CN216782404U - 一种环氧树脂灌封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环氧树脂灌封装置，包括由单片硅胶模构成的成型模具以及与成型模具配合的多个成型件，硅胶模的内部设有硅胶模连接头腔，硅胶模连接头腔的腔体轮廓与环氧树脂连接头的外形相匹配；硅胶模的正面设有与硅胶模连接头腔连通的硅胶模密封成型件腔和硅胶模手术弯孔腔；硅胶模的侧面设有与硅胶模连接头腔连通的硅胶模钛壳腔，硅胶模的顶面设有与硅胶模连接头腔连通的硅胶模电极成型件腔和注胶排气口；多个成型件包括与硅胶模密封成型件腔匹配的密封腔成型件、与硅胶模手术弯孔腔匹配的手术弯孔成型件、与硅胶模电极成型件腔匹配的电极腔成型件。利用本实用新型，可以提高环氧树脂连接头的封装效率和良品率。

Description

一种环氧树脂灌封装置

技术领域

本实用新型属于电子医疗制造领域，尤其是涉及一种用于可植入脉冲发生器连接头制造的环氧树脂灌封装置。

背景技术

目前，植入式医疗装置广泛应用于治疗神经系统和心脏系统疾病。包括但不限于植入式心脏起搏器、植入式心律转复除颤器(ICD)、心脏再同步治疗除颤器(CRT-D)、心脏再同步治疗起搏器(CRT-P)、植入式脑起搏器、植入式脊髓刺激器，植入式骶神经刺激器，植入式迷走神经刺激器等。

可植入式心脏起搏器是一种长期植入于患者体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲，通过连接丝传导至电气连接件，再通过电极导线的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗某些心律失常所导致的心脏功能障碍的目的。

心脏起搏器脉冲发生器部分的硬件主要由电路模块、电池、金属密封外壳和内含电极连接器(嵌件)的高分子材料连接头等部件组成。与人体组织直接接触的部分主要有高分子材料连接头与金属密封外壳。所述高分子材料连接头可以为聚氨酯，聚砜，聚碳酸酯，环氧树脂等，本实用新型涉及的高分子材料连接头由环氧树脂制作。环氧树脂连接头一方面在电路与电极之间形成近乎气密的管腔，用于起搏电极与电源电路的连接，另一方面隔绝电路与人体生理环境的相互作用的影响。因此，环氧树脂连接头的尺寸稳定性和精度要求较高。

环氧树脂是一种带有环氧基的热固性合成树脂，具有极强的黏连性，在与植入物的金属壳体表面粘结成型时，不需要添加额外的粘结剂。与此同时，极强的黏连性会导致脱模困难，植入性医疗器械对脱模剂的选用有极严格的要求，故无法使用传统的金属模具加脱模剂的方式来成型环氧树脂连接头。

通常环氧树脂需要加入固化剂，两者搅拌均匀，将胶液注入灌封装置后固化成型，与热塑性树脂不同的是它固化成型后不可逆，一旦做成产品，再想要破坏它已经成型的结构非常难，所以成型装置和过程控制对连接头的表面质量起着关键作用。

硅橡胶与环氧树脂不粘结，是良好的模具材料，且硅橡胶具有良好的柔韧性和弹性，对其他零配件的装配很友好。环氧树脂的渗透性强，在零件配合中只要存在间隙，即可渗透进去，形成外观不良，使连接头表面质量不稳定。

现有技术的成型模具为两片硅胶模，会产生分型线毛边，后工段去除工作量大，工艺流程复杂且杂质去除不完全的风险大，影响植入设备的使用。定位不准时容易导致分型面上夹线过大，后工段处理带入较多粉尘，污染洁净室，且容易将连接头外部轮廓处理变形，单个产品之间产生外观和体积差异。同时，现有技术的两片硅胶模在装配上引入较多零部件，组装和拆卸零配件过多，操作繁琐。

实用新型内容

本实用新型提供了一种环氧树脂灌封装置，装配零件数量少、装配和拆除步骤简单，可以提高封装效率和产品良率，消除现有技术因配合间隙导致的毛边、缺陷等问题。

一种环氧树脂灌封装置，包括由单片硅胶模构成的成型模具以及与成型模具配合的多个成型件，所述硅胶模的内部设有硅胶模连接头腔，所述硅胶模连接头腔的腔体轮廓与环氧树脂连接头的外形相匹配；

