CN109621201B

CN109621201B - 用于复杂馈通装置的内部金属陶瓷布线

Info

Publication number: CN109621201B
Application number: CN201811136624.0A
Authority: CN
Inventors: R·迪特默; U·豪施; J·特罗茨舍尔; P·赫尔佐格; J·罗滕
Original assignee: Heraeus Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Heraeus Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: EP3466485B1; US10413639B2; US20190105431A1; EP3466485A1; CN109621201A

Abstract

本发明涉及复合材料，包括具有第一和第二层表面的陶瓷体和电连接第一和第二层表面的至少一个金属陶瓷导体，具有：第一层，包括第一陶瓷、第一孔和包括在第一孔中的第一金属陶瓷元件；第二层，包括第二陶瓷、第二孔和包括在第二孔中的第二金属陶瓷元件；第一和第二层之间的至少一个中间层，包括中间陶瓷、至少一个中间孔和包括在至少一个中间孔中的至少一个中间金属陶瓷元件，第一和第二孔的截面在平面P_x,y上的投影彼此偏离，至少一个金属陶瓷导体是第一和第二金属陶瓷元件之间经由至少一个中间金属陶瓷元件的电连接部，其通过彼此相邻的层中的金属陶瓷元件的至少局部重叠部实现。本发明还涉及复合材料制备方法、通过该方法获得的复合材料及其用途。

Description

用于复杂馈通装置的内部金属陶瓷布线

技术领域

本发明涉及一种包括陶瓷多层体的复合材料，其包括金属陶瓷馈通装置(feedthrough)；一种用于制造包括金属陶瓷馈通装置的复合材料的方法；一种可通过所述方法获得的复合材料；一种包括根据本发明的复合材料的设备；以及复合材料的用途。

背景技术

现有技术已知许多可植入的电气医疗设备，例如起搏器和除颤器。现有技术中已知的起搏器包括膀胱起搏器、呼吸起搏器、肠起搏器、隔膜起搏器、脑起搏器和心脏起搏器。此类设备通常包括封装电子器件的壳体。电能量源(例如电池)也可以由壳体包括在内或者它可以由又一壳体包括在内并且经由电连接器连接到电子器件。要植入人或动物体内的壳体必须将电子器件与周围的身体密闭地隔离，即它必须不漏体液和气体。通常，可植入的电医疗设备的一个目的涉及经由电极电刺激组织，即肌肉或脑细胞，或者经由天线测量身体的电信号，或两者兼有。因此，可植入的电医疗设备必须包括电馈通装置，其将壳体内部与外部电连接。这种馈通装置必须被设计成维持壳体密闭并因此维持设备可植入。因此，现有技术中公知的用于可植入的医疗设备的电馈通装置包括导电的馈通元件，这里是金属馈通线，其由陶瓷环包封。其中，馈通线经由金焊料焊接到陶瓷环上。陶瓷环又被焊接到金属凸缘中，该金属凸缘可以被焊接至金属壳体。现有技术的所述馈通组件包括可能容易破裂或泄漏的若干材料间连接部。此外，建立这种材料间连接是昂贵的或使生产过程更复杂或更长。EP 1 897 588 B1中公开了一种改进的馈通装置。其中，金属馈通线借助于烧结连接到周围的陶瓷体。这样，材料间连接部的数量和金焊料的使用量减少。可以借助于DE 10 2009035 972 A1的公开内容来改善导电馈通元件与陶瓷体之间的连接部。其中，使用由金属陶瓷制成的馈通元件代替金属馈通元件。为了定制具有所需厚度或品质或两者的陶瓷体，陶瓷体可以包括多个陶瓷层。馈通元件然后经陶瓷体的陶瓷层电连接。可以通过堆叠和层压陶瓷生坯片(green sheet)带、设置经生坯片带的层压件连接的孔、将金属陶瓷注入孔内并且通过烧制将生坯片带和金属陶瓷烧结在一起来制备这种多层馈通装置。已经使用低温共烧陶瓷(LTCC)以及高温共烧陶瓷(HTCC)实现了这种共烧技术。

鉴于对现代基于金属陶瓷的馈通元件的日益增加的技术需求，通常要求馈通元件的顶部和底部金属陶瓷触点在投影到水平面上时不是一致的。例如，如果在给定的馈通元件中金属陶瓷接触顶面并且底面上的金属陶瓷触点必须以不同的几何形状、特别是以不同的密度布置，则是这种情况。在通过上述LTCC或HTCC技术制备的馈通元件的情况下，这要求必须通过内部生坯片的金属陶瓷元件来实现顶部生坯片的金属陶瓷元件(形成顶面上的触点)与底部生坯片的金属陶瓷元件(形成底面上的触点)之间的某种类型的水平连接以设法桥接顶部和底部金属陶瓷元件之间的水平偏离。在EP 3 041 046 A1中，通过在中间生坯片的顶面上设置导电材料来桥接该偏移，其中导电材料的表面积足够大以确保在水平面上相对于彼此移位的相邻生坯片的金属陶瓷元件之间的电连接(例如，参见图6-8)。然而，必须看到此概念的缺点在于，需要另外的方法步骤来在生坯片元件的表面上设置这种导电材料。此外，在彼此相邻地定位的两个生坯片的界面之间设置导电材料可能导致在最终复合材料中的这些层之间形成气隙以及分层风险的增加。

发明内容

一般而言，本发明的一个目的在于至少部分地克服现有技术存在的缺点。本发明的一个目的在于提供一种基于位于陶瓷多层体中的金属陶瓷的金属陶瓷馈通装置，其中顶面和底面上的金属陶瓷触点不是一致的，并且其中因此必须通过金属陶瓷馈通装置的中间金属陶瓷元件来桥接顶部和底部金属陶瓷元件之间的水平偏离。特别地，应当可以通过使用常规生坯片的LTCC或HTCC技术来制备这种金属陶瓷馈通装置而不需要在各个生坯片之间施加另外的层。此外，金属陶瓷馈通装置的特征应当在于突出的气密性、突出的生物相容性和通过陶瓷多层体中的金属陶瓷材料的高导电性。本发明的另一个目的在于提供一种陶瓷多层体中的金属陶瓷馈通装置的生产方法，其具备以上优点中的至少一个。本发明的另一个目的在于提供一种在陶瓷多层体中产生这种金属陶瓷馈通装置的方法，其中该方法引起生产缺陷较少的或合格的或两者兼备的馈通装置。本发明的另一个目的在于提供一种在陶瓷多层体中包括金属陶瓷馈通装置的医疗可植入电气设备，其中馈通装置具备以上优点中的至少一个。本发明的另一个目的在于提供一种在陶瓷多层体中包括金属陶瓷馈通装置的起搏器或生物监测仪或两者，其中馈通装置具备以上优点中的至少一个。本发明的另一个目的在于提供一种医疗可植入电气设备，其特征在于在体内的更长的耐用时间。本发明的另一个目的在于提供一种在用于体内时不太容易发生缺陷的医疗可植入电气设备。本发明的另一个目的在于提供一种医疗可植入电气设备，其在被植入体内时更可靠地工作。本发明的另一个目的在于提供一种医疗可植入电气设备，其生产不复杂或成本较低或两者兼备。本发明的再另一个目的在于提供一种起搏器或生物监测仪或两者，其特征在于医疗可植入电气设备的上述优点中的至少一个。

