DE102021120789A1

DE102021120789A1 - Elektrische Durchführung

Info

Publication number: DE102021120789A1
Application number: DE102021120789.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Zetterer; Linda Bartelt; Jonas Baehr; Robert Hettler; Jochen Herzberg; Ricarda Krechel; Ina Mitra; Ina Filbert-Demut
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2023-02-16
Also published as: CN117836877A; WO2023016964A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Durchführung (10) umfassend einen Grundkörper (20) mit zumindest einer durch den Grundkörper (20) verlaufenden Durchgangsöffnung (22), ein Isolationsmaterial (30) welches in der durch den Grundkörper (20) verlaufenden Durchgangsöffnung (22) aufgenommen ist, und zumindest einen elektrischen Leiter (40) welcher sich durch das in der Durchgangsöffnung (22) aufgenommene Isolationsmaterial (30) hindurch erstreckt, wobei der Grundkörper (20) Titan oder eine Titanlegierung umfasst und das Isolationsmaterial Glas umfasst, und wobei das Isolationsmaterial (30) zu dem Grundkörper (20) zumindest bereichsweise einen Kontaktwinkel (θ) aufweist, welcher geringer ist als 90 Grad.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Durchführung mit einem metallumfassenden Grundkörper in welchem ein glasumfassendes Isolationsmaterial mit einem sich hindurch erstreckenden elektrischem Leiter aufgenommen ist.
Elektrische Durchführungen mit einem äußeren metallischen Grundkörper und einer als Isolator dienenden inneren Glaskomponente (Glas-Metall-Durchführungen) durch welche sich ein oder mehrere Leiter erstrecken kommen bei zahlreichen Anwendungen, insbesondere für hermetische Wandungsteile, etwa von Gehäuseelementen, zum Einsatz. Entsprechende Bauteile finden beispielsweise Verwendung im Bereich der Medizintechnik, z.B. bei implantierbaren medizinischen Geräten (IMD), im Bereich der Öl- und/oder Gasexploration, im Bereich der Luftfahrt sowie in vielen anderen Bereichen, wobei einerseits je nach Einsatzgebiet unterschiedliche Anforderungsprofile zu berücksichtigen sein können und andererseits Gemeinsamkeiten im Hinblick auf die Optimierung und Weiterentwicklung bekannter Lösungen bestehen.
Allgemein ist es z.B. wünschenswert und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Beständigkeit solcher Durchführungen hinsichtlich physikalischer und/oder chemischer Einflüsse zu erhöhen, die Dichtigkeit des Isolationsmaterials zu dem umschließenden Grundkörper und/oder zu dem sich durch das Isolationsmaterial hindurch erstreckenden elektrischen Leiter zu verbessern sowie die Herstellung solcher Durchführungen zu optimieren und/oder die Herstellungskosten zu senken.
Hierzu kann es insbesondere vorteilhaft sein und einen Aspekt der Aufgabe der Erfindung darstellen, die Eigenschaften des Grundkörpers, des Isolationsmaterials und/oder der sich durch das Isolationsmaterial erstreckenden elektrischen Leiter besser aufeinander abzustimmen. Hierzu zählt insbesondere die Wahl der Materialien bzw. Zusammensetzungen der Materialien der einzelnen Komponenten.
Im Hinblick auf die Verwendung von Durchführungen in der Medizintechnik ist es zudem in der Regel wünschenswert und ein Aspekt der Aufgabe der Erfindung, dass die eingesetzten Komponenten nicht toxisch wirken, wenn sie zumindest zeitweise oder auch dauerhaft (bei Implantaten) mit Körperflüssigkeiten in Berührungen kommen können. Dies betrifft neben dem Grundkörper und den elektrischen Leitern insbesondere die Gläser (aufgrund von Auslaugungseffekten), weshalb es hier insbesondere vorgesehen sein kann, dass Zytotoxizitätstests vorab durchgeführt werden, bevor z.B. weiterführende Qualifikationstests für z.B. medizinische Geräte und Implantate durchgeführt werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung eine Durchführung bereitgestellt, welche einen Grundkörper mit zumindest einer durch den Grundkörper verlaufenden Durchgangsöffnung umfasst, ferner ein Isolationsmaterial welches in der durch den Grundkörper verlaufenden Durchgangsöffnung aufgenommen ist, sowie zumindest einen elektrischen Leiter welcher sich durch das in der Durchgangsöffnung aufgenommene Isolationsmaterial hindurch erstreckt, wobei der Grundkörper Titan oder eine Titanlegierung umfasst und das Isolationsmaterial Glas umfasst, und wobei das Isolationsmaterial zu dem Grundkörper zumindest bereichsweise einen Kontaktwinkel aufweist, welcher geringer ist als 90 Grad.
Durch die Bereitstellung eines Grundkörpers mit oder aus Titan oder einer Titanlegierung (z.B. Titan Grade 1, Titan Grade 2, Titan Grade 3, Titan Grade 4 oder Titan Grade 5, insbesondere TiA16V4-Legierung), einem Isolationsmaterial mit oder aus Glas sowie einem zumindest bereichsweisen Kontaktwinkel von unter 90 Grad kann insbesondere die Dichtigkeit des Isolationsmaterials zu dem umschließenden Grundkörper verbessert werden bzw. die Beständigkeit der Durchführung gegenüber physikalischen und/oder chemischen Einflüssen erhöht werden. Insbesondere kann eine höhere mechanische Belastbarkeit erzielt werden. Mit einem Kontaktwinkel von unter 90 Grad kann insbesondere eine verbesserte Anglasung erreicht werden und z.B. ein Ansammeln von Flüssigkeiten am Materialübergang vermindert werden, so dass z.B. Spannungsrisse vermieden werden können. Mit dem Einsatz von Titan oder Titanlegierungen kann eine hohe Korrosionsbeständigkeit, eine hohe Festigkeit, insbesondere bei relativ geringer Dichte, und/oder Vermeidung von Zytotoxizität, insbesondere für den Einsatz im medizinischen Bereich ermöglicht werden.
In Bezug auf den Übergang von dem Isolationsmaterial zu dem Grundkörper kann vorgesehen sein, dass der Kontaktwinkel des Isolationsmaterials zu dem Grundkörper zwischen 56 und 86 Grad liegt, vorzugsweise zwischen 62 und 84 liegt, besonders bevorzugt zwischen 68 und 82 Grad liegt, nochmals bevorzugter zwischen 70 und 80 Grad liegt.
