JP6063463B2 - 相互接続のために構成されたフィードスルー - Google Patents

Description

本明細書で開示する技術は、全般的には、防壁の反対側にある回路の接続部分に対する電気的インターフェースとして機能するフィードスルーの分野に関する。さらに詳細には、本明細書で開示する技術は、長期間にわたって生体適合性および生体安定性の両方を有するよう選択された物質の組み合わせを用いる同時焼成プロセスにより構築された、埋入可能な医療装置とともに用いるための気密フィードスルーに関する。

１つの実施形態は埋入可能な医療装置のための気密フィードスルーに関し、この密閉フィードスルーは、絶縁体と、絶縁体に一体化された導管と、絶縁体の外部表面に連結されたパッドとを備える。絶縁体は第１物質を含み、導管は導電性である第２物質を含む。パッドは、パッドに連結されたリード線を受容するよう構成される。さらに、パッドは導電性であり、導管に連結される。パッドは第１層と、第１層の少なくとも１部分に重なる第２層と、を備える。

他の実施形態はフィードスルーに関し、このフィードスルーは、絶縁体と、絶縁体を通って延長する導管と、絶縁体の外部上で絶縁体に取り付けられたパッドと、を備える。絶縁体は第１物質を含み、導管は導電性である第２物質を含み、絶縁体を通って電気を伝導するよう構成される。パッドは、パッドに連結されたリード線を受容するよう構成される。さらに、パッドは導電性であり、導管に連結される。パッドは第２物質の第１層と、第１層により絶縁体の第１物質から隔てられた第２層と、を備える。絶縁体、導管、およびパッドは、それらの間に同時焼成結合を有する。なお同時焼成結合はパッドおよび導管を絶縁体に気密にシールする。気密シールは、リード線をパッドに取り付けた後に浸漬耐久性が保持されるよう、生体安定性を有する。

さらに他の実施形態はフィードスルーの製造方法に関し、この方法は、絶縁体を提供することと、パッドの第１層を絶縁体上にプリントすることと、パッドの第２層を第１層上にプリントすることと、を含む。絶縁体は第１物質を含み、絶縁体を通って延長する第２物質を含む導管を有する。第１物質は電気絶縁体であり、第２物質は導電性である。パッドの第１層は導管に重なり、導管に電気的に連結される。第１層は第２物質を含む。この方法は、絶縁体、導管、およびパッドの間の結合がパッドおよび導管を絶縁体に締結および気密にシールするよう、絶縁体、導管、およびパッドを同時焼成することをさらに含む。

代表的な実施形態に係る患者内に埋入された医療装置の概略図である。 代表的な実施形態に係る患者内に埋入された他の医療装置の概略図である。 代表的な実施形態に係るフィードスルーを備える医療装置の１部分の斜視図である。 他の代表的な実施形態に係る医療装置の１部分の分解図である。 図４の医療装置の部分の斜視図である。 図５の線６−６に沿った、図４の医療装置の１部分の断面図である。 図６に示すエリア７に沿った、図４の医療装置の１部分の断面図である。 さらに他の代表的な実施形態に係る医療装置の１部分の斜視図である。 図８に示す線９−９に沿った、図８の医療装置の１部分の断面図である。 代表的な実施形態に係るフィードスルーの斜視図である。 図１０のフィードスルーの上面図である。 図１０のフィードスルーの底面図である。 図４のフィードスルーの側面図および部分断面図（図１１の線１３−１３に沿った）である。 代表的な実施形態に係る伝導性導管と絶縁体との間の境界面の部分的な走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）顕微鏡写真である。 他の代表的な実施形態に係る伝導性導管と絶縁体との間の境界面の断面ＳＥＭ顕微鏡写真である。 代表的な実施形態に係るフィードスルーの導体の斜視図である。 代表的な実施形態に係るフィードスルーの１部分の断面ＳＥＭ顕微鏡写真である。 代表的な実施形態に係るフィードスルーの他の１部分の断面ＳＥＭ顕微鏡写真である。 代表的な実施形態に係るフィードスルーのパッドの上面ＳＥＭ顕微鏡写真である。 代表的な実施形態に係るフィードスルーの部分の一連の断面ＳＥＭ顕微鏡写真および対応する図である。 代表的な実施形態に係るフィードスルーの製造プロセスの斜視図である。

代表的な実施形態を詳細に示す図面を参照する前に、本願が、本明細書で説明されまたはこれらの図面で示される詳細または方法体系に限定されないことを理解されたい。用語が説明目的のためのものであり限定的であるとみなすべきでないことも理解されたい。

図１を参照すると、埋入可能な医療装置１１０（例えばペースメーカまたは除細動器）は基部１１２（例えばパルス生成器、本体）およびリード線１１４を備える。装置１１０は、人間患者１１６または他の患者内に埋入され得る。いくつかの実施形態において、装置１１０は電気パルス（いくつかの実施形態において約７００ボルトのオーダーであり得る）の形態での治療処置を提供するよう構成される。考察される実施形態において、装置１１０またはその変形物は、広範な状態（例えば痛み、失禁、聴覚障害、癲癇およびパーキンソン病を含む運動障害、睡眠時無呼吸、および他の様々な生理学的、心理学的、ならびに情緒的な状態および疾患等）を治療または監視するために用いられ得る。

基部１１２の内部において、装置１１０は、制御回路およびエネルギー貯蔵装置（例えば２次電池、コンデンサ）等の構成品を備え得る。なおこれらの構成品は、生体適合性を有さないもの、また湿潤時には機能不能となるものであり得る。しかし代表的な実施形態によれば、基部１１２は気密にシールされ、生体適合性および生体安定性である物質（例えばチタン、生体適合性コーティング）で作られた外部が基部１１２の内部と基部１１２の外側に存在する患者１１６の体液とを隔離するよう、形成される。いくつかの実施形態において、基部１１２は、生体適合性および生体安定性である物質から形成された、または生体適合性および生体安定性である物質から作られた外部を備える、気密フィードスルー１１８（例えば貫通接続、インターフェース、コネクタ、カップリング）をさらに備える。フィードスルー１１８は、基部１１２の内部から基部１１２の外部への方向の、またはその逆方向の、基部１１２を通る電気伝達を支援する。

例として、埋入可能な医療装置１１０の使用中、基部１１２の内部に存在するコンデンサに蓄えられた電荷が電気パルスの形態で放電され得る。電気パルスはフィードスルー１１８を介して基部１１２の壁部を通って伝送される。次に電気パルスは、リード線１１４の少なくとも１つの近位端１２０により受容され、伝導性経路を介しリード線１１４のうちの少なくとも１本を通って電極１２２へと伝達される。電極１２２はリード線１１４の遠位端に配置され得る。電極１２２は、拍動のパターンを促進するため、拍動を刺激するため、拍動を検出するため、治療を促進するため、またはその他の理由のために、患者１１６の心臓１２４または他の部分（単数または複数）に連結され得る。

