DE102018211186A1 - Implantat mit eingebetteter Leiterbahn und Herstellungsverfahren - Google Patents

Implantat mit eingebetteter Leiterbahn und Herstellungsverfahren Download PDF

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Eckardt Bihler
Marc Hauer
Dirk Muessig
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Biotronik SE and Co KG
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Abstract

Die Offenbarung betrifft ein Implantat mit einem Substrat (1), einem Gehäuse (2), wobei das Gehäuse (2) auf dem Substrat (1) angeordnet ist, einer auf dem Substrat (1) innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten elektronischen Schaltung (3), einer auf dem Substrat (1) außerhalb des Gehäuses (2) angeordneten elektronischen Komponente (5) und einer Leiterbahn (6), wobei die Leiterbahn (6) die elektronische Schaltung (3) mit der elektronischen Komponente (5) verbindet. Die Leiterbahn (6) ist zumindest abschnittsweise in das Substrat (1) eingebettet, derart, dass zumindest ein Abschnitt der Leiterbahn (6) vollständig von dem Substrat (1) umgeben ist. Des Weiteren ist ein Verfahren zum Aufbau eines Implantats offenbart.

Description

  • Die Offenbarung betrifft ein Implantat mit einer eingebetteten Leiterbahn sowie ein Herstellungsverfahren für ein Implantat.
  • Hintergrund
  • Implantate, wie beispielsweise Herzschrittmacher, haben üblicherweise ein Gehäuse aus Titan, das die elektronischen Bauelemente des Implantats (Leiterplatte, Batterie) umgibt. In dem Gehäuse ist wenigstens eine Durchführung gebildet, um einen elektrischen Kontakt außerhalb des Gehäuses herzustellen, beispielsweise für einen Elektrodenanschluss. Das Bilden der Durchführung in dem Titangehäuse ist aufwendig.
  • Das Dokument EP 2 714 191 B1 offenbart ein Implantat mit einer Leiterplatte aus Flüssigkristallpolymer und einem Gehäuse aus Flüssigkristallpolymer. Die Leiterplatte wird mit Randbereichen des Gehäuses verschmolzen, um einen hermetischen Verschluss zu erzielen.
  • Das Dokument EP 2 440 025 B1 offenbart die Verwendung eines Heizdrahts zum Verschmelzen eines Substrats mit einem auf dem Substrat angeordneten Gehäuse.
  • Zusammenfassung
  • Aufgabe ist es, verbesserte Technologien für ein Implantat bereitzustellen. Insbesondere soll auf einfache Weise ein elektrischer Kontakt zu einem Bereich außerhalb eines Implantatsgehäuses hergestellt werden. Weiterhin sollen Bauelemente des Implantats vor Kontakt mit Körperflüssigkeit geschützt werden.
  • Es sind ein Implantat nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 14 offenbart. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
  • Nach einem Aspekt ist ein Implantat bereitgestellt. Das Implantat weist ein Substrat und ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse auf dem Substrat angeordnet ist. Eine elektronische Schaltung ist auf dem Substrat innerhalb des Gehäuses angeordnet. Eine elektronische Komponente ist auf dem Substrat außerhalb des Gehäuses angeordnet. Das Implantat umfasst des Weiteren eine Leiterbahn, wobei die Leiterbahn die elektronische Schaltung mit der elektronischen Komponente verbindet. Die Leiterbahn ist zumindest abschnittsweise in das Substrat eingebettet, derart, dass zumindest ein Abschnitt der Leiterbahn vollständig von dem Substrat umgeben ist. Das Bilden einer Durchführung in dem Gehäuse oder in dem Substrat ist nicht erforderlich. Die hierfür erforderlichen aufwendigen Schritte werden vermieden. Des Weiteren ist der eingebettete Abschnitt der Leiterbahn vor Kontakt mit Körperflüssigkeit geschützt.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Aufbau eines Implantats. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Substrats, Anordnen einer elektronischen Schaltung auf dem Substrat, Anordnen eines Gehäuses auf dem Substrat, derart, dass die elektronische Schaltung innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, Anordnen einer elektronischen Komponente auf dem Substrat außerhalb des Gehäuses und Ausbilden einer Verbindung zwischen der elektronischen Schaltung und der elektronischen Komponente mittels einer Leiterbahn, wobei die Leiterbahn zumindest abschnittsweise in das Substrat eingebettet wird, derart, dass zumindest ein Abschnitt der Leiterbahn vollständig von dem Substrat umgeben ist.
