DE102011009861B4 - Verfahren zur Herstellung einer cermethaltigen Durchführung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung (100) zum Einsatz in einem Gehäuse (20) einer aktiven, implantierbaren, medizinischen Vorrichtung (10), wobei die elektrische Durchführung (100) mindestens einen elektrisch isolierenden Grundkörper (120) und mindestens ein elektrisches Leitungselement (110) aufweist, wobei das Leitungselement (110) eingerichtet ist, um durch den Grundkörper (120) hindurch mindestens eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Innenraum des Gehäuses (20) und einem Außenraum herzustellen, wobei das Leitungselement (110) hermetisch gegen den Grundkörper (120) abgedichtet ist, und wobei das wenigstens eine Leitungselement (110) mindestens ein Cermet aufweist, Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Formen eines Grundkörpergrünlings (420) mit einer den Grundkörpergrünling (420) durchdringenden Durchgangsöffnung (430) aus einem Keramikschlicker und/oder einem Keramikpulver, – Erzeugen wenigstens eines Leitungselementgrünlings (410) aus einem Cermetschlicker und/oder einem Cermetpulver, – Erstellen eines Durchführungrohlings (400) durch ein Zusammenfügen des wenigstens einen Leitungselementgrünlings (410) und des Grundkörpergrünlings (420), und – Trennen des Durchführungrohlings (400) in wenigstens zwei elektrische Durchführungen (100).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung zum Einsatz in einem Gehäuse einer aktiven, implantierbaren, medizinischen Vorrichtung.
  • In der nachveröffentlichten DE 10 2009 035 972 A1 wird eine elektrische Durchführung für eine medizinisch implantierbare Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart. Weiterhin werden eine Verwendung wenigstens eines Cermet aufweisenden Leitungselementes in einer elektrischen Durchführung für eine medizinisch implantierbare Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung für eine medizinisch implantierbare Vorrichtung offenbart.
  • Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von elektrischen Durchführungen für verschiedene Anwendungen bekannt. Als Beispiele sind US 4678868 A , US 7564674 B2 , US 2008/0119906 A1 , US 7145076 B2 , US 7561917 B2 , US 2007/0183118 A1 , US 7260434 B1 , US 7761165 B1 , US 7742817 B2 , US 7736191 B1 , US 2006/0259093 A1 , US 7274963 B2 , US 2004116976 A1 , US 7794256 B2 , US 2010/0023086 A1 , US 7502217 B2 , US 7706124 B2 , US 6999818 B2 , EP 1754511 A2 , US 7035076 B1 , EP 1685874 A1 , WO 03/073450 A1 , US 7136273 B2 , US 7765005 B2 , WO 2008/103166 A1 , US 2008/0269831 A1 , US 7174219 B2 , WO 2004/110555 A1 , US 7720538 B2 , WO 2010/091435 A2 , US 2010/0258342 A1 , US 2001/0013756 A1 , DE 10 2008 021 064 A1 , US 2008/0119906 A1 , US 7260434 B1 , US 4315054 A und EP 0877400 A1 zu nennen.
  • In der DE 697 297 19 T2 wird eine elektrische Durchführung für eine aktive, implantierbare, medizinischen Vorrichtung – auch als implantierbare Vorrichtung oder Therapiegerät bezeichnet – beschrieben. Derartige elektrische Durchführungen dienen dazu, eine elektrische Verbindung zwischen einem hermetisch abgeschlossenen Inneren und einem Äußeren des Therapiegerätes herzustellen. Bekannte implantierbare Therapiegeräte sind Herzschrittmacher oder Defibrillatoren, die üblicherweise ein hermetisch dichtes Metallgehäuse aufweisen, welches auf einer Seite mit einem Anschlusskörper, auch Header oder Kopfteil genannt, versehen ist. Dieser Anschlusskörper weist einen Hohlraum mit mindestens einer Anschlussbuchse auf, die für die Konnektierung von Elektrodenleitungen dient. Die Anschlussbuchse weist dabei elektrische Kontakte auf, um die Elektrodenleitungen elektrisch mit der Steuerelektronik im Inneren des Gehäuses des implantierbaren Therapiegeräts zu verbinden. Eine wesentliche Voraussetzung für solch eine elektrische Durchführung ist die hermetische Dichtigkeit gegenüber einer Umgebung. Folglich muss der in einen elektrisch isolierenden Grundkörper eingebrachten Leitungsdrähte – auch Leitungselemente bezeichnet – über welche die elektrischen Signale laufen, spaltfrei in den Grundkörper eingebracht werden. Als Nachteil hat es sich dabei herausgestellt, dass die Leitungsdrähte im Allgemeinen aus einem Metall aufgebaut sind und in einen keramischen Grundkörper eingebracht werden. Um eine beständige Verbindung zwischen beiden Elementen sicherzustellen, wird die Innenfläche einer Durchgangsöffnung – auch als Öffnungen bezeichnet – im Grundkörper metallisiert, um die Leitungsdrähte einzulöten. Diese Metallisierung in der Durchgangsöffnung hat sich als schwierig aufzubringen herausgestellt. Nur mittels kostenintensiver Verfahren lässt sich eine gleichmäßige Metallisierung der Innenfläche der Bohrung – und damit eine hermetisch dichte Verbindung der Leitungsdrähte mit dem Grundkörper durch Löten- sicherstellen. Der Lötprozess selbst erfordert weitere Komponenten wie beispielsweise Lot-Ringe. Zudem ist der Verbindungsprozess der Leitungsdrähte mit den vorab metallisierten Isolatoren unter Nutzung der Lotringe ein aufwendiger und schwer zu automatisierender Prozess.
  • In der US 5 769 874 A wird eine aktive, implantierbare, medizinische Vorrichtung sowie ein in dieser Vorrichtung integriertes Batterieabteil beschrieben.
  • Allgemein besteht die Aufgabe darin, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung zum Einsatz in einem Gehäuse einer aktiven, implantierbaren, medizinischen Vorrichtung zu schaffen, bei der die genannten Nachteile zumindest teilweise vermieden werden, insbesondere eine dauerhaft dichtende Verbindung zwischen Grundkörper und Leitungselement sichergestellt ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung für eine aktive, implantierbare, medizinische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die von diesem Anspruch abhängigen Unteransprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dieses Verfahrens dar.
  • Die Erfindung betrifft dabei ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung zum Einsatz in einem Gehäuse einer aktiven, implantierbaren, medizinischen Vorrichtung, wobei die elektrische Durchführung mindestens einen elektrisch isolierenden Grundkörper und mindestens ein elektrisches Leitungselement aufweist, wobei das Leitungselement eingerichtet ist, um durch den Grundkörper hindurch mindestens eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Innenraum des Gehäuses und einem Außenraum herzustellen, wobei das Leitungselement hermetisch gegen den Grundkörper abgedichtet ist, wobei das wenigstens eine Leitungselement mindestens ein Cermet aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    • – Formen eines Grundkörper-Grünlings mit einer den Grundkörper-Grünling durchdringenden Durchgangsöffnung aus einem Keramik-Schlicker oder einem Keramik-Pulver,
    • – Erzeugen wenigstens eines Leitungselement-Grünlings aus einem Cermet-Schlicker oder einem Cermet-Pulver,
    • – Erstellen eines Durchführung-Rohlings durch ein Zusammenfügen des wenigstens einen Leitungselement-Grünlings und des Grundkörper-Grünlings, und
    • – Trennen des Durchführung-Rohlings in wenigstens zwei elektrische Durchführungen.
  • Die im Stand der Technik aufgeführten Nachteile werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens teilweise dadurch überwunden, dass sowohl der Grundkörper als auch das Leitungselement aus einem auf Keramik basierenden Material aufgebaut sind. Das hier beschriebene Herstellungsverfahren nutzt dieses Punkt aus, um eine preiswerte und einfache Herstellung der elektrischen Durchführung ermöglicht. Dabei wird eine hermetisch dichte Verbindung zwischen dem Leitungselement und dem Grundkörper aufgebaut, ohne dass der Grundkörper und das Leitungselement im Rahmen weiterer Verfahrensschritte wie etwa eines Einlötens miteinander verbunden werden müssen. Dabei garantiert die Ähnlichkeit der Ausgangsmaterialien für den Grundkörper und das Leitungselement – ein Cermet und eine Keramik – eine dauerhafte, stoffschlüssige Verbindung, die ein Eindringen von Umwelteinflüssen durch die elektrische Durchführung und in die aktive implantierbare medizinische Vorrichtung wirksam und dauerhaft verhindert. Rein vorsorglich sei darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Verfahrensschritte in nahezu jeder denkbaren Reihenfolge durchgeführt werden können. Die Abfolge der Verfahrensschritte ist nicht durch die hier aufgelistete Reihenfolge festgelegt.
  • Die vorgeschlagene elektrische Durchführung ist für den Einsatz in einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung eingerichtet, also zur Verwendung in einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung, wobei die medizinisch implantierbare Vorrichtung insbesondere als aktive implantierbare medizinische Vorrichtung (AIMD) und besonders bevorzugt als Therapiegerät ausgestaltet sein kann.
  • Der Begriff einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung umfasst grundsätzlich eine beliebige Vorrichtung, welche eingerichtet ist, um mindestens eine medizinische Funktion durchzuführen und welche in ein Körpergewebe eines menschlichen oder tierischen Benutzers einbringbar ist. Die medizinische Funktion kann grundsätzlich eine beliebige Funktion umfassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer therapeutischen Funktion, einer diagnostischen Funktion und einer chirurgischen Funktion. Insbesondere kann die medizinische Funktion mindestens eine Funktion aufweisen, bei der mindestens ein Reiz auf das Körpergewebe ausgeübt wird, insbesondere ein elektrischer Reiz Diese Funktion der Reizausübung kann beispielsweise mittels mindestens eines Reizerzeugers und/oder mittels mindestens eines Reizüberträgers ausgeübt werden, beispielsweise mittels mindestens eines Aktors. Auch andere Arten der Reizausübung sind jedoch grundsätzlich möglich.
  • Der Begriff einer aktiven implantierbaren medizinischen Vorrichtung – auch als AIMD bezeich- net – umfasst grundsätzlich alle medizinisch implantierbaren Vorrichtungen, die elektrische Signale aus einem hermetisch dichten Gehäuse in einen Teil des Körpergewebes des Benutzers leiten können und/oder aus dem Teil des Körpergewebes des Benutzers empfangen können. So umfasst der Begriff der aktiven implantierbaren medizinischen Vorrichtung insbesondere Herzschrittmacher, Cochlea-Implantate, implantierbare Cardioverter/Defibrillatoren, Nerven-, Hirn-, Organ- oder Muskelstimulatoren sowie implantierbare Überwachungsgeräte, Hörgeräte, Retina-Implantate, Muskel-Stimulatoren, implantierbare Pumpen für Arzneimittel, künstliche Herzen, Knochenwachstumsstimulatoren, Prostata-Implantate, Magen-Implantate, oder dergleichen.
  • Die medizinisch implantierbare Vorrichtung, insbesondere die aktive implantierbare medizinische Vorrichtung, weist mindestens ein Gehäuse auf, insbesondere mindestens ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse. Das Gehäuse kann vorzugsweise mindestens eine Elektronik umschließen, beispielsweise eine Ansteuer- und/oder Auswerteelektronik der medizinischimplantierbaren Vorrichtung.
  • Unter einem Gehäuse einer medizinisch implantierbaren Vorrichtung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element verstanden, welches mindestens ein Funktionselement der medizinisch implantierbaren Vorrichtung, welches zur Durchführung der mindestens einen medizinischen Funktion eingerichtet ist oder die medizinische Funktion fördert, zumindest teilweise umschließt. Insbesondere weist das Gehäuse mindestens einen Innenraum auf, der das Funktionselement ganz oder teilweise aufnimmt. Insbesondere kann das Gehäuse eingerichtet sein, um einen mechanischen Schutz des Funktionselements gegenüber im Betrieb und/oder bei einer Handhabung auftretenden Belastungen zu bieten und/oder einen Schutz des Funktionselements gegenüber Umwelteinflüssen wie beispielsweise Einflüssen durch eine Körperflüssigkeit. Das Gehäuse kann insbesondere die medizinisch implantierbare Vorrichtung nach außen hin begrenzen und/oder abschließen.
