DE19819797C2

DE19819797C2 - Durchführungsbaugruppe für eine implantierbare medizinische Vorrichtung

Info

Publication number: DE19819797C2
Application number: DE19819797A
Authority: DE
Inventors: Lynn M Seifried; Joseph F Lessar; William D Wolf; Mary A Fraley; Kevin K Tidemand; David B Engmark; Ronald R Hoch; Craig L Wiklund
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1998-05-04
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2018-05-05
Also published as: FR2766719B1; FR2766719A1; US5870272A; DE19819797A1; US6031710A; US5867361A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchführungsbaugruppe der im Oberbegriff des Patent anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine solche Durchführungsbaugruppe ist aus der WO 97/12 645 A1 bekannt, auf die weiter unten näher eingegangen wird.

Elektrische Durchführungsbaugruppen dienen dem Zweck, einen elektrischen Stromkreis zu schaffen, der sich von dem Inneren eines hermetisch verschlossenen Behälters aus zu einem Punkt außerhalb des Behälters erstreckt. Ein Durchführungsstromweg umfaßt einen elektrisch leitfähigen Durchführungsstift, der sich durch die Durchführungsbaugruppe erstreckt und von dem Behälter elektrisch isoliert ist. Viele derartige Durchführungsbaugruppen sind bekannter Stand der Technik, die den Durchführungsstromweg schaffen und den elektrischen Behälter vor seiner Umgebung verschließen. Solche Durchführungsbaugruppen weisen üblicherweise eine Muffe auf, den Durchführungsstift und eine hermetische Glas- oder Keramikdichtung, die den Stift innerhalb der Muffe trägt. Solche Durchführungsbaugruppen werden gewöhnlich in elektrischen medizinischen Vorrichtungen wie implantierbaren Impulsgeneratoren verwendet. Es ist festgestellt worden, daß solche elektrischen Vorrichtungen unter gewissen Umständen für elektromagnetische Störung empfänglich sind. Zum Beispiel kann bei gewissen Frequen zen die Frequenzsteuerung in einem implantierbaren Impulsgenerator durch die elektromag netische Störung blockiert werden. Dieses Problem ist gelöst worden, indem ein Kondensator in die Muffe der Durchführungsbaugruppe eingebaut worden ist, so daß jede elektromagneti sche Störung an dem Eingang zu dem implantierbaren Impulsgenerator über einen Ne benschluß geleitet wird. Das ist mit dem vorgenannten Kondensator erreicht worden, indem dieser mit der Durchführungsbaugruppe kombiniert worden ist und indem er direkt in die Muffe eingebaut worden ist. Üblicherweise ist der Kondensator mit dem Durchführungsstift und der Muffe in elektrischem Kontakt.

Einige der populäreren Materialien, die verwendet werden, um den Durchführungsstift zu bil den, sind Tantal und Niobium. Leider kommt es bei Tantal und Niobium zur Bildung von Oxid, das je nach seiner Ausdehnung als ein Isolator statt als ein Leiter auf der Oberfläche des Durchführungsstifts wirken kann. Während der Herstellung einer Kombination aus Durchfüh rungsbaugruppe und Kondensator wird der Durchführungsstift einer oder mehreren Wärme behandlungen unterworfen, die eine Oxidation fördern können, welche die Leitfähigkeit des Durchführungsstiftes und dessen Fähigkeit, gute elektrische Verbindungen zwischen anderen Elementen einschließlich des Kondensators usw. herzustellen, beeinträchtigen kann.

Viele verschiedene Isolatoren und zugehörige Befestigungsmethoden sind im Stand der Technik zur Verwendung in implantierbaren medizinischen Vorrichtungen bekannt, wobei der Isolator auch für eine hermetische Abdichtung sorgt, um den Eintritt von Körperflüssigkeiten in das Gehäuse der medizinischen Vorrichtung zu verhindern. Die Durchführungsstifte sind je doch mit einem oder mehreren Zuleitungsdrähten verbunden, die effektiv als eine Antenne wirken und so dazu tendieren, Streusignale oder elektromagnetische Störsignale zu sammeln und in das Innere der medizinischen Vorrichtung zu übertragen. Bei einigen bekannten Vor richtungen werden Keramikchipkondensatoren der inneren Elektronik hinzugefügt, um die Auswirkungen von solchen Störsignalen zu filtern und so zu steuern. Diese interne, sog. "Bord"-Filtertechnik hat potentielle Nachteile aufgrund von parasitären Eigenresonanzen der Chipkondensatoren und von Strahlung durch elektromagnetische Störung, die in das Innere des Vorrichtungsgehäuses gelangt.

Bei einer weiteren und normalerweise bevorzugten Lösung wird ein Filterkondensator direkt mit dem Durchführungsstift einer Durchführungsbaugruppe kombiniert, um Störsignale von dem Gehäuse der medizinischen Vorrichtung zu entkoppeln. Bei einer typischen Konstruktion wird ein koaxialer Filterkondensator mit der Durchführungsbaugruppe verbunden, um eine unerwünschte Übertragung von Störung oder Rauschen längs des Durchführungsstiftes zu unterdrücken und zu entkoppeln.

Sogenannte diskoidale oder scheibenförmige Kondensatoren, die zwei Sätze von Elektroden belägen haben, welche in beabstandeter Relation in ein isolierendes Substrat oder Unterteil eingebettet sind, bilden üblicherweise einen Keramikmonolith. Der eine Satz von Elektroden belägen ist an einer inneren Umfangsoberfläche des scheibenförmigen Kondensators mit dem leitfähigen Durchführungsstift elektrisch verbunden, der benutzt wird, um das gewünschte e lektrische Signal oder die gewünschten elektrischen Signale weiterzuleiten. Der andere Satz von Elektrodenbelägen ist an einer äußeren Umfangsoberfläche des scheibenförmigen Kon densators mit einer zylindrischen Muffe aus leitfähigem Material verbunden, wobei die Muffe ihrerseits mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse dar implantierbaren Vorrichtung elektrisch verbunden ist.

im Betrieb gestattet der scheibenförmige Filterkondensator den Durchgang von elektrischen Signalen relativ niedriger Frequenz längs des Durchführungsstiftes, wogegen er uner wünschte Störsignale von üblicherweise hoher Frequenz abschirmt und zu dem leitfähigen Gehäuse hin über einen Nebenschluß leitet. Filterkondensatoren dieses allgemeinen Typs werden üblicherweise in implantierbaren Herzschrittmachern, Defibrillatoren und dgl. verwan det, deren Gehäuse aus einem leitfähigen, biokompatiblen Metall wie Titan aufgebaut und mit dem Filterkondensator elektrisch verbunden ist. Die Unterbaugruppe aus Filterkondensator und Durchführungsstift hindert Störsignale am Eindringen in das Innere des Gehäuses, wo solche Störsignale sonst eine gewünschte Funktion wie die Frequenzsteuerung oder Defibril lation nachteilig beeinflussen könnten.