  • Das Gehäuse umgibt einen Innenraum. Die elektronische Schaltung ist im Innenraum des Gehäuses angeordnet. Die elektronische Komponente ist außerhalb des Gehäuses (also außerhalb des Innenraums) angeordnet. Die elektronische Schaltung und die elektronische Komponente sind räumlich getrennt.
  • Das Gehäuse kann derart auf dem Substrat angeordnet sein, dass der Innenraum hermetisch abgeschlossen ist. Der Innenraum des Gehäuses kann mit einem Gas oder einem Kunststoff gefüllt sein. Geeignete Gase sind Edelgase (wie z. B. Helium) oder andere inerte Gase (z. B. Stickstoff oder Kohlenstoffdioxid). Der Kunststoff kann z. B. LCP (LCP - liquid crystal polymer, Flüssigkristallpolymer) oder eine Vergussmasse aus Epoxidharzen oder Silikonen sein. Die Füllung kann zur Stabilisierung der Komponenten dienen oder auch zur Generierung eines (chemisch) reaktionsarmen Raums.
  • Das Gehäuse kann abschnittsweise oder vollständig mit einer Diffusionsbarriere beschichtet sein, beispielsweise mit einer Metallschicht. Geeignete Metalle sind Palladium, Gold, Platin und Titan.
  • In dem Substrat können ein oder mehrere Heizelemente gebildet sein. Das Gehäuse kann derart auf dem Substrat angeordnet sein, dass Kanten des Gehäuses auf den Heizelementen aufliegen. Durch Erwärmen der Heizelemente können die Kanten des Gehäuses und das die Heizelemente umgebende Material des Substrats zum Schmelzen gebracht werden, so dass sich die Materialien des Gehäuses und des Substrats verbinden und nach Abkühlung eine stoffschlüssige Verbindung bilden. Das Heizelement/die Heizelemente können als Titandraht realisiert sein.
  • Das Implantat kann ein aktives Implantat sein, beispielsweise für Neurostimulation, Biomonitoring, Biosensorik, Brain Interface oder Neurosensing. Das Implantat kann einen Energiespeicher aufweisen (z. B. eine Batterie). Der Energiespeicher kann in dem Gehäuse angeordnet sein. Der Energiespeicher kann eingerichtet sein, die elektronische Schaltung mit Energie zu versorgen.
  • Die Leiterbahn kann vollständig in das Substrat eingebettet sein, derart, dass die Leiterbahn über ihre gesamte Länge von dem Substrat umgeben ist.
  • Die elektronische Komponente kann eine Elektrode oder ein Sensor sein. Die Elektrode kann als flächige Elektrode ausgebildet sein. Der Sensor kann ein Drucksensor (z. B. ein MEMS-Drucksensor, MEMS - micro-electro-mechanical), eine Fotodiode oder eine Laserdiode sein.
  • Die elektronische Schaltung kann mehrere elektronische Bauelemente aufweisen, wie beispielsweise einen Prozessor und einen Speicher. Die elektronische Schaltung kann konfiguriert sein, von der elektronischen Komponente detektierte Signale aufzunehmen und zu verarbeiten.
