件10的导电路径，其与壳体102电绝缘。
对于诸如陶瓷之类的脆性材料，一般假设应力体积(stressed volume)中最严重的缺陷导致失效(韦伯假设)。由于这个应力状态，热应力的陶瓷材料中最多断裂的源头可被关联至表面缺陷。基于线弹性断裂力学，应力强度因子，K，必须要大于裂纹将要传播的材料的断裂韧度，KC。应力强度因子，K，取决于瑕疵尺寸和几何形状、以及所施加的应力。在不变的应力下，如果缺陷的尺寸大于临界尺寸，裂纹将传播。因此，可将表面质量视为脆性结构(具体地是陶瓷共烧部件)的可靠性的要素。
电子诸如性医疗设备100中的馈通组件10中的绝缘体20的表面质量一般地仅被规定为表面粗糙度，因为其一般和瑕疵尺寸有联系。然而，在不想受制于理论的前提下，从断裂和机械的角度而言相信，并不是表面粗糙度，而是瑕疵尺寸确定了经铜焊的陶瓷组件的可靠性。
绝缘体20的表面质量，且特别是绝缘体20的将要由液体金属铜焊材料30铜焊的表面18和22的表面质量，可被操作以具有表面质量，当其高于特定阈值(临界瑕疵尺寸)的表面质量时，会积极地影响绝缘体20和箍11以及导电元件50之间的密封。一般在生坯处理或烧结过程中引入陶瓷中的瑕疵。表面缺陷的第二个源可追踪回烧结之后的硬加工，此时组件获得其最终的几何形状以及表面加工。硬加工对于陶瓷的强度而言是关键的，因为可将表面瑕疵消除或引入。实验性观察已经示出在表面粗糙度和表面瑕疵之间存在一般的相关性。这些实验展示出具有较小表面粗糙度值的样本具有较高的断裂强度。
表面瑕疵弱化陶瓷绝缘体20且能使裂纹传播。对于馈通组件应用，导电元件50、绝缘体20和箍11之间的密封是电子医疗设备100中的基本和必要的组成部分。由于植入性电子设备100的可靠性大部分取决于馈通组件10的组件的密封，这些密封的整体性具有首要的重要性。一般地，陶瓷绝缘件20、铜焊材料30和箍11具有不同的热和机械性质。因此，在铜焊之后的冷却过程中残余应力增大。系统中残余应力的方向和大小取决于热膨胀的系数、杨氏模量以及所有所涉及的材料的其他热-机械性质。
在本教示的示例性实施例中，提供生物相容的、非导电的、高温绝缘体20用在例如植入性电子医疗设备100中所使用的馈通组件10中。如上所述，医疗设备100可包括提供电刺激给心律不齐的心脏或神经组织的心脏起搏器的植入性脉冲发生器、植入性除颤器、植入性心律转变器、植入性起搏-心律转变-除颤器(PCD)、植入性化学/化学生物传感器(如，葡萄糖传感器)、耳蜗植入物、植入性药物-药剂或代谢物传递设备(如，胰岛素泵)、以及执行体内诊断监测和遥测的植入性医疗设备。绝缘体20可由不导电的高温材料制成，优选地为陶瓷材料、或者是用包括陶瓷材料在内的外层涂覆或具有包括陶瓷材料在内的外层的非陶瓷材料的组合。在示例性实施例中，绝缘体20可包括氧化铝、硅石、一氮化硼、金刚石、玻璃、红宝石、兰宝石、锆石、氧化锆、氧化锆增韧的氧化铝、氮化硅、碳化硅、氧化硅、以及其组合。特别有益的材料是共烧的氧化铝，其中包括电绝缘的氧化铝和诸如铱、铌、钯、钽、钛、铂、钨、钼之类的导电耐热金属、或者其组合的陶瓷封装在形成密封系统的一个公共步骤中被烧结。在这样的绝缘体20中，不需要将导电元件50铜焊至绝缘体20，因为导电耐热金属用作导电元件50。
本教示的绝缘体20被制造为具有特定的表面质量。该特定的表面质量是一个这样的表面质量，其中位于绝缘体-箍界面16和绝缘体-导电元件界面24的铜焊表面18和22(即，铜焊区域)有数个具有特定尺寸的裂纹，该尺寸包括宽度、长度和深度中的任何一个均低于某个阈值。具有预确定的绝缘体表面质量提供了可被用于密封上述电子植入性设备100的馈通组件的绝缘件20。