In der Vergangenheit sind Durchführungsfilterkondensatoren für Herzschrittmacher und dgl. üblicherweise hergestellt worden durch Vormontage des scheibenförmigen Kondensators mit einer Durchführungsstiftunterbaugruppe, welche den elektrisch leitfähigen Durchführungsstift und die Muffe umfaßt. Die Durchführungsstiftunterbaugruppe wird vorfabriziert, so daß sie einen oder mehrere elektrisch leitfähige Durchführungsstifte aufweist, die innerhalb der leitfä higen Muffe mit Hilfe eines hermetisch abgedichteten Isolatorringes oder einer hermetisch abgedichteten Isolierwulst gehalten sind. Verwiesen sei hierzu beispielsweise auf die Durch führungsstiftunterbaugruppen, die in den US-Patenten Nr. 3 920 888, 4 152 540, 4 421 947 und 4 424 551 beschrieben sind. Die Durchführungsstiftunterbaugruppe bildet so einen klei nen ringförmigen Spalt, der radial zwischen dem inneren Durchführungsstift und der äußeren Muffe angeordnet ist. Ein kleiner diskoidaler oder scheibenförmiger Kondensator von pas sender Größe und Form wird dann in den ringförmigen Spalt in elektrisch leitfähiger Relation mit dem Durchführungsstift und der Muffe mit Hilfe von Löten, leitfähigem Klebstoff oder dgl. installiert. Die so aufgebaute Durchführungsbaugruppe wird dann in einer Öffnung in dem Gehäuse eines Herzschrittmachers od. dgl. befestigt, und zwar mit der leitfähigen Muffe in elektrisch leitfähiger und hermetisch abgedichteter Relation in bezug auf das Gehäuse oder den Behälter der implantierbaren medizinischen Vorrichtung.

Durchführungsbaugruppen des oben beschriebenen Typs haben sich zwar als allgemein zu friedenstellend erwiesen, die Herstellung und die Installation von solchen Durchführungsbau gruppen ist jedoch relativ teuer und schwierig. Zum Beispiel kann das Einbauen des schei benförmigen Kondensators in den kleinen Ringraum zwischen dem Durchführungsstift und der Muffe eine schwierige und komplexe, aus mehreren Schritten bestehende Prozedur sein, wenn die Herstellung von zuverlässigen elektrischen Verbindungen hoher Qualität gewähr leistet sein soll. Darüber hinaus begrenzt der Einbau des Kondensators an dieser Stelle von Haus aus den Kondensator auf eine geringe Größe und begrenzt so auch dessen Kapazität. Ebenso kann durch das anschließende Befestigen der elektrisch leitfähigen Muffe an dem Gehäuse der implantierbaren medizinischen Vorrichtung, was üblicherweise durch Schweiß- oder Hartlötprozesse od. dgl. erfolgt, der zerbrechliche scheibenförmige Keramikkondensator Temperaturvariationen ausgesetzt werden, die die Gefahr mit sich bringen, daß der Konden sator bricht und ausfällt.

Es gibt deshalb einen beträchtlichen Bedarf an Verbesserungen bei solchen Durchführungs baugruppen des Typs wie er in implantierbaren medizinischen Vorrichtungen wie beispiels weise Herzschrittmachern verwendet wird, wobei der Filterkondensator für eine relativ ver einfachte und wirtschaftliche, jedoch äußerst zuverlässige Installation ausgelegt sein soll. Darüber hinaus gibt es einen Bedarf an einer verbesserten Durchführungsbaugruppe, die ei nen scheibenförmigen Kondensator hat, der dafür ausgelegt werden kann, eine beträchtlich erhöhte Kapazität für eine verbesserte Filterung bereitzustellen.

Einige der Probleme, die mit den herkömmlichen Konstruktionen einer Durchführungsbau gruppe verbunden sind, in der ein scheibenförmiger Kondensator als kapazitives Filter inner halb von Wänden einer Muffe platziert ist, wie z. B. in dem US-Patent Nr. 4 424 551, können allgemein folgendermaßen charakterisiert werden:

a) Sie beinhalten schwierige Schritte der Platzierung von leitfähigem Epoxy;
b) sie haben hohe elektrische Widerstände an Grenzflächen zwischen feuerfestem Material und Metall aufgrund des Vorhandenseins von leitfähigem Epoxy und unerwünschten Me talloxiden;
c) sie haben eine schlechte oder variable elektrische Leistungsfähigkeit in bezug auf die Dämpfung von Signalen aufgrund von elektromagnetischer Störung;
d) sie erfordern mehrere arbeitsintensive Verfahrensschritte bei der Fertigung;
e) sie haben Durchführungsstifte, die nicht mit Draht oder nur schwierig mit Draht verbunden werden können;
f) sie weisen elektrische Kurzschlüsse aufgrund von unkontrollierter oder ungenauer Expo xyplatzierung auf;
g) ihre Kondensatoren reißen aufgrund von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffi zienten des elektrisch leitfähigen Behälters einer implantierbaren medizinischen Vorrich tung, des Kondensators oder des elektrisch leitfähigen Epoxys, das üblicherweise ver wendet wird, um den Kondensator an einer Muffe oder in dem Behälter zu befestigen;
h) sie bieten keine Möglichkeit für eine visuelle Inspektion der Durchführungsbaugruppe, nachdem diese in der Vorrichtung installiert worden ist.

Einige weitere Probleme, die mit herkömmlichen Konstruktionen einer Durchführungsbau gruppe verbunden sind, in der ein Kondensator als kapazitives Filter auf einer Seite einer Durchführung platziert ist, wie z. B. in dem US-Patent Nr. 5 333 095, können allgemein folgen dermaßen charakterisiert werden:

a) Sie gestatten nicht die Verwendung von Paß- oder Zentrierelementen;
b) sie haben Durchführungsstifte, die nicht mit Draht oder nur schwierig mit Draht verbunden werden können;
c) es treten Kondensatorrisse aufgrund von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffi zienten der elektrisch leitfähigen Muffe und des Kondensators auf;
d) sie haben eine schlechte mechanische Verbindungsfestigkeit.

