CN107982637A - 植入式医疗器件的制造方法、植入式医疗器件及对准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种植入式医疗器件的制造方法、植入式医疗器件及对准装置，植入式医疗器件的制造方法包括：提供具有生物兼容性的植入式封装体，植入式封装体包括封装基板，封装基板的表面嵌设多个间隔排列的导电柱；提供具有生物兼容性的植入式刺激电极，植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于主体相对两端的刺激端与粘接端，多条的金属线连接刺激端与粘接端，粘接端内对应每一条金属线设有导接通孔；将粘接端贴合于封装基板的表面上，多个导接通孔与多个导电柱一一对准；对准所述导接通孔，并在所述导接通孔处进行焊接以形成焊点，使所述封装基板上所述导电柱与所述植入式刺激电极上的所述金属线电连接。
Description
技术领域
本发明涉及植入式医疗器械技术领域，特别涉及一种植入式医疗器件的制造方法及植入式医疗器件。
背景技术
如今，人身体的部分器官会因各种原因而发生疾病，最终影响正常的生活水平。随着医疗器械技术迅速发展，通过功能性修复的方式恢复病人的部分身体功能，达到治疗疾病或者延长寿命的目的已经得到广泛的应用。功能性修复的方法需要在人体体内植入医疗器械，从而用于替代有疾病的器官，发挥疾病器官的功能和作用。然而，目前的可植入医疗器械存在长期不稳定性，且容易丧失其功能的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植入式医疗器件的制造方法、植入式医疗器件及对准装置，所述植入式医疗器件的制造方法能够制备一种高稳定性，且使用寿命长的植入式医疗器件。
一种植入式医疗器件的制造方法，其包括：
提供具有生物兼容性的植入式封装体，所述植入式封装体包括封装基板，所述封装基板的表面嵌设多个间隔排列的导电柱；
提供具有生物兼容性的植入式刺激电极，所述植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条所述金属线连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应每一条所述金属线设有导接通孔；
将所述粘接端贴合于所述封装基板的表面上，多个所述导接通孔与多个所述导电柱一一对准；
对准所述导接通孔，并在所述导接通孔处进行焊接以形成焊点，使所述封装基板上所述导电柱与所述植入式刺激电极上的所述金属线电连接。
其中，在所述步骤“提供具有生物兼容性的植入式刺激电极，所述植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条所述金属线连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应每一条所述金属线设有导接通孔”包括：所述导接通孔包括依次连接的第一孔区和第二孔区，所述第一孔区的直径大于所述第二孔区的直径，位于所述第一孔区与所述第二孔区之间形成一围绕所述导接通孔的电极焊盘，所述电极焊盘与所述导接通孔电连接，以使所述焊点与所述金属线电连接。
其中，在所述步骤“提供具有生物兼容性的植入式刺激电极，所述植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条所述金属线连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应每一条所述金属线设有导接通孔”包括：在所述粘接端的表面且位于所述导接通孔周缘形成覆盖所述导接通孔内周壁的电极焊盘；所述电极焊盘与所述导接通孔电连接，以使所述焊点与所述金属线电连接。
其中，在所述步骤“在所述粘接端的表面且位于所述导接通孔周缘形成覆盖所述导接通孔内周壁的电极焊盘，所述电极焊盘与导接通孔电连接，以使所述焊点与所述金属线电连接”包括：在所述电极焊盘的内侧面形成辅助导流区及与所述辅助导流区连接的导流区，所述辅助导流区的轴截面两端为弧形；所述辅助导流区的底面直径与导流区的直径相同。
其中，在所述步骤“提供具有生物兼容性的植入式封装体，所述植入式封装体包括封装基板，封装基板的表面嵌设多个间隔排列的导电柱”包括：在每个所述导电柱的表面形成一封装基板焊盘，所述封装基板焊盘凸出于所述封装基板的表面，且固定于所述导电柱周缘的所述封装基板的表面上；所述封装基板焊盘与所述焊点连接。
