FR3010648A1 - Procede de realisation d'un boitier hermetique destine a l'encapsulation d'un dispositif implantable et boitier correspondant. - Google Patents

Abstract

Procédé de réalisation d'un boîtier hermétique fin comprenant les étapes suivantes : (a) fournir un premier élément (31) dans lequel est réalisé un évidement (32), (b) former un joint de brasage (33) dans ledit évidement (32), ledit joint étant au moins partiellement intégré dans ledit évidement, (c) mettre en regard dudit premier élément et dudit joint un deuxième élément (41), (d) former un premier joint hermétique (51) entre les premier et deuxième éléments pour les assembler et former un ensemble, (e) superposer audit ensemble un couvercle (61), (f) former un deuxième joint hermétique (62) entre ledit ensemble et ledit couvercle.

Description

PROCEDE DE REALISATION D'UN BOITIER HERMETIQUE DESTINE A L'ENCAPSULATION D'UN DISPOSITIF IMPLANTABLE ET BOITIER CORRESPONDANT.

L'invention concerne un procédé de réalisation d'un boîtier hermétique notamment destiné à l'encapsulation d'un dispositif et plus particulièrement d'un dispositif médical implantable. L'invention concerne également un tel boîtier hermétique. Avec l'allongement de la durée de vie et l'augmentation du nombre de personnes atteintes de maladies neurodégénératives, l'utilisation de neurostimulateurs en remplacement ou en complément de traitements médicamenteux est de plus en plus adoptée par les praticiens. A l'instar d'autres dispositifs biomédicaux implantables tels que les stimulateurs cardiaques, les défibrillateurs cardiaques, les moniteurs cardiaques, les pompes ou les capteurs biomédicaux, les dispositifs de neurostimulation sont composés d'une batterie et d'un ensemble de composants électroniques encapsulés dans un boîtier métallique (généralement en titane) biocompatible. En plus du caractère biocompatible, le boîtier assurant l'encapsulation des différents composants du neurostimulateur doit être hermétique afin d'éviter tout contact entre les composants et les tissus ou fluides biologiques. Les neurostimulateurs actuellement utilisés présentent une épaisseur comprise entre 0.5cm et 1cm pour un volume compris ente 15 cm3 25 et 30 cm3. Un tel volume limite considérablement les lieux d'implantation au sein du corps humain de ces dispositifs. Afin d'adresser de nouvelles zones d'implantation et de s'approcher au plus près des zones à stimuler électriquement, le volume 30 occupé par les neurostimulateurs doit être réduit. Pour ce faire, différentes solutions d'encapsulation hermétique et biocompatible ont pu être proposées dans la littérature comme alternative au boîtier en titane classiquement utilisé.

Ainsi, le brevet US- 5 750 926 de Schulman et al. décrit un boîtier assurant l'encapsulation des différents composants nécessaires au bon fonctionnement d'un neurostimulateur. Il est obtenu en fixant un couvercle métallique à un substrat isolant. La forme du couvercle métallique a été choisie de telle sorte qu'une fois fixée au substrat isolant, le couvercle métallique forme une cavité permettant d'accueillir l'ensemble des composants du neurostimulateur. Deux étapes sont nécessaires pour assurer l'herméticité du boîtier : la première étape prévoit la formation d'un premier joint hermétique entre un cadre métallique et le substrat isolant, ce joint pouvant être obtenu par différentes méthodes comme par exemple le soudage diffusion ou encore le brasage. La deuxième étape permet de réaliser un second joint hermétique par soudage localisé (par soudage laser par exemple) entre le cadre métallique et le couvercle métallique. La figure 1 décrit un cas général de réalisation d'un boîtier fin conforme à l'état de la technique. Deux étapes principales sont nécessaires pour obtenir ce boîtier. La première étape consiste en la réalisation d'un demi-boîtier obtenu par brasage d'un substrat 11 en un matériau isolant (céramique par exemple) et d'un cadre 12 en matériau métallique (en titane par exemple), via un joint de brasage 13. Cette étape de brasage a pour but de sceller hermétiquement le substrat avec le cadre 12. La seconde étape permet de sceller hermétiquement le couvercle métallique 14 avec le cadre 12 par soudage laser localisé au niveau de la jonction entre le couvercle métallique 14 et le cadre 12. En pratique, il s'avère difficile de réduire l'épaisseur du dispositif après encapsulation sous la barre des 1 mm. L'objet de l'invention est de réduire encore l'épaisseur des boîtiers d'encapsulation de façon à les implanter au plus près des zones à 30 stimuler électriquement, sans compromettre leur tenue mécanique. En effet, une implantation au plus près des zones à stimuler permettrait notamment d'éviter l'utilisation de longues sondes-électrodes. De telles sondes sont par exemple utilisées pour relier un boîtier implanté dans la poitrine d'un patient à une zone située dans la tête et elles présentent des risques de rupture au niveau du cou. Ainsi, l'invention concerne un procédé de réalisation d'un boîtier hermétique fin comprenant les étapes suivantes : (a) fournir un premier élément dans lequel est réalisé un évidement, (b) former un joint de brasage dans ledit évidement, ledit joint étant au moins partiellement intégré dans ledit évidement, (c) mettre en regard dudit premier élément et dudit joint un deuxième élément, (d) former un premier joint hermétique entre les premier et deuxième éléments pour les assembler et former un ensemble, (e) superposer audit ensemble un couvercle, (f) former un deuxième joint hermétique entre ledit ensemble et ledit couvercle.