  • Es können mehrere elektronische Komponenten auf dem Substrat außerhalb des Gehäuses angeordnet sein, wobei die mehreren elektronischen Komponenten mit mehreren Leiterbahnen mit der elektronischen Schaltung verbunden sind und wobei die mehreren Leiterbahnen zumindest abschnittsweise in das Substrat eingebettet sind, derart, dass für jede Leiterbahn zumindest ein Abschnitt der jeweiligen Leiterbahn vollständig von dem Substrat umgeben ist. Die mehreren Leiterbahnen können vollständig in das Substrat eingebettet sein. Die mehreren elektronischen Komponenten können beispielsweise mehrere Elektroden und/oder mehrere Sensoren sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Substrat ein mehrschichtiges Substrat ist und dass zumindest ein Abschnitt der Leiterbahn zwischen zwei Schichten des mehrschichtigen Substrats eingebettet ist. Die Leiterbahn kann vollständig (über ihre gesamte Länge) zwischen zwei Schichten des mehrschichtigen Substrats angeordnet sein. Die mehreren Schichten des Substrats können aus dem gleichen Material gebildet sein, beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff (z. B. LCP). Die mehreren Schichten können auch aus verschiedenen Materialien gebildet sein.
  • Das Substrat kann aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen, beispielsweise aus LCP. Das Substrat kann aus einem biegsamen Material bestehen.
  • Das Gehäuse kann aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen, beispielsweise aus LCP.
  • Das Substrat und das Gehäuse können aus dem gleichen Material bestehen, beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff wie LCP.
  • Es kann ein zweites Gehäuse auf dem Substrat angeordnet sein, wobei eine zweite elektronische Schaltung auf dem Substrat innerhalb des zweiten Gehäuses angeordnet ist. Für das zweite Gehäuse gelten die Ausführungen zum Gehäuse analog.
  • Das Gehäuse mit der elektronischen Schaltung und das zweite Gehäuse mit der zweiten elektronischen Schaltung können auf der gleichen Seite des Substrats angeordnet sein.
  • Das Gehäuse und das zweite Gehäuse können voneinander beabstandet sein, wobei das Substrat in einem Bereich zwischen dem Gehäuse und dem zweiten Gehäuse flexibel ist.
  • Das Gehäuse mit der elektronischen Schaltung kann auf einer ersten Seite des Substrats angeordnet sein und das zweite Gehäuse mit der zweiten elektronischen Schaltung kann auf einer zweiten Seite des Substrats angeordnet sein, wobei die zweite Seite der ersten Seite gegenüber liegt.
  • In dem Gehäuse kann eine Spule integriert sein. Die Spule kann zur Kommunikation mit einem anderen Gerät, z. B. einem Programmiergerät, konfiguriert sein.
  • Die elektronische Schaltung kann mittels herkömmlicher und bekannter Montagetechnik auf einer flexiblen Leiterplatte aus LCP aufgebaut werden. Wenn benötigt, können eine Batterie und/oder Elektrodendrähte mittels Laser- oder Widerstandsschweißen mit der flexiblen Leiterplatte verbunden werden. Die gesamte Baugruppe kann mit einer vorgefertigten Abdeckkappe aus spritzgegossenem LCP abgedeckt werden. Die Abdeckkappe kann mit der flexiblen Leiterplatte durch lokales Aufschmelzen von LCP-Material hermetisch dicht verschweißt werden. Zusätzlich kann eine Metallschicht als Diffusionsbarriere auf die gesamte Struktur aufgebracht werden.
  • Merkmale, welche im Zusammenhang mit dem Implantat offenbart sind, können in analoger Weise auf das Verfahren angewendet werden und anders herum.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Implantats,
    • 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Implantats,
    • 3 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des Implantats,
    • 4 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform des Implantats,
    • 5 eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform des Implantats und
    • 6 eine perspektivische Ansicht einer sechsten Ausführungsform des Implantats. Im oberen Abschnitt von 6 ist eine Vorstufe der Montage des Implantats gezeigt. Im unteren Abschnitt von 6 ist das montierte Implantat dargestellt.