其中，在所述步骤“在每个所述导电柱的表面形成一封装基板焊盘，所述封装基板焊盘凸出于所述封装基板的表面，且固定于所述导电柱周缘的所述封装基板的表面上；所述封装基板焊盘与所述焊点连接”还包括：在所述封装基板焊盘的表面内凹形成凹槽，所述焊点填充满所述凹槽。
其中，在所述步骤“对准所述导接通孔，并在所述导接通孔处进行焊接以形成焊点，使所述封装基板上所述导电柱与所述植入式刺激电极上的所述金属线电连接”包括：
将金属丝一端通过超声波熔化形成金属球，并焊入所述导接通孔中，以使所述植入式封装体与所述植入式刺激电极电连接。
其中，在所述步骤“将金属丝一端通过超声波熔化形成金属球，并焊入所述导接通孔中，以使所述植入式封装体与所述植入式刺激电极电连接”包括：对焊入所述导接通孔内的金属球进行加压或吹气。
其中，在所述步骤“对焊入所述导接通孔内的金属球进行加压或吹气”还包括：对所述粘接端的表面进行打磨抛光。
其中，所述植入式封装体及植入式刺激电极的气密性满足氦气泄漏率小于1×10- 9Pa·m3/s。
本发明提供一种植入式医疗器件，其包括：具有生物兼容性的植入式封装体与植入式刺激电极；所述植入式封装体包括封装基板，所述封装基板的表面嵌设多个间隔排列的导电柱；所述植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条的所述金属线连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应的每一条所述金属线设有导接通孔，所述导接通孔内设有焊点，每一所述导电柱与每一条所述金属线通过所述焊点电连接，以实现所述植入式封装体与植入式刺激电极电连接。
本发明提供一种对准装置，其包括：X轴移动调节部、Y轴移动调节部、Z轴移动调节部、旋转调节部、焊接台及与所述焊接台相对间隔设置的固定台；所述X轴移动调节部、Y轴移动调节部和Z轴移动调节部依次层叠固定于所述固定台的一端，以分别调节所述固定台沿着所述对准装置的X轴、Y轴及Z轴方向移动，所述旋转调节部固定于所述焊接台的底部，以旋转调节所述焊接台；所述固定台的另一端表面固定植入式刺激电极，所述焊接台的表面固定植入式封装体，且所述植入式刺激电极的粘接端延伸出所述固定台并贴附于所述焊接台上的所述植入式封装体的表面上，以使所述植入式刺激电极的粘接端的导接通孔与所述植入式封装体的导电柱对准。
本发明的有益效果如下：通过焊点将植入式刺激电极的粘接端的金属线与植入式封装体的导电柱实现电连接，从而实现植入式刺激电极与植入式封装体的电连接。此外，为了增加植入式刺激电极与植入式封装体连接的牢固度，通过在导电柱的表面形成封装基板焊盘以及在导接通孔中形成电极焊盘来增加植入式刺激电极与植入式封装体的连接面积。因此，所述植入式医疗器件的制作方法可以制备一种具有长期稳定性，性能优越的生物兼容性的植入式医疗器件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请的植入式医疗器件的结构示意图。
图2是图1的粘接端与植入式封装体连接的结构示意图。
图3是本申请的对准装置的结构示意图。
图4是本申请的植入式医疗器件的制造方法的流程示意图。
图5是图4步骤S10的植入式封装体的俯视结构示意图。
图6是图4步骤S10的植入式封装体的截面结构示意图。
图7是图4中步骤S10的部分流程示意图。
图8是图7所示步骤形成的封装基板焊盘与封装基板连接的截面结构示意图。
图9是图7中步骤S11的部分流程示意图。
图10是图9所示步骤形成的凹槽与封装基板连接的截面结构示意图。
图11是图4中步骤S20的植入式刺激电极的俯视结构示意图。
图12是图11中步骤S20的部分流程示意图。
图13是图12所示步骤形成的电极焊盘的截面结构示意图。
图14是图11中步骤S20的另一种部分流程示意图。
图15是图14所示步骤形成的电极焊盘的截面结构示意图。
图16是图14中步骤S22的部分流程示意图。
图17是图16所示步骤形成的电极焊盘的截面结构示意图。
图18是图4中步骤S40的部分流程示意图。
图19-23是本申请的植入式封装体与植入式刺激电极的连接的截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，图1为本申请一较佳实施方式中提供一种植入式医疗器件100。所述植入式医疗器件100用于植入式医疗器械，包括心脏起搏器、脑起搏器、人工耳蜗和人造视网膜等。所述植入式医疗器件100能够满足长期植入人体内，并替代人体器官的功能，从而解决恢复病人的部分身体功能，达到治疗疾病或延长寿命的目的。