L'intégration au moins partielle du joint de brasage dans l'épaisseur du substrat permet de diminuer l'impact de l'épaisseur de ce joint sur l'épaisseur totale du boîtier. L'épaisseur du boîtier est ainsi diminuée, sans modifier sa tenue mécanique.

Dans une première variante de mise en oeuvre du procédé, le joint de brasage est partiellement intégré dans ledit évidement, le deuxième élément étant alors plan. Dans une deuxième variante de mise en oeuvre, le joint de brasage est totalement intégré dans ledit évidement, le deuxième élément comportant une première partie en saillie destinée à pénétrer dans l'évidement lors de l'étape (c) pour venir en contact avec ledit joint de brasage. Le premier élément peut être un substrat en forme de feuille, le deuxième élément étant alors un cadre métallique. Le premier élément peut 30 également être un cadre métallique, le deuxième élément étant alors un substrat en forme de feuille.

De façon préférée, le cadre métallique comporte une deuxième partie en saillie, sur sa face opposée à celle destinée à venir en contact avec le joint de brasage. Dans ce cas, le couvercle présente avantageusement une rainure dans laquelle est insérée la deuxième partie en saillie, lors de l'étape (e). Ceci permet un alignement aisé et précis entre le couvercle et le cadre métallique. Ceci permet d'éliminer tout impact de cette variante sur l'épaisseur du boîtier obtenu par le procédé selon l'invention.

De façon avantageuse, lors de l'étape (a), est également réalisée une cavité dans le substrat. Ceci permet d'obtenir un boîtier présentant une cavité plus importante pour l'encapsulation de composants. De façon avantageuse, lors de l'étape (b), le joint de brasage 15 est réalisé sous forme d'une couche mince recouvrant les parois de l'évidement. Ceci permet d'améliorer la tenue mécanique du premier joint hermétique qui sera obtenu lors de l'étape (d), le joint recouvrant alors l'ensemble des parois de l'évidement. 20 L'invention concerne également un procédé d'encapsulation d'un dispositif consistant à mettre en oeuvre le procédé de réalisation d'un boîtier hermétique selon l'invention et à monter au moins un composant dudit dispositif à encapsuler sur ledit premier élément, après l'étape (b). L'invention concerne également un boîtier hermétique 25 comprenant : un premier élément comportant un évidement, un deuxième élément relié hermétiquement au premier élément par un premier joint, au moins partiellement intégré dans ledit évidement et un couvercle relié hermétiquement au premier ou au deuxième élément par 30 un deuxième joint. Dans une première variante de réalisation, le deuxième élément est plan.