  • Unter einem Innenraum ist hier ein Bereich der medizinisch implantierbaren Vorrichtung zu verstehen, insbesondere innerhalb des Gehäuses, welcher das Funktionselement ganz oder teilweise aufnehmen kann und welcher in einem implantierten Zustand nicht mit dem Körpergewebe und/oder nicht mit einer Körperflüssigkeit in Kontakt kommt. Der Innenraum kann mindestens einen Hohlraum aufweisen, welcher ganz oder teilweise geschlossen sein kann. Alternativ kann der Innenraum jedoch auch ganz oder teilweise ausgefüllt sein, beispielsweise durch das mindestens eine Funktionselement und/oder durch mindestens ein Füllmaterial, beispielsweise mindestens einen Verguss, beispielsweise durch ein Vergussmaterial in Form eines Epoxidharzes oder eines ähnlichen Materials.
  • Demgegenüber wird unter einem Außenraum ein Bereich außerhalb des Gehäuses verstanden. Dies kann insbesondere ein Bereich sein, welcher im implantierten Zustand mit dem Körpergewebe und/oder einer Körperflüssigkeit in Kontakt kommen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Außenraum jedoch auch ein Bereich sein oder einen Bereich umfassen, welcher lediglich von außerhalb des Gehäuses zugänglich ist, ohne dabei notwendigerweise in Kontakt mit dem Körpergewebe und/oder der Körperflüssigkeit zu geraten, beispielsweise ein für ein elektrisches Verbindungselement, beispielsweise einen elektrischen Steckverbinder, von außen zugänglicher Bereich eines Verbindungselements der medizinisch implantierbaren Vorrichtung.
  • Das Gehäuse und/oder insbesondere die elektrische Durchführung können insbesondere hermetisch dicht ausgestaltet sein, so dass beispielsweise der Innenraum hermetisch dicht gegenüber dem Außenraum abgedichtet ist. Im Rahmen der Erfindung kann der Begriff „hermetisch dicht” dabei verdeutlichen, dass bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch innerhalb der üblichen Zeiträume (beispielsweise 5–10 Jahre) Feuchtigkeit und/oder Gase nicht oder nur minimal durch das hermetisch dichte Element hindurch dringen können. Eine physikalische Größe, die beispielsweise eine Permeation von Gasen und/oder Feuchtigkeit durch eine Vorrichtung, z. B. durch die elektrische Durchführung und/oder das Gehäuse, beschreiben kann, ist die so genannte Leckrate, welche beispielsweise durch Lecktests bestimmt werden kann. Entsprechende Lecktests können beispielsweise mit Heliumlecktestern und/oder Massenspektrometern durchgeführt werden und sind im Standard Mil-STD-883G Method 1014 spezifiziert. Die maximal zulässige Helium-Leckrate wird dabei abhängig vom internen Volumen der zu prüfenden Vorrichtung festgelegt. Nach den in MIL-STD-883G, Method 1014, in Absatz 3.1 spezifizierten Methoden, und unter Berücksichtigung der in der Anwendung der vorliegenden Erfindung vorkommenden Volumina und Kavitäten der zu prüfenden Vorrichtungen, können diese maximal zulässigen Helium-Leckraten beispielsweise von 1 × 10–8 atm·cm3/sec bis 1 × 10–7 atm·cm3/sec betragen. Im Rahmen der Erfindung kann der Begriff „hermetisch dicht” insbesondere bedeuten, dass die zu prüfende Vorrichtung (beispielsweise das Gehäuse und/oder die elektrische Durchführung oder das Gehäuse mit der elektrischen Durchführung) eine Helium-Leckrate von weniger als 1 × 10–7 atm·cm3/sec aufweist. In einer vorteilhaften Ausführung kann die Helium-Leckrate weniger als 1 × 10–8 atm·cm3/sec, insbesondere weniger als 1 × 10–9 atm·cm3/sec betragen. Zum Zweck der Standardisierung können die genannten Helium-Leckraten auch in die äquivalente Standard-Luft-Leckrate konvertiert werden. Die Definition für die äquivalente Standard-Luft-Leckrate (Equivalent Standard Air Leak Rate) und die Umrechnung sind im Standard ISO 3530 angegeben.
  • Elektrische Durchführungen sind Elemente, welche eingerichtet sind, um mindestens einen elektrischen Leitungsweg zu schaffen, der sich zwischen dem Innenraum des Gehäuses zu mindestens einem äußeren Punkt oder Bereich außerhalb des Gehäuses, insbesondere in dem Außenraum, erstreckt. So wird beispielsweise eine elektrische Verbindung mit außerhalb des Gehäuses angeordneten Leitungen, Elektroden und Sensoren ermöglicht.
  • Bei üblichen medizinischen implantierbaren Vorrichtungen ist in der Regel ein Gehäuse vorgesehen, welches auf einer Seite ein Kopfteil, auch Header oder Anschlusskörper genannt, aufweisen kann, das Anschlussbuchsen für das Anschließen von Zuleitungen, auch Elektrodenleitungen oder Leads genannt, tragen kann. Die Anschlussbuchsen weisen beispielsweise elektrische Kontakte auf, die dazu dienen, die Zuleitungen elektrisch mit einer Steuerelektronik im Inneren des Gehäuses der medizinischen Vorrichtung zu verbinden. Dort, wo die elektrische Verbindung in das Gehäuse der medizinischen Vorrichtung eintritt, ist üblicherweise eine elektrische Durchführung vorgesehen, die hermetisch dichtend in eine entsprechende Gehäuseöffnung eingesetzt ist.
  • Aufgrund der Einsatzart von medizinisch implantierbaren Vorrichtungen ist deren hermetische Dichtigkeit und Biokompatibilität in der Regel eine der vorrangigsten Anforderungen. Die hier erfindungsgemäß vorgeschlagene medizinisch implantierbare Vorrichtung kann insbesondere in einen Körper eines menschlichen oder tierischen Benutzers, insbesondere eines Patienten, eingesetzt werden. Dadurch ist die medizinisch implantierbare Vorrichtung in der Regel einer Flüssigkeit eines Körpergewebes des Körpers ausgesetzt. Somit ist es in der Regel von Bedeutung, dass weder Körperflüssigkeit in die medizinisch implantierbare Vorrichtung eindringt, noch dass Flüssigkeiten aus der medizinisch implantierbaren Vorrichtung austreten. Um dieses sicherzustellen, sollten das Gehäuse der medizinisch implantierbaren Vorrichtung, und somit auch die elektrische Durchführung, eine möglichst vollständige Undurchlässigkeit aufweisen, insbesondere gegenüber Körperflüssigkeiten.
  • Weiterhin sollte die elektrische Durchführung eine hohe elektrische Isolation zwischen dem mindestens einen Leitungselement und dem Gehäuse und/oder, falls mehrere Leitungselemente vorgesehen sind, zwischen den Leitungselementen sicherstellen. Dabei werden vorzugsweise Isolationswiderstände von mindestens mehreren MOhm, insbesondere mehr als 20 MOhm, erreicht, sowie vorzugsweise geringe Verlustströme, die insbesondere kleiner sein können als 10 pA. Des Weiteren liegt, falls mehrere Leitungselemente vorgesehen sind, das Übersprechen – auch als Crosstalk bezeichnet – und die elektromagnetische Kopplung zwischen den einzelnen Leitungselementen vorzugsweise unterhalb medizinisch vorgegebener Schwellen.
  • Für die genannten Anwendungen ist die erfindungsgemäß offenbarte elektrische Durchführung besonders geeignet. Weiterhin kann die elektrische Durchführung auch in darüber hinausgehenden Anwendungen genutzt werden, die besondere Anforderungen an die Biokompatibilität, Dichtheit und Stabilität gegenüber Korrosion stellen.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Durchführung kann insbesondere den oben genannten Dichtigkeitsanforderungen und/oder den oben genannten Isolationsanforderungen genügen.
  • Die elektrische Durchführung und/oder der Grundkörper und/oder das Leitungselement können grundsätzlich eine beliebige Gestalt aufweisen, beispielsweise eine runde Gestalt, eine ovale Gestalt oder eine polygonale Gestalt, insbesondere eine rechteckige oder quadratische Gestalt.
  • Die elektrische Durchführung weist, wie oben ausgeführt, mindestens einen elektrisch isolierenden Grundkörper auf. Unter einem Grundkörper ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element zu verstehen, welches in der elektrischen Durchführung eine mechanische Haltefunktion erfüllt, beispielsweise indem der Grundkörper direkt oder indirekt das mindestens eine Leitungselement hält oder trägt. Insbesondere kann das mindestens eine Leitungselement vollständig oder teilweise direkt oder indirekt in den Grundkörper eingebettet sein, insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Leitungselement und besonders bevorzugt durch ein Co-Sintern des Grundkörpers und des Leitungselements. Der Grundkörper kann insbesondere mindestens eine dem Innenraum zuweisende Seite aufweisen und mindestens eine dem Außenraum zuweisende und/oder von dem Außenraum aus zugängliche Seite.
  • Der Grundkörper kann beispielsweise rotationssymmetrisch um eine Achse ausgestaltet sein, beispielsweise um eine im Wesentlichen senkrecht zur Gehäuseöffnung angeordnete Achse. So kann der Grundkörper beispielsweise eine Form einer Scheibe aufweisen, beispielsweise einer Scheibe mit runder, ovaler oder polygonaler Grundfläche. Alternativ kann der Grundkörper beispielsweise auch eine gestufte Form aufweisen, beispielsweise eine Form mindestens zweier aufeinander gesetzter Scheiben unterschiedlichen Durchmessers oder Äquivalentdurchmessers, welche vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet sind und welche beispielsweise einen runden, einen ovalen oder einen polygonalen, insbesondere rechteckigen oder quadratischen, Querschnitt aufweisen können. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
  • Der Grundkörper ist, wie oben ausgeführt, elektrisch isolierend ausgestaltet. Dies bedeutet, dass der Grundkörper vollständig oder zumindest bereichsweise aus mindestens einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist. Insbesondere kann das mindestens eine elektrisch isolierende Material derart angeordnet sein, dass das mindestens eine Leitungselement gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert ist und/oder dass, falls mehrere Leitungselemente vorgesehen sind, diese elektrisch gegeneinander isoliert sind. Unter einem elektrisch isolierenden Material ist dabei ein Material zu verstehen, welches einen spezifischen Widerstand von mindestens 102 Ohm·m aufweist, insbesondere von mindestens 106 Ohm·m, vorzugsweise von mindestens 1010 Ohm·m und besonders bevorzugt von mindestens 1012 Ohm·m. Insbesondere kann der Grundkörper derart ausgestaltet sein, dass, wie oben ausgeführt, ein Stromfluss zwischen dem Leitungselement und dem Gehäuse und/oder zwischen mehreren Leitungselementen zumindest weitgehend verhindert wird, beispielsweise indem die oben genannten Widerstände zwischen dem Leitungselement und dem Gehäuse realisiert werden. Insbesondere kann der Grundkörper mindestens ein keramisches Material aufweisen.
  • Unter einem Leitungselement oder elektrischen Leitungselement ist hier allgemein ein Element zu verstehen, welches eingerichtet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen mindestens zwei Orten und/oder mindestens zwei Elementen herzustellen. Insbesondere kann das Leitungselement einen oder mehrere elektrische Leiter, beispielsweise metallische Leiter, umfassen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist, wie oben ausgeführt, das Leitungselement vollständig oder teilweise aus mindestens einem Cermet hergestellt. Zusätzlich können noch ein oder mehrere andere elektrische Leiter vorgesehen sein, beispielsweise metallische Leiter. Das Leitungselement kann beispielsweise in Form eines oder mehrerer Steckerstifte und/oder gekrümmter Leiter ausgestaltet sein. Das Leitungselement kann weiterhin beispielsweise auf einer dem Innenraum zuweisenden Seite des Grundkörpers und/oder der elektrischen Durchführung und/oder auf einer dem Außenraum zuweisenden oder von dem Außenraum aus zugänglichen Seite des Grundkörpers und/oder der elektrischen Durchführung einen oder mehrere Anschlusskontakte aufweisen, beispielsweise einen oder mehrere Steckverbinder, beispielsweise einen oder mehrere Anschlusskontakte, welche aus dem Grundkörper herausragen oder auf andere Weise elektrisch von dem Innenraum aus und/oder dem Außenraum aus kontaktierbar sind. Das Leitungselement kann beispielsweise auf der dem Innenraum zuweisenden Seite des Grundkörpers plan mit dem Grundkörper abschließen und/oder aus dem Grundkörper heraus in den Innenraum ragen oder auch mit einem anderen Element verbunden sein. Selbiges gilt unabhängig von der Ausgestaltung der Innenseite auch für die dem Außenraum zuweisende Seite des Grundkörpers.