所述植入式医疗器件100包括：具有生物兼容性的植入式封装体10与植入式刺激电极20。所述植入式封装体10包括封装基板12，封装基板12的表面嵌设多个间隔排列的导电柱11。植入式刺激电极20包括设有多条间隔排布的金属线22的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条的所述金属线22连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端对应的每一条所述金属线22设有导接通孔21，所述导接通孔21内设有焊点，每一所述导电柱11与每一条所述金属线22通过焊点电连接，以使所述植入式封装体10与植入式刺激电极20实现电连接。植入式医疗器件100能够在人体内达到长期的稳定性，避免植入式刺激电极20与植入式封装体10脱落，也能够显著地增强植入式医疗器件100的气密性，避免产生对人体产生伤害。
请参阅图3，本发明提供一种对准装置30，包括：X轴移动调节部31、Y轴移动调节部32、Z轴移动调节部33、旋转调节部34、焊接台36及与所述焊接台36相对间隔设置的固定台35。X轴移动调节部31、Y轴移动调节部32和Z轴移动调节部33依次层叠固定于所述固定台35的一端，以分别调节所述固定台35沿着所述对准装置30的X轴、Y轴及Z轴方向移动，所述旋转调节部34固定于所述焊接台36的底部，以旋转调节所述焊接台36；所述固定台35的另一端表面固定植入式刺激电极20，所述焊接台36的表面固定植入式封装体10，且所述植入式刺激电极20的粘接端延伸出所述固定台35并贴附于所述焊接台36上的所述植入式封装体10的表面上，以使所述植入式刺激电极20的粘接端的导接通孔21与所述植入式封装体10的导电柱11对准。
如图3所示，所述固定台35能够沿对准装置30的X轴方向(图中所示的前后方向)进行移动。所述X轴方向包括X轴正方向及X轴负方向。本实施例中，所述X轴正方向为图15所示的朝前的方向，所述X轴负方向为图15所示的朝后的方向。所述固定台35能够沿对准装置30的Y轴方向(图中所示左右方向)进行移动。所述Y轴方向包括Y轴正方向及Y轴负方向。本实施例中，所述Y轴正方向为图15所示的朝右的方向，所述Y轴负方向为图15所示的朝左的方向。所述固定台35能够沿对准装置30Z轴方向移动，所述Z轴方向包括Z轴正方向及Z轴负方向。本实施例中，所述Z轴正方向为图15所示的朝上的方向，所述Z轴负方向为图15所示的朝下的方向。
请参阅图4，本申请一较佳实施方式中提供一种植入式医疗器件的制造方法的流程图。所述植入式医疗器件的制造方法主要用于制备上述植入式医疗器件100，以使植入式医疗器件100更加稳定，避免在使用过程中丧失使用功能，从而延长植入式医疗器件100的使用寿命。
本实施例中，所述植入式医疗器件的制造方法包括但不仅限于包括步骤S10、步骤S20、步骤S30、步骤S40，各个步骤详细介绍如下：
步骤S10提供具有生物兼容性的植入式封装体10，植入式封装体10包括封装基板12，封装基板12的表面嵌设多个间隔排列的导电柱11。请参阅图5-6。
其中，具有生物兼容性的植入式封装体10的含义是指满足ISO 10993.5，ISO10993.10，ISO 10993.6，ISO 10993.6，ISO 10993.3的国际标准要求的植入式封装体10。植入式封装体10满足气密性满足氦气泄漏率小于1×10-9Pa·m3/s。
本实施例中，植入式封装体10的形状为圆柱体，这样可以避免因植入式封装体10的表面存在尖端而伤害到人体内的器官。在其他实施例中，植入式封装体10也可为其他形状，本申请不作限定。封装基板12包括相对设置的第一表面121和第二表面122。请参阅图2。其中，“相对”的含义是指互相对立的，本实施例中指的是所述第一表面121和所述第二表面122是互相对立的两个“面”。植入式封装体10还包括连接于封装基板12外侧的金属环、盖于第二表面122的金属盖及位于植入式封装体10内部的电子元件，电子元件与导电柱11电连接。封装基板12的材料可以为但不仅限于于为氧化铝、氧化锆、氮化硅及生物玻璃材料，其纯度大于或等于99％。金属环、金属盖的材料可以为但不仅限于于为钛、铂、铱、钯、铌和钽。本申请对封装基板12、金属环和金属盖的材料不作出限制。封装基板12的直径为6～15mm，厚度为0.3～0.8mm，具体根据实际情况设置。电子元件通过封装技术及半导体制备工艺固定于植入式封装体10内部。金属环和金属盖通过真空钎焊、真空扩散焊、激光焊接技术连接于所述封装基板12上。具体连接方式可以根据实际情况灵活设计。