独立权利要求对以上目的中的至少一个作出了贡献。从属权利要求提供了本发明的优选实施例，其也用于解决上述目的中的至少一个。

通过一种复合材料来帮助解决以上目的中的至少一个，所述复合材料包括：

陶瓷体，其具有第一层表面和第二层表面，和

至少一个金属陶瓷导体，其将第一层表面和第二层表面电连接，

其中，所述复合材料具有包括以下层的层顺序：

i)具有第一层表面的第一层，其中第一层包括第一陶瓷、第一孔和被包括在第一孔中的第一金属陶瓷元件，

ii)具有第二层表面的第二层，其中第二层包括第二陶瓷、第二孔和被包括在第二孔中的第二金属陶瓷元件，

iii)位于第一层和第二层之间的至少一个中间层，其中所述至少一个中间层包括中间陶瓷、至少一个中间孔和被包括在所述至少一个中间孔中的至少一个中间金属陶瓷元件，

其中，第一孔的截面和第二孔的截面在平面P_x,y上的投影布置成彼此偏离，

其中，陶瓷体包括各层的陶瓷，并且

其中，所述至少一个金属陶瓷导体是第一金属陶瓷元件与第二金属陶瓷元件之间经由所述至少一个中间金属陶瓷元件的电连接部，并且其中所述电连接部通过彼此相邻地定位的层中的金属陶瓷元件的至少局部重叠部来实现。

在根据本发明的复合材料中，第一和第二金属陶瓷(即复合材料的正面和背面处的金属陶瓷)之间的内部间距不是如EP 3 041 046 A1中那样借助于设置在两个生坯片层之间的导电材料桥接，而是由通过位于相邻的中间层中的中间金属陶瓷元件之间的至少局部重叠部形成的导电路径桥接，其中在局部重叠的区域中，两个相邻的中间金属陶瓷元件直接接触。

在根据本发明的复合材料的一个实施例中，复合材料的层顺序包括至少2个中间层，优选地至少3个、更优选地至少4个、更优选地至少5个、更优选地至少6个、更优选地至少7个、更优选地至少8个、更优选地至少9个且更优选地至少10个中间层，其彼此上下布置，从而形成位于第一层与第二层之间的夹层堆，其中夹层堆内的电连接部通过彼此相邻地定位的中间层中的中间金属陶瓷元件的至少局部重叠部来实现。如果存在2个或更多个中间层，则层叠内的电连接部可以采用不同方式实现。例如，金属陶瓷导体可以通过彼此相邻地定位的中间层中的中间金属陶瓷元件的直接连接来形成。“直接连接”是指中间金属陶瓷元件至少在复合材料的一部分中以这样的方式以连续的次序(相对于随后的中间层)连接，即，中间层i的中间金属陶瓷元件通过部分重叠与中间层i+1的中间金属陶瓷元件连接，中间层i+1的中间金属陶瓷元件又通过部分重叠与中间层i+2的中间金属陶瓷元件连接，如在以下顺序中指出的：

中间层
		i	OOOOOOOO
i+1	OOOOOOOO
		i+2	OOOOOOOO

然而，也可以使用至少在复合材料的一部分中不直接的连接。例如，如果中间层i和i+1包括两个中间孔，则中间金属陶瓷元件可以以这样的方式以交替次序(再次相对于随后的中间层)连接，即，中间层i的第一中间金属陶瓷元件通过部分重叠与中间层i+1的第一中间金属陶瓷元件连接，中间层i+1的第一中间金属陶瓷元件又通过部分重叠与中间层i的第二中间金属陶瓷元件连接，中间层i的第二中间金属陶瓷元件又通过部分重叠与中间层i+1的第二中间金属陶瓷元件连接，并且中间层i+1的第二中间金属陶瓷元件又通过部分重叠与中间层i+2的中间金属陶瓷元件连接，如在以下顺序中指出的：

中间层
		i	OOOOOOOO OOOOOOOO
i+1	OOOOOOOO OOOOOOOO
		i+2	OOOOOOO

根据本发明的复合材料的特征在于，第一孔的截面和第二孔的截面在平面P_x,y上的投影布置成彼此偏离。在本发明的一个实施例中，第一孔的截面在平面P_x,y上的投影的中心位于位置x₁，y₁处，第二孔的截面在平面P_x,y上的投影的中心位于位置x₂，y₂处，并且其中

x₁≠x₂且y₁＝y₂，

x₁≠x₂且y₁≠y₂，或

x₁＝x₂且y₁≠y₂。

第一孔和第二孔的截面在平面P_x,y上的投影的中心为垂直投影，即，它是在垂直于平面P_xy的方向上的投影。

第一孔和第二孔的截面在平面P_x,y上的投影因此可以布置成在x方向、y方向或两个方向上彼此偏离。在一个实施例中，在x方向上的偏离为至少20μm，优选地至少200μm，更优选地至少1000μm，更优选地至少2500μm。在另一实施例中，在y方向上的偏离为至少20μm，优选地至少200μm，更优选地至少1000μm，更优选地至少2500μm。在另一实施例中，在x方向上的偏离为至少20μm，优选地至少200μm，更优选地至少1000μm，更优选地至少2500μm，而在y方向上的偏离为至少20μm，优选地至少200μm，更优选地至少1000μm，更优选地至少2500μm。在另一实施例中，平面P_x,y中的中心x₁，y₁和x₂，y₂之间的距离处于20至10000μm的范围内，优选地处于200至7500μm的范围内，更优选地处于1000至5000μm的范围内，更优选地处于2000至4000μm的范围内。

在根据本发明的复合材料的另一实施例中，第一孔和第二孔可以具有本领域的技术人员将认为适合分别经由被包括在第一孔和第二孔中的第一和第二金属陶瓷元件与第一表面和第二表面处的复合材料电接触的任何形状。优选地，第一和第二孔具有对称形状。在此上下文中，特别优选地第一和第二孔在平面P_x,y上的投影包括至少一个对称轴线，优选两个对称轴线。在根据本发明的复合材料的一个实施例中，孔的直径处于50至800μm的范围内，优选地处于100至700μm的范围内，更优选地处于150至600μm的范围内，更优选地处于200至500μm的范围内。

在根据本发明的复合材料的另一实施例中，复合材料中的至少一个中间孔、优选地每个中间孔为长形孔。如果中间孔在平面P_x,y上的投影的截面具有长度L和宽度W，其中条件L≥2×W、优选地L≥3×W、更优选地L≥4×W、更优选地L≥5×W且更优选地L≥6×W成立，则将该孔称为“长形孔”。在此上下文中，还优选中间金属陶瓷元件具有对称形状。在此上下文中，特别优选中间孔在平面P_x,y上的投影包括至少一个对称轴线，优选两个对称轴线。