  • Das mindestens eine Leitungselement kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Innenraum und dem Außenraum auf verschiedene Weisen herstellen. Beispielsweise kann sich das Leitungselement von mindestens einem auf der dem Innenraum zuweisenden Seite des Grundkörpers angeordneten Abschnitt des Leitungselements zu mindestens einem auf der dem Außenraum zuweisenden oder der von dem Außenraum aus zugänglichen Seite erstrecken. Auch andere Anordnungen sind jedoch grundsätzlich möglich. So kann das Leitungselement beispielsweise auch eine Mehrzahl miteinander elektrisch leitend verbundener Teil-Leitungselemente umfassen. Weiterhin kann sich das Leitungselement in den Innenraum und/oder in den Außenraum hinein erstrecken. Beispielsweise kann das Leitungselement mindestens einen in dem Innenraum angeordneten Bereich und/oder mindestens einen in dem Außenraum angeordneten Bereich aufweisen, wobei die Bereiche beispielsweise miteinander elektrisch verbunden sein können.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Durchführung kann ein Rahmenelement aufweisen. Unter einem Rahmenelement ist allgemein im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Element zu verstehen, welches eingerichtet ist, um als Verbindungselement zwischen dem Grundkörper und dem Gehäuse zu dienen und eine Fixierung des Grundkörpers in oder an dem Gehäuse zu ermöglichen. Die Fixierung kann ganz oder teilweise innerhalb und/oder außerhalb des Gehäuses erfolgen und/oder ganz oder teilweise innerhalb einer Gehäuseöffnung. Die Gehäuseöffnung kann wiederum grundsätzlich einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise eine runde, ovale oder polygonale Form, insbesondere eine rechteckige oder quadratische Form. Insbesondere kann das Rahmenelement ausgestaltet sein, um eine Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Gehäuse hermetisch dicht zu gestalten, vorzugsweise derart, dass die Gehäuseöffnung durch den Grundkörper und das Rahmenelement hermetisch dicht abgeschlossen wird.
  • Wie oben ausgeführt, ist das Rahmenelement als metallisches Rahmenelement ausgestaltet, ist also ganz oder teilweise aus mindestens einem metallischen Werkstoff hergestellt. Vorzugsweise ist das Rahmenelement frei von keramischen Werkstoffen. Das Rahmenelement kann beispielsweise den Grundkörper vollständig oder teilweise umschließen. So kann das Rahmenelement beispielsweise eine Ringform aufweisen, mit mindestens einer Rahmenöffnung, in welche der Grundkörper beispielsweise hineinragen kann oder in welcher der Grundkörper beispielsweise vollständig oder teilweise aufgenommen ist und welche vorzugsweise durch den Grundkörper hermetisch dicht verschlossen wird.
  • Der elektrisch isolierende Grundkörper kann insbesondere das mindestens eine Leitungselement lagern und/oder zumindest teilweise umschließen. Insbesondere kann das mindestens eine Leitungselement vollständig oder teilweise in den Grundkörper eingebettet sein, beispielsweise stoffschlüssig. Das mindestens eine Material des Grundkörpers sollte, wie oben ausgeführt, vorzugsweise biokompatibel sein und sollte einen ausreichend hohen Isolationswiderstand aufweisen. Für den erfindungsgemäßen Grundkörper hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieser mindestens ein keramisches Material aufweist oder aus mindestens einem keramischen Material besteht. Vorzugsweise weist der Grundkörper ein oder mehrere Materialien auf, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumdioxid (ZrO2), Aluminiumoxid-verstärktes Zirkoniumoxid (ZTA), Zirkoniumoxid-verstärktes Aluminiumoxid (ZTA – Zirconia Toughened Aluminum – Al2O3/ZrO2), Yttrium-verstärktes Zirkoniumoxid (Y-TZP), Aluminiumnitrid (AlN), Magnesiumoxid (MgO), Piezokeramik, Barium(Zr, Ti)oxid, Barium(CE, Ti)oxid und Natrium-Kalium-Niobat.
  • Hinsichtlich der möglichen Ausgestaltungen des Cermets und/oder der verwendeten metallischen Materialien und/oder Komponenten kann auf die oben genannten Ausführungsformen verwiesen werden. Auch Kombinationen mehrerer der genannten Möglichkeiten sind denkbar. ZTA bezeichnet dabei Zirkonium-verstärktes Alumina (Zirkonia Toughened Alumina), also ein Material, bei welchem Zirkonoxid in eine Matrix aus Aluminiumoxid eingelagert ist, beispielsweise 10–30 Vol-% Zirkoniumoxid in eine Matrix aus Aluminiumoxid. ATZ bezeichnet Aluminaverstärktes Zirkonia (Alumina Toughened Zirconia), also ein Material, bei welchem Aluminiumoxid eingelagert ist in eine Matrix aus Zirkonoxid, beispielsweise in einem Anteil von 10–30 Vol-%. Y-TZP bezeichnet Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid, also Zirkoniumoxid, welches einen Anteil an Yttrium aufweist. KNN bezeichnet Kalium-Natrium-Niobat.
  • Der Grundkörper kann insbesondere ganz oder teilweise aus einem oder mehreren sinterfähigen Materialien hergestellt sein, insbesondere aus einem oder mehreren sinterfähigen Materialien auf Keramik-Basis. Das oder die Leitungselemente können ganz oder teilweise aus einem oder mehreren sinterfähigen Materialien auf Cermet-Basis aufgebaut sein. Daneben kann das mindestens eine Leitungselement jedoch auch, wie oben ausgeführt, einen oder mehrere weitere Leiter aufweisen, beispielsweise einen oder mehrere metallische Leiter ohne keramischen Anteil.
  • Im Rahmen der Erfindung wird als „Cermet” ein Verbundwerkstoff aus einem oder mehreren keramischen Werkstoffen in mindestens einer metallischen Matrix oder ein Verbundwerkstoff aus einem oder mehreren metallischen Werkstoffen in mindestens einer keramischen Matrix bezeichnet. Zur Herstellung eines Cermets kann beispielsweise ein Gemisch aus mindestens einem keramischen Pulver und mindestens einem metallischen Pulver verwendet werden, welches beispielsweise mit mindestens mit einem Bindemittel und gegebenenfalls mindestens einem Lösungsmittel versetzt werden kann. Das bzw. die keramischen Pulver des Cermets weisen vorzugsweise eine mittlere Korngröße von weniger als 10 μm, bevorzugt weniger als 5 μm, besonders bevorzugt weniger als 3 μm auf. Das bzw. die metallischen Pulver des Cermets weisen vorzugsweise eine mittlere Korngröße von weniger als 15 μm, bevorzugt weniger als 10 μm, besonders bevorzugt weniger als 5 μm auf. Zur Herstellung eines Grundkörpers kann beispielsweise mindestens ein keramisches Pulver verwendet werden, welches beispielsweise mit mindestens einem Bindemittel und gegebenenfalls mindestens einem Lösungsmittel versetzt werden kann. Das bzw. die keramischen Pulver des Grundkörpers weist dabei vorzugsweise eine mittlere Korngröße von weniger als 10 μm (1 μm entsprechen 1·10E-6 m), bevorzugt weniger als 5 μm, besonders bevorzugt weniger als 3 μm auf. Als mittlere Korngröße wird dabei insbesondere der Medianwert oder d50-Wert der Korngrößenverteilung angesehen. Der d50-Wert beschreibt jenen Wert, bei dem 50 Prozent der Körner des keramischen Pulvers und/oder des metallischen Pulvers feiner sind und die anderen 50% grober sind als der d50-Wert.
  • Unter einem keramischen Herstellungsverfahren wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren verstanden, welches mindestens einen Sinterprozess mindestens eines isolierenden und/oder mindestens eines elektrisch leitfähigen Materials, insbesondere mindestens eines keramischen Materials, umfasst. Das keramische Herstellungsverfahren kann, wie unten noch näher ausgeführt wird, weitere Verfahrensschritte aufweisen, beispielsweise eine Formgebung zur Herstellung mindestens eines Formkörpers, beispielsweise mindestens eines keramischen Grünlings und/oder mindestens eines keramischen Braunlings.
  • Unter einem Sintern oder einem Sinterprozess wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein ein Verfahren zur Herstellung von Werkstoffen oder Werkstücken verstanden, bei welchem pulverförmige, insbesondere feinkörnige, keramische und/oder metallische Stoffe erhitzt werden und dadurch verbunden werden. Dieser Prozess kann ohne äußeren Druck auf den zu erhitzenden Stoff erfolgen oder kann insbesondere unter erhöhtem Druck auf den zu erhitzenden Stoff erfolgen, beispielsweise unter einem Druck von mindestens 2 bar, vorzugsweise höheren Drucken, beispielsweise Drucken von mindestens 10 bar, insbesondere mindestens 100 bar oder sogar mindestens 1000 bar. Der Prozess kann insbesondere vollständig oder teilweise bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur der pulverförmigen Werkstoffe erfolgen, beispielsweise bei Temperaturen von 700°C bis 1400°C. Der Prozess kann insbesondere vollständig oder teilweise in einem Werkzeug und/oder einer Form durchgeführt werden, so dass mit dem Sinterprozess eine Formgebung verbunden werden kann. Neben den pulverförmigen Werkstoffen kann ein Ausgangsmaterial für den Sinterprozess weitere Werkstoffe umfassen, beispielsweise einen oder mehrere Binder und/oder ein oder mehrere Lösungsmittel. Der Sinterprozess kann in einem Schritt oder auch in mehreren Schritten erfolgen, wobei dem Sinterprozess beispielsweise weitere Schritte vorgelagert sein können, beispielsweise ein oder mehrere Formgebungsschritte und/oder ein oder mehrere Entbinderungsschritte.
  • Die erfindungsgemäße elektrischen Durchführung kann hergestellt werde in einem Verfahren, das die folgenden Schritte aufweist:
    • a. Herstellen des mindestens einen Grundkörpers und Einbringen des mindestens einen Leitungselements in den Grundkörper in ungesintertem oder vorgesintertem Zustand;
    • b. Gemeinsames Sintern des Grundkörpers und des Leitungselements.
  • Unter einem gesinterten Zustand wird dementsprechend ein Zustand eines Werkstücks verstanden, in welchem das Werkstück bereits einen oder mehrere Sinterschritte durchlaufen hat. Unter einem ungesinterten Zustand wird ein Zustand verstanden, in welchem das Werkstück noch keinen Sinterschritt durchlaufen hat. In diesem Zustand kann das Werkstück beispielsweise als Grünling vorliegen. Unter einem vorgesinterten Zustand wird ein Zustand verstanden, in welchem das Werkstück bereist mindestens einen Sinterschritt oder mindestens einen Teil eines Sinterschritts durchlaufen hat, in welchem das Werkstück jedoch noch nicht vollständig ausgesintert ist, das heißt in welchem das Werkstück weiterhin noch sinterfähig ist und durch einen oder mehrere weitere Sinterschritte weiter gesintert werden kann. In diesem Zustand kann das Werkstück beispielsweise noch zumindest teilweise als Grünling, als Braunling oder bereits als keramischer Körper vorliegen.