本实施例中，导电柱11为圆柱体，且导电柱11的个数为十个。在其他实施例中，导电柱11的形状及个数不作限定。导电柱11通过填充技术嵌入所述封装基板12内，所述填充技术可以为但不仅限于于为镶嵌技术、磁控溅射技术、热蒸镀技术或者丝网印刷技术。导电柱11的材料可以为但不仅限于于为钛、铂、铱、钯、铌和钽。本申请对所述填充技术及导电柱11的材料不作出限制。
可选的，在步骤S10“提供具有生物兼容性的植入式封装体10，所述植入式封装体10包括封装基板12。封装基板12的表面嵌设多个间隔排列的导电柱11”包括：
步骤S11在每个所述导电柱11的表面形成一封装基板焊盘13，所述封装基板焊盘13凸出于所述封装基板12的表面，且固定于所述导电柱11周缘的所述封装基板12的表面上；所述封装基板焊盘13与所述焊点连接。请参阅图7-8。
其中，封装基板焊盘13的材料可以为但不仅限于为钛、铂、铱、钯、铌和钽，以实现封装基板焊盘13与导电柱11的电连接。本申请对封装基板焊盘13的材料不作出限制。本实施例中，封装基板焊盘13可以为但不仅限于为圆柱体。封装基板焊盘13可通过磁控溅射技术、热蒸镀技术或者丝网印刷技术形成。通过在导电柱11形成一封装基板焊盘13有助于增大与植入式刺激电极20的连接区域，使得植入式封装体10与植入式刺激电极20更牢固地连接。此外，也有助于工作人员观察导电柱11的位置，且更便捷地将植入式封装体10与植入式刺激电极20连接。
可选的，在步骤S11“在每个所述导电柱11的表面形成一封装基板焊盘13，所述封装基板焊盘13凸出于所述封装基板12的表面，且固定于所述导电柱11周缘的所述封装基板12的表面上；所述封装基板焊盘13与所述焊点连接。”包括：
步骤S11a在所述封装基板焊盘13的表面内凹形成凹槽14，所述焊点填充满所述凹槽14。请参阅图9-10。
本实施例中，所述凹槽14的形状可以为但不仅限于为圆柱体。当在后续焊接过程中，熔化后的焊材进入凹槽14内，并填充所述导接通孔21，且熔化后的焊材也将电极焊盘23的底面与封装基板焊盘13相互连接，这样通过凹槽14可以进一步增大封装基板焊盘13与所述植入式刺激电极20的连接区域，从而增大植入式封装体10与植入式刺激电极20连接的牢固度。此外，也避免熔化后的焊材溢流出凹槽14外部，使得凹槽14的外部的表面粗糙存，造成通电时粗糙的表面过度发热而伤害了人体器官。
步骤S20提供具有生物兼容性的植入式刺激电极20，所述植入式刺激电极20包括设有多条间隔排布的金属线22的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条所述金属线22连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应每一条所述金属线22设有导接通孔21。请参阅图11。
本实施例中，所述植入式刺激电极20需要的气密性满足氦气泄漏率小于1×10- 9Pa·m3/s。在粘接端与刺激端的同一侧的表面设有六条金属线22。位于粘接端的六条金属线22的端部各设有一导接通孔21。金属线22的材料可以为但不仅限于于为钛、铂、铱、钯、铌和钽。金属线22的纯度大于或等于99％。例如，当金属线22的材料为铂时，金属线22为纯度大于或等于99％的铂制成。导接通孔21的直径大小为100～230微米，孔径之间的间距小于或等于500微米。刺激端的刺激通道数在1～1000之间。在其他实施例中，金属线22的个数不作出限定。
可选的，在步骤S20“提供具有生物兼容性的植入式刺激电极20，所述植入式刺激电极20包括设有多条间隔排布的金属线22的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条所述金属线22连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应每一条所述金属线22设有导接通孔21。”包括：
步骤S21所述导接通孔21包括依次连接的第一孔区211和第二孔区212，所述第一孔区211的直径大于所述第二孔区212的直径，位于所述第一孔区211与所述第二孔区212之间设有一围绕所述导接通孔21的电极焊盘23，所述电极焊盘23与所述导接通孔21电连接，以使所述焊点与所述金属线22电连接。请参阅图12-13。
通过在粘接端上设置电极焊盘23，增加了金属线22与导电柱11的焊接面积，从而使得工作人员更便捷地将金属线22与导电柱11实现焊接，也能够增强金属线22与导柱柱11的牢固度。
或者,
步骤S22在所述粘接端的表面且位于所述导接通孔21周缘形成覆盖所述导接通孔21内周壁的电极焊盘23；所述电极焊盘23与所述导接通孔21电连接，以使所述焊点与所述金属线22电连接。请参阅图14-15。