铜焊的接合中的残余应力取决于热膨胀系数、杨氏模量、以及所涉及的材料的诸如蠕变或驰豫特性之类的其他机械性质。此外，应力受到金相的屈服强度的限制。通过采样距离粗糙度图表上的等分线(mean line)标准长度的一部分可确定算术(arithmetic)表面粗糙度(Ra)。参看图2，等分线位于笛卡尔坐标系上，其中等分线在x轴的方向上运行且幅度是y轴。全部所扫描的区域是350μm x 250μm，带有Ra值为～0.90μm。来自这个区域的上述线轮廓给出峰值-到-线的值～17μm或约20xRa。可以微米或纳米(μm&nm)来表达这个算术表面粗糙度。在计算断裂力时，Griffith(Griffith，A.A.，“The Phenomena ofRupture and Flow in Solids.(固体中破裂和流动的现象)”PhilosophicalTransactions(哲学论文集)，A系列，221卷，伦敦物理学会，1920，163-198页，其整体结合于此)主张断裂并不是从原始表面开始的，而是从该表面上之前存在的瑕疵(被称为“Griffith瑕疵”)开始的。
诸如高温玻璃和液相或固态烧结和共烧的陶瓷之类的脆性固体严重地被表面中的尖缺口或瑕疵所减弱，因为这些缺陷(对于裸眼而言几乎是不可见的)产生非常高的应力集中。如果应力强度因子超过材料的断裂韧度，玻璃和陶瓷中的裂纹和表面瑕疵传播。在之前的研究的基础上，Griffith模制了静态裂纹作为可逆的热力学系统。在最小化了系统的全部自由能量的配置中，裂纹处于平衡状态中且，因此，处于扩展的边缘。系统中的全部能量U为：
U＝Us+Um (式1)
其中Um是机械能(弹性介质中存储的应变势能和外部所施加的装载系统的势能之和)，且Us是在创建新的裂纹平面中所耗费的自由能。因此，Um支持裂纹扩展，Us而反对它。平衡要求dU/da＝0被认为是Griffith能量平衡概念，其中a是裂纹长度。由此，Griffith计算出瞬间破坏发生的临界条件如下：
其中σf是破坏应力、E是杨氏模量、γ是是特定的自由表面能量、以及ac是裂纹生长的临界裂纹长度。
采用Griffith定理：
其中KIC是用兆帕乘以米的平方根形式表达的平面应力断裂韧度，σf定义了单位为兆帕(MPa)的所施加的均匀的应力，以及ac定义了单位为米的开始裂纹的最终破坏的尺寸(或者临界瑕疵尺寸)。经常地，值π被乘以几何形状因子，其接近于一(unity)。对于下文所呈现的所有估算，几何形状因子被假设为等于一。对于含有氧化铝的示例性陶瓷绝缘体20，如果断裂韧度KIC＝3MPa m0.5且起作用的应力σ＝300MPa存在，计算出含有临界瑕疵尺寸为≈32μm的阈值。这可以是尖锐裂纹在300MPa的最大主应力的瞬间破坏的临界瑕疵。实际上，小于临界瑕疵尺寸的裂纹可在不造成破坏的情况下传播，直到裂纹达到临界尺寸。图3是氧化铝陶瓷绝缘体的扫描电子显微图，示出大于30μm到70μm的临界瑕疵尺寸的各种表面破裂。
在具有在0.5到1.5μm之间的Ra的经加工的表面中，常常发现峰值到谷底距离，其相比Ra而言在幅值上大了一个数量级。还常常发现相比Ra而言在幅值上大了2个数量级的峰值到谷底距离。这些几何形状特征可作为断裂力学意义上的瑕疵。对于粗略在200到300MPa之间的估计的设计应力、以及在30到70μm之间的相关联的临界瑕疵尺寸，分别应该避免大于30或70μm的峰值到谷底距离。操作本教示的绝缘体20以具有稳固的铜焊接合的阈值表面最终要求；即，绝缘体的一个或多个侧上的铜焊区域具有小于1.5μm、小于1.4μm、小于1.3μm、小于1.2μm、小于1.1μm、小于1.0μm、小于0.9μm、小于0.8μm、小于0.7μm、小于0.6μm、或者小于0.5μm、的表面粗糙度Ra(对于被铜焊的绝缘体20的任何表面18和22)。图4是无大于30μm的临界瑕疵尺寸的表面裂纹的氧化铝绝缘体的扫描电子显微图。