いくつかの実施形態において、活動は電極１２２を介して検出され、リード線１１４によりフィードスルー１１８を介して基部１１２内の制御回路に伝達される。検出された活動は装置１１０の動作を管理するためのフィードバックとして制御回路により用いられ得る。さらに他の実施形態において、フィードスルー１１８は、基部１１２内のエネルギー貯蔵装置に電気を伝達（例えば充電または試験）することを支援するためにも用いられ得る。他の実施形態において、バッテリおよびコンデンサの組み合わせをエネルギー貯蔵のために用いるハイブリッドシステム等の他のエネルギー貯蔵装置が用いられ得る。代表的な実施形態によれば、３本以上のリード線がフィードスルー１１８を介して基部１１２の内部に連結され得る。他の実施形態において、単一のリード線が用いられる場合もある（図２に示す装置２１０を参照）。

図２を参照すると、埋入可能な医療装置２１０（例えば電気的刺激装置、神経刺激装置）は患者２１２の神経系および／または器官に影響を与えるよう構成される。装置２１０は例えば患者２１２の腹部２１４、胸部領域、臀部上部、または他部位の皮下ポケット内に埋入され得、装置２１０は特定の療法に関連する刺激信号（例えば電気パルス、周波数、電圧）を提供するようプログラムされ得る。使用中、リード線２１６に一体化された電気接点は、脊柱２１８または頭脳の１部分等の所望の刺激部位に配置される。リード線２１６は基部２２０の外部表面に一体化されたフィードスルー２２２により装置２１０の基部２２０にも接続される。いくつかの考察される実施形態において、フィードスルーは、埋入可能な医療装置（例えば所謂リードレス装置）に取り付けられた電極に対して直接的に、治療を伝達し、および／または信号を送信する。

代表的な実施形態によれば、フィードスルー２２２ならびに基部２２０の外部の他の部分は、埋入可能な医療装置２１０の有効寿命の間は、体液が基部２２０の内部に浸入することを防止するために、ならびに基部２２０内部から体内への漏出を防止するために、気密にシールされ、生体適合性、および生体安定性を有するよう設計される。代表的な実施形態によれば、フィードスルー２２２は気密にシールされ、体内への埋入中は気密シール状態に保持され、それにより、長期にわたって数年単位（例えば少なくとも１年、５年、１０年、２０年、またはそれ以上）の生体安定性を示す。

標準的な試験（例えば気密性および染料浸透のためのインビトロ高加速度浸漬試験等）は、長期にわたって埋入されたフィードスルー１１８および２２２が気密シールおよび生体安定性を保持する能力に関する信頼性の高い指標を提供するために用いられ得る。長期にわたる気密性および／または生体安定性は、フィードスルー２２２を通る高い電気伝導性を保持する一方で、制御された温度（例えば摂氏１２０度、１５０度、２００度、またはそれ以上）および圧力（例えば１．５気圧、３．５気圧）で長期の試験期間（例えば４８時間、７２時間、９６時間、１ヶ月、またはそれ以上）にわたって模擬体液中に浸漬された後に、フィードスルーを通る染料浸透が実質的に生じないことおよびフィードスルーを通る気密シールが実質的に損なわれないことにより示され（すなわち染料透過、ヘリウム漏出、その他が存在しないことにより証明され）得る。他の標準的な試験（例えばヘリウム漏出試験および３点曲げ強さ試験等）も、強度の最小劣化および低ヘリウム漏出率（通常１×１０^−８ａｔｍ−ｃｃ Ｈｅ／秒未満（例えば、５×１０^−９ａｔｍ−ｃｃ Ｈｅ／秒未満））の保持により示され得る、長期にわたる生体安定性を証明し得る。

本明細書では特定の埋入可能な医療装置に関して説明されるが、本明細書で開示する概念は、広範な埋入可能な医療装置（例えばペースメーカ、埋入可能な除細動器、センサ、心筋収縮調節器、電気除細動器、薬剤投与装置、診断記録装置、蝸牛インプラント、および他の装置等）と組み合わせて用いられ得ることを理解されたい。さらに他の考察される実施形態によれば、埋入可能な医療装置以外の装置も本明細書で開示する概念から利益を受け得る。

ここで図３を参照すると、埋入可能な医療装置（例えば図１〜図２に示す埋入可能な医療装置１１０および２１０を参照）の壁部３１０または収容構造体はフィードスルー３１２を備える。フィードスルー３１２は、フィードスルー３１２を受容するよう構成された壁部３１０の凹陥部３１６において壁部３１０の部分３１４（例えばフェルール等）に締結される。壁部３１０は、埋入可能な医療装置の基部（例えば図１〜図２に示す基部１１２および２２０）に対して生体適合性を有し気密シールされた外部を形成するために、他の壁部（単数または複数）に一体化され得る。他の実施形態において、フェルールは凹陥部を含まない。さらに他の実施形態において、フィードスルーはフェルールを用いることなく直接的に壁部に一体化され得る。

代表的な実施形態によれば、フィードスルー３１２は、全般的に非導電性である物質３１８、絶縁体、または誘電体から主に形成される。フィードスルーは略導電性の１つまたは複数の導管３２０（例えば伝導性部材、垂直相互接続部（ビア）、接続経路、経路）をさらに備える。なお導管３２０は略非導電性のフィードスルー３１２の物質３１８を通って延長する。いくつかの考察される実施形態において、導管３２０は物質３１８に一体化されるが物質３１８を通って延長せず、代替的に物質３１８の表面に沿って、または導管３２０と物質３１８の表面との間の中間物質の表面上を、延長する。このようにすると、電気信号は、伝導性導管（例えばビア）または外部パッド同士の間で、または相互に対して横方向に配置された別様に接続する内部および／または外部接点同士の間で、水平方向に伝導され得る。

図４〜図５を参照すると、埋入可能な医療装置１１１０の構成品はフィードスルー１１１２（例えば同時焼成セラミック、モノリス）と、ブレージングのための充填材物質のリング１１１４と、フェルール１１１６と、を備える。埋入可能な医療装置１１１０の組み立て中においては、フィードスルー１１１２がフェルール１１１６の凹陥部１１１８（例えば開口部）に挿入され、次いでリング１１１４がフィードスルー１１１２とフェルール１１１６との間で溶融およびブレージングされる。いくつかの実施形態において、リング１１１４は金のリングであり、フェルール１１１６はチタンから形成される。金およびチタンはいくつかの実施形態において関連する生体適合性特性および関連する溶融温度のために用いられる。いくつかの実施形態において、セラミック絶縁体の側壁部は、絶縁体とフェルールとの間の接合を支援するために、金属（例えばニオビウム、チタン、モリブデン等）または他の生体適合性物質でコーティング（例えば物理気相成長、スパッタリング、電子ビーム蒸着、メッキ、化学気相蒸着等の様々な可能な方法により）される。金属をコーティングすることは、絶縁体とフェルールとを接合するために、事前形成された金リングの付着およびブレージングを支援し得る。他の考察される実施形態において、リングおよびフェルールは異なる物質または物質の組み合わせから形成される。