Einige weitere Probleme, die mit herkömmlichen Konstruktionen einer Durchführungsbau gruppe verbunden sind, in der Weichlot verwendet wird, um einen als kapazitives Filter vorge sehenen Kondensator mit einer Durchführung zu verbinden, werden allgemein durch die Ver wendung von Flußmittel zum Anlöten des Kondensators an die Durchführung verursacht. Die Verwendung von Flußmittel erhöht die Zahl der Fertigungsschritte, die erforderlich sind, um eine Durchführungsbaugruppe herzustellen, wegen der erforderlichen Reinigung, die mit der Verwendung von Flußmittel verbunden ist. Die Reinigung ist erforderlich, weil es sonst zu einer Verschlechterung des hermetischen Verschlusses aufgrund des Vorhandenseins von Feuchtigkeit und von korrosiven ionischen Komponenten in dem Flußmittel kommen kann. Die eingangs bereits erwähnte Druckschrift WO 97/12 645 A1 offenbart eine Durchführungs baugruppe mit den Oberbegriffsmerkmalen des Patentanspruchs 1. Der Durchführungs stromweg zwischen beiden Enden dieser bekannten Durchführungsbaugruppe verläuft einteilig ausschließlich über den Durchführungsstift. Oben ist bereits dargelegt worden, daß die In stallation des kapazitiven Filters (oder Filterkondensators) relativ teuer und schwierig ist. Zum Beispiel kann das Einbauen des scheibenförmigen kapazitiven Filters in einen kleinen Ring raum zwischen dem Durchführungsstift und der Muffe eine schwierige und komplexe Proze dur sein, wenn die Herstellung von zuverlässigen elektrischen Verbindungen hoher Qualität gewährleistet sein soll. Ebenso ist es wichtig, daß bei dem anschließenden Befestigen der elektrisch leitfähigen Muffe an dem Behälter einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung wie z. B. einem Herzschrittmacher durch Schweiß- oder Hartlötprozesse das scheibenförmige Filter keinen zu starken Temperaturvariationen ausgesetzt wird. Weiter ist oben bereits ange geben, daß es bei dem Hindurchführen des Durchführungsstiftes durch das kapazitive Filter zum Abblättern oder Abschleifen des Filters aufgrund von Biegung des Durchführungsstiftes kommen kann. Für die Filterfunktion der bekannten Durchführungsbaugruppe ist ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Durchführungsstift und dem inneren Anschluß des Filters von entscheidender Bedeutung. Details über die Beschaffenheit dieses Kontakts sind der WO 97/12 645 A1 aber nicht zu entnehmen. Auch die Art der Verbindung zwischen dem Durchfüh rungsstromweg und dem inneren Anschluß des Filters ist dieser Druckschrift nicht zu entneh men. Der elektrische Kontakt zwischen dem Durchführungsstift und dem inneren Anschluß wird in dieser Druckschrift stillschweigend als ausreichend vorausgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Durchführungsbaugruppe nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß ein zuverlässiger Kontakt zwischen dem Durchfüh rungsstromweg und dem inneren Anschluß des Filters auf einfache Weise sichergestellt wer den kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Durchführungsbaugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Ge genstände der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Durchführungsbaugruppe verläuft der Durchführungsstromweg über den Durchführungsstift und zusätzlich über das in die zentrale Öffnung des kapazitiven Filters eingreifende Kontaktstück. Gemäß der Erfindung wird Lot verwendet zum Verbessern des Kontakts zwischen dem Durchführungsstromweg und dem kapazitiven Filter. Darüber hinaus hat erfindungsgemäß der Durchführungsstromweg eine mehrteilige Struktur und um faßt ein Kontaktstück, das einen sich in die zentrale Öffnung des kapazitiven Filters erstre ckenden Abschnitt aufweist, der mit dem zweiten Anschluß des kapazitiven Filters und mit dem Durchführungsstift durch eine Lotverbindung verbunden ist. Diese Gestalt des Kontakt stücks erlaubt es, einen zuverlässigen Kontakt zwischen dem Durchführungsstromweg und dem Filter durch ein zweistufiges Montageverfahren herzustellen: Wenn nach erfolgtem ers tem Schritt des Zusammenfügens von Muffe, Isolator und Durchführungsstift das kapazitive Filter und das Kontaktstück zusammen mit zugehörigen Lot-Vorformlingen platziert werden, so garantiert das Schmelzen eines Weichlötvorformlings einen innigen elektrischen Kontakt und eine mechanische Befestigung zwischen Kontaktstück, Filter und Durchführungsstift, oh ne daß es zu Temperaturen kommen könnte, durch die das kapazitive Filter beschädigt wer den könnte.

Die Vorteile, die die Durchführungsbaugruppe nach der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik bietet, auch gegenüber dem nach der WO 97/12 645 A1, wo das kapazitive Filter vollständig in die Muffe eingesetzt ist und sich der Durchführungsstift vollständig durch einen Isolator und das Filter erstreckt, sind im folgenden zusammenfassend nochmals dargestellt.

Die Erfindung und deren vorteilhafte Ausgestaltungen bieten folgende Vorteile:

a) Sie gestatten die Befestigung eines kapazitiven Filters an Hartlot, z. B. Goldhartlot;
b) sie steigern die elektrische Leitfähigkeit zwischen einem kapazitiven Filter und einem Durchführungsstift;
c) sie steigern bei einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung das Filtervermögen ge genüber elektromagnetischer Störung;
d) sie eliminieren das Vorhandensein von mit elektrischem Widerstand behafteten Metalloxi den zwischen einem kapazitiven Filter und einem Behälter der Vorrichtung oder dem Durchführungsstift;
e) sie verlangen nur ein Verbinden eines kapazitiven Filters mit einem Durchführungsstift oder einer Muffe;
f) sie eliminieren sekundäre Verarbeitungsschritte bei der Fertigung wie z. B. Epoxyauftrags- oder zusätzliche Weichlötschritte;
g) sie reduzieren die Fertigungskosten;
h) sie reduzieren die Kosten von implantierbaren medizinischen Vorrichtungen;
i) sie umschließen ein kapazitives Filter wenigstens teilweise mit einer Muffe, um dadurch für zusätzliche mechanische Abstützung des Filters zu sorgen;
j) sie eliminieren sekundäre Reinigungsschritte bei den Fertigungsprozessen z. B. durch die Verwendung eines flußmittellosen Weichlötprozesses;
k) sie gestatten die Verwendung eines kapazitiven Filters, das höhere Kapazitäten hat als Chipkondensatoren, und sorgen deshalb für ein verbessertes Filtervermögen gegenüber elektromagnetischer Störung;
l) sie bieten einen vorstehenden oberen Anschluß an dem kapazitiven Filter, der zum Anschluß von Draht geeignet ist;
m) sie verhindern das Abblättern oder Abschleifen eines kapazitiven Filters aufgrund von Biegung bei dem Hindurchführen des Durchführungsstiftes durch das kapazitive Filter;
n) sie gestatten die Verwendung von durch Zerstäubung hergestellten Kondensatoren;
o) sie gestatten die Verwendung von Niedertemperaturweichloten, die eine erhöhte Duktilität haben und der Durchführungsbaugruppe erhöhte Duktilität und Korrosionsfestigkeit ver leihen;
p) sie umfassen wenigstens ein kapazitives Filter, das einen ersten und einen zweiten elekt rischen Anschluß hat, die durch Weich- und Hartlotverbindungen mit einer Schaltungsan ordnung innerhalb einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung bzw. mit dem Behäl ter einer implantierbaren medizinischen Vorrichtung elektrisch und mechanisch verbun den sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeich nungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer Ausführungsform einer einpoligen Durchfüh rungsbaugruppe nach der Erfindung;

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der einpoligen Durchfüh rungsbaugruppe nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittansicht einer Ausführungsform einer mehrpoligen Durchführungs baugruppe nach der Erfindung;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der mehrpoligen Durchführungsbaugruppe nach Fig. 3;

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung von Teilen der mehrpoligen Durchführungsbaugruppe nach den Fig. 3 und 4;

Fig. 6 eine perspektivische, aufgebrochene Darstellung der inneren Bauteile einer implan tierbaren medizinischen Vorrichtung mit der Durchführungsbaugruppe nach der Er findung;

Fig. 7 eine Querschnittansicht der implantierbaren medizinischen Vorrichtung nach Fig. 6;

Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Lötverfahrens für die Durchführungsbaugruppe nach der Erfindung; und

Fig. 9 Diagramme von Nebenschlußverlustdaten, die mit mehreren Ausführungsformen der Durchführungsbaugruppe nach der Erfindung erzielt worden sind.