在根据本发明的复合材料的另一实施例中，复合材料中的至少一个中间孔、优选地每个中间孔至少在该中间孔的一端处、优选地在两端处包括一个部分，该部分在于平面P_x,y上的投影中具有宽度为W_portion的几何形状，其中W_portion＞W，并且其中彼此相邻地定位的中间层中的中间金属陶瓷元件的至少局部重叠部形成在该部分的区域中。如果两个相邻的中间金属陶瓷元件将通过部分重叠连接，所述中间金属陶瓷元件具有在30至400μm的范围内的宽度W且不是布置在同一方向上(即其限定180度的角度)，而是相对于彼此倾斜地布置(即其限定小于180度的角度)，则这种几何形状是特别有利的。优选地，W_portion≥1.1×W，更优选地W_portion≥1.5×W，更优选地W_portion≥2×W，更优选地W_portion≥2.5×W。

在中间孔的至少一端处、优选地在中间孔的两端处的该部分可以具有本领域的技术人员将认为适合特别是在这些中间金属陶瓷元件相对于彼此倾斜地布置的情形中扩大被包括在这些中间孔中的两个相邻的中间金属陶瓷元件之间的接触面积的任何几何形状。例如，该部分可以具有圆、矩形或三角形的形状。在此上下文中，特别优选的是该部分在于平面P_x,y上的投影中呈具有直径为W_portion的圆的形式。如果中间孔为长形孔并且在该长形孔的两端处存在宽度比圆形端部部分的直径大的圆形部分，则中间孔在于平面P_x,y上的投影中呈哑铃形式。

优选地，彼此相邻地定位的中间层中的中间金属陶瓷元件的局部重叠部的面积处于0.002至0.8mm²、更优选地0.005至0.5mm²、更优选地0.03至0.3mm²且更优选地0.05至0.2mm²的范围内。

在根据本发明的复合材料的另一实施例中，复合材料中的至少一个中间金属陶瓷元件、优选每个中间金属陶瓷元件是具有长度L和宽度W的细长体，所述长度L处于20至10000μm范围内，优选地处于120至9900μm的范围内，更优选地处于200至7500μm的范围内，更优选地处于500至5000μm的范围内，更优选在900至3000μm的范围内，并且所述宽度W处于10至1000μm的范围内，优选地处于40至990μm的范围内，更优选地处于50至750μm的范围内，更优选地处于100至600μm的范围内，更优选地处于300至450μm的范围内。中间金属陶瓷元件的厚度对应于中间金属陶瓷元件被包括在其孔中的中间层的厚度。

在根据本发明的复合材料的另一实施例中，选自由复合材料的第一层、所述至少一个中间层和第二层组成的群组的至少一层、优选地每一层具有处于75至600μm的范围内、优选地处于80至550μm的范围内、更优选地处于100至500μm的范围内、最优选地处于200至400μm的范围内的厚度。

在根据本发明的复合材料的另一实施例中，选自由复合材料的第一金属陶瓷元件、第二金属陶瓷元件和所述至少一个中间金属陶瓷元件组成的群组的至少一个金属陶瓷元件、优选地每个金属陶瓷元件包含：

a)Pt，其处于所有组分总量的60wt％(按重量计)至100wt％的范围内，余量为其余组分，优选地处于所有组分总量的65wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，更优选地处于所有组分总量的70wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，更加优选地处于所有组分总量的80wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，最优选地处于所有组分总量的90wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分；以及

b)Al₂O₃，其处于0.5至25wt％的范围内，优选地处于0.5至20wt％的范围内，更优选地处于1至15wt％的范围内，更加优选地处于1.1至8wt％的范围内，最优选地处于1.7至4.5wt％的范围内；

均基于金属陶瓷元件的总重量。

根据按照本发明的复合材料的一个特定实施例，第一和第二金属陶瓷元件的Pt含量高于所述至少一个中间金属陶瓷元件的Pt含量。在此上下文中，特别优选的是第一和第二金属陶瓷元件包含Pt，其处于所有组分总量的70wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，更加优选地处于所有组分总量的80wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，最优选地处于所有组分总量的90wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分。

在根据本发明的复合材料的另一实施例中，陶瓷体和导体各自都是一体的。

根据本发明的复合材料中的金属陶瓷导体的电阻优选地处于1至2000mΩ的范围内，优选地处于5至1000mΩ的范围内，更优选地处于10至300mΩ的范围内。

还通过一种包括以下方法步骤的方法来帮助解决以上目的中的至少一个：

I)提供包括第一孔和第一陶瓷生坯片表面的第一陶瓷生坯片，将第一孔充填第一金属陶瓷前体成分，并且干燥第一金属陶瓷前体成分；

II)提供包括至少一个中间孔的至少一个中间陶瓷生坯片，将所述至少一个中间孔充填中间金属陶瓷前体成分，并且干燥中间金属陶瓷前体成分；

III)提供包括第二孔和第二陶瓷生坯片表面的第二陶瓷生坯片，将第二孔充填第二金属陶瓷前体成分，并且干燥第二金属陶瓷前体成分；

IV)以使得所述至少一个中间陶瓷生坯片位于第一和第二陶瓷生坯片之间的顺序布置第一陶瓷生坯片、所述至少一个中间陶瓷生坯片和第二陶瓷生坯片；

V)烧制该顺序的陶瓷生坯片，由此获得包括陶瓷体和金属陶瓷导体的复合材料；

其中，各个生坯片中的孔以这样的方式定位和形成，即

第一孔的截面和第二孔的截面在平面P_x,y上的投影布置成彼此偏离，并且

在陶瓷体中，金属陶瓷导体通过在方法步骤V)中在第一孔中形成的第一金属陶瓷元件与在方法步骤V)中在第二孔中形成的第二金属陶瓷元件之间经由在方法步骤V)中在所述至少一个中间孔中形成的所述至少一个中间金属陶瓷元件的电连接部形成，并且其中该电连接部通过彼此相邻地定位的层中的金属陶瓷元件的至少局部重叠部来实现。

对本领域技术人员来说显而易见的是，方法步骤I)、II)和III)可以以任何次序执行(即，它与首先提供哪一个陶瓷生坯片无关)。

在根据本发明的方法的另一实施例中，在方法步骤II)中，提供至少2个、优选地至少3个、更优选地至少4个、更优选地至少5个、更优选地至少6个、更优选地至少7个、更优选地至少8个、更优选地至少9个并且更优选地至少10个中间陶瓷生坯片，其中在方法步骤IV)中，将所述至少2个、优选地至少3个、更优选地至少4个、更优选地至少5个、更优选地至少6个、更优选地至少7个、更优选地至少8个、更优选地至少9个并且更优选地至少10个中间陶瓷生坯片彼此上下布置，从而形成位于第一和第二陶瓷生坯片之间的中间陶瓷生坯片堆，其中通过彼此相邻地定位的中间层中的中间金属陶瓷元件的至少局部重叠部来实现在方法步骤V)中从中间陶瓷生坯片堆衍生的中间层堆内的电连接部。