図６〜図７を参照すると、フィードスルー１１１２は、フィードスルー１１１２の頂部表面と底部表面との間で絶縁体１１２２を通って延長する伝導性導管１１２０（例えばビア）を備える。いくつかの実施形態において、伝導性導管１１２０のうちの少なくとも１つは絶縁体１１２２を部分的に通って延長し、フィードスルー１１１２の側部に対して水平方向に延長する水平導管１１２４（図７）に連結する。他の実施形態において、導管はフィードスルーを完全に（例えば頂部から底部まで）通って延長し、しかも依然として他の本体に水平に連結する。図７において、水平導管１１２４は、フェルール１１１６とフィードスルー１１１２との間でブレージングされたリング１１１４まで延長する。したがって、水平導管１１２４はフィードスルー１１１２のためのグランド面として機能し得る。いくつかの実施形態において、水平導管１１２４を含む伝導性導管１１２０は白金を含む。いくつかの係る実施形態において、水平導管１１２４は未焼成（例えばグリーン）のセラミック物質の層上にプリントされ、他の伝導性導管１１２０および絶縁体１１２４と同時焼成される。

図８〜図９を参照すると、同時焼成されたフィードスルー１２１２は、伝導性導管１２１６を有する実質的に矩形である絶縁本体１２１４を備える。フィードスルー１２１２は、生体適合性物質のリング１２２０を用いて、埋入可能な医療装置１２１０のフェルール１２１８にブレージングされている。矩形絶縁本体１２１４（図８）の角柱形状は以下でより詳細に論じるようにブレージング接合安定性を改善すると考えられる。代表的な実施形態によれば、フェルール１２１８は突起を有さず、絶縁本体は、図７に示す突起１１２６を有するフェルール１１１６と比較して、フェルール１２１８の下面上のフランジまたは延長部分により支持されない。フェルール１２１８の突起を有さない設計は、伝導性導管１２１６とフェルール１２１８との間で短絡のための経路長さを増大化することにより、フィードスルー１２１２の伝導性導管１２１６の電気的絶縁を改善することを意図するものである。なおこれは、外部相互接続部のアクセス（例えばフィードスルー１２１２に連結されたリード線）を改善することをさらに意図するものである。

図１０〜図１３を参照すると、他の代表的な実施形態に係るフィードスルー４１０が示され、このフィードスルー４１０は本体４１２（例えば絶縁体）および少なくとも１本の導管４１４（例えば伝導性経路、電気的導管、ビア）を備える。図示のように、フィードスルー４１０は１１本の導管４１４を備えるが、他の実施形態ではフィードスルー４１０は、１０本以下または１２本以上の導管を備え得、または異なるレイアウトの導管を備え得る。代表的な実施形態によれば、本体４１２は電気絶縁体である物質から形成され、いくつかの実施形態において本体４１２は実質的に平坦な表面４１６（例えば側面、外部表面）を備える。表面４１６はコーナー４１８または縁部により相互から隔てられる。

代表的な実施形態によれば、フィードスルー４１０は本体４１２の電気絶縁体物質を通って電気を伝導するよう構成された導管４１４（単数または複数）をさらに備える。導管４１４は実質的に直線状または曲線状（例えば、千鳥状、蛇行状、ジグザグ状）であり得る。導管４１４の曲線状経路は、流体が導管４１４と本体４１２との間で浸出（例えば通過、浸入）することをより良好に防止することにより、フィードスルー４１０の気密シールを改善し得る。しかし曲線状経路は電気抵抗を増大化し得、それにより、フィードスルー４１０の効率は、実質的な直線状経路（例えば直線と重なる）を有する導管と比較して低下する。いくつかの実施形態において、金属被覆の抵抗は約３０ｍΩより低い（例えば約１０ｍΩより低い）。他の実施形態において、金属被覆の抵抗は約１００ｍΩより低い。金属被覆の抵抗は、導管４１４の直径、本体４１２の肉厚、物質、およびその他のパラメータの関数として変動し得る。いくつかの設計において、気密性を増強するために導管が千鳥状化または曲線状化されると抵抗は増加するが、物質の適切な組み合わせ、設計、および同時焼成プロセスに曲線状経路および関連する抵抗損失が不必要に与えられ得ることが見出されている。

いくつかの実施形態において、本体４１２の表面４１６およびコーナー４１８はフィードスルー４１０に対して実質的な角柱状または直線状の外部形状因子を協働して形成する。なおこの形状因子においては、本体４１２の少なくともいくつかの表面４１６（例えば端部４２２に対する頂部４２０）は、相互に対して実質的に垂直であるか、または相互に対して実質的に平行である。いくつかの係る実施形態において、本体４１２の表面４１６の全部は、相互に対して、実質的に垂直であるかまたは実質的に平行である。他の実施形態においては、表面のいずれもが相互に対して実質的に垂直ではない。さらに他の実施形態において、少なくともいくつかの表面は平坦ではない。

代表的な実施形態によれば、フィードスルー４１０は、ブロック、レンガ形状体、または立方体等の、矩形の表面４１６を有するボックス状構造体の形態で提供される。いくつかの係る実施形態において、本体４１２は、頂部４２０、底部４２６、頂部４２０と底部４２６との間で延長する側部（例えば端部４２２および長手方向側部４２８）を備える。側部４２２および４２８はそれぞれが平坦表面を含む。いくつかの実施形態において、端部４２２の平坦表面は相互に対して実質的に同一の寸法および形状であり、長手方向側部の平坦表面は相互に対して実質的に同一の寸法および形状である。他の考察される実施形態において、フィードスルーは略円筒形、長円形、または別様の形状である。

引き続き図１０〜図１３を参照すると、本体４１２の端部４２２の平坦表面は相互に対して平行である。いくつかの係る実施形態において、本体４１２の頂部４２０および底部４２６は、本体４１２の端部４２２の平坦表面に対して垂直である平坦表面を備える。いくつかの係る実施形態において、本体４１２に沿って長手方向に延長する側部４２８も本体４１２の端部４２２の平坦表面に対して垂直である平坦表面を備える。係る実施形態によれば、相互に対して垂直である本体４１２の３つの断面は、それぞれ実質的に矩形の周辺部を有する。例えば、１つの矩形断面は長手方向に延長し、他の長手方向断面は本体の幅を横切る方向に延長し、第３の矩形断面は水平面に沿って本体を切断する。

代表的な実施形態によれば、フィードスルー４１０の本体４１２は、フィードスルー４１０の外部の表面４１６同士の間にコーナー４１８をさらに備える。コーナー４１８および縁部は、直角のコーナーであるか、または別の角度であり得る。いくつかの実施形態において、コーナー４１８は丸められている（例えば、角に丸みがある、滑らかである、鈍化される）。代表的な実施形態によれば、コーナー４１８は、本体４１２を直線形状に切断した後、タンブリング、研削、切削、研磨、または他の成形プロセスにより、丸められる。係る実施形態において、コーナー４１８はシリコンカーバイド粗粒等の研磨剤により徐々に摩耗される。成形プロセスの制御および制限された適用は、コーナー４１８により提供される応力集中および亀裂発生部位の可能性を低減させる一方で、本体４１２の比較的正確な幾何学的形状を十分に保持し得る。制御および制限された成形は絶縁本体４１２の表面の下方で損傷が生じる可能性も低減させ得る。しかし、さらに他の考察される実施形態において、コーナーは面取りされてもよく、または鋭角的であってもよい。