所述硅胶模的正面设有与硅胶模连接头腔连通的硅胶模密封成型件腔和硅胶模手术弯孔腔；所述硅胶模的侧面设有与硅胶模连接头腔连通的硅胶模钛壳腔，所述硅胶模的顶面设有与硅胶模连接头腔连通的硅胶模电极成型件腔和注胶排气口；

所述的多个成型件包括与硅胶模密封成型件腔匹配的密封腔成型件、与硅胶模手术弯孔腔匹配的手术弯孔成型件、与硅胶模电极成型件腔匹配的电极腔成型件。

优选地，所述的硅胶模采用透明硅胶模。

优选地，所述密封腔成型件包括一端带螺纹的金属杆，所述金属杆在靠近螺纹的位置套设固定有硅胶套，所述的硅胶套包括上半部分和下半部分，上半部分的直径小于下半部分的直径。

进一步地，所述的金属杆在靠近螺纹的位置设有限位槽，所述的硅胶套通过限位槽与金属杆配合固定。

进一步地，所述手术弯孔成型件的弯曲弧度为30°-120°，外径为1.0-2.5mm。

进一步地，所述硅胶模密封成型件腔和硅胶模电极成型件腔的数量为一个或多个，对应的密封腔成型件和电极腔成型件数量也为一个或多个。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的环氧树脂灌封装置采用单个硅胶模具成型，结构简单，零部件数量少，提高封装效率，消除现有技术中因配合间隙导致的毛边，缺陷等问题，可以进一步提高产品良率。

2、本实用新型中，采用的单片硅胶模采用透明硅橡胶制作，通过透明硅胶模可视化装配，拆装方便，无需多余定位零件，连接头位置度稳定可靠，便于观察环氧树脂固化过程，发现不良及时处理。

3、单片硅胶模具的灌封不会产生合模线，简化后工段投入，更好地维护洁净车间环境。

4、本实用新型的连接头尺寸以单一硅胶模零件的尺寸为准，无多种零件的累加，无累计公差风险；而单一硅胶模尺寸精度高，内壁光滑，成型出来的环氧树脂连接头具有非常好的尺寸稳定性，外形美观，通透性好。

5、本实用新型中，注胶口和排气口合并设置在模具上方，减少后工段处理区域，节约人力，节省成本。

6、本实用新型的密封腔成型件作为一个组件可以独立于灌封组装前完成，在成型环氧树脂步骤前将硅胶套用硅胶粘结剂粘在螺纹金属杆上，简化灌胶前的准备和组装工序，提高环氧树脂灌胶过程中的效率。倒T结构的成型零件少，作为整体零件拆解取出方便，取出后便于清洁，简化后工段的工序和节省时间。密封塞内腔成型件作为整体零件方便维护，可以重复利用，节省材料成本，且可通过螺纹金属杆的靠肩控制插入深度，精准定位方电气连接件的深度。

7、本实用新型中，硅胶模手术弯孔腔与手术弯孔成型件配合，制备的脉冲发生器的手术缝合孔为弯孔，更有效地利用连接头内部空间，提升手术缝合弯孔的抗拉强度；弯孔结构与医生使用的手术缝合针有更相似的弧度，手术过程中使医生的操作更便捷顺畅。

附图说明

图1是脉冲发生器的立体结构示意图；

图2是脉冲发生器的平面结构示意图；

图3为环氧树脂灌封装置组装后的结构示意图；

图4是环氧树脂灌封装置组装后的立体透视图；

图5是环氧树脂连接头成型后的爆炸图；

图6是成型模具的平面图；

图7是成型模具的立体图；

图8是密封塞腔成型件的立体结构示意图。

附图标记说明：100-硅胶模；101-硅胶模连接头腔；102-硅胶模钛壳腔；103-硅胶模电极成型件腔；104-硅胶模密封成型件腔；105-硅胶模手术弯孔腔；109-注胶排气口；200-脉冲发生器；201-环氧树脂连接头；202-钛壳主体；203-电极腔；204-密封塞腔；205-手术弯孔；300-电极腔成型件；400-密封腔成型件；401-金属杆；402-硅胶套；500-手术弯孔成型件；600-密封塞；700-方电气连接件；800-圆电气连接件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1、图2所示，心脏起搏器的脉冲发生器200由环氧树脂连接头201和钛壳主体202两大部分组成，钛壳主体202内设置有电源，板卡，芯片，馈通等装置，通过馈通连接丝连接至环氧树脂连接头201内部的方电气连接件700和圆电气连接件800。电极导线插入环氧树脂连接头201设置的电极腔203完成起搏器电源与电极的电连接。