在根据本发明的方法的另一实施例中，各个中间陶瓷生坯片中的中间孔以这样的方式定位和形成，即，在于方法步骤IV)中布置陶瓷生坯片和在方法步骤V)中烧制后，产生中间金属陶瓷元件的直接连接或中间金属陶瓷元件的非直接连接，如以上结合根据本发明的复合材料所述。

根据按照本发明的方法的一个实施例，第一和第二陶瓷生坯片中的第一和第二孔以这样的方式定位和形成，即，在于方法步骤IV)中布置陶瓷生坯片和在方法步骤V)中的烧制后，第一孔的截面在平面P_x,y上的投影的中心位于位置x₁，y₁处，第二孔的截面在平面P_x,y上的投影的中心位于位置x₂，y₂处，并且其中

x₁≠x₂且y₁＝y₂，

x₁≠x₂且y₁≠y₂，或

x₁＝x₂且y₁≠y₂。

根据按照本发明的方法的另一实施例，第一孔和第二孔的截面在平面P_x,y上的投影因此可以布置成在x方向、y方向或两个方向上彼此偏离。在一个实施例中，在x方向上的偏离为至少20μm，优选地至少200μm，更优选地至少1000μm，更优选地至少2500μm。在另一实施例中，在y方向上的偏离为至少20μm，优选地至少200μm，更优选地至少1000μm，更优选地至少2500μm。在另一实施例中，在x方向上的偏离为至少20μm，优选地至少200μm，更优选地至少1000μm，更优选地至少2500μm，而在y方向上的偏离为至少20μm，优选地至少100μm，更优选地至少1000μm，更优选地至少2500μm。在另一实施例中，平面P_x,y中的中心x₁，y₁和x₂，y₂之间的距离处于20至10000μm的范围内，优选地处于200至7500μm的范围内，更优选地处于1000至5000μm的范围内，更优选地处于2000至4000μm的范围内。

根据按照本发明的方法的另一实施例，在该方法中使用的中间陶瓷生坯片的至少一个中间孔、优选地每个中间孔是如以上结合根据本发明的复合材料中的中间孔定义的，并且在方法步骤V)之后获得的复合材料中的至少一个中间金属陶瓷元件、优选地每个中间金属陶瓷元件是如以上结合根据本发明的复合材料中的中间金属陶瓷元件定义的。

根据按照本发明的方法的另一实施例，选自由第一金属陶瓷前体成分、第二金属陶瓷前体成分和中间金属陶瓷前体成分组成的群组的至少一种金属陶瓷前体成分、优选这些前体成分中的每一种包括：

A)Pt，其处于所有组分总量的60wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，优选地处于所有组分总量的65wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，更优选地处于所有组分总量的70wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，最优选地处于所有组分总量的80wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，

B)Al₂O₃，其处于0.5至25wt％的范围内，优选地处于0.5至20wt％的范围内，更优选地处于1至15wt％的范围内，更加优选地处于1.1至8wt％的范围内，最优选地处于1.7至4.5wt％的范围内，

C)载体，其处于8至30wt％的范围内，优选地处于9至28wt％的范围内，更优选地处于9至22wt％的范围内，最优选地处于9至12wt％的范围内，

均基于成分的总重量。

如以上结合根据本发明的复合材料的一个特定实施例所述，第一和第二金属陶瓷元件的Pt含量高于所述至少一个中间金属陶瓷元件的Pt含量。在此上下文中，特别优选的是第一金属陶瓷前体成分和第二金属陶瓷前体成分包含Pt，其处于所有组分总量的70wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，更加优选地处于所有组分总量的80wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分，最优选地处于所有组分总量的90wt％至100wt％的范围内，余量为其余组分。

根据按照本发明的方法的另一实施例，通过层压来执行在方法步骤IV)中布置陶瓷生坯片。在本发明的一个实施例中，通过使用处于100至500巴、优选地处于150至450巴、更优选地处于200至400巴、最优选地处于300至400巴的范围内的压力以在方法步骤IV)中定义的次序将生坯片挤压在一起来实现陶瓷生坯片的层压。

还借助能通过根据本发明的方法获得的复合材料来帮助解决以上目的中的至少一个。

还通过一种设备来帮助解决以上目的中的至少一个，该设备包括壳体、内容积、外容积、和根据本发明的复合材料或能通过根据本发明的方法获得的复合材料，

其中，壳体

α1)包封内容积，

α2)将内容积与外容积分离开，并且

α3)包括孔洞；

其中，该孔洞构成复合材料的框架。

根据本发明的优选设备为电气设备。优选的电气设备为可植入电气设备。优选的可植入电气设备为医疗可植入电气设备。优选地，所述金属陶瓷元件或至少一个另外的金属陶瓷元件或两者将内容积与外容积电连接。特别优选地，所述金属陶瓷元件和每个另外的金属陶瓷元件将内容积与外容积电连接。

在根据本发明的设备的一个实施例中，该设备是选自由起搏器、神经刺激器、测量设备和除颤器或其至少两种的组合组成的群组中的设备。优选的起搏器是选自由膀胱起搏器、呼吸起搏器、肠起搏器、隔膜起搏器、脑起搏器和心脏起搏器或其至少两种的组合组成的群组的起搏器。特别优选的起搏器为心脏起搏器。优选的测量设备为生物监测仪。特别优选的设备为生物监测仪。

孔

在本段中使用的术语“孔”指的是均根据本发明的第一孔、第二孔或中间孔。优选的孔包括在给定层的第一表面中的正面；在给定层的第二表面中的端面；和将正面与端面连接的侧面，其中侧面是给定层的陶瓷内的材料表面。孔延伸穿过给定层的陶瓷材料。第一和第二孔的正面和端面、以及侧面的横截面可以具有技术人员认为适用于本发明的几何表面的任何形状。其中，第一和第二孔的正面、端面、和侧面的截面必须成形为能够容纳引线的公连接端。优选的正面呈环形或矩形或两者。优选的端面呈环形或矩形或两者。孔的优选侧面至少部分呈圆柱形。孔的另一优选侧面呈棱柱形或曲折形或两者。

层

在本段中使用的术语“层”包括任何根据本发明的层。对于在本文献全文中的使用，如果一层在层表面面对的方向上跟随另一层，则该层叠加另一层的层表面。叠加层表面的层可以结合至该层表面。优选的结合为物理结合或化学结合或两者。叠加层表面的层可以直接跟随该层表面或者在该层与由该层叠加的层表面之间可以存在另外的层、物质或物体。任何层可以包括子层。