当将图2的绝缘体和图4的绝缘体相比较时，可看出图4的绝缘体相对于图3中所示的绝缘体具有相当地更平滑的表面。由于图3的绝缘体具有大于30-70μm的临界瑕疵尺寸的长度的裂纹，在铜焊处理过程中、或者在医疗设备100中的馈通组件100的使用过程中，图3的绝缘体具有密封失效的相当大的可能性。反之，含有平滑表面、没有具有30-70μm的临界瑕疵尺寸的裂纹的图4的绝缘体在铜焊处理中将令人满意地接合至铜焊材料30，且在医疗设备100中的馈通组件100的使用过程中，具有相当小的可能性失效。
用于确定绝缘体20的表面特性的方法是本领域是已知的。示例性技术可包括共焦显微镜技术、电容、电子显微镜技术和干涉计分析，诸如使用从美国Veeco Instruments，Tucson商业地可获得的Veeco WYKO NT3300干涉显微镜的白光干涉计分析。可使用数个干涉测量技术来确定陶瓷绝缘体的表面质量、Ra值、以及表面裂纹的尺寸，这些技术包括在Harasaki，A.等的(2000)“Improved Vertical Scanning Interferometry(改进的垂直扫描干涉测量)”Appl.Opt.(应用光学)39：2107-2115，其整体结合于此，中所描述的相移干涉测量、垂直扫描干涉测量和增强的可视干涉测量。
生物相容的、不导电的、高温绝缘体
本教示提供馈通组件，该馈通组件含有高温生物相容的不导电绝缘体材料，其包括高温玻璃和液相或固态烧结和共烧的陶瓷绝缘体，其至少在可操作地设置在位于绝缘体20和箍11之间的界面16、和位于绝缘体20和导电元件24之间的界面24中的绝缘体铜焊区域上没有大于30μm的表面裂纹。
含有上述表面特性的绝缘体20可由生物相容的高温材料制成，包括陶瓷和高温玻璃。在制造陶瓷绝缘体中有用的一些材料可包括氧化铝、共烧的氧化铝、锆石、氧化锆、金刚石、玻璃、红宝石、兰宝石、氧化锌、一氮化硼、氧化锆增韧的氧化铝、氧化硅、碳化硅、氮化硅、以及其组合。高温玻璃可包括硼-氧化铝、硼-铝矽酸盐、和/或硼-硅酸盐-类型玻璃中的一个或多个，其带有不同范围的热膨胀，以合适地匹配用于匹配金属箍11的导电材料，其可包括铌、钛、钛合金(诸如铌-钛、钛-6Al-4V或钛-钒)、铂、钼、锆、钽、钒、钨、铱、钯、镍超合金、镍-铬-钴-钼合金、以及其混合物与组合。在本教示的示例性实施例中，液相或固态烧结的和共烧的陶瓷绝缘体20一般具有低于用在箍11中的导电材料的热膨胀系数10％-20％的热膨胀系数。
制造共烧的陶瓷绝缘体的方法
在示例性实施例中，可通过将带式锻造的(tape casted)氧化铝的印刷电路基板安装在框架上而制造陶瓷绝缘体20。穿透得到通孔通路，可将通路充满铂金属膏且丝网印刷表面金属化。其他金属化材料是铱、钼、铌、钯、钽、钛、钨或其组合。可碾压独立基板，然后烧制。接着，可使用切割来分离独立部件。可通过研磨来制造半圆端面。可使用横切超准确研磨，根据制造商的标准和指令使用Studer S35研磨器，来在Absolute Grinding Company公司，Cleveland，OH，美国的CNC研磨器上获得部分有效的绝缘体。任选地，可通过超精细抛光移除大于30μm到70μm的表面裂纹，获得小于1.5μm的表面粗糙度。附加地，体材料应该没有大于30-70μm的瑕疵，因为它们可通过加工操作而被暴露。