  • Im Folgenden werden für gleiche Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • In 1 ist eine erste Ausführungsform des Implantats gezeigt. Das Implantat weist ein Substrat 1 und eine Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 ist auf dem Substrat 1 angeordnet, so dass ein Innenraum 4 von der Umgebung hermetisch abgeschlossen ist. Innerhalb des Gehäuses 2 (also im Innenraum 4) sind eine elektronische Schaltung 3 und eine Batterie 17 angeordnet. Die Batterie 17 ist mit der elektronischen Schaltung 3 verbunden und versorgt diese mit elektrischer Energie. Außerhalb des Gehäuses 2 ist eine elektronische Komponente 5 auf dem Substrat angeordnet. Die elektronische Komponente 5 ist mittels einer Leiterbahn 6 mit der elektronischen Schaltung 3 verbunden. Die Leiterbahn 6 ist in das Substrat 1 eingebettet, so dass die Leiterbahn 6 über ihre gesamte Länge von dem Substrat 1 umgeben ist. Auf dem Substrat 1 ist ein Heizleiter 7 angeordnet. Kanten des Gehäuses 2 werden auf dem Heizleiter angeordnet. Durch Erwärmen des Heizleiters 7 wird das Material des Substrats 1 und des Gehäuses 2 im Bereich um den Heizleiter geschmolzen. Nach dem Abkühlen ist das Gehäuse 2 fest mit dem Substrat 1 verbunden (thermische Schweißverbindung).
  • Das Substrat 1 kann ein mehrschichtiges Substrat sein und beispielsweise zwei Schichten umfassen. Die Schichten des Substrats 1 können aus LCP bestehen. Das Gehäuse 2 kann ebenfalls aus LCP bestehen. Die elektronische Schaltung 3 kann als eine bestückte Leiterplatte realisiert sein. Bauelemente der elektronischen Schaltung 3 können als SMD-Bauelemente (SMD - surface-mounted device, oberflächenmontiertes Bauelement) ausgeführt sein. Der Innenraum 4 des Gehäuses 2 kann mit einem Gas oder einem Kunststoff gefüllt sein. Die Leiterbahn 6 kann aus einem biokompatiblen Material gebildet sein, z. B. Gold oder Titan. Im Falle einer mechanischen Beschädigung des Implantats sind biokompatible Metalle von Vorteil. Alternativ kann die Leiterbahn 6 aus Kupfer bestehen.
  • Um die elektronische Schaltung 3 mit der Batterie 17 hermetisch von der Körperflüssigkeit abzukoppeln, wird das Gehäuse 2 auf das Substrat 1 aufgesetzt. Die Verbindung des Gehäuses 2 mit dem Substrat 1 geschieht durch lokales Aufschmelzen des Materials der beiden Bauelemente (z. B. LCP). In einer Ausführungsform wird zwischen das Gehäuse 2 und das Substrat 1 eine flexible Leiterplatte, auf die an den Fügestellen ein Heizleiter aufgebracht ist, eingeführt (nicht dargestellt). Alternativ kann der Heizleiter 7 auch direkt in das Substrat 1 integriert sein. Der Heizleiter besteht beispielsweise aus einer dünnen Schicht Titan (z. B. 100 nm bis 500 nm Schichtdicke) und ist über eine Anschlussstruktur (z. B. aus Kupfer) außerhalb des Gehäuses 2 an eine externe Stromquelle geschlossen.
  • Bei einem mehrschichtigen Substrat liegt die Leiterbahn 6 zwischen zwei flexiblen Leiterplatten des Substrats 1, die jeweils mit bei niedriger Temperatur schmelzendem LCP beschichtet sind, so dass bei Erwärmung des Heizleiters auf Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur des niedrigschmelzenden LCP (ca. 250 bis 300 °C) die umgebenden Bereiche mit niedrigschmelzendem LCP komplett aufschmelzen und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse 2, den beiden flexiblen Leiterplatten des Substrats 1 und der Leiterbahn 6 herstellen. In einer Ausführungsform wird auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats 1 auf gleiche Weise ein zweites Gehäuse 8 angebracht (2). Beide Gehäuse können zusammen in einem Arbeitsschritt aufgesetzt werden. Die Leiterbahn 6 sollte mindestens über eine Strecke von 0,1 mm bis 0,3 mm innerhalb von aufgeschmolzenem LCP verlaufen, um eine ausreichende Diffusionsbarriere herzustellen.