Ferner kann in Bezug auf den Übergang von dem Isolationsmaterial zu dem elektrischen Leiter vorgesehen sein, dass das Isolationsmaterial zu dem elektrischen Leiter zumindest bereichsweise einen Kontaktwinkel aufweist, welcher zwischen 56 und 86 Grad liegt, vorzugsweise zwischen 62 und 84 liegt, besonders bevorzugt zwischen 68 und 82 Grad liegt, nochmals bevorzugter zwischen 70 und 80 Grad liegt.
Der elektrische Leiter kann ein Metall umfassen oder daraus bestehen, beispielsweise Materialien wie NiFe-Legierungen, Niobium, Platin, Platinlegierungen und/oder Molybdän. Der elektrische Leiter kann einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, welcher zwischen 5 und 9 ppm/K, vorzugsweise zwischen 7 und 9 ppm/K liegt. In Verbindung mit einem Grundkörper mit oder aus Titan kann hierdurch eine Druckeinglasung bereitgestellt werden, wodurch die mechanische Robustheit verstärkt werden kann.
Das Isolationsmaterial stellt bevorzugt eine elektrische Isolation von mindestens 1 GOhm, insbesondere bei Temperaturen von 175°C oder 200°C bereit. Ferner ist bevorzugt eine Überschlagsfestigkeit von mindestens 1V/µm, insbesondere bei diesen Temperaturen, vorgesehen.
In Bezug auf die Glaszusammensetzung kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ und SiO₂ enthält, wobei das Verhältnis des Anteils von B₂O₃ in Gewichtsprozent zu dem Anteil von SiO₂ in Gewichtsprozent zumindest 0,45 beträgt, vorzugsweise zumindest 0,47 beträgt, besonders bevorzugt zumindest 0,49 beträgt.
Dabei ist es möglich, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ und SiO₂ enthält, wobei das Verhältnis des Anteils von B₂O₃ in Gewichtsprozent zu dem Anteil von SiO₂ in Gewichtsprozent zwischen 0,45 und 0,65 liegt, vorzugsweise zwischen 0,47 und 0,64 liegt, besonders bevorzugt zwischen 0,49 und 0,63 liegt.
Es kann in Bezug auf die Glaszusammensatzung auch vorgesehen sein, das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ enthält, wobei der Anteil von B₂O₃ in der Glaszusammensetzung zumindest 21 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise zumindest 22 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt zumindest 23 Gewichtsprozent beträgt oder zumindest 25 Gewichtsprozent beträgt.
Dabei ist es möglich, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ enthält, wobei der Anteil von B₂O₃ in der Glaszusammensetzung zwischen 21 und 33 Gewichtsprozent liegt, vorzugsweise zwischen 22 und 32 Gewichtsprozent liegt, besonders bevorzugt zwischen 23 und 31 Gewichtsprozent liegt oder zwischen 25 und 30 Gewichtsprozent liegt.
In einigen Fällen kann durch die Verwendung von Titan oder Titanlegierungen in Bezug auf chemische Reaktionen die Besonderheit auftreten, dass das Glasbildneroxid SiO₂ mit Titan zu Titansilizid reagiert, wodurch Ablösungserscheinungen an der Glas-Metall-Kontaktzone auftreten können. Dieses Problem kann insbesondere durch die vorstehenden Angaben zur Glaszusammensetzung vermindert oder vermieden werden. Insbesondere kann durch die genannten Angaben zu B₂O₃ diese Reaktion unterdrückt werden und zu einer TiB-Schicht führen, die zu chemisch und mechanisch stabileren Verbindungen zwischen einer titanumfassenden Komponente und dem Glas führt.
Grundsätzlich ist zu berücksichtigen, dass Titan stark reaktiv ist. Mit den o.g. Glaszusammensetzungen kann vermindert oder vermieden werden, dass das Titan beim Einschmelzen (z.B. bei Einschmelztemperaturen von z.B. 700 bis 900°C) mit SiO₂ zu Titansilizid reagiert, und diese Reaktion z.B. von einer Blasenbildung am Interface begleitet wird.
Das Glas des Isolationsmaterials kann eine Erweichungstemperatur von maximal 750°C, vorzugsweise maximal 700°C, besonders bevorzugt maximal 680°C aufweisen.
Das Glas des Isolationsmaterials kann eine sphärische Temperatur von maximal 850°C, vorzugsweise maximal 800°C, besonders bevorzugt maximal 780°C aufweisen.
Das Glas des Isolationsmaterials kann eine Halbkugeltemperatur von maximal 950°C, vorzugsweise maximal 900°C, besonders bevorzugt maximal 850°C aufweisen.
Das Glas des Isolationsmaterials kann eine Fließtemperatur von maximal 1050°C, vorzugsweise maximal 1000°C, besonders bevorzugt maximal 950°C aufweisen.
Für Einglasungen in Titan ist zu berücksichtigen, dass reines Titan eine Phasenübergangstemperatur von 880° (alpha/beta) aufweist. Für Titan Grade 5 (TiA16V4) ist diese Temperatur höher, aber die Reaktionsmechanismen am Interface zum Glas sind die gleichen.
Durch die vorgenannten Eigenschaften kann, z.B. bei einer Glaszusammensetzung mit o.g. B₂O₃-Gehalten, vorzugsweise ermöglicht werden, dass beim Einschmelzen der Borgehalt ausreichend erhalten bleibt.
Ferner kann das Glas des Isolationsmaterials bevorzugt eine Beständigkeit bei Lagerung in Kochsalzlösung bei 37,5°C aufweisen.
Nachfolgend werden in Bezug auf die Glaszusammensetzung weitere vorteilhafte Komponenten angegeben.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche Al₂O₃ enthält, wobei der Anteil von Al₂O₃ in der Glaszusammensetzung zumindest 3 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise zumindest 7 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt zumindest 9 Gewichtsprozent beträgt.
Dabei ist es möglich, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche Al₂O₃ enthält, wobei der Anteil von Al₂O₃ in der Glaszusammensetzung zwischen 3 und 17 Gewichtsprozent liegt, vorzugsweise zumindest 7 und 16,5 Gewichtsprozent liegt, besonders bevorzugt zumindest 9 und 15 Gewichtsprozent liegt.
Durch die vorstehend genannten Werte kann in vorteilhafter Weise insbesondere die chemische Beständigkeit erhöht werden.
Ferner kann das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche Na₂O enthält, wobei der Anteil von Na₂O in der Glaszusammensetzung zumindest 10 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise zumindest 12 Gewichtsprozent beträgt.