本实施例中，电极焊盘23的材料可以为但不限于为钛、铂、铱、钯、铌和钽，以实现电极焊盘23与金属线22的电连接。电极焊盘23的形状可以为但不限于为圆柱体。通过在导接通孔21内形成一电极焊盘23有助于增大与植入式封装体10的连接区域，使得植入式封装体10与植入式刺激电极20更牢固地连接。此外，也有助于后续焊接过程中更便捷地将植入式封装体10与植入式刺激电极20连接，避免焊接过程中，金属线22的一端与导电柱11接触不稳定，也避免焊接过程中金属线22的一端发生损坏，影响性能。
进一步的，在步骤S22“在所述粘接端的表面且位于所述导接通孔21周缘形成覆盖所述导接通孔21内周壁的电极焊盘23；所述电极焊盘23与所述导接通孔21电连接，以使所述焊点与所述金属线22电连接。”包括：
步骤S22a在所述电极焊盘23的内侧面形成辅助导流区231及与所述辅助导流区231连接的导流区232，所述辅助导流区231的轴截面两端为弧形；所述辅助导流区231的底面直径与导流区232的直径相同。请参阅图16-17。
本实施例中，在后续的焊接过程中，金属球通过辅助导流区231，可以有效地将熔化后的焊材完全导入导流区232内，并通过导流区232实现导电柱11与金属线22的一端稳定地连接。此外，辅助导流区231也起到导流的作用，避免熔化后的焊材在下压过程中，向导接通孔21外部溢出，影响焊接过程。辅助导流区231的截面两端为弧形，使得容纳熔化后的焊材的体积更大，进一步避免金属球向导接通孔21外部溢出，影响焊接。
步骤S30将所述粘接端贴合于所述封装基板12的表面上，多个所述导接通孔21与多个所述导电柱11一一对准。
如图3所示，通过对准装置30可以准确地将植入式封装体10的多个导电柱11与植入式刺激电极20的多个导接通孔21实现一一对准。具体的，由于导接通孔21的直径大小为100～230微米，孔径之间的间距小于或等于500微米，使得对准装置30需要高精度的调节，才能实现导接通孔21与导电柱11的对准。因此，对准装置的X轴移动调节部31、Y轴移动调节部32、Z轴移动调节部33及旋转调节部34的调节精度为20微米。
其中，所述对准装置30还可以包括图像控制器及摄像头。通过摄像头拍摄导接通孔21的位置，再利用图像控制器显示导接通孔21的位置。这样可以使工作人员更便捷且准确地实现导电柱11与导接通孔21的对准，及植入式刺激电极20的每个导接通孔21的正投影位于每个导电柱11的表面上，实现一一对应。
步骤S40对准所述导接通孔21，并在所述导接通孔21处进行焊接以形成焊点，使所述封装基板12上所述导电柱11与所述植入式刺激电极20上的所述金属线22电连接。
本实施例中，通过引线键合机在植入式刺激电极20的导接通孔21处进行焊接，以实现植入式封装体10与所述植入式刺激电极20电连接。在其他实施例中，也可以通过金丝球球焊机、铂丝球焊机、芯片键合机或者电路板引线机。具体可以根据实际情况设置。通过引线键合机可以实现对微米尺度下的金属线22的溶解与焊接。
本实施例中，在步骤S40“对准所述导接通孔21，并在所述导接通孔21处进行焊接以形成焊点，使所述封装基板12上所述导电柱11与所述植入式刺激电极20上的所述金属线22电连接。”包括：
步骤S41将金属丝一端通过超声波熔化形成金属球，并焊入所述导接通孔21中，以使所述植入式封装体10与所述植入式刺激电极20电连接。请参阅图18。
其中，所述金属丝包括金丝、铂丝或者钛丝。金属丝符合生物兼容性。本实施例中，金属丝的直径为几个微米到几百微米。在其他实施例中，金属丝的直径不作限制。金属丝的纯度大于或等于99％。
利用引线键合机对植入式封装体10和植入式刺激电极20进行焊接。所述引线键合机包括键合机主机、超声波发生器及劈刀，所述键合机主机控制所述超声波发生器发射超声波产生能量以及控制所述劈刀平移移动。具体的，将金属丝固定于所述劈刀上。再利用所述超声波发生器将所述金属丝的一端溶解，以形成一金属球。启动所述劈刀向所述通孔方向移动，以使所述金属球迅速下降，并焊入所述导接通孔21中，所述金属球以使所述导电柱11与位于所述粘接部的所述金属线22电连接。
如图19所示，焊点形成在导接通孔21内，并与导电柱11连接。具体的，超声波熔化金属丝一端而形成的金属球。金属球通过导接通孔21，固定于导电柱11的表面，以实现导电柱11与金属线22电连接。当金属球焊入导接通孔21时，由于植入式封装体10与植入式刺激电极20之间存在间隙，部分金属球将渗入于该间隙内。这有助于增加导电柱11与金属线22连接的牢固度。当金属线22与导电柱11电连接后，植入式刺激电极20便与植入式封装体10便实现电连接。当将所述植入式医疗器件100放入人体器官上，能够保证长期稳定性，延长使用寿命。此外，也能够显著地增加植入式医疗器件100的密封性。