Dans une deuxième variante de réalisation, le deuxième élément comporte une première partie en saillie introduite dans ledit évidement. Le premier élément peut être un substrat en forme de feuille, 5 le deuxième élément étant alors un cadre métallique. Le premier élément peut également être un cadre métallique, le deuxième élément étant alors un substrat en forme de feuille. De façon préférée, le cadre métallique comporte une deuxième partie en saillie en contact avec le couvercle. lo Le couvercle présente alors avantageusement une rainure dans laquelle est insérée la deuxième partie en saillie. De façon préférée, le substrat comporte une cavité en regard du couvercle. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages 15 et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés, sur lesquels : la figure 2 (2A-2B) illustre une première étape du procédé selon l'invention dans laquelle le substrat du dispositif d'encapsulation est mis en forme 20 pour réaliser une gravure, la figure 3 est une vue en coupe illustrant une deuxième étape du procédé selon l'invention dans laquelle un joint de brasage est déposé dans la gravure du substrat, la figure 4 est une vue en coupe illustrant une troisième étape du procédé 25 selon l'invention dans laquelle un cadre métallique est relié au substrat par brasure, la figure 5 est une vue en coupe illustrant une quatrième étape du procédé selon l'invention dans laquelle un couvercle métallique est scellé sur le cadre métallique, 30 la figure 6 est une vue en coupe illustrant une variante de mise en oeuvre des deuxième et troisième étapes du procédé selon l'invention, la figure 7 est une vue en coupe illustrant une autre variante de mise en oeuvre des deuxième et troisième étapes du procédé selon l'invention, - la figure 8 est une vue en coupe illustrant une variante de mise en oeuvre de la quatrième étape du procédé selon l'invention, la figure 9 est une vue en coupe illustrant une autre variante de mise en oeuvre du procédé combinant les variantes illustrées aux figures 6 et 8, la figure 10 est une vue en coupe partielle illustrant une variante de mise en oeuvre de la deuxième étape du procédé selon l'invention, la figure 11 est une vue en coupe illustrant une variante de mise en oeuvre des première, deuxième et troisième étapes du procédé selon l'invention, la figure 12 est une vue en coupe illustrant une variante de mise en oeuvre de la quatrième étape du procédé selon l'invention, et la figure 13 est une vue en coupe illustrant une variante de mise en oeuvre de la première étape du procédé selon l'invention. Les figures 2 à 5 illustrent les différentes étapes de mise en oeuvre d'un exemple de procédé selon l'invention permettant d'obtenir un boîtier encapsulant des composants et dont l'épaisseur est réduite, grâce à une diminution de l'impact de l'épaisseur du joint de brasage sur l'épaisseur totale du boîtier. La figure 2A est une vue en coupe du substrat 21 avant et après mise en forme (texturation) et la figure 2B présente le substrat illustré à 20 la figure 2A, mais vu de dessus. Le substrat 21 est avantageusement une pièce en céramique, de préférence en alumine A1203 ou en zircone ZrO2 stabilisée à l'oxyde d'yttrium Y203. Le substrat 21 peut se présenter sous la forme d'une plaque 25 ou d'une feuille, de forme carrée comme représenté sur la figure 2, de forme circulaire, ou de toutes autres formes dans lesquelles ce matériau peut être réalisé. Cette plaque ou feuille peut être réalisée par des procédés de coulage en bande à partir d'une suspension de coulage ou barbotine 30 contenant plusieurs constituants : de la poudre du matériau de base (de l'Al203 par exemple), des solvants, des liants et divers additifs. Ainsi, après coulage en bande de la barbotine, on obtient une plaque ou une feuille de « céramique crue ».