Im folgenden bezieht sich das Adjektiv "oben" auf diejenigen Teile einer Durchführungsbau gruppe 5, die ein benachbartes Kontaktstück 60 haben, bezieht sich das Adjektiv "unten" auf diejenigen Teile der Durchführungsbaugruppe 5, die einen benachbarten Durchführungsstift 30 haben, bezieht sich das Adjektiv "innen" auf diejenigen Teile der Durchführungsbaugruppe 5, die einer zentralen vertikalen Achse 100 des Durchführungsstiftes 30 benachbart sind, und bezieht sich das Adjektiv "außen" auf diejenigen Teile, der Durchführungsbaugruppe 5, die einer äußeren Oberfläche 80 eines kapazitiven Filters 50 benachbart sind.

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung einer einpoligen Ausführungsform der Durchfüh rungsbaugruppe 5, nachdem diese Weichlöt- und Hartlötschritten unterzogen worden ist. Fig. 2 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der einpoligen Durchführungs baugruppe nach Fig. 1.

Eine elektrisch leitfähige Muffe 10 nach den Fig. 1 und 2 ist gemäß der Darstellung in den Fig. 6 und 7 mit einem abschirmenden Behälter 20 einer hermetisch verschlossenen implantierbaren medizinischen Vorrichtung 70 verschweißt und hat eine Öffnung 12, die von Seitenwänden 14 begrenzt ist. Ein Isolator 25 ist in der Öffnung 12 angeordnet, sorgt für die elektrische Isolierung zwischen einem über einen elektrisch leitfähigen Durchführungsstift 30 führenden Furchführungsstromweg und der Muffe 10 und hat eine Durchgangsöffnung 27, die durch Seitenwände 29 begrenzt ist.

Die Muffe 10 wird üblicherweise durch Laserschweißen mit dem Behälter 20 verbunden und kann aus Niobium, Titan, Titan-Legierungen wie Titan-6Al-4V oder Titan-Vanadium, Platin, Molybdän, Zirconium, Tantal, Vanadium, Wolfram, Indium, Rhodium, Rhenium, Osmium, Rhuthenium, Palladium oder Silber oder aus Legierungen, Gemischen oder Kombinationen davon bestehen. Die Muffe 10 kann mit dem Behälter 20 auf andere Weise verschweißt oder sogar durch Weichlöten oder Verkleben verbunden werden.

Ein oberer Teil 32 des elektrisch leitfähigen Durchführungsstiftes 30 ist innerhalb der Durch gangsöffnung 27 angeordnet oder kann sich wenigstens teilweise in diese erstrecken. Ein unterer Teil 34 des Durchführungsstiftes 30 ist im allgemeinen mit einer elektrischen Schal tungsanordnung, mit Verbindern oder einem Verbinderblock außerhalb des Behälters 20 der Vorrichtung 70 verbunden, kann aber statt dessen direkt mit einem Verbinder an einer medi zinischen Leitung verbunden sein. In einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der obere Teil 32 des Durchführungsstiftes 30 aufwärts in die Durchgangsöffnung 27 und ist durch eine innere Hartlotverbindung 65 und eine innere Weichlotverbindung 55 mit einem Kontakt stück 60 elektrisch und mechanisch verbunden, wobei sich das Kontaktstück 60 abwärts in eine zentrale Öffnung 35 eines kapazitiven Filters 50 erstreckt. In einer weitere Ausfüh rungsform der Erfindung erstreckt sich der obere Teil 32 des Durchführungsstiftes 30 durch die Durchgangsöffnung 27 und kann sich wahlweise durch die Öffnung 12 erstrecken. Der obere Teil 32 des Durchführungsstiftes 30 kann auch direkt mit einem elektrischen Leiter ver bunden sein, der an einer inneren Schaltungsanordnung befestigt ist, wobei kein Kontaktstück 60 in der zentralen Öffnung 35 angeordnet ist.

Der Durchführungsstift 30 kann aus Niobium, Titan, Titan-Liegierungen wie Titan-6Al-4V oder Titan-Vanadium, Platin, Molybdän, Zirconium, Tantal, Vanadium, Wolfram, Indium, Rhodium, Rhenium, Osmium, Ruthenium, Palladium oder Silber oder aus einer Legierung derselben oder aus Gemischen und Kombinationen davon bestehen.

Eine elektrisch leitfähige Zwischenhartlotverbindung 15 bildet eine hermetische Abdichtung zwischen der Muffe 10 und dem Isolator 25 und ist zwischen einer äußeren Oberfläche 90 des Isolators 25 und den Seitenwänden 14 der Öffnung 12 angeordnet.

Der Isolator 25 besteht vorzugsweise aus Tonerde (oder Aluminiumoxid), er kann aber aus irgendeinem elektrisch isolierenden, Keramik enthaltenden Werkstoff bestehen, der beispiels weise Saphir oder Zirconiumoxid umfaßt. Unter gewissen Umständen müssen eine innere Oberfläche 85 und die äußere Oberfläche 90 des Isolators 25 einen Metall- oder Legierungs auftrag haben, damit der Isolator 25 durch Hartlöten mit dem Durchführungsstift 30 oder mit der Muffe 10 verbunden werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der reines Gold verwendet wird, um die innere Hartlotverbindung 65 und die Zwischen hartlotverbindung 15 herzustellen, wird eine 25000 Angström dicke Schicht aus Niobium auf die Oberflächen 85 und 90 durch Zerstäubung im Vakuum unter Verwendung eines Sputter systems aufgetragen. Die Niobiumschicht ist am bevorzugtesten zwischen etwa 15000 und etwa 32000 Angström dick. Andere Metalle können statt Niobium durch Zerstäubung auf die Oberflächen 85 und 90 aufgetragen werden, beispielsweise Titan oder Molybdän. Wenn Me talle wie (i) Gold-Legierungen, die Gold und wenigstens Titan, Niobium, Vanadium, Nickel, Molybdän, Platin, Palladium, Ruthenium, Silber, Rhodium, Osmium oder Indium oder eine Legierung, Mischung oder Kombination davon enthalten; oder (ii) Kupfer-Silber-Legierungen einschließlich eutektischen Kupfer-Silber-Legierungen, die Kupfer und Silber und wahlweise wenigstens Indium, Titan, Zinn, Gallium, Palladium oder Platin oder eine Legierung, Mischung oder Kombination davon enthalten, verwendet werden, dann braucht die Metallisierung der Oberflächen 85 und 90 nicht erforderlich zu sein.