代表的な実施形態によれば、フィードスルー４１０の本体４１２はセラミック物質から形成され、導管４１４は金属ペースト（例えばビアペースト）から形成される。フィードスルー４１０の製造中、導管４１４の金属ペーストは、本体４１２のセラミック物質における穴４２４（例えば正方形穴、円形穴、長円形穴、その他）に充填される（全般的に以下で説明する図２１を参照）。次に、フィードスルー４１０の本体４１２および導管４１４は同時焼成される。すなわち、本体４１２のセラミック物質および導管４１４の金属ペーストが同時にキルン内で一緒に焼成（例えば約摂氏１６００度の温度で約１時間にわたり）される。

代表的な実施形態によれば、本体４１２の物質はアルミナ（例えばアルミニウム酸化物、コランダム）を含む（例えば少なくとも７０％のアルミナまたは約９２％もしくは９６％のアルミナ等）。いくつかの実施形態において、導管４１４の金属ペーストは主に白金（例えば白金粉末）および添加物を含む。なお添加物はアルミナ（例えば１〜１０μｍのｄ_５０のアルミナ粉末等）を含む。金属ペーストは、３〜１０μｍの範囲のメジアン粒径（例えばｄ_５０メジアン粒径）を有する第１白金粉末、５〜２０μｍの範囲のメジアン粒径を有する第２のより粗い白金粉末、または白金粉末の組み合わせを含み得る。他の考察される実施形態（例えばインプラントにおける使用を意図した実施形態または意図しない実施形態等）において、ペーストは、チタン、ニオビウム、ジルコニウム、タンタル、他の耐熱金属、これらの合金、これらの酸化物、または他の物質を含み得る。

添加物を含む金属ペーストの物質に対して異なる寸法の粒子を用いることは、金属ペーストの熱膨張応答および／または焼結速度ならびに特性（例えば焼結収縮、収縮プロファイル）を変化させると考えられる。これらは、必要に応じて、同時焼成フィードスルーの他の物質（例えば本体４１２の物質）と適合するよう調節され得る。さらにいくつかの実施形態において、同時焼成プロセス中、本体４１２のアルミナは焼結され、金属ペーストの添加物であるアルミナは、導管４１４の金属ペーストと本体４１２のアルミナとの間の付着を改善し得、それにより導管４１４の金属ペーストと本体４１２のアルミナとの間に強力な同時焼成結合が形成される。

ミクロスケールでは、金属ペースト中のアルミナは、穴４２４内の導管４１４と本体４１２との間の輪郭（例えば境界、境界面）に沿って、本体４１２のアルミナと結合し得る（全般的に図１４〜図１５に示す走査型電子顕微鏡法を参照）。金属ペースト中の添加物としてのアルミナに対して形成される結合は、金属ペースト中でアルミナを添加物として用いない導管４１４と本体４１２との間の結合と比較して、アルミナ添加物と本体４１２のアルミナとの間の相互作用により気密シールを顕著に改善すると考えられる。金属ペースト中でアルミナを添加物として含むことは、空隙の寸法および量を低減させ得、同時焼成プロセス中の金属ペーストと本体４１２のセラミックとの間の熱膨張適合性も改善し得る。それにより、普通ならフィードスルー４１０の異なる物質の不均質な拡張または収縮により生じたはずの応力が低減され、気密性および生体安定性を有する同時焼成結合が形成されることとなる。

少なくとも部分的に本体４１２および導管４１４に対して選択された物質の組み合わせにより、同時焼成プロセスの結果として導管４１４は本体４１２に対して気密にシールされる。流体（例えば身体内の液体および気体）が、導管４１４を、またはフィードスルー４１０の導管４１４と本体４１２との間（例えば境界面におけるミクロ孔の連鎖）を、通過することが防止される。さらに、フィードスルー４１０は、数年のオーダーで長期間にわたって気密シールが破損せずに、生体安定性を保持する。

図１４〜図１５を参照すると、同時焼成フィードスルー１３１０および１４１０は、伝導性導管１３１４および１４１４の物質と絶縁本体１３１６および１４１６との間に境界面１３１２および１４１２を備える。なお、境界面１３１２および１４１２は、少なくとも部分的に伝導性導管１３１４および１４１４の物質中で用いられる添加物により、互いに異なる。図１４〜図１５に示す絶縁本体１３１６および１４１６の物質は実質的に同一（例えば約９２％アルミナ）であるが、図１４に示す伝導性導管１３１４の物質は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＣａＯ、ＭｇＯの添加物を有する白金（例えば同時焼成のためのペーストの形態の白金粉末）を含む一方で、図１５に示す伝導性導管１４１４の物質はＡｌ_２Ｏ_３のみを添加物として有する白金を含む。図１４〜図１５の同時焼成された境界面１３１２および１４１２の両方は、いくつかの初期欠陥１３１８および１４１８（例えば空隙、細孔）を含む。しかし、Ａｌ_２Ｏ_３のみを添加物として用いることにより初期欠陥１４１８の量および／または規模が低減され、それにより境界面１４１２（例えば同時焼成結合）が改善されることが見出されている。

文脈の目的のために、表１で要約されるように、１組のビア金属被覆組成物が、同時焼成およびフィードスルーの性能に関するパラメータ（例えばビア突起、付着、歪み、抵抗、および気密性）について評価された。異なる添加物および添加物の組み合わせ（例えばＡｌ_２Ｏ_３のみと、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、およびＣａＯと、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、およびＣａＯと）が、異なるレベルの濃度（ペーストの０〜１０％の範囲）で白金ペーストに加えられた。

文脈のために提供された表１に対応する評価において、気密性は熱衝撃試験の前後にヘリウム漏れ試験を用いて評価された。なお、熱衝撃試験は摂氏−５０度〜摂氏１６５度の範囲の５〜５００サイクルを含むものであった。表２に示すように、Ｂ２に対応する調合はヘリウム漏れ試験において気密シール状態を５００サイクル後でさえも保持した。

さらなる文脈の目的のために、一連のフィードスルー部品（名称ＴＳ４．６、ＴＳ４．８、およびＴＳ５を有する）が表２の調合物を用いて製造された。表３にまとめられるように、伝導性導管（例えばビア）は最初は気密性を有し、ヘリウム漏れ試験に合格したが、伝導性導管のかなりの部分（例えば３％まで）は、ビアにおいて何らかの長さを下った箇所で、染料浸透を示したことが見出されることが注目された。

表３において、「直径」、「長さ」、および「ピッチ」の列は伝導性導管（すなわちビア）の特徴に対応し、「経路」列は伝導性導管の積み重ねが直線状経路または千鳥状経路を形成したかどうかを示し、「ヘリウム漏れ」列は当該構成がヘリウム漏れ試験を合格したかどうかを示し、「個数」列および「ビア」列は、試験されたビアの個数、およびビアが配置された対応する個数を示し、「染料浸透」列は染料浸透を示したビアの個数、および試験された全ビアのパーセンテージを示す。熱衝撃試験における性能が良好であった後に、染料浸透の証拠は予期せぬものであった。表３に示す染料浸透のこの予期せぬ結果を解決するために、潜在的にビア気密性に影響を与え得るいくつかの要因（ビアペースト中の無機成分および有機成分に加えて、設計およびプロセス条件を含む）が評価された。これらのうち、無機添加物は、結果的に生成された同時焼成構造の気密性に強い影響を及ぼすことが見出された。

例示目的で提供された以下の表にまとめられるように、３〜１０μｍの範囲の粒径分布ｄ_５０を有する白金粉末のペースト（「Ｐｔ−１」）に対するアルミナ添加物のパーセンテージは伝導性導管（例えばビアの金属被覆）の抵抗に影響を及ぼした。