L'épaisseur du substrat 21 avant frittage (« céramique crue ») est comprise entre 10 pm et 1 mm, avantageusement entre 20 pm et 150 pm, préférentiellement de l'ordre de 100 pm. Dans son état « cru », le substrat 21 est extrêmement facile à 5 mettre en forme (texturer). Cette propriété ainsi que les moyens nécessaires pour y parvenir sont bien connus de l'homme de l'art et on pourra notamment citer l'utilisation de lasers de gravure ou de marquage. On pourra notamment citer l'utilisation d'un laser de type Nd :YAG permettant aussi bien la gravure et le marquage de pièces en céramiques que de pièces métalliques. 10 Ainsi comme illustré sur la figure 2, le substrat est gravé à l'aide d'un laser sur une partie de son épaisseur pour former une rainure ou un évidement 22. Comme l'illustre la figure 2B, cette rainure présente également une forme carrée. 15 De façon générale, cet évidement est conformé selon une courbe fermée. Cette courbe est inscrite dans la périphérie du substrat et, de préférence, homothétique de cette périphérie. La profondeur de la rainure 22 va dépendre de l'épaisseur du substrat 21. En effet, afin de ne pas trop fragiliser le substrat 21, la profondeur 20 de la rainure 22 devra être comprise entre 5% et 80% de l'épaisseur totale du substrat, préférentiellement 50%. Ainsi, pour substrat 21 d'une épaisseur de 100 pm, la profondeur de la rainure 22 sera comprise entre 5 pm et 80 pm, préférentiellement 50 pm. 25 La largeur de la rainure 22 va dépendre de la largeur du joint de brasage 33 utilisé pour l'étape de brasure. Une fois la gravure 22 réalisée, un recuit de frittage est effectué afin d'éliminer les composants organiques présents dans la « céramique crue » et de densifier le matériau. 30 Ce recuit de frittage peut être effectué sous différentes atmosphères gazeuses, on pourra notamment effectuer ce recuit de frittage sous air.

Les températures nécessaires au frittage de la « céramique crue » vont dépendre du matériau et seront comprises entre 1200°C et 1700°C, préférentiellement 1500°C. Des rampes de monté en température relativement lente comprise entre 0.1°C/minute et 5°C/min, préférentiellement 1°C/min, devront être utilisées de façon à permettre l'évacuation totale des composants organiques avant d'atteindre le palier de température à laquelle le recuit de frittage aura lieu. Au cours du recuit de frittage, on assiste à une diminution des dimensions du substrat selon les trois axes de l'espace d'environ 20%.

Ainsi un substrat en « céramique crue » d'épaisseur de 100 pm, aura après recuit de frittage une épaisseur d'environ 80 pm, de même une fois le recuit de frittage effectué l'épaisseur ainsi que la largeur de la rainure auront diminué d'environ 20%. Il est à noter qu'une mise en forme (texturation) de la céramique peut également être réalisée après frittage de la céramique crue. La figure 3 illustre un substrat 31 après mise en forme et recuit de frittage et formation d'un joint de brasage 33 dans la rainure 32. Sur la figure 3, le joint de brasage 33 est intégré de façon partielle dans le substrat 31 puisque le joint remplit la gravure et se trouve en saillie par rapport à la surface 34 du substrat qui est gravée. Il peut également affleurer au niveau de la surface du substrat. D'autres modes de réalisation possibles sont décrits dans la suite de la description. Le joint de brasage 33 pourra être de nature chimique très diverse, en fonction de l'application visée. Dans le cadre d'une application biomédicale implantable, un des points clés est la biocompatibilité du joint de brasage 33. On pourra par exemple citer l'utilisation d'un joint en un matériau à base de titane et de nickel, connu sous l'appellation commerciale TiNi50 ou l'utilisation d'un joint à 30 base de nickel pur. On pourra par exemple se référer au document de Jiang « Development of ceramic to metal package for Bion microstimulator » - 2005 qui décrit la nature et les propriétés physico-chimiques de ce type de joint de brasage ou d'autres types de joint potentiellement utilisables dans le domaine des dispositifs biomédicaux implantables. L'épaisseur du joint de brasage 33 dépendra à la fois de la profondeur de la rainure 32 et de l'épaisseur du substrat 31.

