DE102012101374A1

DE102012101374A1 - Katheterspitzenvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102012101374A1
Application number: DE102012101374A
Authority: DE
Inventors: Brad Jeffrey Neiman; Mark Anthony Sheward; Calin Victor Miclaus; Joseph Francis Mulqueen
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2012-08-23
Also published as: US20120215133A1; CN102649001A; SG183628A1; JP2012170825A

Abstract

Eine Katheterspitzenvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Katheterspitzenvorrichtung. Die Vorrichtung (10) umfasst ein Wandlermodul (14), welches an einer Kapsel (16) befestigt ist, wobei das Wandlermodul (14) einen Träger (26) umfasst. Der Träger (26) umfasst einen eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36), einen Zuführungsbereich (32) mit mindestens einer darin angeordneten Nut (38) sowie eine Absperrvorrichtung (42). Die Absperrvorrichtung (42) erstreckt sich ausgehend vom Träger (26), so dass sie den eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36) teilweise umschließt. Die Verfahren zur Herstellung der Katheterspitzenvorrichtung (10) beinhalten das Einführen des Trägers (26) in die Kapsel (16).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der hier dargelegte Gegenstand bezieht sich auf Katheter im Allgemeinen und auf eine Katheterspitzenvorrichtung im Besonderen.
Katheterspitzenvorrichtungen werden auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik häufig eingesetzt, um verschiedene Komponenten wie beispielsweise einen Schaltkreischip zu befördern, welcher innerhalb der Kapsel einer Katheterspitze montiert wird. Beispielsweise kann ein innerhalb einer Katheterspitze montierter Sensorchip durch eine Körperöffnung und/oder durch einen chirurgischen Einschnitt in einen lebenden Körper eingeführt werden. Die Komponenten sowie die Konstruktionsweise von mindestens einigen bekannten Katheterspitzenvorrichtungen erfordert im Allgemeinen, dass ein großer Teil des Herstellungs- und/oder Montageverfahrens manuell durchgeführt wird. Beispielsweise werden bekannte Schaltkreischips auf manuellem Wege mit elektrischen Anschlüssen gekoppelt, um dann mittels eines Trägers manuell innerhalb der Kapsel montiert zu werden. Durch die präzise Montage des Trägers/des Chip innerhalb der Kapsel wird der Betrieb der Katheterspitzenvorrichtung verbessert und die Positionierung der Katheterspitzenvorrichtung innerhalb des Körpers erleichtert. Allerdings gestaltet sich die Platzierung des Chip innerhalb der Kapsel häufig schwierig oder ist unpräzise und kann vom Techniker abhängen, der die Montage der Katheterspitzenvorrichtung vornimmt. Oft resultiert die Platzierung innerhalb der Kapsel darin, dass der elektrische Anschluss des Chip in Kontakt mit der Kapsel kommt, was zu Betriebsstörungen und/oder dem Ausfall des Chip führen kann. Außerdem werden durch den Rückgriff auf manuelle Montage die mit der Herstellung verbundenen Kosten und/oder die durch Menschen verursachten Fehler in der Regel erhöht.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In einem Aspekt wird ein Wandlermodul geschaffen. Das Wandlermodul umfasst einen Träger sowie eine Absperrvorrichtung, der sich vom Träger aus erstreckt und dazu dient, den Schutz eines Chipbereichs des Trägers während der Herstellungsprozesse zu gewährleisten.
In einem anderen Aspekt wird eine Katheterspitzenvorrichtung geschaffen. Die Katheterspitzenvorrichtung umfasst eine Kapsel, ein Wandlermodul und ein Absperrvorrichtung, der sich vom Träger erstreckt und dazu dient, den Schutz eines Chipbereichs des Trägers während der Herstellungsprozesse sicher zu stellen.
In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Katheterspitzenvorrichtung geschaffen. Das Verfahren umfasst das Formen eines Trägers mitsamt einer Absperrvorrichtung, durch welche der Schutz eines Bereichs des Trägers gewährleistet wird, sowie das Formen eines genuteten Zuführungsbereiches auf dem Träger, durch welchen die Aufnahme einer Zuleitung ermöglicht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 illustriert eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Katheterspitzenvorrichtung.
2 illustriert eine Draufsicht der Katheterspitzenvorrichtung, die in 1 gezeigt wird.
3 illustriert eine Draufsicht eines Wandlermoduls, das zusammen mit der Katheterspitzenvorrichtung benutzt werden kann, welche in 1 gezeigt wird.
4 illustriert eine partielle Schnittdarstellung der Katheterspitzenvorrichtung, die in 1 gezeigt wird und die entlang der Linien 4-4 von 3 vorgenommen wurde.