Eine elektrisch leitfähige äußere Hartlotverbindung 40 bietet eine Weichlotplattform für die Befestigung einer äußeren Weichlotverbindung 45. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die äußere Hartlotverbindung 40 zwischen den Seitenwänden 14 der Öffnung 12 und der äußeren Oberfläche 80 des kapazitiven Filters 50 angeordnet. In anderen Ausfüh rungsformen der Erfindung ist die äußere Hartlotverbindung 40 auf der Muffe 10 längs der oberen Umfangsoberfläche derselben angeordnet. Die äußere Hartlotverbindung 40 muß nicht, kann aber eine hermetische Abdichtung herstellen.

Die elektrisch leitfähige äußere Weichlotverbindung 45 ist zwischen der Muffe 10 und der äu ßeren Hartlotverbindung 40 einerseits und einer zweiten Klemme oder Elektrode des kapaziti ven Filters 50 andererseits angeordnet und verbindet dieselben. Die äußere Weichlotverbin dung 45 muß nicht, kann aber eine hermetische Abdichtung herstellen. Die äußere Weichlot verbindung 45 gestattet, eine zweite Klemme oder Elektrode des kapazitiven Filters 50 durch Weichlöten an der Muffe 10 über die äußere Hartlotverbindung 40 mechanisch und elektrisch zu befestigen.

Eine elektrisch leitfähige innere Weichlotverbindung 55 ist in der zentralen Öffnung 35 des kapazitiven Filters 50 zwischen dem Kontaktstück 60 und der inneren Hartlotverbindung 65 angeordnet und verbindet dieselben. Die innere Weichlotverbindung 55 muß nicht, kann aber eine hermetische Abdichtung herstellen. Die innere Weichlotverbindung 55 gestattet, eine erste Klemme oder Elektrode des kapazitiven Filters 50 durch Weichlöten an der Muffe 10 über die innere Hartlotverbindung 65 mechanisch und elektrisch zu befestigen.

Die innere Hartlotverbindung 65 bildet eine Abdichtung zwischen dem Isolator 25 und dem Durchführungsstift 30 und bildet weiter einen Teil des Durchführungsstromweges, der sich zwischen dem Durchführungsstift 30 und dem Kontaktstück 60 erstreckt, wobei der Durchfüh rungsstromweg den Durchführungsstift 30, die innere Hartlotverbindung 65, die innere Weichlotverbindung 55 und das Kontaktstück 60 umfaßt. Die innere Hartlotverbindung 65 ist auf dem oberen Teil 32 des Durchführungsstiftes 30 angeordnet und umgibt diesen. Die inne re Hartlotverbindung 65 ist außerdem zwischen wenigstens einem Teil des oberen Teils 32 des Durchführungsstiftes 30 und der inneren Oberfläche 85 des Isolators 25 innerhalb der Durchgangsöffnung 27 angeordnet.

Die innere Hartlotverbindung 65, die Zwischenhartlotverbindung 15 und die äußere Hartlot verbindung 40 werden am bevorzugtesten aus demselben Metall oder derselben Legierung hergestellt, sie können aber, was weniger bevorzugt wird, aus unterschiedlichen Metallen oder Legierungen hergestellt werden. Die Hartlotverbindungen 65, 15 und 40 bestehen am bevor zugtesten aus 99,9% reinem oder reinerem Gold, können aber auch bestehen aus: a) Gold- Legierungen, die Gold und wenigstens Titan, Niobium, Vanadium, Nickel, Molybdän, Platin, Palladium, Ruthenium, Silber, Rhodium, Osmium oder Indium oder Legierungen derselben oder Mischungen oder Kombinationen davon enthalten; b) Kupfer-Silber-Legierungen, zu de nen eutektische Kupfer-Silber-Legierungen gehören und die Kupfer und Silber und wahlweise wenigstens Indium, Titan, Zinn, Gallium, Palladium oder Platin oder Legierungen derselben oder Mischungen oder Kombinationen davon enthalten; oder c) Silber-Palladium-Gallium- Legierungen.

Die innere Weichlotverbindung 55 und die äußere Weichlotverbindung 45 bestehen am be vorzugtesten aus denselben Metallen oder Legierungen, sie können aber, was weniger bevor zugt wird, aus unterschiedlichen Metallen oder Legierungen bestehen. Bevorzugt bestehen die innere Weichlotverbindung 55 und die äußere Weichlotverbindung 45 aus einem Indium- Blei-Weichlot und am bevorzugtesten aus einem Indium-Blei-Weichlot, das 70 Gew.-% Indium und 30 Gew.-% Blei enthält. Andere Metalle oder Legierungen zum Herstellen der inneren Weichlotverbindung 55 und der äußeren Weichlotverbindung 45 sind: a) nur Indium; b) nur Blei; c) nur Silber; d) nur Zinn; e) Indium-Silber-Legierungen; f) Indium-Zinn-Legierungen; g) Zinn-Blei-Legierungen; h) Zinn-Silber-Legierungen; i) Indium-Blei-Silber-Legierungen; j) Zinn- Blei-Silber-Legierungen sowie andere Legierungen, Gemische und Kombinationen davon. Noch andere Metalle oder Legierungen zum Herstellen der inneren Weichlotverbindung 55 und der äußeren Weichlotverbindung 45 sind Gold enthaltende Weichlote wie: a) Gold-Zinn- Legierungen; b) Gold-Silizium-Legierungen; c) Gold-Germanium-Legierungen; Gold-Indium- Legierungen sowie Legierungen, Gemische und Kombinationen davon.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Kontaktstück 60 mit einer inneren Schaltungs anordnung elektrisch verbunden, die innerhalb des Behälters 20 der hermetisch verschlosse nen implantierbaren medizinischen Vorrichtung 70 angeordnet ist, und ist außerdem mit dem Durchführungsstift 30 über die innere Hartlotverbindung 65 und die innere Weichlotverbindung 55 elektrisch und mechanisch verbunden. Die elektrische Verbindung von der inneren Schaltungsanordnung zu dem Kontaktstück 60 kann durch eine Drahtverbindung, Weichlöten, Schweißen, Laserschweißen, Hartlöten, Kleben oder auf andere geeignete Weise hergestellt werden.