金属陶瓷

根据本发明，金属陶瓷是在至少一种金属基质中包括至少一种陶瓷组分的复合材料；或在至少一种陶瓷基质中包括至少一种金属成分的复合材料；或两者。至少一种陶瓷粉末和至少一种金属粉末例如可以适用于制备金属陶瓷，其中可以向粉末中的至少一种添加例如粘接剂和可选地至少一种表面活性剂。金属陶瓷的一种/多种陶瓷粉末优选地具有小于10μm、优选地小于5μm、特别优选地小于3μm的平均粒径。在一些情况下，金属陶瓷的陶瓷粉末具有至少15μm的平均粒径。金属陶瓷的一种/多种金属粉末优选地具有小于15μm、优选地小于10μm、特别优选地小于5μm的平均粒径。其中，平均粒径特别是中值或D₅₀。D₅₀给出的值是，陶瓷粉末和/或金属粉末的50％的颗粒的粒径小于D₅₀。优选的金属陶瓷的特征在于高比导电率，其优选为至少1S/m，更优选为至少10³S/m，更优选为至少10⁴S/m，更加优选为至少10⁵S/m，并且最优选为至少10⁶S/m。根据本发明的金属陶瓷的所述至少一种陶瓷组分优选包括根据本发明的陶瓷。根据本发明的金属陶瓷的所述至少一种金属组分优选包括选自由铂、铱、铌、钯、铁、不锈钢、钴-铬合金、钼、钽、钨、钛、钴和锆或其至少两种的组合的群组的金属组分。其中，优选的组合为合金。优选的不锈钢为不锈钢316L。通常，如果金属陶瓷的金属含量高于所谓的渗流阈值，在该渗流阈值下烧结金属陶瓷中的金属颗粒以使得电荷可以经由传导传输的方式至少部分地彼此连接，则金属陶瓷变得导电。因此，根据经验，金属陶瓷的金属含量根据材料的选择应当为至少25体积％，优选至少32体积％，最优选至少38体积％，均基于金属陶瓷的总体积。

陶瓷

根据本发明的陶瓷可以是技术人员认为适用于本发明的任何陶瓷。该陶瓷优选选自由氧化物陶瓷、硅酸盐陶瓷和非氧化物陶瓷或其至少两种的组合组成的群组。

氧化物陶瓷优选包括金属氧化物或准金属氧化物或两者。金属氧化物的金属优选选自由铝、铍、钡、钙、镁、钠、钾、铁、锆、钛或其至少两种的组合组成的群组。优选的金属氧化物选自由氧化铝(Al₂O₃)；氧化镁(MgO)；氧化锆(ZrO₂)；氧化钇(Y₂O₃)；钛酸铝(Al₂TiO₅)；压电陶瓷，例如锆酸铅(PbZrO₃)、钛酸铅(PbTiO₃)和锆钛酸铅(PZT)；或其至少两种的组合组成的群组。准金属氧化物的优选准金属选自由硼、硅、砷、碲或其至少两种的组合组成的群组。又一种优选的氧化物陶瓷包括选自由用氧化锆增韧/增强的氧化铝(ZTA-氧化锆增韧铝-Al₂O₃/ZrO₂)、用钇(Y-TZP)增韧的氧化锆、钡(Zr，Ti)氧化物、钡(Ce，Ti)氧化物或其至少两种的组合组成的群组的氧化物陶瓷。

硅酸盐陶瓷优选选自由滑石(Mg₃[Si₄O₁₀(OH)₂])、堇青石(Mg，Fe²⁺)₂(Al₂Si)[Al₂Si₄O₁₈])、莫来石(Al₂Al_2+2xSi_2-2xO_10-x，其中x＝每单位晶胞的氧化物缺陷)、长石(Ba,Ca,Na,K,NH₄)(Al,B,Si)₄O₈)或其至少两种的组合组成的群组。

非氧化物陶瓷优选包含碳化物或氮化物或两者。优选的碳化物是选自由碳化硅(SiC)、碳化硼(B₄C)、碳化钛(TiC)、碳化钨、渗碳体(Fe₃C)或其至少两种的组合组成的群组的碳化物。优选的氮化物是选自由氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)、氮化钛(TiN)、氧氮化硅铝(SIALON)或其中至少两种的组合组成的群组的氮化物。又一优选的非氧化物陶瓷是铌酸钾钠。

宽度和长度

术语“宽度”(W)和“长度”(L)在本文中用来定义给定中间孔在平面P_x,y中的投影的尺寸。该投影的特征在于第一尺寸D₁和第二尺寸D₂，第一尺寸D₁的方向垂直于第二尺寸D₂的方向，其中，如果D₁＜D₂，则D₁对应于宽度W且D₂对应于长度L(还参见图5)。在于平面P_x,y上的投影呈正方形形式的金属陶瓷元件的情况下，长度L等于宽度L(D₁＝D₂)。如果给定中间金属陶瓷在平面P_x,y上的投影的宽度W沿着长度L变化(如中间孔在平面P_x,y上的投影如图7所示呈哑铃形式的情况)，则宽度W对应于沿着中间孔的投影长度的宽度的最大值。因此，如果中间金属陶瓷元件例如呈哑铃形式，则哑铃的两端处的圆的直径(＝W_portion)对应于按照根据本发明的复合材料的一个优选实施例必须满足条件L≥2×W的W的值。

中心

如本文中特别是结合用语“截面的投影的中心”使用的术语“中心”定义二维区域A的平衡点S。二维区域A的平衡点S可以通过将区域A划分为部分区域ΔA、确定这些部分区域ΔA中的部分平衡点S_T并且通过应用角动量原理来确定总区域A的平衡点S来数学地确定。如果如根据本发明的复合材料的优选实施例中那样，中间孔是在平面P_x,y中具有至少两个对称轴线的对称孔，则该对称孔的中心由这两个对称轴线的交点限定。

干燥

优选的干燥包括处于50至500℃的范围内、优选地处于70至400℃的范围内、更优选地处于100至300℃的范围内、最优选地处于100至200℃的范围内的峰值温度。另一优选的干燥被执行至少3分钟，优选地至少4分钟，更优选地至少5分钟，更加优选地至少7分钟，最优选地至少10分钟。

烧制

烧制可以在技术人员认为适合烧制相应生坯片的任何炉内进行。优选的烧制在箱式炉内进行。另一优选的烧制包括处于1000至2000℃的范围内、优选地处于1250至1900℃的范围内、更优选地处于1510至1650℃的范围内的峰值温度。另一优选的烧制包括在处于0.3至10小时的范围内、优选地处于0.5至7小时的范围内、更优选地处于1至5小时的范围内的持续时间保持峰值温度恒定。

测试方法

在本发明中使用以下测试方法。在缺少测试方法的情况下，应用最接近本申请的最早提交日期的用于待测特征的ISO测试方法。在缺少不同测量条件的情况下，采用温度为298.15K(25℃，77℉)和绝对压力为100kPa(14.504psi，0.986atm)的标准环境温度和压力(SATP)。