Si l'on prend l'exemple d'un substrat 31 d'une épaisseur de 80 pm et d'une rainure 32 d'une profondeur de 40 pm (correspondant à 50% de l'épaisseur de la céramique 31), on pourra utiliser un joint de brasage 33 d'une épaisseur de 50 pm. Plus généralement, l'épaisseur du joint de brasage 33 pourra 10 être comprise entre 0.1 pm et 500 pm. Le joint de brasage 33 pourra se présenter sous la forme d'un cadre massif dans le sens où il pourra être disposé manuellement ou de façon automatique avec un équipement automatisé. On définira un joint comme massif en opposition à un joint sous forme de couche mince. Un joint de 15 brasage 33 sous la forme d'une couche mince (d'épaisseur comprise entre 0.1 pm et 5 pm), obtenu à partir de différentes techniques de dépôts de couches minces, est décrit dans la suite de la description. Il est à noter que le joint de brasage 33 pourra être mis en place avant le recuit de frittage du substrat 21 en céramique. 20 Ce joint de brasage 33 pourra se présenter sous la forme d'un cadre d'une épaisseur donnée mais pourra également se présenter sous la forme d'une pâte déposée dans la rainure 22 par des méthodes de dépôts en voie humide telle que la sérigraphie ou le jet d'encre. Le fait d'ajouter le joint de brasage 33 avant l'étape de frittage permettra de renforcer la tenue 25 mécanique de la rainure 32 après le recuit de frittage. Comme illustré sur la figure 4, un cadre métallique 41 est ensuite mis en contact avec le joint de brasage 33 disposé partiellement dans la rainure 32 du substrat 31. Le cadre 41 présente une forme similaire à celle du substrat, 30 donc ici une forme carrée. La figure 4 montre que le cadre 41 est plan. Il est réalisé en métal. Le cadre 41 comprend une paroi externe 410 et une paroi interne 411, la paroi extérieure étant positionnée au niveau du périmètre du substrat 31, tandis que la paroi intérieure est positionnée à l'intérieur de ce périmètre de façon à venir en contact avec le joint 33. L'ensemble obtenu et illustré à la figure 4 est ensuite brasé à l'aide d'un four de brasage afin de réaliser la brasure 51 entre le substrat 31 et le cadre métallique 41 à l'aide du joint de brasage 33. On pourra se référer au document de Jiang « Development of ceramic to metal package for Bion microstimulator » - 2005 qui décrit comment réaliser une brasure entre un substrat isolant de type céramique et une pièce métallique.

Si l'on prend l'exemple d'un joint de brasage 33 à base de TiNi50, le recuit de brasage pourra s'effectuer entre 960°C et 1200°C, préférentiellement 1035°C. Avantageusement, des éléments, en particulier des composants électroniques, à encapsuler dans le boîtier selon l'invention seront positionnés sur le substrat après la formation de la brasure 51, réalisant un joint hermétique entre le cadre métallique 41 et le substrat 31. En effet, la formation du joint 33 implique une étape dans un four à haute température, ce qui est susceptible de dégrader les éléments à encapsuler.

La figure 5 illustre une dernière étape du procédé selon l'invention dans laquelle un couvercle métallique 61 est scellé hermétiquement au cadre métallique 41. Ce couvercle métallique 61 est réalisé de préférence en titane et consiste en une plaque, ici de forme carrée. De façon générale, il présente une forme et des dimensions adaptées pour recouvrir le cadre 41. Ainsi, le couvercle 61 est mis en contact avec le cadre métallique 41 et une soudure 62 est réalisée entre le couvercle 61 et le cadre 41, sur la périphérie extérieure de cet empilement. Une méthode connue de l'homme de l'art pour sceller hermétiquement deux pièces métalliques est le soudage par faisceau laser localisé. Les flèches représentées sur la figure 5 indiquent le sens et la localisation du faisceau laser qui permet de réaliser la soudure sans métal d'apport.

Dans le mode de réalisation particulier illustré à la figure 5, la soudure 62 sera spatialement décalée par rapport à la brasure 51 tout en étant au moins partiellement incluse dans le périmètre du substrat 31. Ceci permettra notamment à des brasures 51 dont l'épaisseur est faible (1 pm-100 pm) de ne pas être détériorées par le faisceau laser comme cela pourrait être le cas si la brasure 51 et le site de soudure laser se retrouvait sur un même axe vertical. Le boîtier hermétique obtenu et illustré à la figure 5 présente une épaisseur inférieure à celle des boîtiers classiques puisque le joint de brasage se situe en partie dans l'évidement 32 réalisé dans le substrat. L'impact de l'épaisseur du joint de brasage sur l'épaisseur du boîtier est donc réduit. De façon générale, l'épaisseur des boîtiers obtenus est comprise entre 0,1 mm et 3 mm.