进一步的，如图20所示，焊点形成在导接通孔21内，并与导电柱11上的封装基板焊盘13电连接。具体的，在导电柱11的表面形成一封装基板焊盘13。金属球通过导接通孔21，固定于封装基板焊盘13的表面上，以实现封装基板焊盘13与金属线22的电连接。由于封装基板焊盘13与导电柱11电连接，因此，导电柱11与粘接端的金属线22实现电连接。这样，植入式刺激电极20便与植入式封装体10便实现电连接。因此，通过在导电柱11的表面形成一封装基板焊盘13，进一步增加导电柱11与金属线22的连接面积，从而增加导电柱11与金属线22连接的牢固度，避免植入式医疗器件100在人器官上部件脱落。
进一步的，如图2和图21所示，焊点形成在导接通孔21内，并与导电柱11上的封装基板焊盘13电连接，且焊点连接电极焊盘23与封装基板焊盘13。在植入式刺激电极20与植入式封装体10通过焊点相互连接。具体的，所述焊点填充导接通孔21，并将导接通孔21周缘的电极焊盘23与封装基板焊盘13相互连接。由于电极焊盘23与金属线22电连接，导电柱11便与粘接端的金属线22电连接。这样植入式刺激电极20便与植入式封装体10也实现电连接。因此通过在植入式刺激电极20的设置电极焊盘23有助于进一步增加导电柱11与金属线22的连接面积，这样便进一步增加导电柱11与金属线22一端连接的牢固度。
进一步的，如图22所示，焊点形成在导接通孔21内，并与导电柱11上的封装基板焊盘13及植入式刺激电极20上的电极焊盘23电连接，且焊点填充封装基板焊盘13上凹槽14内。具体的，在封装基板焊盘13的表面形成一凹槽14。金属球通过导接通孔21，固定于封装基板焊盘13的凹槽14内，以将封装基板焊盘13与植入式刺激电极20上的电极焊盘23连接。由于封装基板焊盘13与导电柱11电连接以及电极焊盘23与金属线22电连接，因此，导电柱11与粘接端的金属线22电连接，这样植入式刺激电极20便与植入式封装体10实现电连接。因此通过在封装基板焊盘13的表面形成凹槽14有助于进一步增加导电柱11与金属线22的连接面积，这样便进一步增加导电柱11与金属线22连接的牢固度。
本发明的另一种实施例的第一种实施方式：如图23所示，焊点形成在导接通孔21内，并与导接通孔21内电极焊盘23及导电柱11上的封装基板焊盘13电连接，且焊点填充封装基板焊盘13上凹槽14内。具体的，在所述导接通孔21的内周壁形成一电极焊盘23。所述凹槽14的孔径大于或等于所述导接通孔21的直径，所述电极焊盘23的底面位于所述凹槽14内，所述焊点填充满所述凹槽14。本实施例中，凹槽14的形状可以为但不仅限于为圆柱体。凹槽14的大小等于导接通孔21的大小。由于凹槽14的大小等于所述导接通孔21的大小，使得电极焊盘23的侧面与凹槽14的内侧面刚好持平。当在后续焊接过程中，金属球焊入凹槽14内，并填充所述导接通孔21，且金属球也将电极焊盘23底面与封装基板焊盘13相互连接，这样通过凹槽14可以进一步增大封装基板焊盘13与所述植入式刺激电极20的连接区域，从而进一步增大植入式封装体10与植入式刺激电极20连接的牢固度。此外，也避免金属球溢流出凹槽14外部，增加凹槽14的外部的表面粗糙度，从而造成通电时粗糙的表面过度发热而伤害了人体器官。
本发明的另一种实施例的第二种实施方式，所述凹槽14的孔径小于所述导接通孔21的直径，所述电极焊盘23底面与位于所述凹槽14周缘的所述封装基板焊盘13的表面抵持，所述焊点填充满所述凹槽14。当在后续焊接过程中，金属球焊入凹槽14内，并填充所述导接通孔21，且金属球也将电极焊盘23与封装基板焊盘13相互连接，这样通过凹槽14可以进一步增大封装基板焊盘13与所述植入式刺激电极20的连接区域，从而进一步增大植入式封装体10与植入式刺激电极20连接的牢固度。
在所述步骤S41“将金属丝一端通过超声波熔化形成金属球，并焊入所述导接通孔21中，以使所述植入式封装体10与所述植入式刺激电极20电连接。”包括：
步骤S42对焊入所述导接通孔21内的金属球进行加压或吹气。
具体的，对焊入所述导接通孔21内的金属球进行加压，可以通过增压装置，包括增压泵等。本实施例中，对金属球进行施压的次数不作限定。具体根据实际情况设置。
其中，对焊入所述导接通孔21内的金属球进行加压，有助于增强金属球更加紧密地在导接通孔21中凝固，使得所述植入式封装体10与所述植入式刺激电极20连接更加牢固，避免所述植入式封装体10与所述植入式刺激电极20在长期使用中发生脱离。也可以使得金属球快速填充于植入式刺激电极20与植入式封装体10之间的缝隙中，增加连接牢固度。