  • Bei der Herstellung des mindestens einen Leitungselements und/oder optional bei der Herstellung des mindestens einen Grundkörpers kann insbesondere ein Verfahren eingesetzt werden, bei welchem zunächst mindestens ein Grünling hergestellt wird, aus diesem Grünling anschließend mindestens ein Braunling und aus dem Braunling anschließend durch mindestens einen Sinterschritt des Braunlings das fertige Werkstück. Dabei können für das Leitungselement und den Grundkörper getrennte Grünlinge und/oder getrennte Braunlinge hergestellt werden, welche anschließend verbunden werden können. Alternativ können jedoch auch für den Grundkörper und das Leitungselement ein oder mehrere gemeinsame Grünlinge und/oder Braunlinge erstellt werden. Wiederum alternativ können zunächst getrennte Grünlinge erstellt werden, diese Grünlinge dann verbunden werden und aus dem verbundenen Grünling anschließend ein gemeinsamer Braunling erstellt werden. Unter einem Grünling ist allgemein ein Vor-Formkörper eines Werkstücks zu verstehen, welcher das Ausgangsmaterial, beispielsweise das mindestens eine keramische und/oder metallische Pulver umfasst, sowie weiterhin gegebenenfalls ein oder mehrere Bindermaterialien. Unter einem Braunling ist ein Vor-Formkörper zu verstehen, welcher aus dem Grünling durch mindestens einen Entbinderungsschritt entsteht, beispielsweise mindestens einen thermischen und/oder chemischen Entbinderungsschritt, wobei in dem Entbinderungsschritt das mindestens eine Bindermaterial und/oder das mindestens eine Lösungsmittel zumindest teilweise aus dem Vor-Formkörper entfernt wird.
  • Der Sinterprozess, insbesondere für ein Cermet, jedoch auch beispielsweise für den Grundkörper, kann vergleichbar zu einem üblicherweise für homogene Pulver verwendeten Sinterprozess ablaufen. Beispielsweise kann unter hoher Temperatur und gegebenenfalls hohem Druck das Material beim Sintervorgang verdichtet werden, so dass das Cermet nahezu dicht ist, oder eine höchstens geschlossene Porosität aufweist. Cermets zeichnen sich in der Regel durch eine besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit aus. Gegenüber Sinterhartmetallen hat ein Cermet enthaltendes Durchleitungselement in der Regel eine höhere Thermoschock- und Oxidationsbeständigkeit und in der Regel einen an einen umgebenden Isolator angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten.
  • Für die erfindungsgemäße Durchführung kann die mindestens eine keramische Komponente des Cermets insbesondere wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen: Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumdioxid (ZrO2), Aluminiumoxid-verstärktes Zirkoniumoxid (ZTA), Zirkoniumoxid-verstärktes Aluminiumoxid (ZTA – Zirconia Toughened Aluminum – Al2O3/ZrO2), Yttriumverstärktes Zirkoniumoxid (Y-TZP), Aluminiumnitrid (AlN), Magnesiumoxid (MgO), Piezokeramik, Barium(Zr, Ti)oxid, Barium(CE, Ti)oxid, oder Natrium-Kalium-Niobat.
  • Für die erfindungsgemäße Durchführung kann die mindestens eine metallische Komponente des Cermets insbesondere wenigstens eines der folgenden Metalle und/oder eine Legierung auf Basis mindestens eines der folgenden Metalle aufweisen: Platin, Iridium, Niob, Molybdän, Tantal, Wolfram, Titan, Kobalt oder Zirkonium. Eine elektrisch leitfähige Verbindung stellt sich im Cermet in der Regel dann ein, wenn der Metallgehalt über der so genannten Perkolationsschwelle liegt, bei der die Metallpartikel im gesinterten Cermet mindestens punktuell miteinander verbunden sind, so dass eine elektrische Leitung ermöglicht wird. Dazu sollte der Metallgehalt erfahrungsgemäß, abhängig von der Materialauswahl, 25 Vol.-% und mehr betragen, vorzugsweise 32 Vol.-%, insbesondere mehr als 38 Vol.-%.
  • Im Sinne der Erfindung werden die Begriffe „ein Cermet aufweisend” und „cermethaltig” synonym verwendet. Folglich bezeichnen beide Begriffe eine Eigenschaft eines Elements, bei welcher das Element cermethaltig ist. Von diesem Sinn auch umfasst ist die Ausführungsvariante, dass das Element, beispielsweise das Leitungselement, aus einem Cermet besteht, also vollständig aus einem Cermet aufgebaut ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform können sowohl das mindestens eine Leitungselement als auch der Grundkörper einen oder mehrere Bestandteile aufweisen, welche in einem Sinterverfahren hergestellt oder herstellbar sind, oder das mindestens eine Leitungselement und der Grundkörper können beide in einem Sinterverfahren hergestellt oder herstellbar sein. Insbesondere können der Grundkörper und das Leitungselement in einem Co-Sinterverfahren, also einem Verfahren einer gleichzeitigen Sinerung dieser Elemente, hergestellt oder herstellbar sein. Beispielsweise können das Leitungselement und der Grundkörper jeweils ein oder mehrere keramische Bestandteile aufweisen, die im Rahmen mindestens eines Sinterverfahrens hergestellt und vorzugsweise verdichtet werden.
  • Beispielsweise kann ein Grundkörper-Grünling hergestellt werden aus einer isolierenden Werkstoffzusammensetzung. Dies kann beispielsweise durch ein Pressen der Werkstoffzusammensetzung in einer Form geschehen. Dazu handelt es sich vorteilhafterweise bei der isolierenden Werkstoffzusammensetzung um eine Pulvermasse, welche wenigstens einen minimalen Zusammenhalt der Pulverpartikel aufweist. Die Herstellung eines Grünlings erfolgt dabei beispielsweise durch Verpressen von Pulvermassen und/oder durch Formung und anschließende Trocknung.
  • Solche Verfahrensschritte können auch genutzt werden, um mindestens einen cermethaltigen Leitungselement-Grünling zu formen. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jenes Pulver, welches zu dem Leitungselement-Grünling verpresst wird, cermethaltig ist oder aus einem Cermet besteht oder mindestens ein Ausgangsmaterial für ein Cermet aufweist. Im Anschluss können die beiden Grünlinge – der Grundkörper-Grünling und der Leitungselement-Grünling – zusammengeführt werden. Die Herstellung des Leitungselement-Grünlings und des Grundkörper-Grünlings kann auch gleichzeitig erfolgen, z. B. durch Mehrkomponentenspritzguss, Co-Extrusion etc., so dass eine nachfolgende Verbindung nicht mehr notwendig ist.
  • Beim Sintern der Grünlinge werden diese vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterzogen, welche unterhalb der Schmelztemperatur der Pulverpartikel des Grünlings liegt. So kommt es in der Regel zu einer Verdichtung des Materials und damit einhergehend zu einer deutlichen Verringerung der Porosität und des Volumens der Grünlinge. Eine Besonderheit des Verfahrens besteht folglich darin, dass vorzugsweise der Grundkörper und das Leitungselement zusammen gesintert werden können. Es bedarf dementsprechend vorzugsweise im Anschluss keiner Verbindung der beiden Elemente mehr.
  • Durch das Sintern wird das Leitungselement mit dem Grundkörper vorzugsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden. Dadurch wird vorzugsweise eine hermetische Integration des Leitungselementes in dem Grundkörper erzielt. Es bedarf vorzugsweise keines anschließenden Verlötens oder Verschweißens des Leitungselements in dem Grundkörper mehr. Vielmehr wird durch das bevorzugte gemeinsame Sintern und die bevorzugte Nutzung eines cermethaltigen Grünlings eine hermetisch dichtende Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Leitungselement erreicht.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Sintern ein nur teilweises Sintern des mindestens einen optionalen Grundkörper-Grünlings umfasst, wobei dieses teilweise Sintern beispielsweise den oben beschriebenen Entbinderungsschritt bewirken und/oder umfassen kann. Im Rahmen dieses nur teilweisen Sinterns wird der Grünling vorzugsweise wärmebehandelt. Dabei findet in der Regel schon eine Schrumpfung des Volumens des Grünlings statt. Allerdings erreicht das Volumen des Grünlings in der Regel nicht dessen Endstadium. Vielmehr bedarf es in der Regel noch einer weiteren Wärmebehandlung – ein endgültiges Sintern – bei dem der oder die Grünlinge auf ihre endgültige Große geschrumpft werden. Im Rahmen dieser Ausführungsvariante wird der Grünling vorzugsweise nur teilweise gesintert, um schon eine gewisse Festigkeit zu erreichen, damit der Grünling leichter zu handhaben ist.
  • Das Ausgangsmaterial, welches zur Herstellung mindestens eines Grünlings des Leitungselements und/oder mindestens eines Grünlings des Grundkörpers verwendet wird, kann insbesondere ein trockenes Pulver sein oder ein trockenes Pulver umfassen, wobei das trockene Pulver trocken zu einem Grünling gepresst wird und eine ausreichende Adhäsion aufweist, um seine gepresste Grünlings-Form beizubehalten. Optional können jedoch zusätzlich zu dem mindestens einen Pulver eine oder mehrere weitere Komponenten in dem Ausgangsmaterial umfasst sein, beispielsweise, wie oben ausgeführt, ein oder mehrere Binder und/oder ein oder mehrere Lösungsmittel. Derartige Binder und/oder Lösungsmittel, beispielsweise organische und/oder anorganische Binder und/oder Lösungsmittel, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt und sind beispielsweise kommerziell erhältlich. Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial einen oder mehrere Schlicker umfassen oder ein Schlicker sein. Ein Schlicker ist im Rahmen der Erfindung eine Suspension von Partikeln eines Pulvers aus einem oder mehreren Materialien in einem flüssigen Bindemittel, und gegebenenfalls in einem wasserbasierten oder organischen Bindemittel. Ein Schlicker weist eine hohe Viskosität auf und ist auf einfache Weise ohne hohen Druck zu einem Grünling formbar.
  • Der Sinterprozess, der im Allgemeinen unterhalb der Schmelztemperatur der verwendeten Keramik-, Cermet- oder Metall-Materialien, in Einzelfällen aber auch knapp oberhalb der Schmelztemperatur der niederschmelzenden Komponente eines Mehrkomponenten-Gemischs, meist der Metall-Komponente, ausgeführt wird, führt bei Grünlingen aus Schlickern dazu, dass das Bindemittel langsam aus dem Schlicker hinaus diffundiert. Eine zu schnelle Erwärmung führt zu einer schnellen Volumenzunahme des Bindemittels durch Übergang in die gasförmige Phase und zu einer Zerstörung des Grünlings oder zur Bildung von unerwünschten Fehlstellen im Werkstück.
  • Als Bindemittel – auch als Binder bezeichnet – können beispielsweise thermoplastische oder duroplastische Polymere, Wachse, thermogelisierende Substanzen oder oberflächenaktive Substanzen verwendet werden. Dabei können diese allein oder als Bindergemische mehrerer solcher Komponenten eingesetzt werden. Falls einzelne Elemente oder alle Elemente der elektrischen Durchführung (beispielsweise der mindestens eine Grundkörper-Grünling und/oder der mindestens eine Leitungselement-Grünling) im Rahmen eines Extrudierverfahrens erstellt werden, sollte die Zusammensetzung des Binders so sein, dass der durch die Düse extrudierte Strang der Elemente so weit formstabil ist, dass die durch die Düse vorgegebene Form ohne weiteres eingehalten werden kann. Geeignete Binder, auch als Bindemittel bezeichnet, sind dem Fachmann bekannt.
  • Ein erfindungsgemäß mit mindestens einem Cermet ausgestaltetes Leitungselement kann leicht mit anderen Bauelementen verbunden werden, da es sich dabei um einen Verbund aus Metall und Keramik handelt. Folglich können sowohl von dem Leitungselement als auch von weiteren Bauelementen, beispielsweise im Grundkörper, ein oder mehrere Grünlinge erstellt werden, die im Anschluss einem Sinterprozess unterworfen werden. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch mindestens ein gemeinsamer Grünling für mehrere Bauelemente hergestellt werden. Die sich so ergebende elektrische Durchführung ist nicht nur besonders biokompatibel und beständig, sondern weist auch eine gute hermetische Dichtigkeit auf. Zwischen dem Leitungselement und dem Grundkörper ergeben sich in der Regel keinerlei Risse oder noch zu lötende Verbindungsstellen. Vielmehr ergibt sich beim Sintern eine Verbindung des Grundkörpers und des Leitungselements. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass das wenigstens eine Leitungselement aus einem Cermet besteht. In dieser Ausführungsvariante weist das Leitungselement nicht nur Bestandteile aus Cermet auf, sondern ist vollständig aus einem Cermet aufgebaut.