层厚

使用微米螺旋计测量层厚。其中，应用棘轮将微米计的测量轴缓慢地朝向探针拧紧。棘轮将测量轴施加到探针的力限制在5至10N。为了测量，将微米计固定到三脚架上以防止由于手的温暖而引起的扭曲。

孔的尺寸

可以使用光学显微镜测量孔的尺寸(W，W_portion，L)。

示例

现在通过示例和借助于示例给出的附图更详细地说明本发明，其中示例和附图不限制本发明。

浆料配方

将60g Pt粉末与24g氧化铝粉末和基于纤维素溶剂的有机载体混合并使用三辊轧机均化。该浆料表现出适合于模版印刷的流变性。

陶瓷生坯片制备

将陶瓷生坯带用于制备各个陶瓷生坯片。所使用的陶瓷带为99.7％高纯度氧化铝带。生坯带厚度为400μm。将生坯带样品切割成90mm×90mm的正方形。在自动打孔机中使用400μm直径的机械冲头将400μm直径大致圆孔冲压进用于第一和第二陶瓷生坯片的生坯带(参见例如图9中的生坯片1和4或图10中的生坯片1、2、3和4)。在用于形成中间层的生坯片中冲压出长度为1200μm、宽度W为300μm并且端部宽度W_portion为400μm的哑铃形式的孔(参见例如图9中的生坯片2和3)。

充填

使用EKRA Microtronic II打印机(M2H型)上具有特定图案的模板进行孔的填充。模板厚度为100μm。模板开口具有与穿过陶瓷生坯带冲出的孔相同的尺寸和位置。设定刮板循环使得在前刮板运动和后刮板运动中金属陶瓷材料均将沉积。重复充填步骤最少3次，直至适量材料沉积在所有孔中。

干燥

在印刷之后10分钟，将样品放置在干燥设备中并在150℃下干燥10分钟。

层压

使用金属对准工具层叠3至7层具有根据上述方法充填的孔的生坯带，并在高温油浴中在350巴的压力下等静压制，以获得所需的组分厚度。

烧制

将得到的生坯带层压体在高温箱式炉中烧制，该炉能够提供1750℃的峰值温度，烧制室的尺寸为200mm×250mm×200mm。烧制在正常大气条件下进行。将温度升至450℃以烧掉残留在生坯层压体中的有机组分。随后，将温度升至处于1510至1650℃的范围内的峰值温度，然后在该温度下保持1至5小时的时间。随后，将温度降至室温。

烧制后处理

在烧制过程结束后，移除插塞并将样品研磨，并且通过激光切割切割成所需尺寸。

附图说明

图1A)是根据本发明的复合材料的示意性截面侧视图；

图1B)是位于图1A)所示的复合材料内的金属陶瓷导体的示意性顶视图；

图2是根据本发明的复合材料的示意性顶视图，仅示出第一和第二金属陶瓷元件在平面P_xy中的位置，其中第一和第二金属陶瓷元件布置成在x方向上彼此偏离；

图3是根据本发明的复合材料的示意性顶视图，其中第一和第二金属陶瓷元件布置成在y方向上彼此偏离；

图4是根据本发明的复合材料的示意性顶视图，其中第一和第二金属陶瓷元件布置成在x和y方向上彼此偏离；

图5是中间孔在平面P_x,y上的投影的示意性顶视图；

图6是中间孔在平面P_x,y上的投影的示意性顶视图，中间孔具有哑铃形式；

图7A)-C)是相邻的中间金属陶瓷的布置示意图，在重叠区域有和没有扩大部；

图8A)是根据本发明的另一复合材料中的金属陶瓷导体的三维视图；

图8B)是位于图8A)所示的复合材料内的金属陶瓷导体的示意性顶视图；

图9A)-C)是根据本发明的方法的示意图；

图10A)-E)是根据现有技术的方法的示意图；以及

图11是根据本发明的设备的示意性截面侧视图。

具体实施方式

图1A)示出了根据本发明的复合材料100的示意性截面侧视图。复合材料100包括具有第一层表面102和第二层表面103的陶瓷体101以及将第一层表面102和第二层表面103电连接的至少一个金属陶瓷导体104。复合材料100具有包括以下层的层顺序：具有第一层表面102的第一层105，其中第一层105包括第一陶瓷106、第一孔107和被包括在第一孔107中的第一金属陶瓷元件108；具有第二层表面103的第二层109，其中第二层109包括第二陶瓷110、第二孔111和被包括在第二孔111中的第二金属陶瓷元件112；以及位于第一和第二层105、109之间的至少一个中间层113，其中该至少一个中间层113包括中间陶瓷114、至少一个中间孔115和被包括在所述至少一个中间孔115中的至少一个中间金属陶瓷元件116。

图1A)所示的示例性复合材料包括两个中间层113，其彼此上下布置，从而形成位于第一和第二层105、109之间的夹层堆118。在根据本发明的复合材料中，第一孔107的截面和第二孔111的截面在平面P_x,y上的投影布置成彼此偏离，还如图2、3和4中所示。陶瓷体101包括各层105、109、113的陶瓷106、110、114。在图1B)中以顶视图被示出的所述至少一个金属陶瓷导体104是第一金属陶瓷元件108和第二金属陶瓷元件112之间经由所述至少一个中间金属陶瓷元件116的电连接部，其中电连接部是通过彼此相邻地定位的层105、109、113中的金属陶瓷元件108、112、116的至少局部重叠部117来实现的。在图1A)所示的示例性复合材料中，层叠118内的电连接部是通过彼此相邻地定位的两个中间层113中的中间金属陶瓷元件116的至少局部重叠部117来实现的。第一、第二和中间陶瓷106、110、114为Al₂O₃。金属陶瓷元件108、112和116包括金属陶瓷，其中金属陶瓷包括97wt％(按重量计)的Pt和3wt％的Al₂O₃，均基于金属陶瓷元件的总重量。如图1B)所示，第一和第二金属陶瓷元件108、112之间的偏离在内部(即在复合材料内)通过中间金属陶瓷元件的局部重叠部117桥接。

图2、3和4是根据本发明的复合材料的示意性顶视图，仅示出第一和第二孔107、111在于平面P_xy上的投影中的位置。这些图示出了复合材料中的第一和第二孔107、111的可能的偏离布置。在图2中，示出了其中第一和第二孔107、111布置成在x方向上彼此偏离的布置，图3示出了其中第一和第二孔107、111布置成在y方向上彼此偏离的布置，并且图4示出了其中第一和第二孔107、111布置成在x和y方向上彼此偏离的布置。