在其他实施例中，对焊入所述导接通孔21内的金属球进行吹气，可以通过微型气枪，或者高压喷嘴等。本实施例中，对金属球的吹气次数不作限制。
其中，对焊接后的金属球进行吹气，有助于排出金属球内部的气孔，使得金属球内部更加结实，从而所述植入式封装体10与所述植入式刺激电极20连接更加牢固。
可选的，对金属球进行吹气的方向为平行于导接通孔21的延伸方向向金属球匀速吹气，直至金属球凝固于导接通孔21内。此外，微型气枪的数量不限于一个，也可以为数个。所述微型气枪环绕导接通孔21的周缘设置，当焊接完成后，同时对导接通孔21内金属球进行吹气，从而排出金属球内部的气孔，使得金属球更稳定地凝固于导接通孔21内。进而，更加牢固地将所述植入式封装体10与所述植入式刺激电极20进行连接，以实现植入式医疗器件100在人体的器官内的长期稳定性。
可选的，在步骤S42“对焊入所述导接通孔21内的金属球进行加压或吹气。”还包括：
步骤S43对所述粘接端的焊接表面进行打磨抛光。
由于在导接通孔21内进行焊接后，金属球的大小大于导接通孔21的大小，使得导接通孔21的外部也凝固有部分焊接金属，且焊接金属的表面粗糙，存在数个焊点。这样将严重影响植入式刺激电极20的电学性能，且在焊点处容易发热。这样当植入式医疗器件100植入人的器官内，会对器官产生伤害。因此，需对焊接后的金属球进行打磨及抛光。从而使得粘接端的表面光滑，减小焊点发热对人器官的影响。此外，对粘接端的焊接表面进行打磨抛光也可以提高植入式医疗器件100的美观。
步骤S43还可以包括通过对焊接表面进行化学处理或者喷涂，以及对焊接表面进行清洁、去毛刺、去污渍及去氧化皮等。一方面可以消除焊接表面形成的焊点及毛刺等，获得光滑的表面，也可以使得焊接表面更加美观。
由此，本发明实施例的植入式医疗器件的制造方法100，通过对准装置将植入式刺激电极20的导接通孔21与植入式封装体10的导电柱11准确的对准，并利用引线键合机在植入式刺激电极20的导接通孔21处进行焊接，从而实现植入式刺激电极20与植入式封装体10的电连接。此外，为了增加焊接的牢固度，在导电柱11的表面形成一封装基板焊盘13以及在导接通孔21的上形成电极焊盘23，这样既可以增加焊接的连接面积，又可以避免焊接过程对金属线22的损坏。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，包括：
提供具有生物兼容性的植入式封装体，所述植入式封装体包括封装基板，所述封装基板的表面嵌设多个间隔排列的导电柱；
提供具有生物兼容性的植入式刺激电极，所述植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条所述金属线连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应每一条所述金属线设有导接通孔；
将所述粘接端贴合于所述封装基板的表面上，多个所述导接通孔与多个所述导电柱一一对准；
对准所述导接通孔，并在所述导接通孔处进行焊接以形成焊点，使所述封装基板上所述导电柱与所述植入式刺激电极上的所述金属线电连接。
2.根据权利要求1所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤“提供具有生物兼容性的植入式刺激电极，所述植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条所述金属线连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应每一条所述金属线设有导接通孔”包括：所述导接通孔包括依次连接的第一孔区和第二孔区，所述第一孔区的直径大于所述第二孔区的直径，位于所述第一孔区与所述第二孔区之间形成一围绕所述导接通孔的电极焊盘，所述电极焊盘与所述导接通孔电连接，以使所述焊点与所述金属线电连接。
3.根据权利要求1所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤“提供具有生物兼容性的植入式刺激电极，所述植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条所述金属线连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应每一条所述金属线设有导接通孔”包括：在所述粘接端的表面且位于所述导接通孔周缘形成覆盖所述导接通孔内周壁的电极焊盘；所述电极焊盘与所述导接通孔电连接，以使所述焊点与所述金属线电连接。