表中、「アルミナ」行はアルミナである金属被覆ペーストのパーセンテージを含み、「その他」行はアルミナである金属被覆ペーストおよび他の添加物ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、およびＣａＯのパーセンテージを含み、「突起」行はビア金属被覆の突起の高さを含み、「歪み」行は基板（例えば絶縁体）の相対歪みの規模を含み、「収縮」行は熱機械分析により判定された金属被覆の収縮を含み、「浸透」行は染料浸透を示した試料の個数を含み、「ヘリウム漏れ」行は試験中にヘリウム漏れを示した試料の個数を含み、「金属被覆抵抗」行は金属被覆のバルク電気抵抗を含み、「ビア抵抗」行は、他の有力要因（例えば導管の肉厚（例えば６６ミル）および直径）が実質的に一定に保持された状態での伝導性導管の電気抵抗を含み、「付着障害場所」行は標準的なはんだ付けピンプルテストにおける障害の場所を詳述する。２．５％のアルミナ添加物を有する７００の試料のうち染料浸透を示したものは０であった一方で、５％のアルミナ添加物を有する試料はより良好な性能を示した。表４に示すように、全般に、添加物としてアルミナが含まれ「その他」の添加物（例えばＳｉＯ_２、ＭｇＯ、およびＣａＯ）が含まれない状態では、付着は改善され電気抵抗は減少するが、その代価としてビア突起の高さおよび試料歪みが増大化されることが見出された。

同時焼成伝導性導管（すなわちビア）の突起および歪みを緩和するために、異なる粒径の白金粉末を、伝導性導管を構築するために用いられる金属被覆ペーストのために用いることが審査された。いくつかの代表的な調合では、５〜２０μｍの範囲の平均粒径分布ｄ_５０を有する（「Ｐｔ−２」）、および／またはＰｔ−１粉末とＰｔ−２粉末とが混合された、より粗い白金粉末が、文脈のために提供された以下の表にまとめられるように用いられた。

表５において、「Ｐｔ−１：Ｐｔ−２」行は、金属被覆ペースト中で用いられる２つの異なる寸法の白金粉末の比を含み、他の行は表４のものと一致する。２つの白金粉末を９：１および４：１の比率で混合することは、絶縁体からの同時焼成伝導性導管の相対的突起および歪みを減少させたが、さらなる減少がいくつかの実施形態においては好適である。アルミナ添加物と組み合わせてＰｔ−１とＰｔ−２とを混合することが、文脈のために提供された以下の表でまとめられるように、詳述される。

異なる寸法の白金粉末とアルミナ添加物とを混合することにより、ビアペーストのための調合は、より低い突起、一致した収縮（より小さい歪み）、ならびに金属被覆の制御された抵抗を有するものとなった。

文脈の目的のために、５％アルミナ添加物とともにＰｔ−１白金粉末およびＰｔ−２白金粉末を等しい分量で含む白金ペーストの調合が、表７にまとめられるように、フィードスルーの実質的に矩形であるいくつかの頂部および底部のパッド構造体の製造において用いられた。

以下の表８は、５日間にわたる脱イオン化された水における摂氏１５０度での生体安定性試験、およびその後の熱衝撃試験から得られた結果を示す。

全試料は染料浸透なしに気密性を保持した。
図１０〜図１３に戻って参照すると、本体４１２は、焼成されると物質の硬度のために切断または成形が困難となり得る物質（例えばアルミナ等）から形成される。係る実施形態に関しては、本体４１２の表面４１６に対する直線形状は丸められた形状よりも形成がより容易であり得る。しかし、最近の発見までは、直線形状は、例えばフィードスルーの鋭角的なコーナーに起因する増大化された応力集中および亀裂に対する弱さにより、フィードスルーおよび接合表面における構造的脆弱性を促進するものであると考えられた。したがって、従来の気密フィードスルーは丸められた端部（例えば角に丸みがある端部、長円形化された端部）を含むものであった。係る端部は研削プロセスまたは焼成後の機械加工により形成するにあたり時間を要するものであった。

一方、平坦表面を有する本体４１２の端部４２２を有するフィードスルー４１０は、埋入可能な医療装置の壁部に一体化または係る壁部内に一体化（例えば埋入可能な医療装置に一体化されたフェルールに金属被覆またはブレージング）される（例えば図３参照）と、直線形状に関する従来は懸念された欠点が顕著には発生することなく、フィードスルー４１０の気密シールの性能を改善することが発見された。角に丸みがある端部を有する構成品と比較して角柱状部品（例えば平坦端部）に対する耐久性が顕著に増加することをインビトロの加速劣化試験中に発見したことは驚くべきであった。平坦端部４２２を有する本体４１２の使用は、本体４１２がフェルールに一体化される場合、気密シールを改善すると思われる。端部４２２の平坦性は、従来のフィードスルーの端部を丸めるために用いられた精度がより低い研削プロセスと比較して、少なくとも部分的に、本体４１２の物質を切断するために用いられるダイヤモンド切断ブレード（または同様の器具）を有する薄片切断ソー（ｗａｆｅｒｉｎｇ ｓａｗ）の精度によるものであると考えられる。加えて、平坦且つ精密切断された端部４２２の形成は、欠陥、細孔、または空隙（これらは流体に対する漏出経路を提供し得る）が本体４１２の外部表面上に生じる可能性を低減するものと考えられる。

例えば、５０個の絶縁体物質の矩形レンガ形状体が、６．４２６ｍｍの長さおよび１．７７８ｍｍの幅をターゲット寸法として、薄片切断ソーを用いて切断された。５０個のレンガ形状体の平均長さは、標準偏差が０．００４ｍｍである状態で、６．４３７ｍｍであり、平均幅は、標準偏差が０．００４ｍｍである状態で、１．７９４ｍｍであった。対比的に、薄片切断ソーを用いた切削加工後に研削を施すことから形成された他の１組の１２０個の丸められた端部を有する試料においては、平均長さは６．４５５ｍｍであった。なお、この平均長さは、０．０１１ｍｍの標準偏差のばらつき具合を有した。次に試料のうちの１００個を研磨した後、これらの試料は６．４４９ｍｍの平均長さを有した。なお、この平均長さは０．０１０ｍｍの標準偏差のばらつき具合を有した。幅において、丸められた端部を有する１２０個の試料は、研削後、標準偏差が０．００７ｍｍである状態で、１．８０８ｍｍの平均幅を有した。次に研磨後、１００個の試料は、標準偏差が０．００９ｍｍである状態で、１．７９５ｍｍの平均幅を有した。そのように、平坦な端部を用いることは、研削および研磨の追加的な製造ステップを削除すると同時に絶縁体の寸法上の精度も改善した。