  • Anschließend kann die die Baugruppe mit dem Gehäuse 2 metallisiert werden, um eine weitere Diffusionsbarriere aufzubauen. Die Beschichtung mit einem biokompatiblen Metall (z. B. Palladium, Gold, Platin oder Titan) kann entweder chemisch oder mittels eines Vakuumverfahrens erfolgen. Durch die aufgebrachte Metallschicht wird eine zusätzliche Diffusionsbarriere aufgebracht, der mögliche Diffusionspfade entlang den Grenzschichten zwischen verschiedenen Schichten des Substrats 1 blockiert. Hierdurch entsteht ein hermetisches Gehäuse, das in der Langzeitstabilität einen Verbleib im Körper eines Patienten für mindestens die Batterielebensdauer zulässt.
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Implantats. Zusätzlich zu der in 1 gezeigten Ausführungsform (wo alle Bauelemente auf einer Oberseite 21 des Substrats 1 angeordnet sind) sind an einer Unterseite 22 des Substrats 1 weitere Bauelemente angeordnet, nämlich ein zweites Gehäuse 8 und eine zweite elektronische Schaltung 9. Die zweite elektronische Schaltung 9 ist innerhalb des zweiten Gehäuses 8 angeordnet (in einem Innenraum 10 des zweiten Gehäuses). Die zweite elektronische Schaltung 9 kann mittels einer weiteren in das Substrat 1 eingebetteten Leiterbahn mit der elektronischen Komponente 5 verbunden sein (nicht dargestellt). Auf der Unterseite 22 des Substrats 1 ist ein zweiter Heizleiter 11 angeordnet, mit welchem das zweite Gehäuse 8 an der Unterseite 22 des Substrats 1 durch Aufschmelzen befestigt wird.
  • Eine dritte Ausführungsform des Implantats ist in 3 dargestellt. Zusätzlich zu der in 2 gezeigten Ausführungsform sind ein drittes Gehäuse 12 und eine dritte elektronische Schaltung 13 auf der Oberseite 21 des Substrats 1 angeordnet. Die dritte elektronische Schaltung 13 ist innerhalb des dritten Gehäuses 12 angeordnet (in einem Innenraum 14 des dritten Gehäuses 12). Die dritte elektronische Schaltung 13 kann mittels einer weiteren in das Substrat 1 eingebetteten Leiterbahn mit der elektronischen Komponente 5 verbunden sein (nicht dargestellt). Auf dem Substrat 1 ist ein dritter Heizleiter 15 angeordnet, mit welchem das dritte Gehäuse 12 an der Oberseite 21 des Substrats 1 durch Aufschmelzen befestigt wird. Zwischen dem Gehäuse 2 und dem dritten Gehäuse 12 ist ein flexibler Abschnitt 16 des Substrats 1 gebildet.
  • Die in 4 gezeigte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach 1. Die elektronische Komponente ist hier als acht Elektroden 5a realisiert. Eine andere Anzahl von Elektroden ist ebenfalls möglich.
  • Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ist die elektronische Komponente als eine Kombination von Elektroden 5a und einem Sensor 5b ausgeführt.
  • Eine weitere Ausführungsform ist in 6 dargestellt. Ein Rahmen 18 wird auf dem Substrat 1 derart angeordnet, dass der Rahmen 18 die elektronische Schaltung 3 und die Batterie 17 umgibt. Ein Abschnitt des Substrats 1 wird umgeschlagen, so dass der Abschnitt auf dem Rahmen 18 aufliegt und einen Deckel 20 bildet. Mit dem Rahmen 18 und dem Deckel 20 ist ein geschlossener Bereich gebildet, in dem die elektronische Schaltung 3 und die Batterie 17 angeordnet sind. Elektroden 5a sind außerhalb des geschlossenen Bereichs auf dem Substrat 1 angeordnet. In den umgeschlagenen Abschnitt (Deckel 20) ist eine Spule 19 integriert, welche für eine Kommunikation mit einem externen Gerät konfiguriert ist. Der Rahmen 18 kann aus LCP bestehen.
  • Durch die hier offenbarte technische Lehre können Implantate, beispielsweise implantierbare Pulsgeneratoren oder Monitore, erheblich vereinfacht, miniaturisiert und kostengünstiger hergestellt werden.
  • Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale können für die Verwirklichung von Ausführungsformen sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander relevant sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Substrat
    2
    Gehäuse
    3
    elektronische Schaltung
    4
    Innenraum des Gehäuses
    5
    elektronische Komponente
    6
    Leiterbahn
    7
    Heizleiter
    8
    zweites Gehäuse
    9
    zweite elektronische Schaltung
    10
    Innenraum des zweiten Gehäuses
    11
    zweiter Heizleiter
    12
    drittes Gehäuse
    13
    dritte elektronische Schaltung
    14
    Innenraum des dritten Gehäuses
    15
    dritter Heizl eiter
    16
    flexibler Bereich des Substrats
    17
    Batterie
    18
    Rahmen
    19
    Spule
    20
    Deckel
    21
    Oberseite des Substrats
    22
    Unterseite des Substrats
  • 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 Patentliteratur
    • EP 2714191 B1 [0003]
    • EP 2440025 B1 [0004]

Claims (14)

  1. Implantat mit - einem Substrat (1), - einem Gehäuse (2), wobei das Gehäuse (2) auf dem Substrat (1) angeordnet ist, - einer auf dem Substrat (1) innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten elektronischen Schaltung (3), - einer auf dem Substrat (1) außerhalb des Gehäuses (2) angeordneten elektronischen Komponente (5) und - einer Leiterbahn (6), wobei die Leiterbahn (6) die elektronische Schaltung (3) mit der elektronischen Komponente (5) verbindet, wobei die Leiterbahn (6) zumindest abschnittsweise in das Substrat (1) eingebettet ist, derart, dass zumindest ein Abschnitt der Leiterbahn (6) vollständig von dem Substrat (1) umgeben ist.
  2. Implantat nach Anspruch 1, wobei die Leiterbahn (6) vollständig in das Substrat (1) eingebettet ist, derart, dass die Leiterbahn (6) über ihre gesamte Länge von dem Substrat (1) umgeben ist.
  3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Komponente (5) eine Elektrode (5a) oder ein Sensor (5b) ist.
  4. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere elektronische Komponenten (5, 5a, 5b) auf dem Substrat (1) außerhalb des Gehäuses (2) angeordnet sind, wobei die mehreren elektronischen Komponenten (5, 5a, 5b) mit mehreren Leiterbahnen (6) mit der elektronischen Schaltung (3) verbunden sind und wobei die mehreren Leiterbahnen (6) zumindest abschnittsweise in das Substrat (1) eingebettet sind, derart, dass für jede Leiterbahn (6) zumindest ein Abschnitt der jeweiligen Leiterbahn vollständig von dem Substrat (1) umgeben ist.
  5. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (1) ein mehrschichtiges Substrat ist und wobei zumindest ein Abschnitt der Leiterbahn (6) zwischen zwei Schichten des mehrschichtigen Substrats eingebettet ist.
  6. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (1) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.
  7. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (2) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.
  8. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (1) und das Gehäuse (2) aus dem gleichen Material bestehen.
  9. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein zweites Gehäuse (8) auf dem Substrat (1) angeordnet ist und wobei eine zweite elektronische Schaltung (9) auf dem Substrat (1) innerhalb des zweiten Gehäuses (8) angeordnet ist.
  10. Implantat nach Anspruch 9, wobei das Gehäuse (2) mit der elektronischen Schaltung (3) und das zweite Gehäuse (8) mit der zweiten elektronischen Schaltung (9) auf der gleichen Seite des Substrats (1) angeordnet sind.
  11. Implantat nach Anspruch 10, wobei das Gehäuse (2) und das zweite Gehäuse (8) voneinander beabstandet sind und wobei das Substrat (1) in einem Bereich (16) zwischen dem Gehäuse (2) und dem zweiten Gehäuse (8) flexibel ist.