5 illustriert eine Seitenansicht des Wandlermoduls, das in 3 gezeigt wird.
6 illustriert eine partielle Endansicht des Wandlermoduls, das in 3. gezeigt wird.
7 illustriert ein Flussdiagramm eines exemplarischen Verfahrens zur Anwendung bei der Herstellung der Katheterspitzenvorrichtung, die in 1 gezeigt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Katheterspitzenvorrichtung 10. 2 stellt eine Draufsicht der Vorrichtung 10 dar. In 3 wird eine Draufsicht eines Wandlermoduls 14 abgebildet, welches mit der Vorrichtung 10 benutzt wird. In der exemplarischen Ausführungsform wird die Katheterspitzenvorrichtung 10 verwendet, um eine oder mehrere Schaltkreischips 12 zu befördern, die innerhalb einer Katheterspitze (nicht gezeigt) montiert sind. Beispielsweise kann Chip 12 zur Benutzung mit Wandlern (beispielsweise Sensoren und Aktuatoren), Datenverarbeitungsvorrichtungen (beispielsweise ASIC-Mikroprozessoren) und/oder telemetrischen Vorrichtungen (beispielsweise für die kabellose oder HF-Kommunikation) gedacht sein, wobei er nicht auf diese Möglichkeiten beschränkt ist. Die Chips 12 können so konfiguriert sein, dass sie in Reaktion auf eine äußere Randbedingung (beispielsweise Druck, Temperatur, pH-Wert, etc.) bei einem Patienten ein elektrisches Ausgangssignal liefern. Vorrichtung 10 kann durch eine Körperöffnung und/oder durch einen chirurgischen Einschnitt hindurch in einen lebenden Körper (nicht gezeigt) eingeführt werden, wobei sie für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann, wozu beispielsweise die Durchführung direkter Messungen von Parametern wie Druck, Temperatur, pH-Wert, etc. innerhalb des Körpers gehört. In der exemplarischen Ausführungsform umfasst die Katheterspitzenvorrichtung 10 ein Wandlermodul 14, das an eine Kapsel 16 gekoppelt ist.
Kapsel 16 kann neben anderen Möglichkeiten beispielsweise aus einem biokompatiblen Material wie einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, wobei es aber nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise ist Kapsel 16 aus einem Material gemäß ISO 10993 gefertigt. Einer auf diesem Gebiet fachkundigen Person wird bekannt sein, dass auch andere medizinische Materialien, zu denen beispielsweise Metall, Keramik oder Verbundwerkstoffe gehören, zur Herstellung der Kapsel 16 verwendet werden können. In der exemplarischen Ausführungsform ist die Kapsel 16 im Wesentlichen zylindrisch und umfasst einen darin definierten Hohlraum 18, welcher solch eine Größe und Ausrichtung hat, dass er mindestens einen Teil des Wandlermoduls 14 in sich aufnehmen kann. Alternativ kann Kapsel 16 auch eine beliebige andere Form, Größe und/oder Ausrichtung aufweisen, durch welche die hier beschriebenen Funktionen der Katheterspitzenvorrichtung 10 ermöglicht werden. Kapsel 16 umfasst auch ein Fenster 20, durch das die Betrachtung von mindestens einem Abschnitt des Wandlermoduls 14 ermöglicht wird. In der exemplarischen Ausführungsform ist die Kapsel 16 mit einem Gehäuse 22 ausgestattet, welches gegenüberliegende Nuten 24 aufweist, in die das Wandlermodul 14 aufgenommen wird.
In der exemplarischen Ausführungsform umfasst das Wandlermodul 14 mindestens einen Wandlerchip 12, welcher an einen Träger 26 gekoppelt ist. Bei dem Wandlerchip 12 kann es sich beispielsweise, aber nicht ausschließlich, um ein mikromechanisch hergestelltes Sensor- oder Aktuatorelement handeln. Träger 26 kann unter Verwendung von Technologien zur Herstellung von spritzgegossenen Schaltungsträger-Vorrichtungen (MID) gefertigt werden. In einer Ausführungsform besteht der Träger 26 aus einem Kunststoffmaterial. In einer anderen Ausführungsform ist Träger 26 aus einem Keramik-Material gefertigt. Es sei darauf hingewiesen, dass einer auf diesem Gebiet fachkundigen Person bekannt sein dürfte, dass der Träger 26 aus einem beliebigen Material gefertigt werden kann, welches die hier beschriebenen Funktionen des Trägers 26 gewährleistet. In der exemplarischen Ausführungsform umfasst der Träger 26 eine Oberfläche 28, die mitsamt einem Chipbereich 30, einem Zuführungsbereich 32 sowie einem Leitkontaktstellenbereich 34 geformt ist, der sich jeweils zwischen Chip und Zuführungsbereichen 30 und 32 befindet.