同時焼成された角に丸みがある形状体（丸められた端部を有する平坦な側部。例えば図４〜図５参照）に対する同時焼成されたレンガ形状体（平坦な端部を有する平坦な側部。例えば図８および図１０〜図１３参照）の相対的な浸漬性能は、金でブレージングされた絶縁体（例えば金でブレージングされたセラミックであって大部分がアルミナ）を摂氏１５０度のリン酸塩緩衝剤食塩水（ＰＢＳ）溶液に最高で５日間浸漬することによる試験により評価された。同一のフェルールタイプ／形状、金予備成形物、およびブレージングプロファイルが、絶縁体を金でブレージングするために用いられた。浸漬期間の後、絶縁体は真空ベークされ、各絶縁体に対するヘリウム漏れ速度が測定された。金ブレージング接合部の押出強度も測定された。試験の結果は、角に丸みがある絶縁体形状がＰＢＳ溶液中で摂氏１５０度で１．５日以内に本来の押出強度の最高５５％まで失われること、および角に丸みがある絶縁体の約１／３が５．０×１０^−９ａｔｍ×ｃｃＨｅ／秒を越える速度で漏出すること、を示した。比較すると、レンガ状絶縁体形状は、ＰＢＳ溶液中において摂氏１５０度で５日後に押出強度における低下を全く示さず、全部の部品が１．０×１０^−１０ａｔｍ×ｃｃＨｅ／秒を越える気密性を示した。このように、レンガ形状の絶縁体が、角に丸みがある絶縁体と比較してより優れた浸漬性能を有することがこの試験により示された。

図２１を参照すると、フィードスルー９２４の製造方法１０１０は、グリーンのまたは未焼成のセラミック物質のシートを提供すること１０１２と、セラミックシートに穴を形成すること１０１４と、金属被覆またはペーストで穴を充填すること１０１６と、を含む。いくつかの実施形態において、方法１０１０は、穴および金属被覆の上方にカバーまたはパッドをプリントすることを含む。方法１０１０はシートを積み重ねること１０２０および貼り合わせること１０２２と、次に、セラミックおよび金属被覆を同時焼成すること１０２４と、をさらに含む。方法１０１０は、同時焼成された組成物を切断すること１０２６および切断された要素のコーナーを丸めること１０２８により、フィードスルーを仕上げること１０３０をさらに含む。次に、仕上げられたフィードスルーはフェルールにブレージングされ、埋入可能な医療装置の１部分として用いられる。

いくつかの実施形態において、方法１０１０は、電気絶縁体である物質９１６と電気絶縁体物質９１６を通して電気を伝導するよう構成された導管（単数または複数）９１８とを含む組成物９１４（例えば約摂氏１０００度を越える温度（例えば、約摂氏１６００度）で焼成された高温同時焼成セラミック、摂氏１０００度より低い温度で焼成された低温同時焼成セラミック）を同時焼成すること１０２４を含む。方法１０１０はフィードスルー９２４の本体９２２を形成するために組成物９１４を切断（例えばダイスカット、薄片切断）すること９２０をさらに含む。次に、絶縁本体９２２は、平坦端部表面９３２に隣接する丸められたコーナー９３４を形成するために処理１０２８される。

いくつかの実施形態において、本体９２２は頂部９２６と底部（頂部９２６に対向する）と、本体９２２に沿って長手方向に延長する２つの側部９２８と、本体９２２の端部上の２つの側部９３０とを有する（図１０〜図１３に示すフィードスルー４１０の表面４１６も参照）。いくつかの係る実施形態において、本体９２２の両端部上の２つの側部９３０は外部平坦表面９３２を備える。この方法は本体９２２に沿って長手方向に延長する２つの側部９２８と本体９２２の両端部上の２つの側部９３０との間のコーナー９３４を丸めることをさらに含む。コーナー９３４は丸められるが、本体９２２の両端部上の２つの側部９３０は、コーナー９３４同士の間にある平坦表面９３２を保持し、それにより仕上げられたフィードスルーが提供される１０３０。

いくつかの実施形態において、この方法は電気絶縁体物質９１６のシート９３８における穴９３６を充填することをさらに含む。なお穴９３６は導管９１８を形成するために用いられる伝導性ペースト９４０で充填される。ともに、シート９３８およびペースト９４０は、一般にシート９３８の積み重ねおよび貼り合わせが行われた後に、フィードスルー９２４を形成するために同時焼成される１０２４。方法１０１０は、各シート９３８内の穴９３６が相互に対して実質的に位置合わせされ、それにより垂直経路（例えば図１７に示す伝導性導管６１４を参照）が形成されるよう、シート９３８を積み重ねること１０２０をさらに含む。代表的な実施形態によれば、方法１０１０は、導管９１８に重なるパッド９４６をプリントすること９４４を含む。いくつかの実施形態において、パッド９４６は、フィードスルー９２４のための相互接続部または頂部パッドとして機能し得、パッド９４６とフィードスルー９２４の本体９２２との間の気密シールが保持される一方でリード線またはワイヤをパッド９４６に溶接すること支援する十分な肉厚となる規模にまでパッド９２４の肉厚が増大化されるよう相互の上方にプリントされた一連の層から形成され得る（図１９も参照）。他の実施形態において、パッド９４６は、導管９１８と近接するシート９３８との間の接続性を改善するためのカバーパッドとして機能し得る（例えば図１６に示すカバーパッド５２２も参照）。いくつかの実施形態において、シート９３８はアルミナを含むかまたは大部分がアルミナから形成され、伝導性ペースト９４０は白金および添加物（アルミナを含み得る）を含み、パッド９４６（例えばカバーパッドおよび／または相互接続部）の層は白金のみで形成される。

図１６を参照すると、フィードスルー５１０は、埋入可能な医療装置（例えば図１〜図２に示す装置１１０および２１０参照）とともに用いられるよう構成されたものであり、張り合わされて一緒に焼成されることにより単一の中実本体５１４が形成（図１３に示すフィードスルー４１０の断面図も参照）された１重ねのシート５１２（例えば層、プライ、積層、グリーンシート）を備える。シート５１６のうちの少なくとも１つは第１物質から形成され、シート５１６を通って延長する少なくとも１つの穴５１８を有する。代表的な実施形態によれば、シート５１６の第１物質は電気絶縁体物質である。第２物質（例えば金属被覆）は穴５１８を実質的に充填（例えば考察される実施形態において、穴５１８の容積の少なくとも７５％を充填）する。第２物質は、伝導性であるかまたは焼成後に伝導性となるよう構成され、シート５１６を通る電気的導管５２０を形成する。いくつかの係る実施形態において、第１物質はセラミック（アルミナを含み得る）であり、第２物質は第１物質とは異なる物質であり、白金および添加物を含み得る。

代表的な実施形態によれば、第１物質のシート５１６および第２物質の導管５２０は、少なくとも部分的にフィードスルー５１０を形成するために、互いに同時焼成されたものである。第１物質および第２物質の組み合わせは、互いに対して強力な境界面（例えば同時焼成結合）が形成されるよう、選択される。代表的な実施形態によれば、第１物質と第２物質との間の化学・機械的結合（ｃｈｅｍ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｏｎｄｉｎｇ）は、焼成後、ブレージング後、および耐久性試験もしくは人体内への埋入後、導管５２０の第２物質が第１物質のシート５１６における穴５１８を気密的にシールするにあたり十分である。いくつかの実施形態において、第２物質の添加物は第１物質（例えばセラミック、アルミナ）を含む。なお、これは、同時焼成中に第１物質と第２物質との間の化学・機械的な同時焼成結合を促進することを意図するものである。いくつかの係る実施形態において、第２物質はアルミナよりも大量に白金を含む。特定の実施形態において、第２物質は白金およびアルミナのみを含む。