Nachfolgend werden in Bezug auf die Glaszusammensetzung weitere vorteilhaft lediglich in begrenztem Umfang enthaltene Komponenten angegebenen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche CaO enthält, wobei der Anteil von CaO in der Glaszusammensetzung höchstens 11 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise höchstens 10 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt höchstens 7 Gewichtsprozent beträgt.
Ferner kann das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche TiO₂ enthält, wobei der Anteil von TiO₂ in der Glaszusammensetzung höchstens 10 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise höchstens 5 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt höchstens 4, 5 Gewichtsprozent beträgt.
Nachfolgend werden in Bezug auf die Glaszusammensetzung weitere vorteilhaft nicht, im Wesentlichen nicht oder lediglich in begrenztem Umfang enthaltene Komponenten angegebenen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein K₂O enthält oder K₂O enthält, wobei der Anteil von K₂O in der Glaszusammensetzung weniger als 7 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 3 Gewichtsprozent beträgt.
Das Glas des Isolationsmaterials kann auch eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche kein LiO₂ enthält oder LiO₂ enthält, wobei der Anteil von LiO₂ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Dies kann unter anderem aus Kostengründen vorteilhaft sein. Ferner kann dies vorteilhaft sein im Hinblick auf die Vermeidung unerwünschter Reaktionen mit Pharmazeutika.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein MgO enthält oder MgO enthält, wobei der Anteil von MgO in der Glaszusammensetzung weniger als 10 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 6,5 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt.
Das Glas des Isolationsmaterials kann ferner eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche kein ZrO₂ enthält oder ZrO₂ enthält, wobei der Anteil von ZrO₂ in der Glaszusammensetzung weniger als 0,9 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,1 Gewichtsprozent beträgt. Hierdurch kann z.B. in vorteilhafter Weise die Viskosität des Glases vermindert und die Einglasung zu verbessert werden. Darüber hinaus kann dies im Hinblick auf die Kosten vorteilhaft sein.
Es kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein La₂O₃ enthält oder La₂O₃ enthält, wobei der Anteil von La₂O₃ in der Glaszusammensetzung weniger als 1,5 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Dies kann unter anderem aus Kostengründen vorteilhaft sein.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein Ta₂O₅ enthält oder Ta₂O₅ enthält, wobei der Anteil von Ta₂O₅ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Dies kann unter anderem aus Kostengründen vorteilhaft sein.
Das Glas des Isolationsmaterials kann auch eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche kein Nb₂O₅ enthält oder Nb₂O₅ enthält, wobei der Anteil von Nb₂O₅ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Dies kann unter anderem aus Kostengründen vorteilhaft sein. Zudem kann ein zu hoher Anteil von Nb₂O₅ durch Polyvalenz negativ auf die Einglasung wirken.
Nachfolgend werden in Bezug auf die Glaszusammensetzung weitere insbesondere im Hinblick auf die Vermeidung von Zytotoxizität vorteilhaft nicht, im Wesentlichen nicht oder lediglich in begrenztem Umfang enthaltene Komponenten angegebenen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein PbO enthält oder PbO enthält, wobei der Anteil von PbO in der Glaszusammensetzung weniger als 0,05 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 0,03 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,01 Gewichtsprozent beträgt. Das Glas kann somit insbesondere im Wesentlichen frei von PbO sein.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein BaO enthält oder BaO enthält, wobei der Anteil von BaO in der Glaszusammensetzung weniger als 10 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 7 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt. Das Glas kann insbesondere im Wesentlichen frei von BaO sein. Dies kann im Hinblick auf die Vermeidung von Toxizität vorteilhaft sein.
Das Glas des Isolationsmaterials kann auch eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche kein V₂O₅ enthält oder V₂O₅ enthält, wobei der Anteil von V₂O₅ in der Glaszusammensetzung weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 0,3 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,1 Gewichtsprozent beträgt. Dies kann sowohl im Hinblick auf die Vermeidung von Toxizität als auch aus Kostengründen vorteilhaft sein.
Ferner kann das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche kein Bi₂O₃ enthält oder Bi₂O₃ enthält, wobei der Anteil von Bi₂O₃ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Dies kann im Hinblick auf die Reaktion mit Platin vorteilhaft sein.
Auch kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche kein WO₃ enthält oder WO₃ enthält, wobei der Anteil von WO₃ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Dies kann vorteilhaft sein im Hinblick auf die Vermeidung von Komponenten, deren Oxidationszustand leicht verschiebbar ist.
Ferner kann das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweisen, welche kein M₀O₃ enthält oder M₀O₃ enthält, wobei der Anteil von M₀O₃ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Dies kann vorteilhaft sein im Hinblick auf die Vermeidung von Komponenten, deren Oxidationszustand leicht verschiebbar ist.
Allgemein kann eine Vermeidung polyvalenter Komponenten aufgrund zum Teil unbekannter Wechselwirkung mit der Umgebung vorteilhaft und daher vorgesehen sein.