  • Cermets zeichnen sich allgemein in der Regel durch eine besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit aus. Die ”Cermets” und/oder ”cermethaltigen” Stoffe können insbesondere hartmetallverwandte Schneidstoffe sein oder umfassen, die jedoch ohne den Hartstoff Wolframkarbid auskommen können und beispielsweise pulvermetallurgisch hergestellt werden können. Ein Sinterprozess für Cermets und/oder das cermethaltige Lagerelement kann insbesondere wie bei homogenen Pulvern ablaufen, nur dass in der Regel bei gleicher Presskraft das Metall stärker verdichtet wird als die Keramik. Gegenüber Sinterhartmetallen hat das cermethaltige Leitungselement in der Regel eine höhere Thermoschock- und Oxidationsbeständigkeit. Die keramischen Komponenten können, wie oben ausgeführt, insbesondere wenigstens eines der folgenden Materialien aufweisen: Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumdioxid (ZrO2), Aluminiumoxid-verstärktes Zirkoniumoxid (ZTA), Zirkoniumoxid-verstärktes Aluminiumoxid (ZTA – Zirconia Toughened Aluminum – Al2O3/ZrO2), Yttrium-verstärktes Zirkoniumoxid (Y-TZP), Aluminiumnitrid (AlN), Magnesiumoxid (MgO), Piezokeramik, Barium(Zr, Ti)oxid, Barium(CE, Ti)oxid, oder Natrium-Kalium-Niobat. Die die mindestens eine metallische Komponente kann insbesondere wenigstens eines der folgenden Metalle und/oder eine Legierung auf Basis mindestens eines der folgenden Metalle aufweisen: Platin, eine Platin-Legierung, Iridium, Niob, Molybdän, Titan, eine Titan-Legierung, Kobalt, Zirkonium, Chrom, Tantal, einer Tantal-Legierung, Wolfram, einer Wolfram-Legierung.
  • Es bestehen mehrere Möglichkeiten, die elektrische Durchführung mit einem Gehäuse zu verbinden. So besteht zum einen die Möglichkeit, die elektrische Durchführung direkt mit dem Gehäuse zu verbinden, beispielsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig. Insbesondere kann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Rahmenelement und einer Innenseite und/oder einer Außenseite des Gehäuses und/oder einem der Gehäuseöffnung zuweisenden Rand des Gehäuses realisiert werden, insbesondere mindestens eine Lötverbindung. Um eine Benetzung der elektrischen Durchführung, insbesondere des keramischen Grundkörpers der elektrischen Durchführung, mit Lot zu begünstigen, kann mindestens eine Metallisierung des Grundkörpers vorgesehen sein, beispielsweise eine Metallisierung, welche durch mindestens ein physikalisches Dampfphasenabscheidungsverfahren aufgebracht wird, beispielsweise ein Sputterverfahren. Beispielsweise kann diese Metallisierung mindestens ein Metall umfassen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gold, Titan und Chrom und/oder mindestens eine Kombination und/oder mindestens eine Mehrfachschicht, umfassend eines oder mehrere dieser Metalle.
  • Das Rahmenelement ist Bestandteil der elektrischen Durchführung und kann beispielsweise in einem Zustand bereitgestellt werden, in welchem das Rahmenelement bereits mit dem Grundkörper verbunden ist. Alternativ kann das Rahmenelement jedoch auch erst bei Herstellung der medizinisch implantierbaren Vorrichtung mit dem Grundkörper verbunden werden, wobei dieses Verbinden vor, während oder auch nach dem Verbinden des Rahmenelements mit dem Gehäuse erfolgen kann.
  • Wie oben ausgeführt, kann zur Fixierung des Grundkörpers in der mindestens einen Gehäuseöffnung des Gehäuses das mindestens eine Rahmenelement vorgesehen sein. Dieses mindestens eine Rahmenelement ist als metallisches Rahmenelement ausgestaltet. Das Rahmenelement kann beispielsweise als geschlossener oder auch als teilweise geöffneter Rahmen ausgestaltet sein, welcher die mindestens eine optionale Rahmenöffnung umschließt. Der Grundkörper kann mittels eines einzigen Rahmenelements oder auch mittels mehrerer Rahmenelemente an dem Gehäuse befestigt werden.
  • Das Rahmenelement kann beispielsweise als Halteelement wirken oder ganz oder teilweise als Halteelement ausgestaltet sein. Das Rahmenelement kann insbesondere mindestens einen Flansch aufweisen, wobei insbesondere der Flansch metallisch leitend sein kann. Der Flansch kann dazu dienen, die elektrische Führung gegenüber einem Gehäuse der implantierbaren Vorrichtung abzudichten. Durch das Rahmenelement wird die elektrische Durchführung vorzugsweise in dem Gehäuse gehalten. Beispielsweise kann das Rahmenelement an mindestens einer Außenseite, beispielsweise umfangsseitig, mindestens einen Flansch aufweisen. Dieser Flansch kann ein Lager bilden, in welches beispielsweise das Gehäuse der medizinisch implantierbaren Vorrichtung oder Teile desselben, beispielsweise Deckel und/oder Gehäuseschalen, eingreifen können, vorzugsweise dichtend eingreifen können. Folglich kann das Rahmenelement mit dem mindestens einen angeschlossenen Flansch beispielsweise einen U-, T-, L- oder H-förmigen Querschnitt aufweisen. Durch die Integration wenigstens eines Flansches in das Rahmenelement ist eine sichere, stoßfeste und dauerhafte Integration der elektrischen Durchführung in der implantierbaren Vorrichtung sichergestellt. Zusätzlich kann der Flansch beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das Gehäuse oder Teile desselben kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit diesem verbunden werden können, beispielsweise durch mindestens eine clipartige Verbindung.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine medizinisch implantierbare Vorrichtung vorgeschlagen, mit den oben genannten Merkmalen. Merkmale und Details, die in Zusammenhang mit der elektrischen Durchführung und/oder einem der Verfahren beschrieben wurden, gelten dabei auch in Zusammenhang mit der medizinisch implantierbaren Vorrichtung und umgekehrt. Die medizinisch implantierbare Vorrichtung kann weiterhin beispielsweise mindestens eine Zuleitung umfassen, welche im englischen auch als „lead” oder „leads” bezeichnet wird und welche eingerichtet sein kann, um mit der elektrischen Durchführung eine elektrische Verbindung, beispielsweise eine elektrische Steckverbindung einzugehen. Beispielsweise kann die Zuleitung mindestens ein Steckerelement, beispielsweise mindestens ein männliches und/oder mindestens ein weibliches Steckerelement, umfassen, welches mit dem Steckverbinderelement der elektrischen Durchführung eine elektrische Steckverbindung eingehen kann. Insbesondere kann es sich dabei um mindestens ein männliches Steckerelement handeln, welches in das mindestens eine Steckverbinderelement einsteckbar ist, beispielsweise mindestens ein Steckerelement nach dem IS-1 (ISO 5841-3), DF-1 (ISO 11318:1993) und/oder IS-4-Standard.
  • Das Gehäuse weist die mindestens eine Gehäuseöffnung auf. Die Gehäuseöffnung kann grundsätzlich eine beliebige Gestalt aufweisen, beispielsweise eine runde, ovale oder polygonale Gestalt. Das Gehäuse kann beispielsweise aus mehreren Gehäuseteilen zusammengesetzt sein, beispielsweise aus mindestens zwei Gehäuseschalen, wobei beispielsweise die Gehäuseöffnung in eines der Gehäuseteile eingebracht sein kann oder auch in mindestens zwei der Gehäuseteile, beispielsweise in Form von Aussparungen in den Gehäuseteilen, welche sich nach einem Zusammenfügen der Gehäuseteile zu der Gehäuseöffnung ergänzen. Das Gehäuse kann beispielsweise ganz oder teilweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein, vorzugsweise aus Titan oder einer Titan-Legierung. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch auch andere Werkstoffe einsetzbar, beispielsweise einer oder mehrere der oben bezüglich des Rahmenelements genannten bevorzugten Werkstoffe.
  • Mittels der elektrischen Durchführung ist mindestens eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem Innenraum des Gehäuses und mindestens einem Außenraum hergestellt. Die Gehäuseöffnung kann durch die elektrische Durchführung insbesondere, wie oben ausgeführt, hermetisch dicht verschlossen sein.
  • Die vorgeschlagene elektrische Durchführung, die medizinisch implantierbare Vorrichtung und die Verfahren weisen gegenüber bekannten Vorrichtungen und Verfahren der genannten Art eine Vielzahl von Vorteilen auf. So lässt sich ein kostengünstiges Herstellungsverfahren realisieren, welches gleichzeitig eine hohe Prozesssicherheit und einen geringen Ausschuss aufweist. Insbesondere lässt sich erfindungsgemäß die Zahl der Grenzflächen reduzieren, wodurch das Fehlerpotenzial allgemein verringert werden kann. Durch die verringerten Grenzflächen kann beispielsweise ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Körperflüssigkeit verringert werden. Gleichzeitig lässt sich durch die Verwendung keramischer Materialien eine hohe mechanische Stabilität und eine hohe Dichtigkeit gegenüber Feuchtigkeit, insbesondere Körperflüssigkeit, realisieren. Die vorgeschlagenen Durchführungen weisen somit eine hohe Lebensdauer auf. Gleichzeitig lässt sich im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren eine Mehrzahl von Verfahrensschritten zusammenfassen und im Rahmen üblicher keramischer Herstellungsverfahren auch optional automatisieren.
  • Im Rahmen der Untersuchungen würde das folgende Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Durchführung erstellt: Im ersten Schritt wird eine Cermet-Masse aus Platin (Pt) und Aluminiumoxid (Al2O3) mit 10% Zirkoniumdioxid (ZrO2) hergestellt. Dabei werden folgende Ausgangsstoffe eingesetzt:
    • – 40 vol.-% Pt-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 10 μm und
    • – 60 vol.-% Al2O3/ZrO2-Pulver mit einem relativen Gehalt von 10% ZrO2 und einer mittleren Korngröße von 1 μm.
  • Die beiden Komponenten wurden gemischt, mit Wasser sowie einem Binder versetzt und durch einen Knetprozess homogenisiert. Analog zum ersten Schritt wird in einem zweiten Schritt eine Keramikmasse aus einem Pulver mit einem Al2O3-Gehalt von 90% und einem ZrO2-Gehalt von 10% hergestellt. Die mittleren Korngrößebetrug etwa 1 μm. Das Keramikpulver wurde ebenfalls mit Wasser sowie einem Binder versetzt und homogenisiert. In einem dritten Schritt wurde die in Schritt zwei hergestellte Keramikmasse aus Aluminiumoxid mit einem Gehalt von 10% Zirkoniumdioxid in eine Form eines Grundkörpers gebracht. In eine Öffnung in dem Grünling des Grundkörpers wurde ein Cermet-Körper als Grünling eingebracht, der aus der in Schritt 1 hergestellten Cermet-Masse, enthaltend ein Gemenge aus Platinpulver und Aluminiumoxid mit einem Gehalt von 10% Zirkoniumdioxid, gefertigt wurde. Anschließend wurde die Keramikmasse in der Form verdichtet. Danach wurde die Cermet- und die Keramikkomponente bei 500°C entbindert und bei 1650°C fertiggesintert.
  • Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens findet ein Formen eines Grundkörper-Grünlings und ein Erzeugen wenigstens eines Leitungselement-Grünlings statt. Diese Schritte können parallel oder in beliebiger sequenzieller Reihenfolge ausgeführt werden. Weiterhin kann der zuerst geformte oder erzeugte Grünling, bei der nachfolgenden Erzeugung oder Formung des jeweils zweiten Grünlings unterstützend wirken. Die Erzeugung eines Grünlings geschieht vorrangig durch ein mechanisches Verdichten des Keramik oder Cerment Materials, insbesondere des Pulvers oder Schlickers. Dabei bedarf es häufig einer Form in welche der Schlicker oder das Pulver gepresst wird. Unter diesem Aspekt geben sich mehrere Ausführungsvarianten für den Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens:
    So kann im Rahmen eines Verfahrens zuerst der Grundkörper-Grünling geformt werden. Dieses kann insbesondere durch ein mechanisches Komprimieren des Keramik-Schlickers und/oder des Keramik-Pulvers geschehen. Der Grundkörper-Grünling weist erfindungsgemäß wenigstens eine diesen durchdringende Durchgangsöffnung auf. Die Durchgangsöffnung innerhalb des Grundkörpergrünlings kann für den zweiten Schritt des Erzeugens des Leitungselement-Grünlings eine Art Form bilden. Im Rahmen dieser Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass der Cermet-Schlicker und/oder das Cermet-Pulver und/oder die Metallkomponente des Cermets in die Durchgangsöffnung eingeführt, insbesondere eindosiert, bevorzugt mittels eines Mikro-Dosiersystems eindosiert wird, und dort komprimiert, insbesondere händisch komprimiert wird. Folglich dient die Durchgangsöffnung als jene Form, die dem Cermet-Schlicker und/oder dem Cermet-Pulver als Form für die mechanische Komprimierung dient. Der Leitungselement-Grünling entsteht durch die Kompression innerhalb der Durchgangsöffnung in dem Grundkörper-Grünling. Bei dieser Ausführungsvariante bietet es sich insbesondere an, wenn der Cermet-Schlicker und/oder das Cermet-Pulver pastös, also als eine insbesondere breiige, zähe Masse, ausgestaltet sind. Eine cermethaltige Paste ist leicht und einfach in die Durchgangsöffnung einzuführen und dort insbesondere händisch zu komprimieren. Durch das Einfügung der cermethaltigen Paste – diese Paste weist einen Cermetschlicker und/oder ein Cermetpulver auf – wird insbesondere sichergestellt, dass zwischen dem erzeugten Leitungselement-Grünling und dem Grundkörper-Grünling keine Risse, Spalten oder sonstigen Hohlräume auftreten, die eine stoffschlüssig gesinterte Verbindung zwischen dem Leitungselement und dem Grundkörper verhindern könnten.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird zuerst der Leitungselement-Grünling erzeugt. Im Anschluss daran kann ein Umspritzen des Leitungselement-Grünlings mit einem vorzugsweise pastösen Keramik-Schlicker und/oder Keramik-Pulver erfolgen. Dabei dient der Leitungselement-Grünling als Negativform, um welchen herum der Grundkörper-Grünling aufgebaut wird.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform werden der Grundkörper-Grünling und der wenigstens ein Leitungselement-Grünling separat erstellt. Dieses kann durch Kompression oder sonstige bekannte Verfahren geschehen. Das Erstellen des Durchführungs-Rohling im Rahmen des Zusammenführens beinhaltet dabei ein Einführen des wenigstens einen Leitungselement-Grünlings in die wenigstens eine Durchgangsöffnung des Grundkörper-Grünlings. Durch die mechanische Stabilität, welche die Grünlinge aufweisen, ist hier ein Einschieben, insbesondere ein Einführen des Leitungselementgrünlings in die Durchgangsöffnung möglich. Anschließend wird im Rahmen des späteren Sinterns eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Leitungselementgrünling und der Innenwand der Durchgangsöffnung des Grundkörpergrünlings aufgebaut. Um dieses zu fördern, sollten die Spaltmaße zwischen dem Leitungselement-Grünling und dem Durchmesser der Durchgangsöffnung durch den Schrumpfungsprozess im Rahmen des Sinterns vorgegebene Größen nicht überschreiten. Denn so ist sichergestellt, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Leitungselementgrünling und dem Grundkörpergrünling aufgebaut werden kann.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass zum Erstellen des Grünlings nicht unbedingt eine thermische Behandlung notwendig ist. Je nach Ausgestaltung des Bindemittels reicht hier ein mechanischer Druck aus, um einen Grünling zu erstellen.
  • Im Rahmen der Erfindung beinhaltet also das Zusammenführen des Leitungselementgrünlings und des Grundkörpergrünlings nicht unbedingt das beide separat existieren müssen. Von der Erfindung ist auch umfasst, dass bei dem Zusammenführen im Rahmen des Erstellens des Durchführungsrohlings der Leitungselement-Grünling und/oder der Grundkörper-Grünling erst entsteht. Insbesondere die ersten beiden oben beschriebenen Verfahren legen eine solche Auslegung der hier beschriebenen Verfahrensschritte offen.
  • Eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass vor dem Erstellen des Durchführungsrohlings der Grundkörpergrünling und der Leitungselement-Grünling getrennt gesintert werden. Aus den Grünlingen können dabei insbesondere Braunlinge werden. Im Rahmen dieser Ausführungsvariante werden die beiden Grundelemente der elektrischen Durchführung – der Grundkörper und das Leitungselement – im Stadium eines Grünlings räumlich getrennt gesintert. Folglich sind beide Teile zumindest teilweise fertig gesintert, wenn diese im Rahmen des Erstellens des Durchführungsrohlings zusammengefügt werden. Um den angestrebten stoffschlüssigen Verbund zwischen dem Leitungselement und dem Grundkörper zu erzielen, kann entweder nach dem Erstellen des Durchführungsrohlings ein weiterer Sinterschritt erfolgen, oder dieser Sinterschritt erst nach dem Trennen des Durchführungsrohlings in wenigstens zwei elektrische Durchführungen getätigt werden.
  • In einem alternativen Verfahren ist vorgesehen, dass nach dem Erstellen der Durchführungsrohling gesintert wird. Bei dieser Ausführungsvariante wird der wenigstens eine Leitungselement-Grünling in den Grundkörpergrünling integriert, um so einen aus Grünlingen aufgebauten Durchführungsrohling zu erstellen. Im Anschluss daran findet das erste Sintern statt, bei welchem zumindest teilweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Leitungselement und dem Grundkörper aufgebaut wird. Auch hier können die Grünlinge in Braunlinge überführt werden. Dieser Sinterschritt kann so weit gehen, dass beim Trennen des Durchführungsrohlings fertig gesinterte, elektrische Durchführungen erstellt werden. Alternativ ist es möglich, dass erst nach dem Trennen des Durchführungsrohlings in einem zweiten Sinterschritt ein vollständiges Aussintern der elektrischen Durchführung geschieht. Diese beschriebene Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens bietet sich dann an, wenn insbesondere ein Einschieben oder Einleiten der Leitungselement-Grünlinge in die Durchgangsöffnungen des Grundkörpers problemlos und ohne Beschädigungen möglich ist. Beim anschließenden Sinterschritt bildet sich dann entlang der Innenseite der Durchgangsöffnung eine flächige stoffschlüssige Verbindung zwischen dem isolierenden Grundkörper und dem elektrisch leitenden Leitungselement. Diese stoffschlüssige gesinterte Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem wenigstens einen Leitungselement stellt sicher, dass die elektrische Durchleitung hermetisch dicht ist.
  • Eine weitere Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass nach dem Trennen des Durchführungsrohlings in wenigstens zwei elektrische Durchführungen die wenigstens zwei elektrischen Durchführungen gesintert werden.
  • Eine weitere Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass das Formen und/oder das Erzeugen und/oder das Erstellen im Rahmen wenigstens eines der folgenden Verfahren geschieht: Uniaxiales Pressen, kaltisostatisches Pressen, heißisostatisches Pressen, Spritzguss oder ein Extrudierverfahren, insbesondere ein Coextrudierverfahren.
  • Bei der Extrusion werden zähflüssige härtbare Materialien wie z. B. Keramiken in einem kontinuierlichen Verfahren durch eine entsprechend geformte Düse gepresst. So entstehen Körper mit dem Querschnitt der Düse in beliebiger Länge. Bei einigen Verfahren wird das Extrudat zunächst durch einen Extruder – auch als Schneckenpresse bezeichnet – mittels Heizung und/oder innerer Reibung aufgeschmolzen und ggf. homogenisiert. Weiterhin wird im Extruder der für das Durchfließen der Düse notwendige Druck aufgebaut. Nach dem Austreten aus der Düse erstarrt das Extrudat. Das Anlegen eines Vakuums bewirkt, dass sich das Profil an die Kaliberwand anpresst und somit die Formgebung abgeschlossen wird. Im Anschluss darauf folgt oft noch eine Kühlstrecke. Der Querschnitt des so entstehenden geometrischen Körpers entspricht der verwendeten Düse oder Kalibrierung. Das Zusammenführen von artgleichen oder fremdartigen Materialien vor dem Verlassen der Profildüse wird auch Coextrusion genannt. Hier unterscheidet man einstufige und zweistufige Verfahren:
    • • Einstufige Verfahren: Beim Einstufenprozess, auch Direktextrusion genannt, werden die 2 parallel verarbeiteten Materialien am gleichen Ort zur gleichen Zeit dem Extruder zugeführt.
    • • Zweistufige Verfahren: Im zweistufigen Extrusionsprozess werden die zu verarbeitenden Materialien in parallelen Doppelschneckenextrudern (Compoundern), Heiz-Kühl-Mischern oder Pelletierpressen zuerst gemischt und kompaktiert. Die eigentliche Extrusion findet dann in einem anderen, direkt gekoppelten oder räumlich und zeitlich getrennten Aggregat statt.
  • Eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass zum Formen des Grundkörpergrünlings der Keramikschlicker oder das Keramikpulver durch eine erste Düse gepresst wird. Diese Art des Formens wird als Extrudieren bezeichnet. Zusätzlich kann zum Erzeugen des wenigstens einen Leitungselement-Grünlings der Cermetschlicker oder das Cermetpulver durch eine zweite Düse gepresst werden. Die Leitungselemente dienen dazu, elektrische Signale zu leiten und weisen im Allgemeinen zylinderartige Formen auf. Solche Formen lassen sich leicht durch Extrudierverfahren bzw. durch Nutzung von entsprechend ausgestalteten Düsen herstellen, durch welche der Cermetschlicker oder das Cermetpulver teigartig hindurch gepresst werden. Innerhalb der beschriebenen ersten und/oder zweiten Düse findet eine Verdichtung der Schlicker oder Pulver statt. Durch das Zusammenpressen und ein ggfs. genutztes Bindemittel entsteht der jeweilige Grünling.
  • Eine weitere Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass die Schritte Formen und Erzeugen in räumlicher Nähe und/oder im Rahmen des Schrittes Erstellen erfolgen. Je nach Herstellungsverfahren der Grünlinge kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn der Grundkörpergrünling und der Leitungselement-Grünling derart hergestellt werden, dass beide nahezu zeitgleich mit ihrer Erstellung zusammengeführt werden. Ein solches Zusammenführen ist insbesondere bei Coextrudierverfahren möglich. Bei Coextrudierverfahren können die Schritte Formen und Erzeugen in unmittelbarer räumlicher Nähe etwa durch das Durchpressen der Schlicker oder Pulver durch eine erste und zweite Düse erfolgen. Unmittelbar mit den Schritten Formen und Erzeugen ist dabei auch der Schritt Erstellen verbunden. Der wenigstens eine Leitungselement-Grünling wird unmittelbar mit der Erzeugung in den Grundkörpergrünling eingefügt, so dass der Durchführungsrohling unmittelbar erstellt wird. Diese Ausführungsvariante ermöglicht eine schnelle und preiswerte Produktion größerer Durchführungselementrohlinge und damit einer höheren Anzahl von elektrischen Durchführungen.
  • Eine weitere Ausführungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen ein Zerteilen oder ein Schneiden oder ein Spanen mit geometrisch definierter oder undefinierter Schneideform oder ein Abtragen beinhaltet. Im Rahmen der Erfindung bezeichnet „Trennen” dem Oberbegriff für Formänderungen. Schneiden ist ein spanloses Formen eines Werkstoffes in einem Schneidwerkzeug mittels Schneidstempel und Schneideplatte (sog. Schnittwerkzeuge). Zerteilen ist nach DIN-Norm DIN 8588 das teilweise oder vollständige Trennen eines Körpers oder Systems in zwei oder mehrere Teile. Zerteilende Verfahren haben gemeinsam, dass sie den Werkstoff mechanisch ohne Spanbildung bearbeiten. Beim Spanen wird durch eine Relativbewegung zwischen dem Schneidkeil eines Werkzeuges und dem Werkstück die Stoffteilchen oberhalb einer Keilschneidbahn mit fortschreitendem Eindringen zunächst gestaucht und später als Späne abgetragen.