4.根据权利要求3所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤“在所述粘接端的表面且位于所述导接通孔周缘形成覆盖所述导接通孔内周壁的电极焊盘，所述电极焊盘与导接通孔电连接，以使所述焊点与所述金属线电连接”包括：在所述电极焊盘的内侧面形成辅助导流区及与所述辅助导流区连接的导流区，所述辅助导流区的轴截面两端为弧形；所述辅助导流区的底面直径与导流区的直径相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤“提供具有生物兼容性的植入式封装体，所述植入式封装体包括封装基板，封装基板的表面嵌设多个间隔排列的导电柱”包括：在每个所述导电柱的表面形成一封装基板焊盘，所述封装基板焊盘凸出于所述封装基板的表面，且固定于所述导电柱周缘的所述封装基板的表面上；所述封装基板焊盘与所述焊点连接。
6.根据权利要求5所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤“在每个所述导电柱的表面形成一封装基板焊盘，所述封装基板焊盘凸出于所述封装基板的表面，且固定于所述导电柱周缘的所述封装基板的表面上；所述封装基板焊盘与所述焊点连接”还包括：在所述封装基板焊盘的表面内凹形成凹槽，所述焊点填充满所述凹槽。
7.根据权利要求5或者6所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤“对准所述导接通孔，并在所述导接通孔处进行焊接以形成焊点，使所述封装基板上所述导电柱与所述植入式刺激电极上的所述金属线电连接”包括：
将金属丝一端通过超声波熔化形成金属球，并焊入所述导接通孔中，以使所述植入式封装体与所述植入式刺激电极电连接。
8.根据权利要求7任意一项所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤“将金属丝一端通过超声波熔化形成金属球，并焊入所述导接通孔中，以使所述植入式封装体与所述植入式刺激电极电连接”包括：对焊入所述导接通孔内的金属球进行加压或吹气。
9.根据权利要求8所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤“对焊入所述导接通孔内的金属球进行加压或吹气”还包括：对所述粘接端的表面进行打磨抛光。
10.根据权利要求1所述的植入式医疗器件的制造方法，其特征在于，所述植入式封装体及植入式刺激电极的气密性满足氦气泄漏率小于1×10-9Pa·m3/s。
11.一种植入式医疗器件，其特征在于，包括：具有生物兼容性的植入式封装体与植入式刺激电极；所述植入式封装体包括封装基板，所述封装基板的表面嵌设多个间隔排列的导电柱；所述植入式刺激电极包括设有多条间隔排布的金属线的主体、位于所述主体相对两端的刺激端与粘接端，多条的所述金属线连接所述刺激端与粘接端，所述粘接端内对应的每一条所述金属线设有导接通孔，所述导接通孔内设有焊点，每一所述导电柱与每一条所述金属线通过所述焊点电连接，以实现所述植入式封装体与植入式刺激电极电连接。
12.一种对准装置，其特征在于，包括：X轴移动调节部、Y轴移动调节部、Z轴移动调节部、旋转调节部、焊接台及与所述焊接台相对间隔设置的固定台；所述X轴移动调节部、Y轴移动调节部和Z轴移动调节部依次层叠固定于所述固定台的一端，以分别调节所述固定台沿着所述对准装置的X轴、Y轴及Z轴方向移动，所述旋转调节部固定于所述焊接台的底部，以旋转调节所述焊接台；所述固定台的另一端表面固定植入式刺激电极，所述焊接台的表面固定植入式封装体，且所述植入式刺激电极的粘接端延伸出所述固定台并贴附于所述焊接台上的所述植入式封装体的表面上，以使所述植入式刺激电极的粘接端的通孔与所述植入式封装体的导电柱对准。
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|---|---|---|---|
| CN201711352106.8A CN107982637B (zh) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 植入式医疗器件的制造方法、植入式医疗器件及对准装置 |
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