In Bezug auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) des Glases kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials einen CTE(20°C; 300°C) aufweist, welcher im Bereich von 5 bis 10 ppm/K liegt, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 9 ppm/K liegt, besonders bevorzugt im Bereich von 7 bis 8 ppm/K liegt.
Hierdurch kann insbesondere eine Materialabstimmung zu Titan oder Titanlegierungen erzielt werden, wodurch wiederum die Dichtheit der Durchführung, insbesondere hermetische Dichtheit, verbessert werden kann.
Das Glas des Isolationsmaterials kann eine Dichte aufweisen welche im Bereich von 2,30 bis 2,45 g/cm³ liegt, vorzugsweise im Bereich von 2,32 bis 2,43 g/cm³ liegt, besonders im Bereich von 2,33 bis 2,42 g/cm³ liegt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glasübergangstemperatur T_g aufweist, welcher niedriger ist als 590 °C, vorzugsweise niedriger ist als 570 °C, besonders bevorzugt niedriger ist als 550 °C.
Insbesondere kann das Glas des Isolationsmaterials eine Glasübergangstemperatur T_g aufweisen welche im Bereich von 440 bis 590 °C liegt, vorzugsweise im Bereich von 460 bis 570 °C liegt, besonders im Bereich von 480 bis 550 °C liegt. Grundsätzlich kann eine niedrigere Glas Glasübergangstemperatur T_g im Hinblick auf die Verarbeitung vorteilhaft sein.
In einer Weiterentwicklung kann die Durchführung zusätzlich zu einer elektrischen Signalübertragung über den elektrischen Leiter auch eine optische Signalübertragung ermöglichen.
Insbesondere kann dazu das Isolationsmaterial von einer zur anderen Außenfläche entlang der durch den Grundkörper verlaufenden Durchgangsöffnung für zumindest eine Wellenlänge im Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm eine Lichttransmission T_vis von zumindest 25%, vorzugsweise von zumindest 50%, besonders bevorzugt von zumindest 75% aufweisen.
Die Durchführung kann ferner eine optische Schnittstelle zur Übertragung von Licht durch das Isolationsmaterial entlang der durch den Grundkörper verlaufenden Durchgangsöffnung umfassen.
Bevorzugt ist das Isolationsmaterial an zumindest einer Außenfläche frei von Graphitpartikeln, insbesondere indem das Isolationsmaterial ohne Anwendung von Druck auf die Außenfläche, insbesondere ohne Druckausübung mittels Kohlegewichten, auf die Außenfläche in die Durchgangsöffnung eingeschmolzen ist.
In Bezug auf die Hermetizität kann vorgesehen sein, dass das in der Durchgangsöffnung des Grundkörpers aufgenommene Isolationsmaterial derart mit dem Grundkörper und/oder mit dem zumindest einen elektrischen Leiter in Kontakt steht, dass die Kontaktfläche zwischen dem Isolationsmaterial und dem Grundkörper und/oder die Durchführung eine Hermetizität aufweist, welche gekennzeichnet ist durch eine Helium-Leckrate von weniger als 1·10^-8 mbar·1/s, vorzugsweise von weniger als 1·10^-9 mbar·1/s, besonders bevorzugt von weniger als 1·10^-10 mbar·1/s.
Die Hermetizität von Durchführungen kann beispielsweise durch einen Helium-Lecktest überprüft werden.
Vorzugsweise weist die Durchführung eine Mehrzahl von elektrischen Leitern auf, welche sich durch das in der Durchgangsöffnung aufgenommene Isolationsmaterial hindurch erstrecken, vorzugsweise zumindest 2 elektrische Leiter, besonders bevorzugt zumindest 10 elektrische Leiter.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Durchführung für ein Implantat und/oder ein Implantat umfassend eine Durchführung wie vorstehend beschrieben, wobei das Glas des Isolationsmaterials nicht zytotoxisch ist, insbesondere gemäß einer normgerechten Bestimmung gemäß EN ISO 10993-5 (Fassung Juli 2009).
In diesem Zusammenhang, aber grundsätzlich auch allgemein, kann vorgesehen sein, dass die Durchführung zumindest zwei elektrische Leiter mit einem Abstand zueinander aufweist, welcher geringer ist als 5 mm, vorzugsweise geringer ist als 1 mm.
Ferner kann in diesem Zusammenhang, aber auch allgemein, vorgesehen sein, dass die größte Abmessung der durch den Grundkörper verlaufenden Durchgangsöffnung senkrecht zur Achse des elektrischen Leiters kleiner ist als 10 mm, vorzugsweise kleiner ist als 2 mm.
Die Erfindung betrifft ferner insbesondere eine Durchführung für ein Öl-/Gasexplorationsgerät und/oder ein Öl-/Gasexplorationsgerät umfassend eine Durchführung wie vorstehend beschrieben, wobei die Durchführung eine Schockfestigkeit von mindestens 100 g, vorzugsweise von mindestens 500 g, besonders bevorzugt von mindestens 750 g aufweist und/oder einer solchen Schockbelastung unter Erhalt seiner Hermetizität, insbesondere der Hermetizität wie vorstehend beschrieben, widersteht.
Ferner kann in diesem Zusammenhang, aber grundsätzlich auch allgemein, vorgesehen sein, dass die Durchführung eine Vibrationsfestigkeit von mindestens 20 g rms, vorzugsweise von mindestens 40 g rms, besonders bevorzugt von mindestens 60 g rms aufweist und/oder einer solchen Vibrationsbelastung unter Erhalt seiner Hermetizität, insbesondere der Hermetizität wie vorstehend beschrieben, widersteht.
Ferner kann in diesem Zusammenhang, aber grundsätzlich auch allgemein, vorgesehen sein, dass der Grundkörper nichtmagnetisch ausgebildet ist.
Die Erfindung kann ferner insbesondere eine Durchführung für ein Wearable-Device und/oder ein Wearable-Device umfassend eine Durchführung wie vorstehend beschrieben betreffen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren und einigen Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer Durchführung gemäß einer ersten Ausführungsform,
2: eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Durchführung im Querschnitt mit eingezeichneten Kontaktwinkel zwischen dem Isolationsmaterial und dem Grundkörper bzw. elektrischen Leiter,
3: eine schematische Darstellung einer Durchführung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
4: eine schematische Darstellung einer Durchführung gemäß einer dritten Ausführungsform,