环氧树脂连接头201内的方电气连接件700和圆电气连接件800与电极导线连接后须与人体体液隔离，密封方法由两部分组成，一是电极导线插头自带的标准密封结构完成电极腔203处的密封，二是在连接头的方电气连接件700上方设置密封塞600来阻断体液渗入环氧树脂连接头201内部。

如图3～7所示，一种环氧树脂灌封装置，包括由单片硅胶模100构成的成型模具以及与成型模具配合的多个成型件。采用单片的硅胶模100，无需多零件合配定位，优化成型装配。硅胶模100为透明硅胶模，目的是方便灌胶封装时观察固化过程，控制并提高外观良率。透明的硅胶模100可以很好地脱模环氧树脂连接头201，且连接头表面质量光洁通透，产品尺寸稳定，无合模线等缺陷。

如图6和图7所示，硅胶模100的内部设有硅胶模连接头腔101，硅胶模连接头腔101的腔体轮廓与环氧树脂连接头201的外形相匹配。硅胶模100的正面设有与硅胶模连接头腔101连通的硅胶模密封成型件腔104和硅胶模手术弯孔腔105；硅胶模100的侧面设有与硅胶模连接头腔101连通的硅胶模钛壳腔102；硅胶模100的顶面设有与硅胶模连接头腔101连通的硅胶模电极成型件腔103和注胶排气口109。

如图4和图5所示，成型件包括与硅胶模密封成型件腔104匹配的密封腔成型件400、与硅胶模手术弯孔腔105匹配的手术弯孔成型件500、与硅胶模电极成型件腔103匹配的电极腔成型件300。

本实施例中，硅胶模密封成型件腔104和硅胶模电极成型件腔103均采用双腔结构，实际应用中也可以为单腔、双腔或多腔。

如图8所示，由于环氧树脂为热固性树脂，其硬度较高，一旦固化成型结构不可改变。密封塞腔204采用密封腔成型件400来成型外小内大的倒扣型结构。

密封腔成型件400包括一端带螺纹的金属杆401，金属杆401在靠近螺纹的位置套设固定有硅胶套402，硅胶套402包括上半部分和下半部分，上半部分的直径小于下半部分的直径。硅胶套402也可以直接用硅胶粘结剂粘在金属杆401上；或者，在金属杆401靠近螺纹的位置设置限位槽，硅胶套402通过限位槽与金属杆401配合固定。利用硅胶套402弹性形变的特性实现倒扣脱模。

本实用新型的密封腔成型件400作为一个组件可以独立于灌封组装前完成。在成型环氧树脂连接头步骤前将硅胶套402用硅胶粘结剂粘在金属杆401上，简化灌胶前的准备和组装工序，提高环氧树脂灌胶过程中的效率。倒T结构的成型零件少，作为整体零件拆解取出方便，取出后便于清洁，简化后工段的工序和节省时间。密封腔成型件400作为整体零件方便维护，可以重复利用，节省材料成本。且可通过金属杆401的靠肩控制插入深度，精准定位方电气连接件700的深度。

如图1所示，脉冲发生器200的手术缝合孔为弯孔设计，可以更有效地利用连接头内部空间，提升手术弯孔205的抗拉强度。弯孔结构与医生使用的手术缝合针有更相似的弧度，手术过程中使医生的操作更便捷顺畅。

采用本实用新型的环氧树脂灌封装置，制备可植入脉冲发生器连接头的过程如下：

步骤1，将手术弯孔成型件500插入硅胶模手术弯孔腔105。

步骤2，将钛壳主体202插入硅胶模钛壳腔102，所述的钛壳主体202上焊接有圆电气连接件800和方电气连接件700。

步骤3，将电极腔成型件300插入硅胶模电极成型件腔103，并进一步先后插入圆电气连接件800和方电气连接件700的通孔内。

步骤4，将密封成型件400插入硅胶模密封成型件腔104，并将密封成型件400上的螺纹旋入方电气连接件700的螺纹孔内，得到装配好的环氧树脂灌封装置。

步骤5，将环氧树脂按比例称重混合，使用脱泡机对环氧树脂脱泡，需确保无气泡。

步骤6，使用点胶机对装配好的环氧树脂灌封装置进行环氧树脂灌胶；灌胶可在真空下进行(压力小于100pa)，缓慢灌胶，监测灌胶的整个过程。在进行环氧树脂灌胶时，所述的注胶排气口兼做注胶口和排气口。

