CN219087397U - 陶瓷电路板、刺激器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种陶瓷电路板、刺激器，陶瓷电路板包括：陶瓷基体、设于陶瓷基体表面的连接区域以及分别位于连接区域内侧、外侧的内馈点和外馈点；其中，内馈点用于连接电子元器件，外馈点用于连接电极的引线，内馈点与外馈点在陶瓷基体内部一一对应连通。本实用新型通过内馈点与外馈点在陶瓷基体内部相连通，可以避免在陶瓷基体上额外打孔，可以简化陶瓷电路板的结构，可以提高陶瓷电路板的密封性，并且，通过将内馈点设于连接区域内，外馈点设于连接区域外，可以提高馈通的密度。

Description

陶瓷电路板、刺激器

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种陶瓷电路板、刺激器。

背景技术

植入式医疗器械是指通过外科手段全部或部分插入人体或自然腔口中或替代上表皮或眼表面，并在体内至少存留30天，且只能通过外科或内科手段取出的医疗器械。为了确保植入式医疗器械的生物安全性、长期植入可靠性的要求，一方面，需要使用密封壳体将植入式医疗器械中的非生物安全性部件(例如芯片、印刷电路板等)与被植入部位(例如血液、组织或骨骼)隔离；另一方面，还需要从该密封壳体引出与刺激部件进行信号交互的功能导线。考虑到植入式医疗器械的生物安全性和长期可靠性，密封壳体常常以生物安全性良好的玻璃、陶瓷等作为基底，并且通过在基底上覆盖生物安全性良好的金属盖体等而一起形成密封结构。

在这样的密封结构中，基底通常具有多个通孔，在这些通孔中填充有馈通电极，被封装在该密封壳体内部的电子部件经由这些馈通电极与外部进行信号交互。然而，由于通孔尺寸和密封性的限制，导致现有的馈通很难设计高密度的引线，难以满足多电极数量的要求。例如，现有馈通一般通过通孔引出导线，需要额外的密封件密封通孔，导致结构复杂，密封性不足；由于通孔的直径要大于馈通引线，导致通孔的间距很大(一般要大于1mm)，相同尺寸下馈点密度较低，可连接的元器件和电极数量较少。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提高馈通的密度。本实用新型提供一种陶瓷电路板、刺激器，不仅能够提高馈通的密度，还能够减小刺激器的体积。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种陶瓷电路板，包括：

陶瓷基体、设于所述陶瓷基体表面的连接区域以及分别位于所述连接区域内侧、外侧的内馈点和外馈点；其中，

所述内馈点用于连接电子元器件，所述外馈点用于连接电极的引线，所述内馈点与外馈点在陶瓷基体内部一一对应连通。

进一步的，所述连接区域为环状，所述连接区域与所述陶瓷基体偏心或同心设置。

进一步的，所述内馈点沿所述连接区域的内圈排布设置，所述外馈点沿所述连接区域的外圈排布设置，所述内馈点和外馈点位于所述陶瓷基体的同侧。

进一步的，当所述连接区域与所述陶瓷基体偏心设置时，所述外馈点所在的区域为月牙形，以使所述外馈点多行排布设置。

进一步的，所述内馈点、外馈点与所述陶瓷基体一体成型。

进一步的，所述陶瓷基体由陶瓷材料和铂铱合金材料烧结成型，所述铂铱合金材料为线状，其两端贯穿陶瓷材料，形成在陶瓷基体内部相互连通的所述内馈点和外馈点。

本实用新型还提供一种刺激器，包括：陶瓷电路板，以及第二连接环、第一连接环、陶瓷壳体，所述陶瓷电路板、第二连接环、第一连接环、陶瓷壳体由下至上依次相连以形成一密封空间。

进一步的，所述连接区域为金属区域，第一连接环、第二连接环均为金属环；所述第一连接环与所述陶瓷壳体之间通过钎焊连接，所述第二连接环与连接区域通过钎焊连接，所述第二连接环与所述第一连接环的尺寸相匹配，所述第二连接环与第一连接环之间通过焊接连接。