Bezugnehmend auf 1 weist eine Durchführung einen äußeren Grundkörper 20 auf durch welchen eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 22 (hier zwei) verlaufen, wobei in einer Durchgangsöffnung 22 jeweils ein Isolationsmaterial 30 eingebracht ist durch welches sich zumindest ein elektrischer Leiter 40 erstreckt. Der Leiter kann dabei aus dem Isolationsmaterial einseitig oder beidseitig herausragen (hier beidseitig). Der gezeigte Durchführung weist zwei Innenleiter (Pins) auf und kann daher als eine 2-polige Durchführung bezeichnet werden. Es ist möglich, dass der Grundkörper 20 als Außenleiter dient und somit einen weiteren elektrischen Leiter bildet.
Bezugnehmend auf 2 weist das in der Durchgangsöffnung 22 eingebrachte Isolationsmaterial 30 zu dem umgebenden Grundkörper 20 einen Kontaktwinkel θ auf, welcher geringer ist als 90 Grad. Darüber hinaus kann das Isolationsmaterial 30 vorzugsweise auch zu dem elektrischer Leiter 40 einen Kontaktwinkel θ' aufweisen, welcher geringer ist als 90 Grad. Grundsätzlich kann bei der Einschmelzung des Isolationsmaterials 30 in die Durchgangsöffnung 22 ein Gewicht, z.B. eine Kohleform, verwendet werden, um die oder bestimmte Kontaktwinkel θ bzw. θ' zu erzielen. Dies kann jedoch mitunter bei höherer Pin-Anzahl weniger praktikabel sein. Es ist aber auch möglich, dass die Einschmelzung des Isolationsmaterials in die Durchgangsöffnung 22 derart erfolgt, dass bereits aufgrund der Benetzungseigenschaften des Isolationsmaterials auf dem Material des Grundkörpers der Kontaktwinkel θ < 90° gebildet ist, so dass auf ein Gewicht verzichtet werden kann und die äußere Oberfläche des Isolationsmaterial 30 frei von Kohlepartikeln ist.
Bezugnehmend auf 3 und 4 kann eine Durchführung auch eine Vielzahl von Innenleitern (Pins) aufweisen, so dass z.B. eine 17-polige Durchführung (3) oder auch eine 30-polige Durchführung (4) vorgesehen sein kann. Bei den gezeigten Steckverbindern erstreckt sich jeder einzelne Innenleiter 40 durch das Isolationsmaterial einer einzelnen Durchgangsöffnung 22. Es ist aber auch möglich, dass sich eine Mehrzahl oder Vielzahl elektrischer Leiter durch dasselbe Isolationsmaterial derselben Durchgangsöffnung 22 erstrecken.
Im Hinblick auf eine Benetzung des Isolationsmaterials 30 an dem Titan-Grundkörper 20 mit einem Kontaktwinkel θ < 90° (ohne Einsatz von Gewichten) kann das Isolationsmaterial 30 insbesondere als Hochboratglas ausgebildet sein. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ und SiO₂ enthält, wobei das Verhältnis des Anteils von B₂O₃ in Gewichtsprozent zu dem Anteil von SiO₂ in Gewichtsprozent zumindest 0,36 beträgt und/oder dass das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ enthält, wobei der Anteil von B₂O₃ in der Glaszusammensetzung zumindest 20 Gewichtsprozent beträgt.
Insbesondere für ein Hochboratglas und/oder eine Glaszusammensetzung mit o.g. Bor-Gehalten, kann es vorteilhaft sein, dass das Glas des Isolationsmaterials eine Erweichungstemperatur von maximal 680°C aufweist, eine sphärische Temperatur von maximal 780°C aufweist, eine Halbkugeltemperatur von maximal 850°C aufweist und/oder eine Fließtemperatur von maximal 950°C, bevorzugt maximal 940°C, besonders bevorzugt maximal 900°C aufweist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Glas des Isolationsmaterials bei Temperaturen unterhalb von 950°C, bevorzugt unterhalb von 940°C, eingeglast werden kann. Daraus ergibt sich die bevorzugte Begrenzung des charakteristischen Merkmals Fließpunkt aus der etablierten Methodik der Erhitzungsmikroskopie (EHM) zu maximal 940°C.
Bei der Einglasung in Titan oder Titanlegierungen ist zu beachten, dass dieser Prozess vorzugsweise nicht zu weit oberhalb oder besonders bevorzugt unterhalb des Temperaturbereiches des α/β-Phasenübergangs von Titan durchgeführt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Isolationsmaterial ein Glas mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% umfassen:

SiO₂ 35 - 55 %

B₂O₃ 20 - 33 %

Al₂O₃ 3 - 23 %

Na₂O 5 - 20 %

CaO 0 - 12 %

TiO₂ 0 - 10 %
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Isolationsmaterial ein Glas mit folgender Zusammensetzung in Gew.-% umfassen:

SiO₂ 40 - 51 %

B₂O₃ 24 - 30 %

Al₂O₃ 7 - 19 %

Na₂O 10 - 17 %

CaO 0 - 7 %

TiO₂ 0 - 7%

Gemäß speziellen Ausführungsbeispielen kann das Isolationsmaterial ein Glas mit einer der folgenden Zusammensetzungen in Gew.-% umfassen (Glas 1 bis 5):

Gew.%	Glas 1	Glas 2	Glas 3	Glas 4	Glas 5
SiO₂	42	49,8	41,1	46,8	46
Al₂O₃	17	9,2	16,4	8,2	12
B₂O₃	26	25,8	25,4	28,2	26
Na₂O	15	15,1	11,4	12,8	12
CaO			6	4
TiO₂					4
Summe:	100,0	99,9	100,0	100	100
B₂O_{3 /} SiO₂	0,619	0,518	0,618	0,603	0,565

Für die Ausführungsbeispiele Glas 1 bis Glas 5 konnten folgende Glaseigenschaften und Pulvereigenschaften per Erhitzungsmikroskopie (EHM) ermittelt werden:

	Glas 1	Glas 2	Glas 3	Glas 4	Glas 5
CTE(20;300°C) [ppm/K]	8,49	7,9	7,31	7,42	7,33
Dichte [g/cm3]	2,336	2,383	2,411	2,412	2,335
Tg [°C]	495	528	544	535	485
Ew [°C]		658	673	656	647

EHM: Sintern [°C]	577	544		555	525
Erweichen [°C]	643	670	675	670	663
Sphär. [°C]	764	723	740	719	725
Halbkugel. [°C]	843	801	828	806	836
Fließtemp. [°C]	926	864	907	864	906

Für Glas 1 bis Glas 5, Sinterlinge Lagerung in 0,9 % Kochsalzlösung bei 37,5°C:

Gew.-verlust	Glas 1	Glas 2	Glas 3	Glas 4	Glas 5
1d		0,003 %	0,005 %
2 d		0,01 %	0,003 %
3 d		0,01 %	0,005 %
4d	0,00 %	0,02 %	0,060 %		0,00 %
5 d
6d				0,00 %
7d				0,03 %	0,00 %
24 d	0,0 %	n.b.

Für Glas 1 bis Glas 5, Eigenschaften Sinterlinge:

Gew.-verlust [%]	Glas 1	Glas 2	Glas 3	Glas 4	Glas 5
Kaltbeize (HF)	1,51	0,08	1,84	0,6	0,7
HCI	4,22	1,2	1,2	1,1	0,4
Strike Ni	0,78	0,57	0,41	0,1	0,1
Sauer vor Au	0,96	0,91	0,89	0,1	0,1
H2O - pure	0	0,1	0	0	0,1
Hot degreas	0,05	0,09	0,05	0	0