步骤7，将环氧树脂灌封装置置于固化箱中固化；固化方式可选择：20-30℃固化48小时、30-40℃固化30小时、40-50℃固化12小时、50-60℃固化6小时或60-70℃固化2.5小时。

步骤8，对环氧树脂灌封装置进行拆除，拆除顺序依次为手术弯孔成型件500、密封腔成型件400、电极腔成型件300、硅胶模100。

步骤9，处理注胶排气口109处的环氧树脂残胶。

由于环氧树脂具有非常强的渗透性，普通模式的两片硅胶模的装配容易在硅胶模之间，以及零件与硅胶模之间产生装配间隙，导致环氧树脂渗入缝隙，引起环氧树脂连接头201外观不良。区别于普通两片硅胶模的装配方式，本实用新型由单片透明的硅胶模100结构构成，由于硅胶模100具有弹性，在组装过程中各配件均很容易装配。而配件均为插入式组装方式，配合紧密，对环氧树脂的渗透性具有很好地防范作用，几乎不会有环氧树脂从硅胶模具与配件的间隙中溢出。

如图3和图4所示，本实用新型将注胶口和排气口设置在单片透明硅胶模上方同一位置，即注胶排气口109兼具注胶和排气功能，注胶的同时还兼有排气的作用，后工序仅需处理一处即可，在灌胶时位于环氧树脂连接头201的最高点。该结构一方面减小后工段处理面积，最大限度保证产品尺寸均一性；另一方面，增加环氧树脂灌封时胶液的体积，保证环氧树脂固化时体积收缩后有足够的胶液补充，避免在环氧树脂连接头201上产生缺胶的缺陷。

以上所述的实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环氧树脂灌封装置，其特征在于，包括由单片硅胶模(100)构成的成型模具以及与成型模具配合的多个成型件，所述硅胶模(100)的内部设有硅胶模连接头腔(101)，所述硅胶模连接头腔(101)的腔体轮廓与环氧树脂连接头(201)的外形相匹配；

所述硅胶模(100)的正面设有与硅胶模连接头腔(101)连通的硅胶模密封成型件腔(104)和硅胶模手术弯孔腔(105)；所述硅胶模(100)的侧面设有与硅胶模连接头腔(101)连通的硅胶模钛壳腔(102)，所述硅胶模(100)的顶面设有与硅胶模连接头腔(101)连通的硅胶模电极成型件腔(103)和注胶排气口(109)；

所述的多个成型件包括与硅胶模密封成型件腔(104)匹配的密封腔成型件(400)、与硅胶模手术弯孔腔(105)匹配的手术弯孔成型件(500)、与硅胶模电极成型件腔(103)匹配的电极腔成型件(300)。

2.根据权利要求1所述的环氧树脂灌封装置，其特征在于，所述的硅胶模(100)采用透明硅胶模。

3.根据权利要求1所述的环氧树脂灌封装置，其特征在于，所述密封腔成型件(400)包括一端带螺纹的金属杆(401)，所述金属杆(401)在靠近螺纹的位置套设固定有硅胶套(402)，所述的硅胶套(402)采用上半部分和下半部分，上半部分的直径小于下半部分的直径。

4.根据权利要求3所述的环氧树脂灌封装置，其特征在于，所述的金属杆(401)在靠近螺纹的位置设有限位槽，所述的硅胶套(402)通过限位槽与金属杆(401)配合固定。

5.根据权利要求1所述的环氧树脂灌封装置，其特征在于，所述手术弯孔成型件(500)的弯曲弧度为30°-120°，外径为1.0-2.5mm。

6.根据权利要求1所述的环氧树脂灌封装置，其特征在于，所述硅胶模密封成型件腔(104)和硅胶模电极成型件腔(103)的数量为一个或多个，对应的密封腔成型件(400)和电极腔成型件(300)数量也为一个或多个。

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