La figure 6 illustre une variante des étapes du procédé illustrées aux figures 3 et 4 permettant de réduire encore l'impact de l'épaisseur du joint de brasage. Dans cette variante, le joint de brasage 33 est totalement intégré dans le substrat 31.

Ainsi, le joint 33 ne remplit que partiellement la rainure 32 réalisée dans le substrat. Cependant, afin de pouvoir braser le substrat 31 au cadre métallique 71, celui-ci doit présenter une structure particulière (convexe) comme représentée sur la figure 6 afin d'être en contact avec le joint de 25 brasage 33. Ainsi, le cadre 71 présente, comme le cadre 41, une partie 71a plane et carrée et, en saillie sur la partie 71a, un épaulement 71b destiné à pénétrer dans la rainure 32 pour venir en contact avec le joint 33. Cette partie en saillie 71b se termine sur la paroi interne 711 du cadre 71. 30 Cette partie en saillie 71b forme une courbe fermée, similaire à celle de l'évidement 32. Sa largeur est cependant légèrement inférieure à celle de l'évidement pour pouvoir pénétrer dans l'évidement. De plus, son épaisseur est suffisante pour venir en contact avec le joint 33.

Cette structure présente deux avantages. Le premier avantage est de supprimer totalement l'impact de l'épaisseur du joint de brasage 33 sur l'épaisseur totale du boîtier qui sera obtenu après l'assemblage du couvercle 61.

Le second avantage est d'avoir localement une surépaisseur de métal qui peut s'avérer utile en cas de diffusion d'un ou de plusieurs éléments composant le joint de brasure 33 au sein du cadre métallique 71. En effet, si l'on prend le cas particulier d'un joint de brasage 33 à base de Ni ou de TiNi50 et d'un cadre métallique 71 à base de titane, il est connu que le Ni peut diffuser sur plusieurs dizaines de microns au sein du titane. Ainsi, si l'épaisseur du cadre métallique est insuffisante et que le nickel diffuse jusqu'à l'extrémité opposée à celle où a lieu la brasure, il y a des risques de braser le porte-substrat (non représenté sur le schéma de la figure 6) servant entre autres à appliquer une certaine force sur l'échantillon au cours de la brasure. Ainsi, ce mode de réalisation permet de s'affranchir de ce problème et ce, sans augmenter l'impact de l'épaisseur du cadre métallique 71 sur l'épaisseur finale du boîtier. La figure 7 illustre une autre variante de l'étape du procédé illustré à la figure 4, ayant pour objet de résoudre les problèmes liés à l'alignement entre le couvercle et le cadre métallique. Le joint de brasage 33 est réalisé conformément à la figure 3. Il est donc partiellement intégré dans le substrat 31 et non pas totalement intégré.

Le cadre métallique 81 présente, comme le cadre 41, une partie 81a plane et carrée et, en saillie sur la partie 81a, un épaulement 81c. Cette partie 81c en saillie est située sur la face du cadre 81 qui n'est pas destinée à venir en contact avec le joint 33 et positionnée de façon à être sensiblement en regard de la gravure 32, lorsque le cadre 81 est positionné sur le joint 33. Elle se termine ici sur la paroi interne 811 du cadre 81.