Die Daten der vorstehenden Tabelle weisen darauf hin, dass die Gläser 2 bis 5 eine höhere „galvanische Beständigkeit“ aufweisen als das Glas 1. Dabei bedeutet die „galvanische Beständigkeit“ im Wesentlichen die Beständigkeit gegenüber den in typischen galvanischen Vorbehandlungs- und Beschichtungsprozessen verwendeten wässrigen Chemikalien (Säuren, Laugen und Elektrolyten). Hot degreas stellt eine heiße Waschlauge zum Entfetten dar.
Das Glas des Isolationsmaterials kann auch mit färbenden Komponenten, z.B. CoO, oder Pigmenten, z.B. Pigmente auf Spinell-Basis, versetzt sein.
Möglich ist ferner, dass das Glas Füllstoffe umfasst, z.B. niedrig dehnende Füllstoffe, z.B. Cordierit. Ein Anteil von niedrig dehnenden Füllstoffen kann es u.U. ermöglichen, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Glases abzusenken.
Beispielsweise kann mit einem Anteil von 11 % Cordierit (Schmelze zur Herstellung von Cordierit als Füllstoff) die Absenkung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) des Glases von 2 auf einen Wert von etwa 7,0 ppm/K eingestellt werden, insbesondere ohne nennenswerten Verlust der relevanten Eigenschaften.
Für einen Kochsalzlösung-Test wird das Testobjekt aus Glaspulver (wie die Presslinge) hergestellt. Dieses wird mit VE-Wasser angerührt, bis sich kleine Klümpchen bilden, dann manuell in Zylinderform gepresst und etwa 30 bis 40 °C oberhalb der „sphärisch“-Temperatur unter Stickstoff gesintert. Die Testobjekte wiegen meist 0,5 g. Die Kochsalzlösung ist 0,9%ig. In einem Becherglas werden ca. 120 ml Kochsalzlösung auf ca. 37 °C erwärmt. Das Testobjekt liegt im Becherglas am Rand. Ein Magnetrührer wird so eingestellt, dass die Kochsalzlösung deutlich in Bewegung ist aber das Testobjekt nicht bewegt wird. Das Becherglas ist mit einem Glasdeckel abgedeckt, sodass kaum Konzentrationsunterschiede aufgrund von Verdunstung entstehen. Das Testobjekt wird vor dem Versuch und jeweils täglich gewogen und der relative Masseverlust als Vergleichswert herangezogen.
Nachfolgend werden einige Vergleichsgläser (Vgl. 1 bis 5) genannt, welche mit denselben Methoden charakterisiert wurden wie die o.g. Beispiele Glas 1 bis Glas 5.

Vergleichsgläser: Zusammensetzung in Gewicht-%:

Gew.%	Vgl. 1	Vgl. 2	Vgl. 3	Vgl. 4
SiO₂	7,3	47,7
Al₂O₃	18,6	4,5	16,2	30
B₂O₃	25,1	15,8	24,9	42
Na₂O		7,45
K₂O		0,4
CaO	14	14,3	7,2	16
MgO	7,9			12
SrO	6,8
ZrO₂		9,33
TiO₂			16,25
La₂O₃	20,3		35,5

Vergleichsgläser: Glaseigenschaften und Pulvereigenschaften per Erhitzungsmikroskopie (EHM):

	Vgl. 1	Vgl. 2	Vgl. 3	Vgl. 4
CTE(20;300°C) [ppm/K]	7,8	7,0	7,1	6,2
Dichte [g/cm³]	3,19	2,68	3,62	2,6
Tg [°C]	620	612	643	617
Ew [°C]	718	732	726	718

EHM:
Erweichen [°C]	722	760	738
Sphär. [°C]	746	797
Halbkugel. [°C]	845	883	1031
Fließtemp. [°C]	909	953	1094

Vergleichsgläser Sinterlinge: Lagerung in 0,9 % Kochsalzlösung bei 37,5°C:

Gew.-verlust [%] Vgl. 1 Vgl 2

1d 0,32 0,016

2 d 0,46 0,032

3 d 0,47 0

4d 0,70 0,020
Vergleichsbeispiele: Eigenschaften Sinterlinge:

Gew.-verlust [%] Vgl. 1 Vgl. 2

Kaltbeize (HF) 0,21 0,36

HCI 0,57 0

Strike Ni 0,11 0

Sauer vor Au 0,16 0,01

H2O - pure 0 0,01

Hot degreas 0 0,03
Die Lagerung in Kochsalzlösung zeigt an dem Vergleichsglas Vgl. 1 auf, dass ein über 10-facher Gewichtsverlust im Vergleich zu den o.g. Gläsern auftritt.
Diese unzureichende Beständigkeit bei Lagerung in NaCl-Lösung zeigt, dass dieses Vgl. 1 für die Anwendung in Kontakt mit Körperflüssigkeiten je nach Spezifikation als ungeeignet betrachtet werden kann.
Die Charakterisierung per EHM zeigt, dass Vgl. 2 mit einer Halbkugeltemperatur von etwa 880°C und eine Fließtemperatur von 953°C für eine bevorzugte Durchführung als grenzwertig zu betrachten sein kann. In Experimenten war zur Herstellung von Durchführungen eine Einglasungstemperatur von etwa 980°C erforderlich.
Die Charakterisierung per EHM weist auf, dass Vgl. 3 mit einer Halbkugeltemperatur deutlich über 1000°C nicht bei Temperaturen darunter oder z.B. unterhalb 900°C eingeglast werden kann.
Das Glas Vgl.4 zeigte ungenügendes Auffließen auf Titan, dieser Glastyp spreitet schlecht auf Titan aus. Bei einer schlechte Spreitung und/oder unzureichenden Benetzung kann Druck, z.B. in Form von Gewichten, nötig sein. Ein solches Vorgehen ist jedoch weniger bevorzugt, da es aufwändiger ist, insbesondere für miniaturisierte Bauformen und/oder Bauformen mit komplexen Polgeometrien, beispielsweise Bauformen mit einer Mehrzahl elektrischer Leiter und geringen Abständen zwischen diesen Leitern und/oder Bauformen mit einer Vielzahl elektrischer Leiter, z.B. mehr als 10 elektrischer Leiter.
Die Gläser 1 bis 3 und die Vergleichsgläser 1 und 2 weisen (ohne Anwendung von Gewichten) einen Benetzungswinkel auf Titan auf, welcher geringer ist als 90°C. Dies hat eine Reihe von Vorteilen bei der Herstellung von Durchführungen. Es brauchen keine Kohlestempel auf das Glas drücken, um gewünschte Oberflächenformen zu erzielen; es werden Verschmutzungen und Verklebungen von Glasoberflächen mit Kohlestempeln (die Isolationsprobleme verursachen können) vermieden; und Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten zwischen Kohlefixierungen und Metallkomponenten stellt kein Hindernis beim Design von Schmelzfixierungen dar.
Die Herstellung der Versuchsgläser und Vergleichsgläser erfolgte dadurch, dass die Gläser im 11-Maßstab erschmolzen wurden und zu Gussstücken als auch zu ca. 1-2 cm breiten Ribbons geformt wurden. Die gekühlten Gussstücke wurden u.a. verwendet zur Bestimmung der Dichte, des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich von 20°C bis 300°C, d.h. CTE(20;300°C), und der Viskositätsfixpunkte Tg und Ew nach fachmännisch geläufigen Methoden.
Die Bestimmung des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten CTE im Bereich 20 bis 300°C erfolgte aus Bestimmung des Längenänderungsverhalten an Festkörpern von 100 mm Länge mittels Dilatometrie.
Die Bestimmung der Dichte erfolgt mittels Auftriebsmessung.
Die Bestimmung der Erweichungstemperatur Ew (d.h. Temperatur der Viskosität [dPas] mit lg von 7,6) erfolgte mittels Viskosimetrie an quadratischem Faden.
Zur Ermittlung der Pulvereigenschaften werden Ribbons der Versuchsgläser auf eine definierte Körnung (K3) gemahlen und anschließend charakterisiert.
Allgemein üblich ist das Verfahren der Erhitzungsmikroskopie (EHM) zur Bestimmung der einglasungsrelevanten Temperaturen.
Des Weiteren wurden die Pulver versintert und charakterisiert. An Sinterlingen wurde der Gewichtsverlust nach Verbleib in chemischen Lösungen ermittelt, die die unterschiedlichen Behandlungen in galvanischen Prozessen repräsentieren.
Zur Bestimmung der galvanischen Beständigkeit wurden aus den aufgemahlenen Pulvern der Versuchsgläsern Presslinge hergestellt und versintert. Diese Sinterproben wurden dann in Bädern, die die galvanische Behandlung simulieren, getaucht und der Masseverlust ermittelt.
Zur Bestimmung der Beständigkeit in Kochsalzlösung wurden die Sinterproben wurden in 0,9% Kochsalzlösung bei 37,5 °C gelagert für einen Zeitraum von 1 - 24 Tagen. Anschließend wurde der Masseverlust ermittelt.
Zur Bestimmung der Zytotoxizität wurde die Überprüfung einer zytotoxischen Wirkung der Versuchsgläser nach Norm EN ISO 10993-5: Test for in vitro cytotoxicity, durchgeführt. Es wurde für die erfindungsgemäßen Gläser keine zytotoxische Wirkung detektiert.
Bei der Herstellung von Durchführungen kann eine Reinigung und Beschichtung in galvanischen Bädern zum Zuge kommen, insbesondere um Funktionalitäten wie Schweißbarkeit, Bondbarkeit und Lötbarkeit zu verbessern. Die einzelnen Komponenten, insbesondere das verwendete Glas, sind daher vorzugsweise als in solchen Bädern beständig ausgebildet.