  12. Implantat nach Anspruch 9, wobei das Gehäuse (2) mit der elektronischen Schaltung (3) auf einer ersten Seite (21) des Substrats (1) angeordnet ist und wobei das zweite Gehäuse (8) mit der zweiten elektronischen Schaltung (9) auf einer zweiten Seite (22) des Substrats (1) angeordnet ist, wobei die zweite Seite (22) der ersten Seite (21) gegenüber liegt.
  13. Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Gehäuse (2) eine Spule (19) integriert ist.
  14. Verfahren zum Aufbau eines Implantats mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Substrats (1), - Anordnen einer elektronischen Schaltung (3) auf dem Substrat (1), - Anordnen eines Gehäuses (2) auf dem Substrat (1), derart, dass die elektronische Schaltung (3) innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist, - Anordnen einer elektronischen Komponente (5) auf dem Substrat (1) außerhalb des Gehäuses (2) und - Ausbilden einer Verbindung zwischen der elektronischen Schaltung (3) und der elektronischen Komponente (5) mittels einer Leiterbahn (6), wobei die Leiterbahn (6) zumindest abschnittsweise in das Substrat (1) eingebettet wird, derart, dass zumindest ein Abschnitt der Leiterbahn (6) vollständig von dem Substrat (1) umgeben ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018211186A1 (de) * 2018-07-06 2020-01-09 Biotronik Se & Co. Kg Implantat mit eingebetteter Leiterbahn und Herstellungsverfahren
CN111407263A (zh) * 2020-04-08 2020-07-14 苏州无双医疗设备有限公司 一种植入医疗设备固定组件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69629305T2 (de) * 1995-08-16 2004-05-27 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research, Sylmar Hermetisch abgedichtete elektrische durchführung zur verwendung bei implantierbaren elektronischen vorrichtungen
EP2714191B1 (de) 2011-05-23 2017-02-01 Medtronic, Inc. Elektrische durchführung und elektrodenstruktur für implantierbare medizinische vorrichtung
EP2440025B1 (de) 2010-10-08 2017-05-03 Dyconex AG Abdeckeinrichtung für ein organisches Substrat, Substrat mit einer Abdeckeinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Abdeckeinrichtung
US20170359924A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Biotronik Se & Co. Kg Integral Metallic Joint Based on Electrodeposition

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6358281B1 (en) * 1999-11-29 2002-03-19 Epic Biosonics Inc. Totally implantable cochlear prosthesis
WO2012154256A1 (en) * 2011-02-17 2012-11-15 Advanced Bionics Ag Wire constructs
CN104797291B (zh) * 2012-12-07 2017-09-12 美敦力公司 微创可植入神经刺激系统
US20150283374A1 (en) 2014-04-02 2015-10-08 Biotronik Se & Co. Kg Electric Feedthrough For Electromedical Implants, Electric Contact Element Comprising Such A Feedthrough, And Electromedical Implant
WO2018190813A1 (en) * 2017-04-11 2018-10-18 Advanced Bionics Ag Cochlear implants with retrofit magnets
US11684703B2 (en) * 2018-02-20 2023-06-27 Qura, Inc. Coatings for implantable devices
DE102018211186A1 (de) * 2018-07-06 2020-01-09 Biotronik Se & Co. Kg Implantat mit eingebetteter Leiterbahn und Herstellungsverfahren
US20200206544A1 (en) * 2018-12-31 2020-07-02 Elmridge Protection Products, Llc Hoods, respirator hoods, and other articles including joined thermoplastics and elastomers, and related methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69629305T2 (de) * 1995-08-16 2004-05-27 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research, Sylmar Hermetisch abgedichtete elektrische durchführung zur verwendung bei implantierbaren elektronischen vorrichtungen
EP2440025B1 (de) 2010-10-08 2017-05-03 Dyconex AG Abdeckeinrichtung für ein organisches Substrat, Substrat mit einer Abdeckeinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Abdeckeinrichtung
EP2714191B1 (de) 2011-05-23 2017-02-01 Medtronic, Inc. Elektrische durchführung und elektrodenstruktur für implantierbare medizinische vorrichtung
US20170359924A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Biotronik Se & Co. Kg Integral Metallic Joint Based on Electrodeposition

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