进一步的，所述密封空间内设有电子元器件载体，所述电子元器件载体上设有多个电子元器件的连接点，所述连接点与内馈点一一对应连接，所述外馈点连接电极的引线。

进一步的，所述陶瓷壳体设有一凹陷区，用于嵌设磁铁；所述电子元器件载体上表面开设有为所述磁铁避让空间的通孔。

进一步的，所述密封空间内还设有耦合线圈，所述耦合线圈位于磁铁的外围且与所述电子元器件相连。

本实用新型的有益效果是，

本实用新型的陶瓷电路板，通过内馈点与外馈点在陶瓷基体内部相连通，可以避免在陶瓷基体上额外打孔，可以简化陶瓷电路板的结构，可以提高陶瓷电路板的密封性，并且，通过将内馈点设于连接区域内，外馈点设于连接区域外，可以提高馈通的密度。

本实用新型的刺激器，通过将陶瓷电路板、第二连接环、第一连接环、陶瓷壳体由下至上依次相连形成一密封空间，外馈点位于密封空间外，内馈点位于密封空间内，可以提高密封空间的密封性，也有利于降低电极引线与外馈点的连接难度，还有利于减小刺激器的体积，节约成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的陶瓷电路板的结构示意图。

图2是本实用新型的刺激器的爆炸图。

图3是本实用新型的第二连接环和陶瓷电路板连接的示意图。

图4是本实用新型的电子元器件载体的爆炸图。

图5是本实用新型的刺激器的侧视图。

图6是本实用新型的刺激器的剖视图。

图7是本实用新型的陶瓷壳体的结构示意图。

图中：1、陶瓷电路板；11、陶瓷基体；12、连接区域；13、内馈点；14、外馈点；2、第二连接环；3、第一连接环；4、陶瓷壳体；5、电极；6、密封空间；7、电子元器件载体；8、耦合线圈；9、磁铁；41、凹陷区；71、连接点；72、通孔。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

实施例1

如图1所示，本实施例的陶瓷电路板，包括：陶瓷基体11、设于陶瓷基体11表面的连接区域12以及分别位于连接区域12内侧、外侧的内馈点13和外馈点14。其中，内馈点13用于连接电子元器件，外馈点14用于连接电极5的引线，内馈点13与外馈点14在陶瓷基体11内部一一对应连通。例如，陶瓷基体11为圆片状或椭圆片状，连接区域12位于陶瓷基体11的一表面，内馈点13和外馈点14分别位于连接区域12的内侧和外侧，并且，内馈点13与外馈点14之间在陶瓷基体11内部一一对应连通，这样，可以简化陶瓷电路板的结构，陶瓷电路板表面不需要打孔穿线，可以改善因打孔过密导致的串孔、烂孔等问题，还有利于提高密封性。

连接区域12例如是具有一定宽度的环状，连接区域12与陶瓷基体11之间可以偏心设置或同心设置，可以。位于连接区域12内的陶瓷基体11用于安装电子元器件，电子元器件可以被封装在一电子元器件载体7内，电子元器件载体7的下表面与陶瓷基体11相接触，位于连接区域12外的陶瓷基体11用于连接电极5，这样，通过陶瓷基体11可以将电极5与电子元器件之间连接起来。电子元器件载体7可以与连接区域12之间偏心或同心设置。以陶瓷基体11和连接区域12均为圆形为例，陶瓷基体11的直径大于连接区域12的直径，这样，连接区域12设置在陶瓷基体11上后，可以将陶瓷基体11分为内部区域(为圆形)和外部区域(为环形)。内馈点13沿连接区域12的内圈排布设置，外馈点14沿连接区域12的外圈排布设置，内馈点13和外馈点14位于陶瓷基体11的同侧。换言之，内馈点13和外馈点14的数量均为多个，且内馈点13与外馈点14的数量相等，一个内馈点13与一个外馈点14对应连接，多个内馈点13沿连接区域12的内圈排布设置，多个外馈点14沿连接区域12的外圈排布设置，并且，外馈点14与内馈点13之间尽量靠近。例如，当连接区域12与陶瓷基体11偏心设置时，外馈点14所在的区域为月牙形，以使外馈点14多行排布设置。由于外馈点14与内馈点13位于陶瓷基体11的同侧，当连接区域12与陶瓷基体11偏心设置时，陶瓷基体11位于连接区域12外部的一侧可以留出更多空间，使得外馈点14能够呈多行排布。这样，外馈点14在陶瓷基体11上可以设置的数量能够显著增加。在同等体积的条件下，本实施例的陶瓷电路板可设置的通道馈点数量比现有技术可以增加3～5倍，从而增加可以连接的电极数量和电子元器件数量，满足电极较多的使用需求。