Träger 26 umfasst in der exemplarischen Ausführungsform einen eingesenkten Chip-Befestigungsbereich oder eine Vertiefung 36, welche einen äußeren Umfang 31 aufweist, der größer als ein äußerer Umfang 33 des Wandlerchip 12 ist, der innerhalb des Bereichs 36 aufgenommen wird. Somit wird zwischen einer oder mehreren Kanten 35 des Wandlerchip 12 und dem äußeren Umfang von Bereich 36 eine offene Nut 38 gebildet. In 4 wird eine partielle Schnittdarstellung des eingesenkten Chip-Bereichs 36 und der Nut 38 illustriert. Der eingesenkte Chip-Befestigungsbereich 36 ermöglicht das Einführen des Wandlerchip 12 in einen Träger 26. In der exemplarischen Ausführungsform hat der Chip-Befestigungsbereich 36 eine solche Größe und Ausrichtung, dass er den Wandlerchip 12 und mindestens eine andere Vorrichtung, wie beispielsweise einen ASIC und/oder einen RF-Sender, aufnehmen kann. In einer anderen Ausführungsform kann Träger 26 zwei oder mehr eingesenkte Chip-Befestigungsbereiche 36 aufweisen, die eine solche Größe und Ausrichtung haben, dass sie zwei oder mehr Chips 12 aufnehmen können. In einer anderen Ausführungsform weist der eingesenkte Chip-Befestigungsbereich 36 keine zwischen der Kante 35 des Chip 12 und dem Umfang des Bereichs 36 entstehende Nut 38 auf.
In der exemplarischen Ausführungsform ist der Wandlerchip 12 innerhalb des eingesenkten Chip-Befestigungsbereichs 36 gekoppelt, wozu ein Haftmittel 40, wie beispielsweise ein Silikongel oder ein raumtemperaturvernetzendes (RTV) Silikon, verwendet wird, das im Inneren der Nut 38 aufgetragen wird. Durch die Nut 38 wird erreicht, dass das Mittel 40 innerhalb des Bereichs 36 verbleibt, wodurch das Austreten des Haftmittels 40 aus dem eingesenkten Chip-Befestigungsbereich 36 verhindert wird.
Zur Abschirmung des eingesenkten Chip-Befestigungsbereiches 36 sowie zur Ausrichtung des Wandlermoduls 14 ist der Träger 26 auch mit einer Absperrvorrichtung 42 versehen, welche von der Oberseite 44 des Trägers 26 aufwärts verläuft. Die Absperrvorrichtung 42 weist gegenüberliegende Seitenwände 46 und eine Stirnwand 48 auf. Jede Seitenwand umfasst ein erstes Ende 50, ein zweites Ende 52 und einen Körper 54, der sich jeweils zwischen dem ersten und zweiten Ende 50 und 52 erstreckt. Die Seitenwände 46 können an oder bei den äußeren Kanten 37 der Trägeroberseite 44 positioniert werden. In der exemplarischen Ausführungsform befindet sich jedes erste Ende 50 nahe des Trägerchipbereichs 30 und jedes zweite Ende 52 ist innerhalb des Leitkontaktstellenbereichs 34 angeordnet. Alternativ kann das zweite Ende 52 am Trägerende 60 positioniert werden. Unabhängig von der Position des zweiten Endes 52 erstreckt sich Körper 54 zwischen erstem Ende 50 und zweitem Ende 52, und die Stirnwand 48 erstreckt sich von jedem ersten Ende 50 der Seitenwände 46. In einer solchen Konfiguration wird der eingesenkte Chip-Befestigungsbereich 36 teilweise von der Stirnwand 48 und den Seitenwänden 46 eingefasst, wodurch der eingesenkte Chip-Befestigungsbereich 36 während der Herstellungsprozesse vor Handhabung geschützt wird. Außerdem fassen in einer Ausführungsform die Seitenwände 46 teilweise den Leitkontaktstellenbereich 34 ein.
5 ist eine Seitenansicht des Wandlermoduls 14. In der exemplarischen Ausführungsform ist die Höhe h₁ des ersten Seitenwandendes 50 kürzer als eine Höhe h₂ des zweiten Seitenwandendes 52, so dass sich der Körper 54 vom ersten Ende 50 zum zweiten Ende 52 nach oben hin verjüngt. In einer Ausführungsform verjüngt sich der Körper 54 in Bezug auf die Trägeroberseite 44 mit einem Winkel von weniger oder ungefähr gleich 45°. In einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) sind erstes Ende 50 und zweites Ende 52 mit ungefähr derselben Höhe gestaltet. Alternativ können erstes Ende 50 und/oder zweites Ende 52 so geformt werden, dass sich der Körper 54 bei einem schiefen Winkel zur Trägeroberfläche 44 verjüngt. In einer anderen Ausführungsform liegen erstes Ende 50 und/oder zweites Ende 52 im Wesentlichen gerade und parallel zur Trägeroberfläche 44.