图5是中间孔在平面P_x,y上的投影的示意性顶视图。如该图中所示，中间孔优选是长形孔，优选是具有长度L和宽度W的孔，其中L≥2×W。

图6示出了中间孔115——其特别有利于连接相邻层中的中间金属陶瓷元件116——在平面P_x,y上的投影的示意性顶视图，其中这些中间金属陶瓷元件116限定小于180度的角度。这种有利的中间孔115至少在所述至少一个中间孔115的一端处包括一个部分119，该部分在于平面P_x,y上的投影中具有宽度为W_portion的几何形状，其中W_portion＞W，并且其中定位成彼此相邻的层105、109、113中的金属陶瓷元件108、112、116的所述至少局部重叠部117形成在该部分119的区域中。如图6的特定实施例中所示，中间孔在平面P_x,y的投影可以具有哑铃形式，所述哑铃具有长度L、在哑铃的中间部分中的宽度W和对应于圆形端部部分119的直径的宽度W_portion。

图7A)-C)示出了在于平面P_x,y上的投影中的、在重叠区域处不带(左)和带(右)扩大部的相邻的中间金属陶瓷元件116的布置的示意图。在图7A)-C)所示的实施例中，中间金属陶瓷元件116相对于彼此倾斜地布置(即它们限定小于180度的角度)。如图7A)所示，如果中间金属陶瓷元件116的端部部分不包括重叠区域117的任何扩大部(例如形式为在图6的哑铃中示出的圆形部分119)，则也可以实现两个中间金属陶瓷元件116之间的充分重叠，前提是存在两个中间陶瓷生坯的最佳上下定位。然而，当借助于LTCC或HTCC技术、即通过其中包括充填有干燥的金属陶瓷浆料的孔的若干陶瓷生坯片彼此上下层叠的方法来制备陶瓷复合材料时，这种最佳定位主要由于生产相关问题而没有始终得到保证。如图7B)和图7C)中所示，当将两个陶瓷生坯片彼此上下定位时，可以观察到在一个方向上的移位(参见示出了在x方向上的移位的图7B))或在两个方向上的移位(参见示出了在x和y两个方向上的移位的图7C))。然而，在这种情况下，两个相邻的中间金属陶瓷元件116之间的局部重叠部117显著减少，如在图7B)和图7C)的左侧所示。然而，接触区域117的扩大确保引起中间金属陶瓷元件116之间的充分电接触的重叠(如在图7B)和图7C)的右侧所示)。

图8A)示出了根据本发明的另一复合材料100中的金属陶瓷导体104的三维视图。金属陶瓷导体104包括具有圆形截面的第一金属陶瓷元件108，以及具有形式为长形孔的截面的第二金属陶瓷元件112。如图8B)所示，在金属陶瓷导体104中，第一金属陶瓷元件108和第二金属陶瓷元件112布置成彼此偏离(在x和y两个方向上)。金属陶瓷导体104包括四个中间金属陶瓷元件116，其中第一中间金属陶瓷元件116(从左侧起)通过局部重叠部117与第一金属陶瓷元件108连接并且最后一个金属陶瓷元件通过局部重叠部117与第二金属陶瓷元件112连接。第二和第三中间金属陶瓷元件116限定小于180度的角度。在这种构型中，特别有利的是重叠区域117包括形式为部分119的接触区域的扩大部，以确保这些中间金属陶瓷元件116之间的充分电气接触。

图9A)-C)示出了根据本发明的方法的示意图。如图9A)所示，在方法步骤I)中，提供包括第一孔和第一陶瓷生坯片表面的第一陶瓷生坯片。第一孔具有400μm的直径并且充填有第一金属陶瓷前体成分，接着干燥第一金属陶瓷前体成分以获得第一陶瓷生坯片(图9A)中的生坯片1)。第一陶瓷生坯片的陶瓷为Al₂O₃，并且第一金属陶瓷前体成分包括60g Pt粉末、24g氧化铝粉末和基于纤维素溶剂的有机载体。在方法步骤II)中，提供包括形式为哑铃的中间孔的两个中间陶瓷生坯片。中间孔具有1200μm的长度、300μm的宽度W和400μm的在端部部分处的宽度W_portion并且充填有中间金属陶瓷前体成分，接着干燥中间金属陶瓷前体成分以获得两个中间陶瓷生坯片(图9A)中的生坯片2和3)。中间陶瓷生坯片的陶瓷为Al₂O₃，并且中间金属陶瓷前体成分包括60g Pt粉末、24g氧化铝粉末和基于纤维素溶剂的有机载体。在方法步骤III)中，提供包括第二孔和第二陶瓷生坯片表面的第二陶瓷生坯片。第二孔具有400μm的直径并且充填有第二金属陶瓷前体成分，接着干燥第二金属陶瓷前体成分以获得第二陶瓷生坯片(图9A)中的生坯片4)。第二陶瓷生坯片的陶瓷为Al₂O₃，并且第二金属陶瓷前体成分包括60g Pt粉末、24g氧化铝粉末和基于纤维素溶剂的有机载体。方法步骤I)、II)和III)可以以任何次序进行。如图9B)所示，在方法步骤IV)中，以使得两个中间陶瓷生坯片位于第一和第二陶瓷生坯片之间的顺序布置第一陶瓷生坯片、两个中间陶瓷生坯片和第二陶瓷生坯片。在该方法步骤中，通过层压来完成生坯片的布置，如以上在实验部分中所述。在方法步骤V)中，如以上在实验部分中所述烧制该顺序的陶瓷生坯片，由此获得包括陶瓷体和金属陶瓷导体的复合材料。在方法步骤V)中获得的复合材料的截面侧视图在图9C)中示出。

图10A)-E)示出了EP 3 041 046 A1中公开的方法的示意图。在该方法中，通过在两个中间生坯片之间设置导电材料夹层120来桥接第一和第二金属陶瓷元件之间的偏离，其中金属陶瓷元件不一致(参见图10C))。该导电材料层120的面积足够大，以确保在水平面中相对于彼此移位的相邻生坯片的金属陶瓷元件之间的电连接。当遵循EP 3 041 046 A1中公开的方法的途径时，已经观察到增加的分层风险，这导致设备故障的风险增加。此外，这些复合材料的特征在于比通过根据本发明并在图9A)-C)中示出的方法获得的设备差的信噪比和更低的电气性能。

图11示出了根据本发明的设备200的示意性截面侧视图。设备200包括：中空本体201，这里为金属壳体201；内容积202；和外容积203；以及图1A)的复合材料100。其中，金属壳体201由生物相容且适合于医疗应用的钛合金制成。此外，金属壳体201包封内容积202，将内容积202与外容积203分离开，并且包括孔洞204。孔洞204构成复合材料100的框架。孔洞204与复合材料100之间的连接部通过焊接来密封。设备200是生物监测仪。