由于功能和电极数量增加，电子元器件数量必然增加，电子元器件的排布和载体直径使减小刺激器体积成为难题。对于植入式刺激器，尺寸越小更有利于降低手术难度和提高安全性。因此，本实施例优选连接区域12与陶瓷基体11偏心设置，电子元器件载体7与连接区域12同心设置，这样，电子元器件载体7与陶瓷基体11之间处于偏心。此时，外馈点14的设置区域的形状为月牙形，可以实现多行排布，外馈点14收敛在陶瓷基体11的一侧，有利于引线有序、集中地连接外馈点14和电极5。例如，引线的排布宽度小于陶瓷基体11的宽度且从同一侧连接。内馈点13呈一圈排布设置，可以减小占用面积，从而有利于减小陶瓷基体11的整体面积。此外，还可以将电子元器件设置呈多层，每层之间通过连接器连接、支撑，进一步减小连接区域12需要的空间。外馈点14多行排布，内馈点13单行排布的方式可以减小连接区域12外侧空间的浪费。当然，连接区域12、陶瓷基体11、电子元器件载体7三者之间的偏心或同心布设方式可以有多种，例如改变形状，圆形或椭圆之间的切换，或者三者形状一样，使中心位置偏移等等。

例如，内馈点13、外馈点14与陶瓷基体11一体成型。陶瓷基体11由陶瓷材料和铂铱合金材料烧结成型，铂铱合金材料为线状，其两端贯穿陶瓷材料，形成在陶瓷基体11内部相互连通的内馈点13和外馈点14。由于内馈点13、外馈点14和陶瓷基体11为烧结一体形成，因此，内馈点13、外馈点14之间不需要再打孔引入导线，优选外馈点13与内馈点14位于陶瓷基体11的同一侧，仅通过电极引线就可以连接电极5和外馈点14，这样可以起到保护电极引线的目的。

也就是说，本实施例的陶瓷电路板，通过在陶瓷基体11表面设置连接区域12，在连接区域12的内外两侧分别设置内馈点13、外馈点14，并且，内馈点13、外馈点14与陶瓷基体11一体成型，这样，不需要在陶瓷基体11表面额外进行打孔穿线将内馈点13与外馈点14之间连接起来，可以提高陶瓷电路板的密封性。另外，连接区域12与陶瓷基体11偏心设置，可以使得外馈点14呈多行设置，可以提高可设置的馈点数量，满足多电极的使用需求。本实施例的陶瓷电路板在同等体积下可增加3～5倍的通道馈点数量(陶瓷电路板为硬币大小时，可以实现64通道)。

实施例2

如图2至图7所示，本实施例的刺激器包括实施例1的陶瓷电路板1以及第二连接环2、第一连接环3、陶瓷壳体4，陶瓷电路板1、第二连接环2、第一连接环3、陶瓷壳体4由下至上依次相连以形成一密封空间6。具体的，第二连接环2设置在连接区域12上，第二连接环2与第一连接环3连接，第一连接环3与陶瓷壳体4连接，由此，在陶瓷电路板1与陶瓷壳体4之间可以形成一密封空间6。例如，所述连接区域12为溅射在陶瓷电路板1上的金属区域，第一连接环3、第二连接环2均为金属环；第一连接环3与陶瓷壳体4之间通过钎焊连接(也需要在陶瓷壳体4上溅射金属区域)，第二连接环2与连接区域12通过钎焊连接，第二连接环2与第一连接环3的尺寸相匹配，第二连接环2与第一连接环3之间通过焊接连接，可以提高各部件之间的连接强度。再如，通过黏胶或压合方式将陶瓷电路板1以及第二连接环2、第一连接环3、陶瓷壳体4形成一密封空间6。陶瓷壳体4为刺激器的防护部分，用于保护电子元器件不受外部冲击。密封空间6内设有电子元器件载体7，电子元器件载体7上设有多个电子元器件的连接点71，连接点71与内馈点13一一对应连接，外馈点14连接电极5的引线。电子元器件载体71内封装有电子元器件，通过连接点71可以实现电子元器件与内馈点13之间的连接。电子元器件载体7的下表面与陶瓷基体11相接触，连接点71与内馈点13之间可以焊料或电极材料焊接连通，内馈点13与连接点71之间的间隙要尽可能小，便于焊接；或者，也可以将位于连接区域12内的陶瓷基体11设置成向下凹陷，以便于连接点71与内馈点13接触。陶瓷壳体4设有一凹陷区41，用于嵌设磁铁9，电子元器件载体7上表面开设有为磁铁9避让空间的通孔72，这样，有利于减小刺激器的体积。密封空间6内还设有耦合线圈8，耦合线圈8位于磁铁9的外围且与电子元器件相连。耦合线圈8用于传递能量或信号，电子元器件用于解码、分析信号。