6 stellt eine Endansicht des Wandlermoduls 14 dar. In der exemplarischen Ausführungsform umfasst der Zuführungsbereich 32 des Trägers 26 mindestens eine Nut 56. Jede Nut 56 hat eine solche Größe und Ausrichtung, dass sie mindestens eine Zuleitung 58 in sich aufnehmen kann. Genauer gesagt erstreck sich in der exemplarischen Ausführungsform jede Nut 56 im Wesentlichen axial vom Trägerende 60 zu einem Leitkontaktstellenbereich 34 hin. In der exemplarischen Ausführungsform umfasst Nut 56 abgewinkelte und gegenüberliegende Wände 39, welche in einer Rinnenkonfiguration gestaltet sind, die eine solche Größe und Ausrichtung hat, dass sie die Zuleitung 58 in sich aufnehmen kann. Nuten 56 können jede beliebige andere Form annehmen, bei welcher die hier beschriebenen Funktionen der Zuleitung 58 gewährleistet werden, wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich, eine viereckige Form.
Zuführungsbereichsnuten 56 ermöglichen die Ausrichtung der Zuleitung 58 zum und/oder im Zuführungsbereich 32. In den Nuten 56 kann auch Auftragematerial 64, wie beispielsweise Lötmaterial oder leitfähiges Epoxidmaterial, festgehalten werden, um dann bei der Kopplung der Zuleitung 58 innerhalb der Nut 56 verwendet zu werden. Außerdem wird durch die Nuten 56 die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass das Leitungsbefestigungsmaterial 64 eine elektrische Brücke zu einer angrenzenden Zuleitung 58 herstellt.
In einem Aspekt können eine oder mehrere Zuleitungen 58 als Ersatz für eine konventionelle gedruckte Schaltung auf dem Träger 26 angeordnet werden, beispielsweise durch Metallbeschichtung. Zuleitungen 58 können zur Verbindung des Wandlerchip 12 mit einer Vorrichtung verwendet werden, welche für den Empfang von vom Wandlerchip 12 übertragenen elektrischen Signalen ausgerüstet ist. Solche Zuleitungen 58 bestehen typischerweise aus Metall. Alternativ können andere Materialien zur Fertigung der Zuleitungen 58 verwendet werden.
Wandlerchip 12 kann an eine oder mehrere Zuleitungen 58 angeschlossen werden. In einer Ausführungsform kann es sich bei dem Verbindungsanschluss 66 (4) zwischen Wandlerchip 12 und Zuleitungen 58 um einen elektrischen Verbindungsanschluss handeln, der durch eine oder mehrere Bonddrähte (nicht gezeigt) hergestellt wird. Die Bonddrähte können aus Feindraht mit einem Durchmesser von beispielsweise 25 µm bis 75 µm bestehen. Die Bonddrähte können aus Materialien wie beispielsweise Gold, Aluminium, Silber oder Kupfer gefertigt werden, wobei sie jedoch nicht auf diese Materialien beschränkt sind. Einer auf diesem Gebiet fachkundigen Person wird bekannt sein, dass andere Drahtmaterialien verwendet werden können. In einer anderen Ausführungsform kann die elektrische Verbindung des Wandlerchip 12 mit den Zuleitungen 58 durch Einsatz von Flip-Chip-Technologie hergestellt werden, bei welcher anstelle von Bonddrähten Lötkugeln zum Einsatz kommen. Verbindungsanschluss 66 kann in jeder beliebigen Konfiguration geformt werden, welche den elektrischen Anschluss, wie er hier beschrieben wird, ermöglicht.