可使用任何商业抛光机器，诸如商业地可获得(例如，Struers RotoPol 35，Struers公司，Cleveland，OH，美国)的抛光机器来抛光绝缘体20到期望的/指定的表面质量(即，至少在绝缘体20的铜焊区域上不具有大于根据式3计算出的临界瑕疵尺寸的裂纹尺寸的表面裂纹)。可分别在布(cloth)抛光轮转速为150rpm且采样转速为40rpm的情况下进行陶瓷馈通绝缘体20的抛光。接着施加3μm和0.05μm的金刚石悬浮液(Kemet International有限公司，Maidstone，Kent，英国)和含有乙醇的高质量润滑剂(DP-Lubrication Blue，Struers公司，Cleveland，OH，美国)。绝缘体20和布之间的所施加的接触力可从约20N到约80N之间变化。可在从约1分钟到约60分钟内变化的时间段内进行抛光。
可使用商业建议的抛光工艺来抛光高温玻璃绝缘体20，包括在每个步骤粗抛光、中度抛光和终抛光达30秒。在逐减的砂尺寸的进度表上可采用三个不同的砂纸。对于粗抛光可使用具有气垫金属板的3μm SiC纸，对于中间抛光可采用具有金属板的0.1μm金刚石纸，且对于终抛光可采用具有橡皮平板的0.05μm氧化铝纸。在每一个步骤中，可采用91％体积的异丙醇作为冷却剂。在滚筒抛光过程中可将尖锐边缘变圆。
上述抛光过程获得这样的表面质量：在成型的绝缘体20的待铜焊的表面18和22上没有大于期望的70μm或更小临界瑕疵尺寸的裂纹。抛光步骤的结果可使用表面分析工具的一个或多个来验证，包括共焦显微镜技术、电容、电子显微镜技术和干涉计分析。至少对于含有氧化铝的陶瓷绝缘体。可进行进一步的抛光来移除例如，在铜焊接合区域大于70μm的临界瑕疵尺寸的任何表面裂纹。当考虑到绝缘体的起作用的应力时，如果裂纹尺寸大于对于这个具体的绝缘体材料的临界瑕疵尺寸，可需要移除小于70μm的裂纹。
制造陶瓷-金属馈通件的方法
用于制造植入性电子医疗设备馈通件的方法在本领域是已知的。例如，授权给Marshall等人的美国专利No.6,903,268和No.6,951,664以及授权给Taylor等人的美国专利No.6,855,456说明了形成与制造生物相容的高温材料馈通件的各种方法。示例性馈通件10可合并液相或固态烧结或共烧的陶瓷绝缘体以及高温玻璃绝缘体。此外，干净的共烧陶瓷绝缘体可用金属膜在提供铜焊金属浸润的铜焊表面18和22上涂覆。不论如何，本教示的陶瓷绝缘体20在被放入火放在金属箍11之前、以及在添加固态金预成型(即，铜焊材料30)之前，应该具有在1.0μm到1.5μm之间的表面粗糙度。此后，可将组件10加热至预确定的温度(如，在真空高温炉中加热至略高于铜焊材料30(商业地可以是纯金)的熔化温度)。最后，将炉子冷却至室温，把最终的组件10移除。
使用生物相容的、不导电的、高温绝缘体的方法
本教示的生物相容的、不导电的、高温绝缘体在制造对密封泄漏具有减少可能的馈通件组件方面提供了优势，特别是在绝缘体、箍和电接触片被铜焊且受到热应力作用之后。一般地，本教示的植入性电子医疗设备可结合各种馈通组件设计，包括具有甚至是以阵列格式的一个或多个电接触片(如，两个或更多)的馈通组件。具有使用本教示的馈通组件屏蔽电磁干扰的多个电接触片能实现复杂的电生理学应用(诸如用于感测生理学参数)用作刺激电极等。起搏器是最常见地结合一个或多个引线操作的，用于将来自起搏器的心脏刺激脉冲传递到病人的心脏，以及用于将来自心脏的电心脏信号传递到起搏器的感测电路。至少两个不同类型的起搏器引线，单极型和双极型，是众所周知且被使用的。