需要说明的是，外馈点14位于密封空间6外部，这样，电极5的引线可以很方便地与外馈点14进行连接，外馈点14与内馈点13之间在陶瓷基体11内部相互连通，不需要外部引线，这样，可以提高密封空间6的密封性，避免打孔。本实施例的刺激器，通过将电子元器件、耦合线圈8、磁铁9设置在密封空间6内，可以充分利用密封空间6，有利于减小刺激器的体积；采用陶瓷壳体4可以使得通讯信号顺利收发，没有金属屏蔽或干扰；陶瓷电路板可以增加3～5倍通道馈点(硬币大小可以实现64通道)，可以满足多电极的使用需求；还可以降低成本(比传统馈通方案，成本可以节约2/3)。

本实施例的刺激器的制备过程包括以下步骤：

步骤一：将陶瓷材料和铂铱合金材料烧结成型，得到陶瓷基体11、内馈点13和外馈点14，在陶瓷基体11上制备连接区域12，得到陶瓷电路板1。

步骤二：将第二连接环2焊接在连接区域12上，将电子元器件载体7安装到第二连接环2内侧并与内馈点13连接，将耦合线圈8设置在电子元器件载体7上方；将磁铁9安装到陶瓷壳体4上，将第一连接环3与陶瓷壳体4焊接。

步骤三：将第一连接环3与第二连接环2之间焊接以形成密封；将电极5的引线与外馈点14连接，得到刺激器。

本实施例在制备刺激器时，首先先制备陶瓷电路板1，将陶瓷材料与铂铱合金材料烧结成型陶瓷基体11，铂铱合金材料为线状，其两端贯穿陶瓷材料，烧结完成后，铂铱合金材料的两端分别成为外馈点14和内馈点13。然后在陶瓷基体11表面制备连接区域12。由于陶瓷材料表面结构与金属材料表面结构不同，焊接往往不能润湿陶瓷表面，也不能与之作用而形成牢固的黏结，因此，陶瓷材料与金属材料的封接可以采用金属化的方法，或者，也可以用特制的玻璃焊料直接实现陶瓷与金属的焊接。陶瓷的金属化与封接是在陶瓷表面上涂覆一层具有高导电率、结合牢固的金属薄膜作为电极，采用这种方法将陶瓷和金属焊接在一起时，其主要流程为：陶瓷表面做金属化烧渗→沉积金属薄膜→加热焊料使陶瓷与金属焊封。例如，可以采用银作为金属薄膜，整个覆银过程主要包括以下几个阶段:黏合剂挥发分解阶段(90～325℃)，碳酸银或氧化银还原阶段(410～600℃)，助溶剂转变为胶体阶段(520～600℃)，金属银与制品表面牢固结合阶段(600℃以上)。此外，陶瓷金属化也可以采用现有的钼锰法、镀金法、镀铜法、镀锡法、镀镍法、LAP法(激光后金属镀)等陶瓷金属化工艺。

得到陶瓷电路板1后，将第二连接环2焊接在连接区域12上，然后将电子元器件封装在电子元器件载体7内，将电子元器件载体7的连接点71与内馈点13进行一一焊接，将耦合线圈8放置在电子元器件载体7上表面。将磁铁9嵌入陶瓷壳体4的凹陷区41内，将第一连接环3与陶瓷壳体4进行焊接。最后再将第一连接环3与第二连接环2进行焊接实现密封。将电极5的引线与外馈点14一一连接，得到刺激器。