  • Durch die hier offenbarte Nutzung eines parallelen Herstellungsverfahrens wie des Extrudierens ergeben sich insgesamt vier bevorzugte Ausführungsvarianten für den Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens:
    • a) Bei dieser Variante findet zuerst ein räumlich getrenntes Formen des Grundkörpergrünlings und des wenigstens einen Leitungselement-Grünlings statt. Im Anschluss werden diese Teile teilweise gesintert. Dem schließt sich das Erstellen des Durchführungsrohlings an, bei dem der Leitungselement-Grünling mit der Durchgangsöffnung des Grundkörpers zusammengeführt, insbesondere in die Durchgangsöffnung eingeführt wird. Im Anschluss folgen ein weiterer Sinterschritt und das Trennen des Durchführungsrohlings in wenigstens zwei elektrische Durchführungen. Die Abfolge der letzten beiden Schritte kann auch getauscht werden.
    • b) Diese Ausführungsvariante unterscheidet sich gegenüber der Variante a) dadurch, dass vor dem ersten Sinterschritt die Grünlinge in ihrem Rohzustand zu dem Durchführungsrohling zusammengefügt werden. Es findet also kein getrenntes teilweises Sintern der Grünlinge vor dem Erstellen des Durchführungsrohlings statt.
    • c) Im Rahmen dieser Ausführungsvariante erfolgen die Schritte Formen und Erzeugen direkt im Rahmen des Schrittes Erstellen, wie es etwa ein Coextrudierverfahren ermöglicht. Im Anschluss erfolgt dann ein Sintern des Durchführungsrohlings mit einem anschließenden Trennen in die wenigstens zwei elektrischen Durchführungen.
    • d) Diese Ausführungsvariante unterscheidet sich von der Variante c) dadurch, dass nach dem Erstellen des Durchführungsrohlings dieser erst in die wenigstens zwei elektrischen Durchführungen getrennt wird und sich dann erst ein Sintern anschließt.
  • Um eine größere Anzahl von elektrischen Durchführungen preiswert und schnell zu produzieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Durchführungsrohling in eine Mehrzahl von Durchführungen getrennt wird. Dieses Trennen des Durchführungsrohlings kann dabei parallel oder sequenziell geschehen.
  • Nach Abschluss des Sinterns wird vorzugsweise wenigstens eine Oberfläche der elektrischen Durchführung poliert und an wenigstens einer Stelle der Oberfläche, an der ein Leitungselement angeordnet ist, mit einem metallischen Stift oder Draht kontaktiert. Das Kontaktieren kann mittels Löten erfolgen. Die Kontaktierung erfolgt mit metallischen Drähten oder Stiften. Alternativ kann auch der Durchführungskörper über die elektrische Durchführung bzw. den Grundkörper hinausragend ausgebildet sein und selbst einen Kontaktierungsstift bilden. Auf diese Weise wird ein Stromfluss von einer Seite des Durchführungskörpers zur anderen Seite gewährleistet.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Durchführung hat den Vorteil, dass durch den Sinterprozess der aneinander angrenzenden Körper eine hermetische stoffschlüssige gesinterte Verbindung besteht, die sowohl einen gewünschten Wechsel von elektrisch isolierend zu elektrisch leitend aufweist, als auch eine gewünschte Undurchlässigkeit für Gase und Flüssigkeiten.
  • Die erfindungsgemäß hergestellte elektrische Durchführung dient vorrangig zum Transport von elektrischen Signalen aus der implantierbaren Vorrichtung heraus. Es kann sich beispielsweise um Stimulationspulse handeln, die über eine entsprechend ausgestaltete Zuleitung an den Herzmuskel weitergeleitet werden. Moderne implantierbare Vorrichtungen weisen aber auch Zuleitungen auf, die mit einem Sensor ausgestaltet sind, um medizinische Informationen etwa vom Herzmuskel zu sammeln und an die implantierbare Vorrichtung weiterzuleiten. Somit bedarf es häufig einer Mehrzahl von elektrisch leitenden Leitungselementen, die in einer elektrischen Durchführung angeordnet sind. Durch die Nutzung der erfindungsgemäß ausgestalteten Durchführung ist sichergestellt, dass die durch die elektrisch leitenden Leitungselemente fließenden elektrischen Signale einander nicht beeinflussen. Somit zeichnet sich eine weitere Ausführungsvariante dadurch aus, dass die Durchführung mehrere Leitungselemente und eine entsprechende Anzahl von Durchgangsöffnungen aufweist. Je nach Ausgestaltung kann die elektrische Durchführung 16, 32, 64 oder 128 separate Leitungselemente aufweisen, die in einem elektrisch isolierenden Grundkörper getrennt voneinander angeordnet sind. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Längsachsen der Leitungselemente im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Je nach Anwendungsgebiet können die Leitungselemente auf einer Geraden oder mehreren parallel zueinander verlaufenden Geraden gleichmäßig verteilt sein. Bei besonderen Anwendungen hat es sich auch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Leitungselemente auf einem konzentrisch zum Grundkörper verlaufenden Kreisbogen gleichmäßig verteilt sind.
  • Eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich durch den folgenden Schritt aus:
    • – Einbringen eines Filterelements um ein von dem wenigstens einen Leitungselement geleiteten elektrischen Signal in Abhängigkeit von dessen Frequenz und/oder Amplitude und/oder Phase zu verändern.
  • Zuleitung der implantierbaren Vorrichtung wirkt auf elektromagnetische Signale wie eine Antenne. Bekannte Störquellen wie etwa das Mobiltelefonnetz können somit Ströme in die Zuleitungen der implantierbaren Vorrichtung induzieren. Jene Ströme können dann über die elektrische Zuführung in die implantierbare Vorrichtung einfließen und dort zu einer Schädigung der Elektronik führen. Um jene Schädigung zu verhindern, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, ein Filterelement mit in die elektrische Durchführung zu integrieren. Dieses Filterelement dient dazu, etwaige induzierte elektrische Signale zu verändern, insbesondere abzuschwächen. Die Abschwächung ist dabei abhängig von der Frequenz und/oder Amplitude und/oder Phase des elektrischen Signals. In einer Ausführungsvariante weist das Filterelement wenigstens einen Kondensator auf, wobei der Kondensator Elektroden aufweist und die Elektroden abwechselnd mit mindestens einem der Leitungselemente und dem Gehäuse der aktiven, implantierbaren medizinischen Vorrichtung elektrisch verbunden sind. Eine Ausführungsformen ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Durchführung weiterhin mindestens ein Filterelement aufweist, insbesondere ein Filterelement ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einem Hochpassfilter; einem Tiefpassfilter; einem Bandpassfilter.
  • Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:
  • 1 eine aktive, implantierbare, medizinische Vorrichtung,
  • 2 einen Grundkörpergrünling sowie zwei Leitungselement-Grünlinge,
  • 3 eine Integration der Leitungselement-Grünlinge in zwei Durchgangsöffnungen des Grundkörpergrünlings,
  • 4 einen Durchführungsrohling,
  • 5 eine schematische Darstellung eines Coextrudierverfahrens,
  • 6 ein Trennen einer elektrischen Durchführung von dem Durchführungsrohling,
  • 7 eine abgetrennte elektrische Durchführung,
  • 8 ein paralleles Trennen einer Mehrzahl von elektrischen Durchführungen,
  • 9 eine Mehrzahl der elektrischen Durchführungen und
  • 10 eine aktive, implantierbare medizinische Vorrichtung mit einem Filterelement.
  • Die 1 zeigt eine aktive, implantierbare, medizinische Vorrichtung 10. Teil dieser Vorrichtung 10 ist eine elektrische Durchführung 100. Die Vorrichtung 10 weist ein Gehäuse 20 auf. Innerhalb des Gehäuses 20 ist eine Platine 30 angeordnet, auf welcher eine Elektronik 50 montiert ist. Eine Batterie 40 versorgt die Elektronik 50 mit der benötigten elektrischen Energie. Ein Kondensator 45 kann dafür genutzt werden, um die bei implantierbaren Defibrillatoren benötigten Pulsenergien zu speichern. Die erfindungsgemäße elektrische Durchführung 100 ist derart in das Gehäuse 20 eingefügt, dass die Elektronik 50 hermetisch von der Umgebung abgeschlossen ist. Die erfindungsgemäße elektrische Durchführung 100 ermöglicht Helium Leckraten von weniger als 1 × 10–9 atm·cm3/sec. Darüber hinaus widersteht sie Reinigungs- und Sterilisationsprozessen.
  • Die einzelnen Kanäle der Elektronik 50 sind über innere Verbindungselemente 55 mit den einzelnen Leitungselementen 110 der elektrischen Durchführung 100 verbunden. Bei diesen inneren Verbindungselementen 55 kann es sich um Drähte und/oder um gesinterte Elemente handeln, die direkt mit der Elektronik 50 verbunden sind. Handelt es sich bei der medizinisch implantierbaren Vorrichtung 10 um einen Herzschrittmacher, sollen durch die Elektronik 50 Pulse ausgelöst werden, die über eine Zuleitung 500 zu einer nicht dargestellten Elektrode geleitet werden, die im Allgemeinen direkt im Herzmuskel des Patienten angeordnet ist. Dort kann der elektrische Puls des Herzschrittmachers dann für eine Anregung des Herzmuskels sorgen. Die elektrische Durchführung 100 ist Teil jener elektrischen Leitung, die den elektrischen Puls von der Elektronik 50 zu der Elektrode leitet. Die eigentliche, in den Körper des Patienten eingebrachte Zuleitung 500 weist einen Zuleitungsdraht 520 auf, der durch Teile des Patienten verläuft und welcher an seinem distalen Ende mit der Elektrode verbunden ist. An dem proximalen Ende ist der Zuleitungsdraht 520 mit einem Anschlussstecker 510 verbunden. Dieser Anschlussstecker 510 lagert in einem Aufnahmeelement 540 bezeichnet. Das Aufnahmeelement 540 ist Teil eines Kopfteiles 300 – auch als Header bezeichnet-, welches mit dem Gehäuse 20 der implantierbaren Vorrichtung 10 verbunden ist. Bei bekannten implantierbaren Vorrichtungen ist dieser Kopfteil 300 aus einem Kunststoff hergestellt. Innerhalb des Aufnahmeelementes 540 sind mehrere Anschlussbuchsen 530 angeordnet, die einen kraft- und/oder formschlüssigen Kontakt mit dem Anschlussstecker 510 herstellen. Zusätzlich sind die Anschlussbuchsen 530 über äußere Verbindungselemente 60 mit den Leitungselementen 110 in der elektrischen Durchführung 100 verbunden. Auf einer Innenseite innerhalb des Gehäuses 20 sind die Leitungselemente 110 über innere Verbindungselemente 55 mit den einzelnen Kanälen der Elektronik 50 der implantierbaren Vorrichtung 10 elektrisch verbunden. So kann ein elektrischer Puls aus der Elektronik 50, über die inneren Verbindungselemente 55, durch die Leitungselemente 110, die äußeren Verbindungselemente 60 und die Anschlussbuchse 530 in die Elektrode und damit den Herzmuskel geleitet werden.
  • In 2 sind zwei Leitungselement-Grünlinge 410 dargestellt. Diese werden aus einem Cermet-Schlicker oder aus einem Cermet-Pulver erzeugt. Jenes Erzeugen kann etwa dadurch geschehen, dass ein Cermet-Schlicker oder Cermet-Pulver unter äußerem Druck in eine Form gepresst wird. Die Form gibt dann die äußere Gestalt des Leitungselement-Grünlings 410 wieder. Zusätzlich zeigt die 2 einen Grundkörpergrünling 420. Dieser Grundkörpergrünling 420 ist aus einem Keramik-Schlicker oder einem Keramik-Pulver geformt worden. Das Formen des Grundkörpergrünlings 420 kann durch eine Mehrzahl von Verfahren geschehen, wobei sich insbesondere Extrudierverfahren als vorteilhaft herausgestellt haben. In dem dargestellten Beispiel wurden beide Grünlinge 410, 420 separat geformt bzw. erzeugt. Je nach Ausgestaltung der verwendeten Schlicker- oder Pulvermaterialien kann der Grundkörpergrünling 420 und/oder der Leitungselement-Grünling 410 zu diesem Zeitpunkt schon teilweise gesintert werden, insbesondere können beide das Stadium eines Braunlings erreicht haben. Dadurch wird insbesondere eine erhöhte mechanische Festigkeit erreicht. Der Grundkörpergrünling 420 kann aus einem Keramik-Schlicker oder Keramik-Pulver hergestellt sein, welches elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist. Zusätzlich sind in den Grundkörpergrünling 420 Durchgangsöffnungen 430 integriert. Die Durchgangsöffnung muss den Grundkörpergrünling 420 nicht vollständig durchdringen. Es hat sich allerdings als vorteilhaft herausgestellt, wenn dies der Fall ist. Denn in die Durchgangsöffnung 430 muss der Leitungselement-Grünling integriert werden, um so später beim Erstellen des Durchführungsrohlings und/oder der elektrischen Durchführungen das erfindungsgemäß ausgestaltete elektrisch leitende Leitungselement zu erstellen. Das Leitungselement 100 trägt dafür Sorge, dass ein elektrisches Signal von einer Seite der elektrischen Durchführung 10 zu einer anderen Seite der elektrischen Durchführung 10 zu leiten, also in einem Einbauzustand eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Innenraum des Gehäuses 20 und einem Außenraum herstellt.