上文关于各实施例的描述都是为了说明和描述的目的。并非旨在穷尽或限定本发明。特定实施例的单独的元件或特征一般并不限于该特定实施例，而是在适用的情况下可以互换并可用在选定的实施例中，即使未具体示出或描述。同一元件或特征也可以按许多方式进行改变。这种改变并不被视为偏离本发明，所有这种修改都旨在被包括在本发明的范围之内。
Claims (14)
1.一种馈通组件，包括：
金属箍；
在所述箍和所述绝缘体之间的界面处与所述金属箍接合的、生物相容的、不导电的、高温的、共烧的绝缘体，所述绝缘体包括在所述界面处的第一表面和在所述绝缘体内的第二表面；以及
在所述第二表面处设置的至少一个导电元件，
其中所述绝缘体的至少所述第一表面无大于30μm的表面裂纹。
2.如权利要求1所述的馈通组件，其特征在于，还包括在所述箍和所述绝缘体之间的所述界面处的、密封所述界面的铜焊材料，所述铜焊材料包括其熔点小于所述箍、所述导电元件、以及所述绝缘体的熔点的材料。
3.如权利要求1所述的馈通组件，其特征在于，所述绝缘体包括选自以下组的至少一个：陶瓷材料、高温玻璃、以及其组合。
4.如权利要求1所述的馈通组件，其特征在于，所述绝缘体包括选自以下组的至少一个：氧化铝、共烧的氧化铝、一氮化硼、金刚石、玻璃、红宝石、兰宝石、碳化硅、氮化硅、二氧化硅、锆石、氧化锆、氧化锆增韧的氧化铝、以及其组合。
5.如权利要求1所述的馈通组件，其特征在于，所述导电元件包括选自以下组的至少一个：铱、钼、铌、钯、铂、钽、钛、钨、或其组合。
6.如权利要求1所述的馈通组件，其特征在于，所述箍包括选自以下组中的至少一个：铌、钛、铌-钛合金、钛6Al-4V合金、钛-钒合金、铂、铱、钼、锆、钽、钒、钨、钯、镍超合金、镍-铬-钴-钼合金、以及其合金、混合物、及其组合。
7.如权利要求1所述的馈通组件，其特征在于，至少所述第一表面具有小于0.5μm的表面粗糙度。
8.一种医疗设备，包括：
密封的壳体；
用于将引线连接至在所述壳体内部的电子组件的连接件模块；以及
权利要求1所述的馈通组件，所述馈通组件位于所述连接件模块和所述壳体之间，且将所述引线连接至所述电子组件。
9.用于制造植入性电子医疗设备的馈通组件的方法，所述方法包括：
抛光生物相容的、不导电的、高温、共烧的绝缘体的至少外表面，以使所述外表面无大于30μm的表面裂纹；
提供具有外表面和内腔表面的金属箍；
在所述金属箍中设置所述绝缘体，以使所述外表面设置在所述内腔表面处以提供所述箍和所述绝缘体之间的界面；以及
用铜焊材料铜焊所述内腔表面和所述外表面的至少一部分。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括抛光所述绝缘体的所述外表面以使所述外表面具有小于0.5μm的表面粗糙度。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述抛光步骤包括粗抛光步骤、中间抛光步骤、和精细抛光步骤。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述粗抛光步骤包括用3μmSiC纸抛光所述绝缘体，所述中间抛光步骤包括在所述粗抛光步骤之后用0.1μm金刚石纸抛光所述绝缘体，以及所述精细抛光步骤包括在所述中间抛光步骤之后用0.05μm氧化铝纸抛光所述绝缘体。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述抛光步骤包括用抛光机器抛光所述绝缘体。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述抛光机器相继使用3μm和0.05μm的金刚石混悬液抛光所述绝缘体。
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