In der exemplarischen Ausführungsform erstreckt sich die Absperrvorrichtung 42 vom Träger 26 aufwärts bis jenseits der Verbindungsanschlüsse 66. Wie illustriert, erstrecken sich Seitenwände 46 oberhalb und entlang des eingesenkten Chip-Befestigungsbereichs 36, wobei sie an die äußersten Verbindungsanschlüsse 66 angrenzen. Die Höhen h_swder Seitenwände 46 nahe der Verbindungsanschlüsse 66 sind höher als die Höhen h_ic der Verbindungsanschlüsse 66. Somit wird durch die Seitenwände 46 ein Schutz der Verbindungsanschlüsse 66 während der Montage des Wandlermoduls 14 an die Kapsel 16 ermöglicht. Außerdem fungieren die Seitenwände 46 als Ausrichtungshilfen oder Schienen auf den äußeren Kanten 37 des Trägers 26, so dass der Träger in den Hohlraum 18 in die Kapselnuten 24 eingeführt werden kann. Ferner ermöglichen es die Seitenwände 46, dass der Träger 26 während seiner Einführung in die Kapsel ungefähr auf gleicher Höhe mit der Kapsel 16 gehalten wird. Insbesondere wird durch die Seitenwände 46 verhindert, dass Träger 26 während des Einführvorgangs vornüberfällt, wodurch wiederum verhindert wird, dass die Verbindungsanschlüsse 66 in Kontakt mit einem inneren Abschnitt 41 der Kapsel 16 kommen. Zusätzlich wird in der exemplarischen Ausführungsform durch die Seitenwände 46 und die Stirnwand 48 der Absperrvorrichtung 42 verhindert, dass der Monteur bei der Montage der Vorrichtung 10 mit irgendeiner Schutzbeschichtung oder einem Verkapselungsmaterial oder Isolati- onsmaterial für den Sensorchip 12 und die Verbindungsanschlüsse 66 in Kontakt kommt. Ferner wird durch die Absperrvorrichtung 42 der Einschluss einer beliebigen Schutzbeschichtung oder eines Verkapselungsmaterials oder Isolationsmaterials während des Transports und der weiteren Handhabung der Vorrichtung 10 erleichtert.
Während der Herstellung der Katheterspitzenvorrichtung 10 kann Wandlermodul 14 auf vielfältige Weise an die Kapsel 16 angeschlossen werden, wozu beispielsweise, aber nicht ausschließlich, Kunststoffschweißen, Lösungsmittel-Bonding und/oder die Verwendung eines Haftmittels gehören. Außerdem kann die Kapsel 16 mit einem Verkapselungsmaterial, wie beispielsweise einem dielektrischen Silikonverguss, gefüllt werden.
7 ist ein Flussdiagramm eines exemplarischen Verfahrens zum Einsatz bei der Herstellung von Katheterspitzenvorrichtung 10. In der exemplarischen Ausführungsform können eine beliebige oder alle [Stufen] des Herstellungsprozesses 700–790 voll automatisiert werden, so dass eine erhebliche Qualitätsverbesserung und Kostenreduktion erreicht werden kann.
Zunächst wird unter Anwendung von MID-Technologie eine Anordnung von Trägern 26 hergestellt 700. Alternativ kann ein beliebiges Guss- oder maschinelles Bearbeitungsverfahren eingesetzt werden, sofern es die Herstellung des Trägers 26 mit den hier beschriebenen Funktionen ermöglicht. Jeder Träger 26 wird mit mindestens einem eingesenkten Chip-Befestigungsbereich 36 geformt 710, wodurch darin die Befestigung mindestens eines Wandlerchip 12 ermöglicht wird. Jeder Träger 26 wird so gefertigt 710, dass mindestens auf dem Befestigungsbereich 30 und dem Leitkontaktstellenbereich 34 eine Absperrvorrichtung 42 positioniert wird. Während der Fertigung wird der Zuführungsbereich 32 mitsamt der mindestens einen Nut 56 hergestellt 720.
Dann wird mindestens ein Wandlerchip 12 in dem eingesenkten Chip-Befestigungsbereich 36 angebracht 730. Der Wandlerchip 12 kann in einem eingesenkten Chip-Befestigungsbereich 36 unter Verwendung eines Haftmittels 40, wie beispielsweise eines Silikongels oder eines raumtemperaturvernetzenden (RTV) Silikons, befestigt werden 730. Durch diesen eingesenkten Chip-Befestigungsbereich 36 wird die Verwendung von Epoxid ermöglicht, wobei das vorgeformte Epoxid in dem eingesenkten Chip-Befestigungsbereich 36 platziert wird, nachfolgend die Platzierung des Wandlerchip 12 und dann der Rückfluss des Epoxid erfolgt, ohne dass dabei das Risiko des Überlaufens besteht.
Jeder Wandlerchip 12 ist angeschlossen oder elektrisch gekoppelt 740. Sobald sie angeschlossen ist, schützt die Absperrvorrichtung 42 den Wandlerchip 12 und die Verbindungsanschlüsse 66 während des Handhabungs-, des Herstellungs- oder Transportvorgangs vor Kontakt oder Zusammenstoß mit der Kapsel 16.
Nachdem der Anschluss des Wandlerchip 12 abgeschlossen wurde, wird eine Anordnung von fertiggestellten Wandlermodulen 104 bereitgestellt, wobei jedes Wandlermodul 14 innerhalb der Anordnung den am Träger 26 befestigten Wandlerchip 12 sowie einen oder mehrere Verbindungsanschlüsse 66 zwischen dem Wandlerchip 12 umfasst.