少なくともいくつかの実施形態において、第２物質はアルミナを含むが、同時焼成以前はガラス（またはガラスの構成要素（例えばＳｉＯ_２、ＭｇＯ、ＣａＯ、結晶性酸化物、もしくは他の構成要素）またはガラス）を添加物として含まない。一般に、ガラスは、焼成中におけるアルミナの焼結を支援するために、アルミナと混合される。一般に、ガラスは、同時焼成中における金属被覆の焼結を制御するために、アルミナと混合される。一方、アルミナが第２物質に対する添加物として用いられる場合、金属被覆の焼結を制御するにあたってガラスは不必要であることが発見された。同時焼成中にガラス相が周囲の第１物質から第２物質中に吸い込まれ（例えば拡散され）ると考えられる。これにより、境界面に沿って物質が入り交じり、その結果、化学・機械的な同時焼成結合が第１物質と第２物質との間の境界面（例えばビア壁部）において強化されると考えられる。さらに、添加物としてガラスを用いることは、第２物質の焼成中に空隙および他の欠陥がガラスにより生成され、それにより流体が第２物質を通り抜けること、またはフィードスルー５１０の第１物質と第２物質との間を通り抜けることが支援され得るため、第１物質と第２物質との間の気密シールの有効性を実際に低下させることが発見された。他の考察される実施形態において、第２物質はガラスを含み得る。

引き続き図１６を参照すると、フィードスルー５１０はカバーパッド５２２（例えば層間パッド、伝導性ディスク、導管延長部分）をさらに含む。なお、カバーパッド５２２はシート５１６に連結され、導管５２０と電気的に接触する。代表的な実施形態によれば、カバーパッド５２２は穴５１８に重なり、少なくとも部分的にシート５１６上方で穴５１８を越えて延長し得る。他の実施形態において、カバーパッドは含まれない。いくつかの実施形態において、カバーパッド５２２は、第１物質および第２物質とは異なる第３物質（例えば金属被覆）から形成される。他の実施形態において、カバーパッド５２２は第２物質から形成される。フィードスルー５１０は、積み重ねられた構造体から形成された外部パッド５３６および５３８も備え得る。これらの外部パッドは第２物質および／または第３物質を含み得る。第３物質は伝導性であり、白金を含み得る。いくつかの実施形態において、第３物質は白金のみを含む。特定の実施形態において、第３物質は第２物質よりも伝導性が大きい。他の考察される実施形態において、第３物質は第２物質と同一である。

代表的な実施形態によれば、フィードスルー５１０はシート５１２（一緒に積み重ねられ、貼り合わされ、および焼成された）の組み合わせから形成される。いくつかの実施形態において、シート５１６は第１シート５１６であり、フィードスルー５１０は、第２シート５２４、第３シート５２６、および可能ならばさらなるシート５１２をさらに備える。上述のように、第１シート５１６は第１物質から作られ、穴５１８を有し、この穴５１８は第１穴５１８である。第２シート５２４および第３シート５２６も第１物質から形成される。第２シートは第１シート５１６に結合され、第３シート５２６は第２シート５２４に締結される。

係る実施形態において、第２シート５２４は第２穴５２８を有し、第３シート５２６は第３穴５３０を有する。上述のように第１穴５１８は第２物質で充填され、代表的な実施形態によれば、第２穴５２８および第３穴５３０も第２物質により充填される。さらに、第１穴５１８、第２穴５２８、および第３穴５３０は相互に対して垂直方向に位置合わせされ、いくつかの実施形態において、第１シート５１６、第２シート５２４、および第３シート５２６を通る実質的に直線状の伝導性経路が形成される。第１穴５１８、第２穴５２８、および第３穴５３０は実質的に垂直方向に相互に対して重なり得る。いくつかの係る実施形態において、フィードスルー５１０の第１物質および第２物質は、伝導性経路が実質的に直線状であるにも関わらず第１物質と第２物質との間の同時焼成結合が第１穴５１８、第２穴５２８、および第３穴５３０を気密的にシールするよう、同時焼成されている。したがって、伝導性経路は、他のフィードスルー（例えば他の実施形態に係るフィードスルー）の曲線状経路と比較して、伝導性を改善する。

代表的な実施形態によれば、カバーパッド５２２は第１カバーパッド５２２であり、フィードスルー５１０は第２カバーパッド５３２および第３カバーパッド５３４をさらに備える。第２カバーパッド５２３および第３カバーパッド５３４はそれぞれ第２穴５２８および第３穴５３０に重なり、少なくとも部分的に第２シート５２４および第３シート５２６上方で第２穴５２８および第３穴５３０を越えて延長し得る。いくつかの係る実施形態においては千鳥状の導管構造が考察される。なおこの千鳥状構造においては、第１カバーパッド５２２は、垂直方向の積み重ねにおいて相互に対して直接的に位置合わせされない第１穴５１８および第２穴５２８の少なくとも１部分と重なり（例えば、近接するかまたは完全に重なる）、第２カバーパッド５３２は第２穴５２８および第３穴５３０に重なる。なお、第２穴５２８および第３穴５３０も、垂直方向の積み重ねにおいて直接的に位置合わせされない。他の実施形態において、これらの穴は垂直方向の積み重ねにおいて相互に対して直接的に位置合わせされる。代表的な実施形態によれば、第２カバーパッド５３２および第３カバーパッド５３４は第３物質から形成される。他の実施形態において、第２カバーパッド５３２および第３カバーパッド５３４は第２物質または他の物質から形成される。

ここで図１７を参照すると、フィードスルー５１０に類似する実際のフィードスルー６１０の走査型電子顕微鏡写真における断面図が示される。フィードスルー６１０は絶縁体物質から形成された本体６１２と本体６１２を通って延長する伝導性導管６１４とを備える。導管６１４はシートにおける穴を伝導性物質で充填することにより形成されたものである。これらの穴は相互に対して位置合わせされ、薄いカバーパッド６１６により覆われる。代表的な実施形態によれば、絶縁体物質はアルミナを含むセラミックであり、伝導性物質は白金およびアルミナの混合物を含み、カバーパッド６１６の物質も白金およびアルミナの混合物を含む。他の実施形態において、パッド６１６の物質は主に白金を含む。本体６１２は１重ねのシートから形成される。なおこれらのシートは、一緒に張り合わされ、キルン内で一緒に焼成され、それにより同時焼成結合がシート間に形成されたものである。これらの物質は、流体がフィードスルー６１０を通過することを防止する気密シールを形成するために、一緒に同時焼成されたものである。

図２１を再び参照すると、フィードスルーを製造する方法１０１０の他の部分は、第１物質９１６（例えば電気絶縁体物質）のシート９３８を提供すること１０１２を含む。いくつかの実施形態において、シート９３８はアルミナを含むセラミックである。方法１０１０は、第１シート９３８に、例えば機械的な穿孔または圧搾により、少なくとも１つの穴９３６を形成（例えば穿孔）すること１０１４をさらに含む。いくつかの実施形態において、穴９３６のアレイがシート９３８に穿孔される（例えば第１穴に加えて第２穴および第３穴）。