附图标记清单

100 根据本发明的复合材料

101 陶瓷体

102 第一层表面

103 第二层表面

104 金属陶瓷导体

105 第一层

106 第一陶瓷

107 第一孔

108 第一金属陶瓷元件

109 第二层

110 第二陶瓷

111 第二孔

112 第二金属陶瓷元件

113 中间层

114 中间陶瓷

115 中间孔

116 中间金属陶瓷元件

117 局部重叠部

118 层叠

119 部分

120 导电材料夹层

200 根据本发明的设备

201 中空体

202 内容积

203 外容积

204 孔洞

Claims

1.一种复合材料(100)，包括

陶瓷体(101)，其具有第一层表面(102)和第二层表面(103)，以及

至少一个金属陶瓷导体(104)，其将所述第一层表面(102)和所述第二层表面(103)电连接，

其中，所述复合材料(100)具有包括以下层的层顺序：

i)具有第一层表面(102)的第一层(105)，其中所述第一层(105)包括第一陶瓷(106)、第一孔(107)和被包括在所述第一孔(107)中的第一金属陶瓷元件(108)，

ii)具有第二层表面(103)的第二层(109)，其中所述第二层(109)包括第二陶瓷(110)、第二孔(111)和被包括在所述第二孔(111)中的第二金属陶瓷元件(112)，

iii)位于第一层(105)和第二层(109)之间的至少一个中间层(113)，其中所述至少一个中间层(113)包括中间陶瓷(114)、至少一个中间孔(115)和被包括在所述至少一个中间孔(115)中的至少一个中间金属陶瓷元件(116)，

其中，所述第一孔(107)的截面和所述第二孔(111)的截面在平面P_x,y上的投影布置成彼此偏离，

其中，所述陶瓷体(101)包括各层(105，109，113)的陶瓷(106，110，114)，并且

其中，所述至少一个金属陶瓷导体(104)是所述第一金属陶瓷元件(108)与所述第二金属陶瓷元件(112)之间经由所述至少一个中间金属陶瓷元件(116)的电连接部，并且其中所述电连接部通过彼此相邻地定位的层(105，109，113)中的金属陶瓷元件(108，112，116)的至少局部重叠部(117)来实现。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述复合材料(100)的层顺序包括至少2个中间层(113)，其彼此上下布置，从而形成位于第一层(105)和第二层(109)之间的夹层堆(118)，其中所述夹层堆(118)内的电连接部通过彼此相邻地定位的中间层(113)中的中间金属陶瓷元件(116)的至少局部重叠部(117)来实现。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其中，所述第一孔(107)的截面在平面P_x,y上的投影的中心位于位置x₁，y₁处，所述第二孔(111)的截面在平面P_x,y上的投影的中心位于位置x₂，y₂处，并且其中

x₁≠x₂且y₁＝y₂，

x₁≠x₂且y₁≠y₂，或

x₁＝x₂且y₁≠y₂。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料，其中，至少一个中间孔(115)在平面P_x,y上的投影的截面具有长度L和宽度W，其中L≥2×W。

5.根据权利要求4所述的复合材料，其中，至少一个中间孔(115)至少在所述至少一个中间孔(115)的一端处包括一个部分(119)，所述部分在于平面P_x,y上的投影中具有宽度为W_portion的几何形状，其中W_portion＞W，并且其中彼此相邻地定位的中间层(113)中的中间金属陶瓷元件(116)的所述至少局部重叠部(117)形成在该部分(119)的区域中。

6.根据权利要求5所述的复合材料(100)，其中，所述部分(119)在于平面P_x,y上的投影中具有直径为W_portion的圆的形式。

7.根据权利要求6所述的复合材料(100)，其中，所述至少一个中间孔(115)在于平面P_x,y上的投影中具有哑铃形式。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的复合材料(100)，其中，至少一个中间金属陶瓷元件(116)是具有在20至10000μm的范围内的长度L和在10至1000μm的范围内的宽度W的细长体。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的复合材料(100)，其中，所述陶瓷体(101)和所述金属陶瓷导体(104)各自都是一体的。

10.一种用于生产复合材料的方法，包括以下方法步骤：

I)提供包括第一孔和第一陶瓷生坯片表面的第一陶瓷生坯片，将所述第一孔充填第一金属陶瓷前体成分，并且干燥所述第一金属陶瓷前体成分；

II)提供包括至少一个中间孔的至少一个中间陶瓷生坯片，将所述至少一个中间孔充填中间金属陶瓷前体成分，并且干燥所述中间金属陶瓷前体成分；

III)提供包括第二孔和第二陶瓷生坯片表面的第二陶瓷生坯片，将所述第二孔充填第二金属陶瓷前体成分，并且干燥所述第二金属陶瓷前体成分；

IV)以使得所述至少一个中间陶瓷生坯片位于第一陶瓷生坯片和第二陶瓷生坯片之间的顺序布置所述第一陶瓷生坯片、所述至少一个中间陶瓷生坯片和所述第二陶瓷生坯片；

V)烧制所述顺序的陶瓷生坯片，由此获得包括陶瓷体和金属陶瓷导体的复合材料；

其中，各个生坯片中的孔以这样的方式定位和形成，即

所述第一孔的截面和所述第二孔的截面在平面P_x,y上的投影布置成彼此偏离，并且

在所述陶瓷体中，所述金属陶瓷导体通过在方法步骤V)中在所述第一孔中形成的第一金属陶瓷元件和在方法步骤V)中在所述第二孔中形成的第二金属陶瓷元件之间经由在方法步骤V)中在所述至少一个中间孔中形成的所述至少一个中间金属陶瓷元件的电连接部形成，并且其中所述电连接部通过彼此相邻地定位的层中的金属陶瓷元件的至少局部重叠部来实现。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在方法步骤II)中，提供至少2个中间陶瓷生坯片，其中在方法步骤IV)中将所述至少2个中间陶瓷生坯片彼此上下布置，从而形成位于第一陶瓷生坯片和第二陶瓷生坯片之间的中间陶瓷生坯片堆，其中在方法步骤V)中从所述中间陶瓷生坯片堆衍生的中间层堆内的电连接部通过彼此相邻地定位的中间层中的中间金属陶瓷元件的至少局部重叠部来实现。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，在所述复合材料中，所述第一孔的截面在平面P_x,y上的投影的中心位于位置x₁，y₁处，所述第二孔的截面在平面P_x,y上的投影的中心位于位置x₂，y₂处，其中

x₁≠x₂且y₁＝y₂，

x₁≠x₂且y₁≠y₂，或

x₁＝x₂且y₁≠y₂。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，至少一个中间孔是如在权利要求4至7中任一项中定义的，并且其中至少一个中间层金属陶瓷是如在权利要求8中定义的。

14.一种能通过根据权利要求10至13中任一项所述的方法获得的复合材料(100)。

15.一种设备(200)，包括壳体(201)、内容积(202)、外容积(203)、和根据权利要求1至9中任一项或权利要求14所述的复合材料(100)；

其中，所述壳体(201)

α1)包封所述内容积(202)，

α2)将所述内容积(202)与所述外容积(203)分离开，并且

α3)包括孔洞(204)；

其中，所述孔洞(204)构成所述复合材料(100)的框架。

16.根据权利要求1至9中任一项或权利要求14所述的复合材料(100)用于将电极与可植入的电气医疗设备电连接的用途。