Als nächstes kann eine Vielzahl von Kapseln 16 an eine Befestigung (nicht gezeigt) montiert werden. Die Befestigung kann mindestens einen eingesenkten Bereich mit Öffnungen aufweisen, die so konfiguriert sind, dass sie die Kapseln 16 aufnehmen. Die Kapseln 16 können in einer Anordnung bereitgestellt werden, so dass die Platzierung in den Öffnungen der Befestigung erleichtert wird.
Eine Seite der Anordnung von Trägern 26 wird entfernt oder vereinzelt, um das Wandlermodul 14 freizulegen. Ein fertiggestelltes Wandlermodul 14 wird aus der Anordnung entnommen. Sobald es entnommen wurde, wird die Absperrvorrichtung 42 an einer bestimmten Kapsel 16 ausgerichtet 750, so dass das fertiggestellte Wandlermodul 14 in die Kapsel 16 eingeführt werden kann. Während des Einfügens werden die gegenüberliegenden Seitenwände 46 der Absperrvorrichtung 42 an den Nuten 24 der Kapsel 16 ausgerichtet 750. Die Seitenwände 46 werden an die Nuten 24 angrenzend eingeführt 760, um den eingesenkten Chipbereich 36 innerhalb des Hohlraums 18 der Kapsel 16 freizugeben.
Der eingeführte Träger 26 wird mittels eines Prozesses wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich, Kunststoffschweißen, Lösungsmittel-Bonding oder den Einsatz eines Haftmittels der Kapsel 16 befestigt. Die Kapseln 16 können mit einem bereitgestellten 770 Verkapselungsmaterial gefüllt werden, wie beispielsweise mit dielektrischem Silikonverguss im Zuge eines automatisierten Vorganges, so dass der Wandlerchip 12 und der Verbindungsanschluss 66 von der äußeren Umgebung geschützt werden.
Mindestens eine Zuleitung 58 wird innerhalb der Nut 56 angeordnet 780, so dass die Zuleitung 58 von der Nut 56 ausgerichtet wird. Nachdem die Zuleitung 58 innerhalb der Nut 56 platziert worden ist, wird auf die Zuleitung 58 und innerhalb der Nut 56 Leitungsbefestigungsmaterial 64 aufgebracht 790, damit die Zuleitung 58 am Träger 26 befestigt werden kann. Während der Herstellung ermöglicht Nut 56 die Ausrichtung der Zuleitung 58 am Zuführungsbereich 32. Nuten 56 ermöglichen auch das Verbleiben des Materials 64 innerhalb der Nut 56 und auf der Zuleitung 58, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass das Material eine elektrische Brücke zu einer angrenzenden Zuleitung 58 bildet, reduziert wird.
Bei einem anderen Verfahren wird die Zuleitung 58 vor dem Extrudieren des Wandlermoduls 14 innerhalb der Nut 56 angeordnet, so dass Nut 56 sich an der Zuleitung 58 ausrichtet 730. Nach Platzierung der Zuleitung 58 innerhalb der Nut 56 wird Leitungsbefestigungsmaterial 64 auf die Zuleitung 58 und in der Nut 56 aufgebracht, wodurch die Zuleitung 58 am Träger 26 befestigt werden kann. Dann wird das Wandlermodul 14 durch Entfernung oder Vereinzelung einer Seite der Anordnung von Trägern 26 zum Zwecke der Einführung in die Kapsel 16 entnommen.
Die Herstellung der Katheterspitzenvorrichtung 10 ermöglicht das Einführen des Wandlermoduls 14 in die Kapsel 16. Das Wandlermodul 14 hat eine solche Größe und Ausrichtung, dass es präzise in die Kapsel 16 eingeführt werden kann, während dabei gleichzeitig Chips, Leitungen und dazugehörige elektrische Verbindungen während der Herstellungsprozesse geschützt werden. Die präzise Herstellung des Wandlermoduls 14 und das Einführen des Wandlermoduls 14 in die Kapsel 16 verbessern insgesamt die Herstellung der Vorrichtung 10, indem Schwierigkeiten und/oder ungenaue Handhabung durch einen Montagetechniker verhindert oder behoben werden. Darüber hinaus wird durch die präzise Einführung des Wandlermoduls 14 der Betrieb der Katheterspitzenvorrichtung 10 verbessert und die Platzierung der Katheterspitzenvorrichtung 10 innerhalb des Körpers wird erleichtert.
In dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele, welche auch den besten Modus umfassen, verwendet, um die Erfindung zu beschreiben, und auch, um eine beliebige auf diesem Gebiet fachkundige Person in die Lage zu versetzen, die Erfindung auszuführen und zu verwenden. Der patentierbare Umfang der verschiedenen Ausführungsformen wird durch die Patentansprüche definiert und kann andere Beispiele umfassen, welche auf diesem Gebiet fachkundigen Personen einfallen mögen. Solche anderen Beispiele sind im Umfang der Patentansprüche vorgesehen, sofern sie strukturelle Elemente enthalten, welche nicht von den wörtlichen Formulierungen der Patentansprüche abweichen, oder sofern sie äquivalente strukturelle Elemente enthalten, die nur unwesentlich von den wörtlichen Formulierungen der Patentansprüche abweichen.
In dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele, welche auch den besten Modus umfassen, verwendet, um die Erfindung zu beschreiben, und auch, um eine beliebige auf diesem Gebiet fachkundige Person in die Lage zu versetzen, die Erfindung auszuführen, was auch die Herstellung und Verwendung beliebiger Geräte oder Systeme sowie die Durchführung sämtlicher dazugehöriger Verfahren beinhaltet. Der patentierbare Umfang der Erfindung wird durch die Patentansprüche definiert und kann andere Beispiele umfassen, welche auf diesem Gebiet fachkundigen Personen einfallen mögen. Solche anderen Beispiele sind im Umfang der Patentansprüche vorgesehen, sofern sie strukturelle Elemente enthalten, welche nicht von den wörtlichen Formulierungen der Patentansprüche abweichen, oder sofern sie äquivalente strukturelle Elemente enthalten, die nur unwesentlich von den wörtlichen Formulierungen der Patentansprüche abweichen.
Eine Katheterspitzenvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Katheterspitzenvorrichtung. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Wandlermodul 14, welches an einer Kapsel 16 befestigt ist, wobei das Wandlermodul 14 einen Träger 26 umfasst. Der Träger 26 umfasst einen eingesenkten Chip-Befestigungsbereich 36, einen Zuführungsbereich 32 mit mindestens einer darin angeordneten Nut 38 sowie eine Absperrvorrichtung 42. Die Absperrvorrichtung 42 erstreckt sich ausgehend vom Träger 26, so dass sie den eingesenkten Chip-Befestigungsbereich 36 teilweise umschließt. Die Verfahren zur Herstellung der Katheterspitzenvorrichtung 10 beinhalten das Einführen des Trägers 26 in die Kapsel 16.
Bezugszeichenliste

10: Katheterspitzenvorrichtung
12: Chip
14: Wandlermodul
16: Kapsel
18: Hohlraum
20: Fenster
22: Gehäuse
24: Nut
26: Träger
28: Oberfläche
30: Chipbereich
31: äußerer Umfang
32: Zuführungsbereich
33: äußerer Umfang
34: Leitkontaktstellenbereich
35: Kante
36: eingesenkter Chip-Befestigungsbereich
37: äußere Kante
38: Nut
39: Wände
40: Mittel
41: innerer Abschnitt
42: Absperrvorrichtung
44: Oberseite
46: Seitenwände
48: Stirnwand
50: erstes Ende
52: zweites Ende
54: Körper
56: Nut
58: Zuleitung
60: Trägerende
64: Auftragematerial
66: Verbindungsanschlüsse
h₁: Höhe des ersten Endes
h: Höhe des zweiten Endes
h_s: Höhe der Seitenwand
h_i: Höhe des Verbindungsanschlusses
700: Herstellung einer Anordnung von Trägern
710: Herstellung eines Zuführungsbereiches, eines eingesenkten Chip-Befestigungsbereiches und einer Absperrvorrichtung auf jedem Träger
720: Herstellung mindestens einer Nut im Zuführungsbereich
730: Befestigung des Wandlerchip innerhalb des Zuführungsbereichs
740: Verbindung des Wandlerchip mit der mindestens einen Zuleitung
750: Ausrichtung der Absperrvorrichtung an der Kapsel
760: Einführen der Träger in die Kapsel
770: Verkapselungsfüllung
780: Anordnung mindestens einer Zuleitung in der mindestens einen Nut
790: Aufbringen des Leitungsbefestigungsmaterials auf der mindestens einen Zuleitung und innerhalb der mindestens einen Nut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 10993 [0014]

Claims

Wandlermodul, umfassend: einen Träger (26), der einen eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36) und einen Zuführungsbereich (32) umfasst, wobei der Zuführungsbereich (32) mindestens eine Nut (38) aufweist, die in ihm geformt ist; und eine Absperrvorrichtung (42), die sich ausgehend vom Träger (26) erstreckt und den eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36) teilweise umschließt, wodurch ein Schutz des eingesenkten Chip-Befestigungsbereiches (36) während der Herstellungsprozesse erbracht wird.
Wandlermodul gemäß Anspruch 1, wobei die mindestens eine Nut (38) sich im Wesentlichen axial entlang des Zuführungsbereichs (32) erstreckt.