Das Kontaktstück 60 besteht am bevorzugtesten aus Kovar (einer Eisen-Nickel-Kobalt- Legierung) und ist mit als galvanische Überzüge aufgebrachten Schichten aus zuerst Nickel und dann Gold an seiner Oberfläche überzogen. Das Kontaktstück 60 kann auch bestehen aus: a) Messing, zuerst überzogen mit Nickel und dann mit Gold; b) reinem Gold; c) einer Gold-Legierung, überzogen mit Gold; d) vergoldetem Nickel; e) einer Nickel-Legierung, über zogen mit Gold; und f) reinem Kupfer oder einer Kupfer-Legierung, zuerst vernickelt und dann vergoldet. Das Kontaktstück 60 muß elektrisch leitfähig sein und eine Schmelztemperatur haben, die die Schmelztemperatur des Weichlots übersteigt, das zum Herstellen der inneren Weichlotverbindung 55 oder der äußeren Weichlotverbindung 45 verwendet wird. Darüber hinaus muß das Metall, das auf der äußeren Oberfläche des Kontaktstücks 60 angeordnet ist, mit dem Weichlot kompatibel sein, das verwendet wird, um die innere Weichlotverbindung 55 oder die äußere Weichlotverbindung 45 herzustellen.

Das Keramik enthaltende kapazitive Filter 50 dämpft und filtert elektromagnetische Störung, um den Durchtritt oder die Fortpflanzung derselben in das Innere des Behälters 20 zu verhin dern. Das kapazitive Filter 50 hat die zentrale Öffnung 35, der ein Abschnitt des Kontakt stücks 60 angeordnet ist zum elektrischen und mechanischen Verbinden des Kontaktstücks 60 mit der inneren Weichlotverbindung 55. Das kapazitive Filter 50 ist am bevorzugtesten wenigstens teilweise in der Öffnung 12 angeordnet, so daß die Muffe 10 der mechanischen Verbindung zwischen dem kapazitiven Filter 50 und der Muffe 10 zusätzliche mechanische Festigkeit verleiht. Alternativ könnte das kapazitive Filter 50 außerhalb der Öffnung 12 an der Oberfläche so montiert werden, daß die Seitenwände 14 die äußere Oberfläche 80 des kapa zitiven Filters nicht wenigstens teilweise umgeben oder daß das kapazitive Filter 50 auf der Muffe 10 angeordnet ist. Bei diesen alternativen Ausführungsformen der Erfindung wird je doch im allgemeinen verlangt, daß die äußere Weichlotverbindung 45 eine mechanische und elektrische Brücke zwischen der äußeren Hartlotverbindung 40 und der zweiten Klemme oder Elektrode oder äußeren Oberfläche 80 des kapazitiven Filters 50 bildet.

Bevorzugt ist das kapazitive Filter 50 ein diskoidaler oder scheibenförmiger, mehrschichtiger Keramikkondensator, der eine Ringwulstform mit der zentralen, zylinderförmigen Öffnung 35 hat. Kapazitive Filter, die scheibenförmige, mehrschichtige Keramikkondensatoren bilden, sind besonders geeignet.

Es hat sich gezeigt, daß kapazitive Filter 50, die Barium-Titanat enthalten, besonders gute Ergebnisse erbringen. Andere Typen von Keramikkondensatoren können für das kapazitive Filter 50 verwendet werden, beispielsweise einschichtige Kondensatoren, rechteckige Kon densatoren, quadratische Kondensatoren, elliptische Kondensatoren, ovale Kondensatoren und dgl.

Bevorzugt ist das kapazitive Filter 50 ein scheibenförmiger, mehrschichtiger Keramikkonden sator, der Silberdickfilme, Silber-Palladium-Legierungsdickfilme oder Silber-Palladium- Legierungsdickfilme angeordnet auf der inneren Oberfläche 75 und der äußeren Oberfläche 80 des kapazitiven Filters hat. Diese Dickfilme werden üblicherweise durch den Hersteller des kapazitiven Filters vor dem Versand aufgebracht. Die innere Oberfläche 75 des kapazitiven Filters 50 bildet einen zweiten Anschluß oder zweiten elektrischen Kontakt des kapazitiven Filters.

Die äußere Oberfläche 80 des kapazitiven Filters 50 bildet einen ersten Anschluß oder ersten elektrischen Kontakt des kapazitiven Filters. Wenn die äußere Oberfläche 80 des kapazitiven Filters 50 mit dem Behälter 20 elektrisch verbunden ist und wenn die innere Oberfläche 75 des kapazitiven Filters mit der Schaltungsanordnung oder mit Verbindern außerhalb des Be hälters 20 der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 70 über das Kontaktstück 60 elekt risch verbunden ist, ist das kapazitive Filter 50 zu Signalen parallel geschaltet, die in die Vor richtung 70 eindringen, und ist dadurch in der Lage, elektromagnetische Störung herauszufil tern.

Zwei weitere Metallschichten werden am bevorzugtesten auf der inneren und der äußeren Oberfläche 75 bzw. 80 angeordnet, auf denen Silberdickfilme, Silber-Palladium- Legierungsdickfilme oder Silber-Platin-Legierungsdickfilme angeordnet sind, um die Befesti gung des kapazitiven Filters 50 an der äußeren Weichlotverbindung 45 und der inneren Weichlotverbindung 55 zu gestatten. Erste Schichten von Nickel werden vorzugsweise auf die Dickfilme, welche der inneren Oberfläche 75 und der äußeren Oberfläche 80 überlagert sind, durch Zerstäubung aufgebracht. Danach werden zweite Schichten von Gold vorzugs weise durch Zerstäubung auf die zuvor aufgebrachten Nickelschichten aufgebracht. Die Goldschichten bilden eine Einrichtung zur Weichlötbefestigung des kapazitiven Filters 50 an der inneren Weichlotverbindung 55 und der äußeren Weichlotverbindung 45. Metalle und Le gierungen, bei denen es sich nicht um reines Nickel handelt, können zur Bildung der ersten Schichten verwendet werden. Reines Gold wird zum Herstellen der zweiten Schichten bevor zugt, wobei aber Gold mit variierenden Reinheiten weniger bevorzugt zur Herstellung der zweiten Schichten verwendet werden kann.

Weiter können Gold-, Nickel-, Titan-, Titan-Wolfram-Legierungen, Wolfram-, oder Molybdän metallschichten durch Zerstäubung direkt auf die innere Oberfläche 75 oder auf die äußere Oberfläche 80 aufgetragen werden, ohne daß darauf Dickfilme angeordnet werden.

Bei dem Zerstäubungsschritt wird eine Gleichstrom-Magnetron-Zerstäubungstechnik bevor zugt, wobei aber HF-Zerstäubungstechniken weniger bevorzugt verwendet werden können.

Eine bevorzugte Dicke für die zweiten Schichten, die aus Gold hergestellt werden, beträgt etwa 10000 Angström. Eine bevorzugte Dicke für die ersten Schichten, die aus Nickel herge stellt werden, beträgt etwa 25000 Angström.

Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht einer Ausführungsform einer mehrpoligen Durchführungs baugruppe 5 nach der Erfindung, nachdem diese die Weichlöt- und Hartlötschritte durchlaufen hat. Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils der mehrpoligen Durchführungsbau gruppe 5 nach Fig. 3. Fig. 5 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von Teilen der mehrpoligen Durchführungsbaugruppe 5 nach den Fig. 3 und 4.