  • In 3 ist das Erstellen eines Durchführungsrohlings 400 dargestellt. Wie hier durch den Bewegungspfeil 900 angedeutet, werden die Leitungselement-Grünlinge 410 in die Durchgangsöffnungen 430 des Grundkörpergrünlings 420 eingeschoben. Nach diesem Zusammenführen des Leitungselement-Grünlinge 410 und des Grundkörpergrünlings 420 entsteht so ein Durchführungsrohling 400, welcher in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei parallel angeordnete Leitungselement-Grünlinge 410 aufweist. Dabei weist der Durchführungselement-Rohling 400 eine geometrische Länge auf, die das Mehrfache jener geometrischen Länge einer elektrischen Durchführung 100 beträgt. Nach Abschluss des Einschiebens der beiden Leitungselement-Grünlinge 410 in die Durchführungsöffnungen 430 entsteht der in 4 dargestellte, fertige Durchführungsrohling 400. Je nach Ausführungsvariante kann dieser Durchführungsrohling 400 einem weiteren Sinterschritt unterzogen werden.
  • In einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Schritte Formen des Grundkörpergrünlings und Erzeugen des wenigstens einen Leitungselement-Grünlings in räumlicher Nähe und im Rahmen des Schrittes Erstellen des Durchführungsrohlings 400 erfolgt. In 5 sind schematisch einige Elemente einer Vorrichtung zum Coextrudieren der beiden genannten Grünlinge 410, 420 dargestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Keramik-Schlicker 905 durch eine erste Düse 906 gepresst. Die erste Düse 906 weist eine Düsenöffnung 910 auf. Deren geometrische Gestalt bestimmt die äußere Form des strangartig aus der ersten Düse 906 austretenden Grundkörpergrünlings 420. Das Fördern des Keramik-Schlickers 905 und Einpressen in die erste Düse 906 wird mittels eines hier nicht dargestellten Fördermechanismus sichergestellt. Getrennt von dem Keramik-Schlicker 905 wird ein Cermet-Pulver 907 in eine zweite Düse 908 eingepresst. Deren zweite Düsenöffnung 911 bestimmt die äußere Kontur des Leitungselement-Grünlings 410. Die zweite Düse 908 ist gleichzeitig Rückwand und somit Teil der ersten Düse 906. Durch die dargestellte Anordnung der ersten Düse ist sichergestellt, dass der Keramik-Schlicker 905 den aus der zweiten Düsenöffnung 911 austretenden Leitungselement-Grünling 410 umschließt und beide Grünlinge 410, 420 gemeinsam aus der ersten Düse 406 austreten und dabei den Durchführungsrohling 400 formen. Das Cermet-Pulver 907 wird mit einem nicht dargestellten Fördermechanismus in Richtung der zweiten Düse 908 gefördert. Das in 5 dargestellte Coextrudiersystem soll nur schematisch verdeutlichen, wie das Erzeugen des Leitungselement-Grünlings 410 und des Grundkörpergrünlings 420 einhergehen kann mit der zeitgleichen Erstellung des Durchführungsrohlings 400. Selbstverständlich ist es möglich, das Extrudierverfahren entsprechend anzupassen, so dass eine Mehrzahl von Leitungselement-Grünlingen 410 erstellt werden, die in einen Grundkörpergrünling 420 eingebracht werden.
  • Die 6 zeigt den Durchführungsrohling 400. Ebenfalls eingezeichnet ist eine Schnittlinie 440, entlang derer von dem Durchführungsrohling 400 eine elektrische Durchführung 100 abgetrennt werden soll. Das Abtrennen kann dabei im Rahmen verschiedener Prozesse gestaltet werden. So ist ein Zerteilen, Schneiden oder Spanen möglich, je nachdem, ob der Durchführungsrohling 400 nicht gesintert, teilweise gesintert oder fertig gesintert ist. Weitere, das Trennen beeinflussende Faktoren sind die genutzten Materialien für die Grünlinge, sowie geometrische Anforderungen an die elektrische Durchführung. Nach dem Trennen entsteht – wie 7 verdeutlicht – eine elektrische Durchführung 100, welche für eine aktive, implantierbare, medizinische Vorrichtung 10 genutzt werden kann. Diese elektrische Durchführung 100 weist einen elektrisch isolierenden Grundkörper 120 und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei elektrisch leitende Leitungselemente 110 auf. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass sich das Leitungselement durch den Grundkörper 120 erstreckt und hermetisch in dem Grundkörper 120 abgedichtet ist. Wie schon dargelegt, dient das Leitungselement 410 dazu, elektrische Signale durch den Grundkörper 120 zu leiten. Folglich ist es notwendig, dass das Leitungselement 110 von zumindest zwei Seiten des Grundkörpers kontaktierbar ist. Darüberhinaus muss das Leitungselement 110 hermetisch dicht in dem Grundkörper 120 integriert sein. Dies wird vorzugsweise durch ein gemeinsames Sintern des Grundkörpergrünlings 420 und des Leitungselement-Grünlings 410 erzielt, so dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Leitungselement 110 und dem Grundkörper 120 erzielt wird. Diese stoffschlüssige Verbindung muss nicht über die volle Länge des Leitungselements 110 in dem Grundkörper aufgebaut werden.
  • Die 8 und 9 sollen das Auftrennen des Durchführungsrohlings 400 in eine Mehrzahl von Durchführungen 100 verdeutlichen. Diese Aufteilung kann dabei parallel oder sequenziell geschehen. Durch das Ansetzen entsprechender Schnitte entlang der Trennlinien 440 wird der Durchführungsrohling 400 entlang seiner Längsachse in eine Mehrzahl identisch ausgeformter elektrischer Durchführungen 100 aufgeteilt. Somit ist ein einfaches und preiswertes Herstellen einer Mehrzahl von Durchführungen 100 sichergestellt.
  • Ein weiterer vorteilhafter Verfahrensschritt zeichnet sich durch das Einbringen eines Filterelementes 700 aus. In 10 ist eine schematische Darstellung eines solchen Filterelementes gezeigt. Es soll darauf hingewiesen werden, dass die Anordnung des Filters sowie dessen Größe in 10 nur aus schematischen Gründen gewählt wurde. Selbstverständlich kann das Filterelement 700 Teil der elektrischen Durchführung sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn Teile des Filterelements in den Grundkörpergrünling eingebracht werden und so ein paralleles Sintern bzw. stoffschlüssiges Verbinden des Grundkörpergrünlings 420 mit dem Filterelement 700 ermöglichen. Das Filterelement 700 dient dazu, von dem Leitungselement geleitete elektrische Signale in Abhängigkeit von deren Frequenzen, Amplituden oder Phasen zu verändern bzw. abzuschwächen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Aktive, implantierbare, medizinische Vorrichtung
    20
    Gehäuse
    30
    Platine
    40
    Batterie
    45
    Kondensator
    50
    Elektronik
    55
    Innere Verbindungselement
    60
    Äußere Verbindungselement
    100
    Elektrische Durchführung
    110
    Leitungselement
    120
    Grundkörper
    130
    Randkörper
    131
    Aufnahmeöffnung des Randkörpers 130
    300
    Kopfteil/Header
    400
    Durchführungsrohling
    410
    Leitungselement-Grünling
    420
    Grundkörpergrünling
    430
    Durchführungsöffnung
    440
    Schnittlinie
    500
    Zuleitung/Lead
    510
    Anschlussstecker/Connector
    520
    Zuleitungsdraht/Lead-Coil
    530
    Anschlussbuchse/Connectorblock
    700
    Filterelement/Filter
    900
    Bewegungspfeil
    905
    Keramikschlicker oder Keramikpulver
    906
    erste Düse
    907
    Cermetschlicker oder Cermetpulver
    908
    zweite Düse
    910
    Öffnung der ersten Düse 906/erste Düsenöffnung
    911
    Öffnung der zweiten Düse 908/zweite Düsenöffnung

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Durchführung (100) zum Einsatz in einem Gehäuse (20) einer aktiven, implantierbaren, medizinischen Vorrichtung (10), wobei die elektrische Durchführung (100) mindestens einen elektrisch isolierenden Grundkörper (120) und mindestens ein elektrisches Leitungselement (110) aufweist, wobei das Leitungselement (110) eingerichtet ist, um durch den Grundkörper (120) hindurch mindestens eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Innenraum des Gehäuses (20) und einem Außenraum herzustellen, wobei das Leitungselement (110) hermetisch gegen den Grundkörper (120) abgedichtet ist, wobei das wenigstens eine Leitungselement (110) mindestens ein Cermet aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Formen eines Grundkörpergrünlings (420) mit einer den Grundkörpergrünling (420) durchdringenden Durchgangsöffnung (430) aus einem Keramikschlicker und/oder einem Keramikpulver, – Erzeugen wenigstens eines Leitungselementgrünlings (410) aus einem Cermetschlicker und/oder einem Cermetpulver, – Erstellen eines Durchführungrohlings (400) durch ein Zusammenfügen des wenigstens einen Leitungselementgrünlings (410) und des Grundkörpergrünlings (420), und – Trennen des Durchführungrohlings (400) in wenigstens zwei elektrische Durchführungen (100).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Erstellen des Durchführungrohlings (400) der Grundkörpergrünling (420) und der Leitungselementgrünling (410) getrennt gesintert werden, insbesondere dass das Erstellen des Durchführungrohlings (400) durch ein Einführen des wenigstens einen Leitungselementgrünling (410) in die wenigstens eine Durchgangsöffnung (430) des Grundkörpergrünlings (420) erfolgt.
  3. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erstellen der Durchführungrohlings (400) gesintert wird.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Trennen die wenigstens zwei elektrischen Durchführungen (100) gesintert werden.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formen und/oder das Erzeugen und/oder das Erstellen im Rahmen wenigstens eines der folgenden Verfahren geschieht: Uniaxiales Pressen, kaltisostatisches Pressen, heissisostatisches Pressen, Spritzguss oder ein Extrudierverfahren, insbesondere ein Coextrudierverfahren.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Formen des Grundkörpergrünlings der Keramik-Schlicker und/oder das Keramikpulver durch eine erste Düse gepresst wird und/oder zum Erzeugen des wenigstens eines Leitungselementgrünlings (410) der Cermetschlicker und/oder das Cermetpulver durch eine zweite Düse gepresst wird.
  7. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper und das wenigstens eine Leitungselement eine stoffschlüssige gesinterte Verbindung aufweisen, insbesondere dass die gesinterte Verbindung gegen Gase und Flüssigkeiten hermetisch dicht ist.
  8. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennen ein Zerteilen oder ein Schneiden oder ein Spanen mit geometrisch definierter oder undefinierter Schneideform oder ein Abtragen beinhaltet.
  9. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss des Sinterns wenigstens eine Oberfläche der elektrischen Durchführung poliert und an wenigstens einer Stelle der Oberfläche, an der ein Leitungselement angeordnet ist, mit einem metallischen Stift oder Draht kontaktiert wird.
  10. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Schritt aufweist: – Einbringen eines Filterelements, um ein von dem wenigstens einen Leitungselement geleitetes elektrisches Signal in Abhängigkeit von dessen Frequenz und/oder Amplitude und/oder Phase zu verändern.
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