综上所述，本实用新型的陶瓷电路板、刺激器，外馈点14与内馈点13之间在陶瓷基体11内部相连通，不需要在陶瓷基体11上额外开孔和设置密封件，可以提高陶瓷基体11的密封性；内馈点13位于连接区域12内，外馈点14位于连接区域12外，电子元器件载体7与内馈点13连接，电极5的引线与外馈点14连接，刺激器内部不需要再设置额外的导线，可以提高刺激器整体的密封性；连接区域12在陶瓷基体11上偏心设置，可以增加外馈点14的布设面积，增加馈点通道，从而增加可连接的元器件和电极，满足多样的使用需求。本实用新型的刺激器不仅体积小，成本低，还能显著增加馈通数量。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (11)

1.一种陶瓷电路板，其特征在于，包括：

陶瓷基体(11)、设于所述陶瓷基体(11)表面的连接区域(12)以及分别位于所述连接区域(12)内侧、外侧的内馈点(13)和外馈点(14)；其中，

所述内馈点(13)用于连接电子元器件，所述外馈点(14)用于连接电极(5)的引线，所述内馈点(13)与外馈点(14)在陶瓷基体(11)内部一一对应连通。

2.如权利要求1所述的陶瓷电路板，其特征在于，所述连接区域(12)为环状，所述连接区域(12)与所述陶瓷基体(11)偏心或同心设置。

3.如权利要求2所述的陶瓷电路板，其特征在于，所述内馈点(13)沿所述连接区域(12)的内圈排布设置，所述外馈点(14)沿所述连接区域(12)的外圈排布设置，所述内馈点(13)和外馈点(14)位于所述陶瓷基体(11)的同侧。

4.如权利要求3所述的陶瓷电路板，其特征在于，当所述连接区域(12)与所述陶瓷基体(11)偏心设置时，所述外馈点(14)所在的区域为月牙形，以使所述外馈点(14)多行排布设置。

5.如权利要求1所述的陶瓷电路板，其特征在于，所述内馈点(13)、外馈点(14)与所述陶瓷基体(11)一体成型。

6.如权利要求5所述的陶瓷电路板，其特征在于，所述陶瓷基体(11)由陶瓷材料和铂铱合金材料烧结成型，所述铂铱合金材料为线状，其两端贯穿陶瓷材料，形成在陶瓷基体(11)内部相互连通的所述内馈点(13)和外馈点(14)。

7.一种刺激器，其特征在于，包括：如权利要求1～6任一项所述的陶瓷电路板(1)，以及第二连接环(2)、第一连接环(3)、陶瓷壳体(4)，所述陶瓷电路板(1)、第二连接环(2)、第一连接环(3)、陶瓷壳体(4)由下至上依次相连以形成一密封空间(6)。

8.如权利要求7所述的刺激器，其特征在于，所述连接区域(12)为金属区域，第一连接环(3)、第二连接环(2)均为金属环；所述第一连接环(3)与所述陶瓷壳体(4)之间通过钎焊连接，所述第二连接环(2)与连接区域(12)通过钎焊连接，所述第二连接环(2)与所述第一连接环(3)的尺寸相匹配，所述第二连接环(2)与第一连接环(3)之间通过焊接连接。

9.如权利要求7所述的刺激器，其特征在于，所述密封空间(6)内设有电子元器件载体(7)，所述电子元器件载体(7)上设有多个电子元器件的连接点(71)，所述连接点(71)与内馈点(13)一一对应连接，所述外馈点(14)连接电极(5)的引线。

10.如权利要求9所述的刺激器，其特征在于，所述陶瓷壳体(4)设有一凹陷区(41)，用于嵌设磁铁(9)；所述电子元器件载体(7)上表面开设有为所述磁铁(9)避让空间的通孔(72)。

11.如权利要求10所述的刺激器，其特征在于，所述密封空间(6)内还设有耦合线圈(8)，所述耦合线圈(8)位于磁铁(9)的外围且与所述电子元器件相连。

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