In den Fig. 3, 4 und 5 sind mehrere Isolatoren 25, Durchführungsstifte 30 kapazitive Filter 50, Kontaktstücke 60 und andere Bauteile direkt in der Muffe 10 angeordnet. Distanzstücke oder Unterlegscheiben 95 in den Fig. 3 und 4 sind wahlweise vorgesehen und müssen nicht, kön nen aber Teil der Durchführungsbaugruppe 5 sein, wenn der Kopfteil des Durchführungsstiftes 30 geeignet verkürzt ist. Die einstückige, mehrpolige Muffe 10 nach den Fig. 3, 4 und 5 kann durch mehrere separate Muffen ersetzt werden, die in einem Behälter angeordnet und daran befestigt sind. Fig. 4 zeigt die innere Hartlotverbindung 65, die Zwischenhartlotverbindung 15, die äußere Hartlotverbindung 40, die innere Weichlotverbindung 55 und die äußere Weichlot verbindung 45.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische, aufgebrochene Darstellung der inneren Bauteile von einer Ausführungsform der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 70. In Fig. 6 ist die Vorrich tung 70 ein implantierbarer Impulsgenerator. Der implantierbare Impulsgenerator hat einen Batterieabschnitt 98, einen Hybridelektronikabschnitt als innere Schaltungsanordnung 78 und die Durchführungsbaugruppe 5, die alle durch den Behälter 20 umschlossen sind. Leitermate rialien für die Durchführungsbaugruppe 5 werden am bevorzugtesten auf der Basis ihrer be kannten Stabilität, die sie haben, wenn sie mit Körperflüssigkeiten in Kontakt sind, ausge wählt. Die Durchführungsbaugruppe 5 kann eine oder mehrere Durchführungen umfassen und bildet einen hermetischen Verschluß für die Vorrichtung 70. Fig. 7 zeigt eine Quer schnittansicht der implantierbaren medizinischen Vorrichtung 70 nach Fig. 6.

In dem Hartlötschritt müssen die Metalle oder Legierungen, welche zum Bilden der Hartlot verbindungen 15, 40 und 65 verwendet werden, auf eine Temperatur erhitzt werden, die etwa 500 Grad Celsius übersteigt. In dem Hartlötschritt müssen die Metalle oder Legierungen, welche zum Bilden der Weichlotverbindungen 45 und 55 verwendet werden, auf eine Tempe ratur erhitzt werden, die etwa 500 Grad Celsius nicht übersteigt.

Bevorzugt erfolgt der Hartlötschritt bei Spitzentemperaturen von etwa 1090 Grad Celsius, wo bei die Durchführungsbaugruppe 5 für etwa 40 Sekunden auf dieser Spitzentemperatur gehalten und geglüht wird, anschließend an eine bevorzugte Aufheizzeitspanne von etwa 1 Stunde, während welcher Zeit die Durchführungsbaugruppe 5 von Raumtemperatur auf die Spitzentemperatur gebracht wird. Darüber hinaus wird bevorzugt, daß die Durchführungs baugruppe 5 bei einer Temperatur von etwa 1050 Grad Celsius für etwa 2 Minuten geglüht wird, um die Temperaturen in einem Hartlötofen und in einer Graphitspannvorrichtung, in der die Durchführungsbaugruppe 5 während des Hartlötschrittes gehalten wird, zu stabilisieren.

Eine bevorzugte Abkühlzeitspanne, die sich an die Spitzentemperaturhartlötzeitspanne an schließt, beträgt ebenfalls etwa eine Stunde. Die bevorzugten Aufwärm- und Abkühlzeitspan nen des Hartlötschrittes liegen in einem Bereich zwischen 20 Minuten und 6 Stunden. Die Spitzentemperatur des Hartlötschrittes liegt am bevorzugtesten etwa 50 Grad Celsius über der Schmelztemperatur des gewählten Hartmetalls oder der gewählten Hartlötlegierung, kann aber bis zu der Schmelztemperatur des gewählten Hartlötmetalls oder der gewählten Hartlöt legierung herunterreichen.

Bevorzugt wird der Hartlötschritt in einem Vakuum oder in einer inerten Atmosphäre ausge führt. Wenn ein Vakuum bei dem Hartlötschritt verwendet wird, werden Drücke von weniger als etwa 8 × 10^-5 Torr bevorzugt, bevor das Hartlöten eingeleitet wird. Weniger bevorzugt kann wegen der resultierenden übermäßigen Oxidation des Durchführungsstiftes 30 und der Muffe 10 der Hartlötschritt in Luft oder in anderer nichtinerter Atmosphäre ausgeführt werden.

Bevorzugt wird der Weichlötschritt bei Spitzentemperaturen von etwa 275 Grad Celsuis aus geführt, wobei die Durchführungsbaugruppe 5 im Anschluß an eine bevorzugte Aufheizzeit spanne von etwa 5 Minuten, während welcher Zeit die Durchführungsbaugruppe 5 von Raumtemperatur auf die Spitzentemperatur gebracht wird, für etwa 30 Sekunden auf dieser Spitzentemperatur gehalten wird. Bevorzugte Aufwärm- und Abkühlgeschwindigkeiten betra gen etwa 5 Grad pro Sekunde. Ein Widerstandserwärmungsweichlötverfahren wird bevor zugt.

Bevorzugt wird vor dem Einleiten des Weichlötens die Luft aus einer Weichlötkammer durch eine kombinierte Vakuum-Rückfüll-Auslaßprozedur entfernt. Zuerst wird ein Vakuum von et wa 762 mm Hg aufgebaut. Dann wird die Kammer mit Stickstoff rückgefüllt, bis ein Überdruck von etwa 0,69 bar erreicht ist. Schließlich wird das Stickstoffgas aus der Weichlötkammer abgesaugt, bis Atmosphären- oder Umgebungsdrücke erreicht sind. Anschließend wird die vorstehende Vakuum-Rückfüll-Auslaßprozedur mehrmals wiederholt, mit anschließendem Füllen der Weichlötkammer mit Stickstoff, wobei der Stickstoff ausgestoßen wird, bis ein Ü berdruck von etwa 0,345 bar erreicht ist, und die Weichlötkammer wird auf diesem Druck gehalten.

Eine bevorzugte Abkühlzeitspanne anschließend an die Spitzentemperaturweichlötzeitspanne beträgt etwa 5 Minuten. Bevorzugte Aufwärm- und Abkühlzeitspannen des Weichlötschrittes können von 20 Sekunden bis 10 Minuten reichen. Die Spitzentemperatur des Weichlötschrit tes liegt am bevorzugtesten etwa 75 Grad Celsuis über der Schmelztemperatur des gewähl ten Weichlötmetalls oder der gewählten Weitlötlegierung, kann aber bis herunter zu der Schmelztemperatur des gewählten Weichlötmetalls oder der gewählten Weichlötlegierung reichen.