Claims

Durchführung (10) umfassend: einen Grundkörper (20) mit zumindest einer durch den Grundkörper (20) verlaufenden Durchgangsöffnung (22), ein Isolationsmaterial (30) welches in der durch den Grundkörper (20) verlaufenden Durchgangsöffnung (22) aufgenommen ist, und zumindest einen elektrischen Leiter (40) welcher sich durch das in der Durchgangsöffnung (22) aufgenommene Isolationsmaterial (30) hindurch erstreckt, wobei der Grundkörper (20) Titan oder eine Titanlegierung umfasst und das Isolationsmaterial Glas umfasst, und wobei das Isolationsmaterial (30) zu dem Grundkörper (20) zumindest bereichsweise einen Kontaktwinkel (θ) aufweist, welcher geringer ist als 90 Grad.
Durchführung gemäß dem vorstehenden Anspruch, wobei der Kontaktwinkel (θ) des Isolationsmaterials (30) zu dem Grundkörper (20) zwischen 56 und 86 Grad liegt, vorzugsweise zwischen 62 und 84 liegt, besonders bevorzugt zwischen 68 und 82 Grad liegt, nochmals bevorzugter zwischen 70 und 80 Grad liegt und/oder wobei das Isolationsmaterial (30) zu dem elektrischen Leiter (40) zumindest bereichsweise einen Kontaktwinkel (θ') aufweist, welcher zwischen 56 und 86 Grad liegt, vorzugsweise zwischen 62 und 84 liegt, besonders bevorzugt zwischen 68 und 82 Grad liegt, nochmals bevorzugter zwischen 70 und 80 Grad liegt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ und SiO₂ enthält, wobei das Verhältnis des Anteils von B₂O₃ in Gewichtsprozent zu dem Anteil von SiO₂ in Gewichtsprozent zumindest 0,45 beträgt, vorzugsweise zumindest 0,47 beträgt, besonders bevorzugt zumindest 0,49 beträgt oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ und SiO₂ enthält, wobei das Verhältnis des Anteils von B₂O₃ in Gewichtsprozent zu dem Anteil von SiO₂ in Gewichtsprozent zwischen 0,45 und 0,65 liegt, vorzugsweise zwischen 0,47 und 0,64 liegt, besonders bevorzugt zwischen 0,49 und 0,63 liegt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ enthält, wobei der Anteil von B₂O₃ in der Glaszusammensetzung zumindest 21 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise zumindest 22 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt zumindest 23 Gewichtsprozent beträgt oder zumindest 25 Gewichtsprozent beträgt oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche B₂O₃ enthält, wobei der Anteil von B₂O₃ in der Glaszusammensetzung zwischen 21 und 33 Gewichtsprozent liegt, vorzugsweise zwischen 22 und 32 Gewichtsprozent liegt, besonders bevorzugt zwischen 23 und 31 Gewichtsprozent liegt oder zwischen 25 und 30 Gewichtsprozent liegt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Erweichungstemperatur von maximal 750°C, vorzugsweise maximal 700°C, besonders bevorzugt maximal 680°C aufweist und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine sphärische Temperatur von maximal 850°C, vorzugsweise maximal 800°C, besonders bevorzugt maximal 780°C aufweist und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Halbkugeltemperatur von maximal 950°C, vorzugsweise maximal 900°C, besonders bevorzugt maximal 850°C aufweist und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Fließtemperatur von maximal 1050°C, vorzugsweise maximal 1000°C, besonders bevorzugt maximal 950°C aufweist und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Beständigkeit bei Lagerung in Kochsalzlösung bei 37,5°C aufweist.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche Al₂O₃ enthält, wobei der Anteil von Al₂O₃ in der Glaszusammensetzung zumindest 3 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise zumindest 7 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt zumindest 9 Gewichtsprozent beträgt oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche Al₂O₃ enthält, wobei der Anteil von Al₂O₃ in der Glaszusammensetzung zwischen 3 und 17 Gewichtsprozent liegt, vorzugsweise zumindest 7 und 16,5 Gewichtsprozent liegt, besonders bevorzugt zumindest 9 und 15 Gewichtsprozent liegt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche Na₂O enthält, wobei der Anteil von Na₂O in der Glaszusammensetzung zumindest 10 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise zumindest 12 Gewichtsprozent beträgt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche CaO enthält, wobei der Anteil von CaO in der Glaszusammensetzung höchstens 11 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise höchstens 10 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt höchstens 7 Gewichtsprozent beträgt und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche TiO₂ enthält, wobei der Anteil von TiO₂ in der Glaszusammensetzung höchstens 10 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise höchstens 5 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt höchstens 4,5 Gewichtsprozent beträgt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein K₂O enthält oder K₂O enthält, wobei der Anteil von K₂O in der Glaszusammensetzung weniger als 7 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 3 Gewichtsprozent beträgt und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein LiO₂ enthält oder LiO₂ enthält, wobei der Anteil von LiO₂ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein MgO enthält oder MgO enthält, wobei der Anteil von MgO in der Glaszusammensetzung weniger als 10 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 6,5 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein ZrO₂ enthält oder ZrO₂ enthält, wobei der Anteil von ZrO₂ in der Glaszusammensetzung weniger als 0,9 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,1 Gewichtsprozent beträgt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein La₂O₃ enthält oder La₂O₃ enthält, wobei der Anteil von La₂O₃ in der Glaszusammensetzung weniger als 1,5 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein Ta₂O₅ enthält oder Ta₂O₅ enthält, wobei der Anteil von Ta₂O₅ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein Nb₂O₅ enthält oder Nb₂O₅ enthält, wobei der Anteil von Nb₂O₅ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein PbO enthält oder PbO enthält, wobei der Anteil von PbO in der Glaszusammensetzung weniger als 0,05 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 0,03 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,01 Gewichtsprozent beträgt, und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein BaO enthält oder BaO enthält, wobei der Anteil von BaO in der Glaszusammensetzung weniger als 10 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 7 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt, und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein V₂O₅ enthält oder V₂O₅ enthält, wobei der Anteil von V₂O₅ in der Glaszusammensetzung weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 0,3 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,1 Gewichtsprozent beträgt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein Bi₂O₃ enthält oder Bi₂O₃ enthält, wobei der Anteil von Bi₂O₃ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein WO₃ enthält oder WO₃ enthält, wobei der Anteil von WO₃ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glaszusammensetzung aufweist, welche kein M₀O₃ enthält oder M₀O₃ enthält, wobei der Anteil von M₀O₃ in der Glaszusammensetzung weniger als 2 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, besonders bevorzugt weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten CTE(20°C; 300°C) aufweist, welcher im Bereich von 5 bis 10 ppm/K liegt, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 9 ppm/K liegt, besonders bevorzugt im Bereich von 7 bis 8 ppm/K liegt
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glasübergangstemperatur T_g aufweist, welcher niedriger ist als 590 °C, vorzugsweise niedriger ist als 570 °C, besonders bevorzugt niedriger ist als 550 °C und/oder wobei das Glas des Isolationsmaterials eine Glasübergangstemperatur T_g aufweist welche im Bereich von 440 bis 590 °C liegt, vorzugsweise im Bereich von 460 bis 570 °C liegt, besonders im Bereich von 480 bis 550 °C liegt.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Isolationsmaterial von einer zur anderen Außenfläche entlang der durch den Grundkörper verlaufenden Durchgangsöffnung für zumindest eine Wellenlänge im Spektralbereich von 380 nm bis 780 nm eine Lichttransmission T_vis von zumindest 25%, vorzugsweise von zumindest 50%, besonders bevorzugt von zumindest 75% aufweist und/oder wobei die Durchführung eine optische Schnittstelle zur Übertragung von Licht durch das Isolationsmaterial entlang der durch den Grundkörper verlaufenden Durchgangsöffnung umfasst.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Isolationsmaterial an zumindest einer Außenfläche frei von Graphitpartikeln ist, insbesondere indem das Isolationsmaterial ohne Anwendung von Druck auf die Außenfläche, insbesondere ohne Druckausübung mittels Kohlegewichten, auf die Außenfläche in die Durchgangsöffnung eingeschmolzen ist.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das in der Durchgangsöffnung (22) des Grundkörpers (20) aufgenommene Isolationsmaterial (30) derart mit dem Grundkörper und/oder mit dem zumindest einen elektrischen Leiter (40) in Kontakt steht, dass die Kontaktfläche zwischen dem Isolationsmaterial und dem Grundkörper und/oder die Durchführung eine Hermetizität aufweist, welche gekennzeichnet ist durch eine Helium-Leckrate von weniger als 1·10^-8 mbar·1/s, vorzugsweise von weniger als 1·10^-9 mbar·1/s, besonders bevorzugt von weniger als 1·10^-10 mbar·1/s.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Mehrzahl von elektrischen Leitern (40), welche sich durch das in der Durchgangsöffnung (22) aufgenommene Isolationsmaterial (30) hindurch erstrecken, vorzugsweise zumindest 2 elektrische Leiter, besonders bevorzugt zumindest 10 elektrische Leiter.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere für ein Implantat, oder Implantat umfassend eine Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glas des Isolationsmaterials nicht zytotoxisch ist, insbesondere gemäß einer normgerechten Bestimmung gemäß EN ISO 10993-5, und/oder wobei zumindest zwei elektrische Leitern einen Abstand zueinander aufweisen, welcher geringer ist als 5 mm, vorzugsweise geringer ist als 1 mm, und/oder wobei die größte Abmessung der durch den Grundkörper verlaufenden Durchgangsöffnung senkrecht zur Achse des elektrischen Leiters kleiner ist als 10 mm, vorzugsweise kleiner ist als 2 mm.
Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere für ein Öl-/Gasexplorationsgerät, oder Öl-/Gasexplorationsgerät umfassend eine Durchführung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Durchführung eine Schockfestigkeit von mindestens 100 g, vorzugsweise von mindestens 500 g, besonders bevorzugt von mindestens 750 g aufweist und/oder einer solchen Schockbelastung unter Erhalt seiner Hermetizität, insbesondere der Hermetizität nach Anspruch 18, widersteht und/oder wobei die Durchführung eine Vibrationsfestigkeit von mindestens 20 g rms, vorzugsweise von mindestens 40 g rms, besonders bevorzugt von mindestens 60 g rms aufweist und/oder einer solchen Vibrationsbelastung unter Erhalt seiner Hermetizität, insbesondere der Hermetizität nach Anspruch 18, widersteht.