Cette partie en saillie 81c forme de préférence une courbe fermée similaire à celle de l'évidement 32. Sa largeur est de préférence au moins égale à celle de l'évidement 32. Là encore, cette forme particulière du cadre permet d'obtenir 5 localement une surépaisseur de métal qui permet de résoudre les problèmes d'alignement entre le couvercle et le cadre métallique. La figure 8 illustre une variante de l'étape du procédé illustrée à la figure 5 qui est adaptée à la variante illustrée à la figure 7. En effet, la figure 8 montre un couvercle 111 dans lequel est 10 réalisée une rainure 112. Elle présente une forme en négatif de l'épaulement 81c du cadre 81. Ainsi, le couvercle 111 sera déposé sur le cadre 81 en insérant l'épaulement 81c dans la rainure 112. Cette configuration permet donc d'améliorer l'alignement entre 15 le couvercle 111 et le cadre 81. Enfin, cette configuration permet d'éviter que la forme particulière du cadre 81 ait un impact sur l'épaisseur totale du boîtier. Bien entendu, la variante illustrée à la figure 8 peut être également modifiée pour prévoir un joint de brasage 33 complètement intégré 20 dans le support 31. Le cadre doit alors être modifié comme expliqué au regard de la figure 6 pour pouvoir être brasé sur le substrat. La figure 9 illustre ainsi un cadre métallique 121 qui présente une structure en T, avec une partie plane 121a, une partie en saillie 121b 25 destinée à pénétrer dans l'évidement 32 pour venir en contact avec le joint de brasage et une partie en saillie 121c symétrique de la partie 121b par rapport à la partie plane 121a. Cela permet de combiner les avantages de la configuration présentée sur la figure 6 à ceux de la configuration présentée sur la figure 8. 30 Comme évoqué précédemment, le joint de brasage 33 peut être réalisé par des méthodes de dépôts en couches minces. On pourra par exemple citer l'utilisation de la pulvérisation cathodique pour réaliser ce dépôt.

La figure 10 illustre un joint de brasage 91 réalisé sous la forme d'une couche mince, d'une épaisseur typiquement comprise entre 0.1 pm et 5 pm. Un moyen de parvenir à la réalisation d'un tel joint de brasage 91, est de réaliser un dépôt par pulvérisation cathodique du matériau désiré (du nickel par exemple) au travers d'un masque mécanique, afin de ne déposer du matériau qu'au niveau de la rainure 32. Un tel joint présente un double avantage. En effet, non seulement il présente une épaisseur réduite mais de plus, il recouvre l'ensemble des parois de la rainure 32. Ceci conduit à une amélioration de la tenue mécanique de la brasure, une fois le recuit de brasage réalisé. En effet, cela permet de créer une accroche tridimensionnelle entre le substrat 31 et le cadre métallique 41. Ainsi, bien que le joint soit ultrafin, il est possible d'obtenir une tenue mécanique suffisante à l'aide de ce type de configuration. La figure 11 illustre une autre variante dans laquelle une rainure 102 est réalisée dans le cadre métallique 101 et non dans le substrat 31. Ceci permet d'intégrer partiellement le joint de brasage 33 dans le cadre métallique 101.

Le substrat 31 est ensuite mis en contact avec le cadre 101 et l'ensemble est placé dans un four de brasage. Le couvercle 61 peut ensuite être scellé hermétiquement au cadre 101 comme cela a été décrit en référence à la figure 5. A nouveau, on comprend bien l'intérêt de ce genre de structure dans la diminution de l'impact de l'épaisseur du joint de brasage 33 sur l'épaisseur totale du boîtier. Les variantes décrites en relation aux figures 6 à 9 peuvent également être adaptées à cette configuration. La figure 12 illustre une autre variante de l'étape du procédé illustrée notamment à la figure 5 et qui consiste à modifier le couvercle. En effet, un autre moyen de réaliser un boîtier d'épaisseur réduite consiste à utiliser, à la place du couvercle métallique 61 (comme présenté sur la figure 5), un couvercle composé d'un cadre métallique 141 brasé à un substrat isolant 142 par l'intermédiaire d'un joint de brasage 143 comme présenté sur la figure 12. Il est à noter que la structure de la figure 14 peut être adaptée aux différentes configurations décrites précédemment. Ainsi, à la fois le cadre 5 métallique 41 mais également le cadre métallique 141 peuvent être mis en forme (texturés). Cette variante de réalisation permet de réduire la quantité de métal utilisée. Ceci permet d'améliorer la compatibilité d'un tel boîtier avec l'utilisation d'un IRM, en réduisant son échauffement.