Bevorzugt wird der Weichlötschritt in einem Vakuum, in einer Stickstoffatmosphäre oder in einer anderen inerten Atmosphäre ausgeführt. Weniger bevorzugt und unter der Vorausset zung, daß in dem Weichlötschritt Flußmittel verwendet wird, kann der Weichlötschritt in Luft oder in anderer nichtinerter Atmosphäre ausgeführt werden.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eines Lötverfahrens. In einem Schritt 91 werden die Muffe 10, der Durchführungsstift 30, der Isolator 25 und Hartlotverbindungsvorformlinge, die der inneren Hartlotverbindung 65, der Zwischenhartlotverbindung 15 und der äußeren Hartlotverbindung 40 entsprechen, bereitgestellt. In einem Schritt 92 werden die vorgenannten Bauteile in einer Hartlötspannvorrichtung und am bevorzugtesten in einer Graphithartlötspannvorrichtung zu sammengebaut. Anschließend werden in einem Hartlötschritt 93 die Muffe 10, der Durchfüh rungsstift 30, der Isolator 25 und die Hartlotverbindungsvorformlinge, welche der inneren Hartlotverbindung 65, der Zwischenhartlotverbindung 15 und der äußeren Hartlatverbindung 40 entsprechen, im zusammengebauten Zustand auf eine Hartlöttemperatur, die 500 Grad Celsius übersteigt, erhitzt. Anschließend an den Hartlötschritt 93 werden in einem Schritt 94 das kapazitive Filter 50, das Kontaktstück 60 und Weichlötvorformlinge, welche der inneren Weichlotverbindung 55 und der äußeren Weichlotverbindung 45 entsprechen, der hartgelöte ten Durchführungsbaugruppe hinzugefügt. Die vorgenannten Bauteile und die hartgelötete Durchführungsbaugruppe werden in einem Weichlötschritt 95 auf eine Temperatur, die niedri ger als oder gleich 500 Grad Celsuis ist, erhitzt.

Fig. 9 zeigt drei Diagramme von Nebenschlußverlustdaten aufgrund von elektromagnetischer Störung, die mit mehreren Ausführungsformen der Durchführungsbaugruppe nach der Erfin dung erzielt worden sind, welche in herkömmlichen Herzschrittmachern angeordnet waren. Der Nebenschlußverlust ist ein Maß für die Dämpfung von unerwünschten Signalen wie sol chen aufgrund von elektromagnetischer Störung. Der Nebenschlußverlust wurde unter Ver wendung eines Spektralanalysators gemessen, der Wechselstromsignale erzeugte, die Fre quenzen hatten, welche von 0 bis 2,9 Gigahertz reichten. Die Analysatorausgangssignale wurden über ein erstes Kabel an die DurchführungsDurchführungsstifte 30 angelegt. Der A nalysator empfing Eingangssignale über ein zweites Kabel an dem Kontaktstück 60. Der Ne benschlußverlust ist folgendermaßen definiert:

wobei E₁ = Ausgangsspannung mit Durchführungsbaugruppe in der Schaltung
E₂ = Ausgangsspannung ohne Durchführungsbaugruppe in der Schaltung.

Die Nebenschlußverlustkurven nach Fig. 9 wurden erzeugt, indem Testfrequenzen zwischen 0 und 2,9 Gigahertz durchlaufen wurden und gleichzeitig der Nebenschlußverlust gemessen wurde. Fig. 9 zeigt, daß die Durchführungsbaugruppe nach der Erfindung elektromagnetische Störung beträchtlich dämpft.

Es sind oben zwar nur einige exemplarische Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben worden, jedoch können zum Beispiel die innere Weichlotverbindung 55, die äu ßere Weichlotverbindung 45 und die äußere Hartlotverbindung 80 durch ein elektrisch leitfähi ges Polymer wie z. B. ein Silberflocken enthaltendes Polyimid oder geeignetes Epoxy ersetzt werden.

Der Einsatzbereich der Durchführungsbaugruppe nach der Erfindung beschränkt sich nicht auf Herzschrittmacher, Überwachungs- oder Erfassungszwecke, sondern erstreckt sich auch auf Defibrillation, Kardialabbildung und andere medizinische Zwecke und Anwendungen bei medizinischen Vorrichtungen und Verfahren. Der Einsatzbereich beschränkt sich auch nicht auf Anwendungsfälle, in denen ein menschliches Herz erfaßt, überwacht, frequenzgesteuert oder defibrilliert wird, sondern beinhaltet ähnliche Anwendungsfälle bei Säugetieren und Säu getierorganen.

Claims

1. Durchführungsbaugruppe (5) für eine implantierbare medizinische Vorrichtung (70), mit:
einer elektrisch leitfähigen Muffe (10) mit einer von Seitenwänden (14) be grenzten Öffnung (12),
einem in der Öffnung (12) der Muffe (14) angeordneten Isolator (25) zum Her stellen einer Isolierung zwischen einem Durchführungsstromweg und der Muffe (10),
einem Durchführungsstift (30), der Teil des Durchführungsstromweges ist, und
einem kapazitiven Filter (50) mit einer zentralen Öffnung (35), einer einen ersten Anschluss bildenden äußeren Oberfläche (80) und einer einen zweiten Anschluss bildenden inneren Oberfläche (75),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchführungsstromweg ferner ein Kontaktstück (60) umfasst, das auf dem Filter (50) angeordnet ist und einen sich in die zentrale Öffnung (35) des Filters (50) erstreckenden Abschnitt aufweist,
dass das Kontaktstück (60) mit dem zweiten Anschluss des Filters (50) und dem Durchführungsstift (30) durch eine innere Lotverbindung (55, 65) verbunden ist und dass der erste Anschluss des Filters (50) mit der Muffe (10) durch eine äußere Lot verbindung (40, 45) verbunden ist.

2. Durchführungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äuße re Lotverbindung (40, 45) eine äußere Hartlotverbindung (40) und eine zwischen der Muffe (10) und der äußeren Hartlotverbindung (40) angeordnete äußere Weichlotver bindung (45) umfasst.

3. Durchführungsbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Lotverbindung (55, 65) eine innere Hartlotverbindung (65) mit dem Durchführungsstift (30) und eine zwischen der inneren Hartlotverbindung (65) und dem zweiten Anschluß des Filters (50) angeordnete innere Weichlotverbindung (55) umfasst.

4. Durchführungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass das Filter (50) teilweise in der Öffnung (12) der Muffe (10) angeordnet ist.

5. Durchführungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass eine hermetische Abdichtung zwischen der Muffe (10) und dem Filter (50) wenigstens durch die äußere Lotverbindung (40, 45) gebildet ist.

6. Durchführungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, dass eine hermetische Abdichtung zwischen dem Isolator (25) und dem Durch führungsstift (30) durch die innere Lotverbindung (55, 65) gebildet ist.

7. Durchführungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass eine hermetische Abdichtung zwischen dem Isolator (25) und der Öffnung (12) der Muffe (10) durch eine Zwischenhartlotverbindung (15) gebildet ist.