Wandlermodul gemäß Anspruch 1, wobei durch die mindestens eine Nut (38) die Ausrichtung mindestens einer Zuleitung (58) erleichtert wird, welche auf dem Träger (26) angeordnet ist.
Wandlermodul gemäß Anspruch 3, wobei der Träger (26) einen Wandlerchip (12) umfasst, der an den eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36) gekoppelt ist, [und] der Wandlerchip (12) durch einen Verbindungsanschluss (66) elektrisch mit mindestens einer Zuleitung (58) verbunden ist.
Wandlermodul gemäß Anspruch 4, wobei sich die Absperrvorrichtung (42) ausgehend vom Träger (26) aufwärts bis zu einem gewissen Abstand über dem Verbindungsanschluss (66) erstreckt.
Wandlermodul gemäß Anspruch 1, wobei die Absperrvorrichtung (42) ein Paar gegenüberliegende Seitenwände (46) und eine Stirnwand (48) umfasst, die zwischen den Seitenwänden (46) verläuft.
Wandler gemäß Anspruch 6, wobei jede Seitenwand (46) ein erstes Ende (50), ein zweites Ende (52) und den Körper (54) umfasst, der sich zwischen erstem Ende (50) und zweitem Ende (52) erstreckt.
Wandler gemäß Anspruch 7, wobei das erste Ende (50) eine Höhe (h₁) hat, die geringer ist als eine Höhe (h₂) des zweiten Endes (52).
Katheterspitzenvorrichtung, umfassend: eine Kapsel (16); ein Wandlermodul (14), welches an der Kapsel (16) befestigt ist, wobei das Wandlermodul (14) umfasst: einen Träger (26), welcher einen eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36) aufweist und einen Zuführungsbereich (32) umfasst; einen Wandlerchip (12), welcher sich in dem eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36) befindet, und mindestens eine Zuleitung (58), welche in mindestens einer Nut (38) des Zuführungsbereiches (32) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Zuleitung (58) elektrisch mit dem Wandlerchip (12) verbunden ist; und eine Absperrvorrichtung (42), welche sich ausgehend vom Träger (26) erstreckt und teilweise den eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36) umschließt, so dass ein Schutz des eingesenkten Chip-Befestigungsbereiches (36) während der Herstellungsprozesse gewährleistet wird.
Katheterspitzenvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die mindestens eine Nut (38) gegenüberliegende Wände (39) umfasst, welche die Anordnung der mindestens einen Zuleitung (58) erleichtern, die im Träger (26) angeordnet ist.
Katheterspitzenvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Absperrvorrichtung (42) ein Paar gegenüberliegender Seitenwände (46) und eine Stirnwand (48) umfasst.
Katheterspitzenvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das Paar gegenüberliegender Seitenwände (46) die elektrischen Verbindungen des Wandlerchips (12) und die mindestens eine Zuleitung (58) teilweise umschließt.
Katheterspitzenvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei jede Seitenwand (46) ein erstes Ende (50), ein zweites Ende (52) und den Körper (54) umfasst, der sich zwischen dem ersten Ende (50) und dem zweiten Ende (52) erstreckt.
Katheterspitzenvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der Körper (54) sich zwischen dem ersten Ende (50) und dem zweiten Ende (52) verjüngt.
Verfahren zur Herstellung einer Katheterspitzenvorrichtung, umfassend: das Formen eines Trägers (26), der einen eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36), einen genuteten Zuführungsbereich (32) und eine Absperrvorrichtung (42) umfasst, welche zumindest teilweise um den eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36) herum verläuft; die Befestigung mindestens eines Wandlerchip (12) am eingesenkten Chip-Befestigungsbereich (36); und den Anschluss des mindestens einen Wandlerchip (12).
Verfahren gemäß Anspruch 15, ferner die Anordnung mindestens einer Zuleitung (58) innerhalb des genuteten Zuführungsbereichs (32) umfassend.
Verfahren gemäß Anspruch 16, ferner die Anwendung eines Auftragematerials (64) in dem genuteten Zuführungsbereich (32) umfassend.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Formen des Trägers (26) das Formen der Absperrvorrichtung (42) umfasst, welche ein Paar gegenüberliegender Seitenwände (46) und eine Stirnwand (48) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 18, ferner umfassend die Ausrichtung der Absperrvorrichtung (42) an einer Kapsel (16) mittels Ausrichtung des Paares gegenüberliegender Seitenwände (46) der Absperrvorrichtung (42) innerhalb der Nuten (24) der Kapsel (16).
Verfahren gemäß Anspruch 15, ferner das Einführen des Trägers (26) innerhalb der Kapsel (16) umfassend.