10 La figure 13 illustre une autre variante dans laquelle, lors de la première étape du procédé selon l'invention, en plus de la rainure 32, une cavité 151 est réalisée dans le substrat isolant 31. Cette cavité est donc en vis-à-vis du couvercle 61. Ceci permet d'accueillir différents composants devant être 15 encapsulés de façon hermétique comme des composants électroniques par exemple. Cette variante de réalisation peut également être appliquée au couvercle, une cavité étant alors réalisée dans celui-ci. Les signes de référence insérés après les caractéristiques 20 techniques figurant dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et ne sauraient en limiter la portée. 25

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'un boîtier hermétique fin comprenant les étapes suivantes : (a) fournir un premier élément (31 ; 101) dans lequel est réalisé un évidement (32 ; 102), (b) former un joint de brasage (33) dans ledit évidement (32 ; 102), ledit joint étant au moins partiellement intégré dans ledit évidement, (c) mettre en regard dudit premier élément et dudit joint un deuxième élément (41, 71, 81, 121 ; 31), (d) former un premier joint hermétique (51) entre les premier et deuxième éléments pour les assembler et former un ensemble, (e) superposer audit ensemble un couvercle (61, 111), (f) former un deuxième joint hermétique (62) entre ledit ensemble et ledit couvercle.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le joint de brasage (33) est partiellement intégré dans ledit évidement, le deuxième élément étant alors plan (41 ; 31).
3. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le joint de 20 brasage est totalement intégré dans ledit évidement, le deuxième élément (71, 121) comportant une première partie en saillie (71b, 121b) destinée à pénétrer dans l'évidement lors de l'étape (c) pour venir en contact avec ledit joint de brasage.
4. 4. Procédé selon les revendications 1 à 3 dans lequel le 25 premier élément est un substrat (31) en forme de feuille tandis que le deuxième élément est un cadre métallique (41, 71, 81, 121).
5. 5. Procédé selon les revendications 1 à 3, dans lequel le premier élément est un cadre métallique (101) tandis que le deuxième élément est un substrat (31) en forme de feuille. 30
6. 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le cadre métallique (81, 121 ; 101) comporte une deuxième partie en saillie (81c, 121c), sur sa face opposée à celle destinée à venir en contact avec le joint de brasage (33).
7. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le couvercle (111) présente une rainure (112) dans laquelle est insérée la deuxième partie en saillie (81c, 121c), lors de l'étape (e).
8. 8. Procédé selon les revendications 4 à 7, dans lequel, lors de l'étape (a), est également réalisée une cavité (151) dans le substrat (31).
9. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel lors de l'étape (b), le joint de brasage (91) est réalisé sous forme d'une couche mince, recouvrant les parois de l'évidement (32).
10. 10. Procédé d'encapsulation d'un dispositif consistant à 10 mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 9 et à monter au moins un composant dudit dispositif à encapsuler sur ledit premier élément, après l'étape (b).
11. 11. Boîtier hermétique comprenant : un premier élément (31, 101) comportant un évidement (32, 102), 15 un deuxième élément (41, 71, 81, 121 ; 31) relié hermétiquement au premier élément par un premier joint (51), au moins partiellement intégré dans ledit évidement et un couvercle (61, 111) relié hermétiquement au premier ou au deuxième élément par un deuxième joint (62). 20
12. 12. Boîtier hermétique selon la revendication 11, dans lequel le deuxième élément (41 ; 31) est plan.
13. 13. Boîtier hermétique selon la revendication 11, dans lequel le deuxième élément (71, 121) comporte une première partie en saillie (71b, 121b) introduite dans ledit évidement (32). 25
14. 14. Boîtier hermétique selon l'une des revendications 11 à 13, dans lequel le premier élément est un substrat (31) en forme de feuille tandis que le deuxième élément est un cadre métallique (41, 71, 81, 121).
15. 15. Boîtier hermétique selon l'une des revendications 11 à 13, dans lequel le premier élément est un cadre métallique (101) tandis que le 30 deuxième élément est un substrat (31) en forme de feuille.
16. 16. Boîtier hermétique selon l'une des revendications 14 ou 15, dans lequel le cadre métallique (81, 121 ; 101) comporte une deuxième partie en saillie (81c, 121c), en contact avec le couvercle (111).
17. 17. Boîtier hermétique selon la revendication 16, dans lequel le couvercle (111) présente une rainure (112) dans laquelle est insérée la deuxième partie en saillie.
18. 18. Boîtier hermétique selon l'une des revendications 14 à 17, dans lequel le substrat (31) comporte une cavité (151) en regard du couvercle (61).10