代表的な実施形態によれば、方法１０１０は穴９３６を第２物質９４０で充填すること１０１６を含む。なお第２物質９４０は第１物質９１６とは異なる。いくつかの実施形態において、第２物質９４０は伝導性である。２つ以上の穴９３６を有する実施形態において、穴９３６はそれぞれが第２物質９４０で充填され得る。穴９３６を充填する際、第２物質９４０はペーストの形態であり得、白金および添加物（例えばアルミナ等）を含み得る。方法１０１０は、第１物質９１６と第２物質９４０との間の結合が穴９３６を気密にシールするよう、第１物質９１６および第２物質９４０を同時焼成すること１０２４を含む。

いくつかの実施形態において、方法１０１０は、第１物質９１６の追加的なシート９３８（例えば第２シートおよび第３シート）を提供することと、追加的なシート９３８のそれぞれに穴９３６を形成することと、シート９３８を積み重ねること１０２０と、を含み得る。いくつかの係る実施形態において、シート９３８は、シート９３８における対応する穴９３６が相互に対して垂直方向に位置合わせされ、それにより第１シート、第２シート、および第３シート９３８を通る実質的に直線状の伝導性経路が形成されるよう、積み重ねられる。次に、シート９３８は、第１物質９１６および第２物質９４０が中実の組成物９５６を形成するよう、相互に対して張り合わされ１０２２、次いで同時焼成される１０２４。次に組成物９５６は、流体が穴９３６を通り抜けることを防止するために、または第１物質９１６と第２物質９４０との間を通過することを防止するために、気密にシールされた個々の本体９２２へと切断またはダイスカットされる。

いくつかの実施形態において、方法１０１０はパッド９４６（例えばカバーパッド）を穴９３６の上方にまたはシート９３８上にプリントすること１０１８を含む。なおパッド９４６は少なくとも穴９３６を部分的に越えて延長する。いくつかの係る実施形態において、パッド９４６は、第１物質９１６および第２物質９３６とは異なる第３物質から形成され得る。いくつかの実施形態において、第３物質は白金を含む。いくつかの他の係る実施形態において、パッド９４６は第２物質９４０から形成され得る。複数のシート９３８が用いられ、シート９３８同士の間の対応する穴９３６が垂直方向に位置合わせされる場合、パッド９４６は、特にパッド９４６の直径が大きいために穴９３６が互いに対して必ずしも完璧には位置合わせされない場合に、近接する穴９３６の電気的導管９１８同士の間の電気接続性を改善するよう機能し得る。いくつかの係る実施形態において、第１物質、第２物質、および第３物質は、同時焼成ステップ１０２４の間に一緒に同時焼成される。いくつかの実施形態において、外部パッドまたは頂部パッドは、導管９１８の上方に、または張り合わされた構造体９１４の底部パッドの上方にプリントされ得る。外部パッドは、第１物質および第２物質の両方と異なる第３物質（例えば金属被覆）を含み得る。第３物質は伝導性であり、白金を含み得る。

ここで図１８〜図１９を参照すると、フィードスルー７１０は、本体７１２（例えば電気絶縁体）と、本体７１２を通って延長する導管７１４（例えばビア）と、本体７１２の外部（例えば本体７１２の頂部表面または底部表面上および基層７１８上）に取り付けられたパッド７１６（例えば頂部パッド、底部パッド、相互接続部）と、を備える。代表的な実施形態によれば、本体７１２は電気絶縁体である第１物質から形成され、導管７１４は伝導性である第２物質から形成される。そのため、導管７１４は本体７１２の少なくとも１部分を通って電気を伝達するよう構成される。パッド７１６は伝導性であり、導管７１４に電気的に連結される。代表的な実施形態によれば、本体７１２、導管７１４、およびパッド７１６の物質は、それらの間の粘着がパッド７１６および導管７１４を本体７１２に締結および気密にシールし、それにより絶縁本体７１２とパッド７１６との間に連続的な境界面が形成されるよう、同時焼成される。なお、係る連続的境界面の形成は気密性に対して重要であると考えられる。連続的境界面は、コーティング、基層７１８（例えば下層）、または他の中間的要素も含み得る。いくつかの実施形態において、フィードスルー７１０は導管７１４に連結された第２パッドを導管の対向側部上に備える（例えば図１６に示すパッド５３６および５３８参照）。なお第２パッドの寸法はパッド７１６の寸法と異なり得る。

代表的な実施形態によれば、パッド７１６は、パッド７１６と本体７１２との間の気密シールを顕著には損なうことなくリード線またはワイヤ（例えばＮｂリード線、コバルト−クロム−ニッケル合金（「Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ合金」、例えばＭＰ３５Ｎ、３５Ｎ ＬＴ、ナノ粒子構造を有するＣｏ−Ｃｒ−Ｎｉ合金、ＡＳＴＭ規格Ｆ５６２））をパッド７１６の頂部表面に溶接することが支持されるよう、十分に構築（例えば肉厚、物質の種類、表面積、表面平面度、層化に関して）される。レーザ溶接技術およびパラレルギャップ溶接技術を含む多くの種類の溶接処理が用いられ得る。いくつかの代表的な外部相互接続技術は、レーザ溶接、パラレルギャップ溶接、ブレージング、超音波接合、サーモソニックボンディング、はんだ付け、拡散接合、および圧力接合または剥離接合（ｓｃｒａｐｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）を含む。いくつかの代表的な外部相互接続部またはリード線の物質はニオビウム、白金、チタン、タンタル、パラジウム、金、およびこれらの酸化物ならびに合金（例えばＴｉ_１５Ｍｏ、ＰｔＩｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ合金、Ｇｒａｄｅ３６ ＴｉＮｂ合金）を含む。図１９では略矩形（例えば正方向）として図示されるが、他の考察される実施形態においてはパッドは円形または別様の形状であり得る。この形状は、パッド７１６の上方層が基層７１８よりも幅狭化されているが、その一方で設計要件に応じて変動し得る。

ここで図２０を参照すると、パッド８１０は伝導性導管８１４上方で絶縁体８１２に連結される。代表的な実施形態によれば、左から右へと図２０はパッド８１０が構築（例えばプリント）される際のパッド８１０の構成を示し、パッド８１０の最終形態が右側の構成８１０Ｃに示される。左側の構成８１０Ａおよび中央の構成８１０Ｂは、他の実施形態に係るパッド８１０の最終形態であり得る。図２０の下方の行は、図２０の上方の行に示す３つの構成８１０Ａ、８１０Ｂ、および８１０Ｃを表す３つの異なるパッド８１０Ａ’、８１０Ｂ’、および８１０Ｃ’の、走査型電子顕微鏡により提供された実際の顕微鏡写真を含む。

代表的な実施形態によれば、パッド８１０は第１層８１６と、第１層８１６の少なくとも１部分と重なる第２層８１８とを備える。絶縁体８１２は第１物質から形成され、導管８１４は第２物質から形成され、パッド８１０の第１層８１６は第２物質から形成され、いくつかの実施形態においてパッド８１０の第２層８１８は第３物質から形成される。代表的な実施形態によれば、第２物質は、付着を改善するために、第１物質と第３物質との間の中間物として機能する。いくつかの実施形態において、パッド８１０の第１層８１６は、パッド８１０の第２層８１８が第１物質と直接的に接触することがないよう、パッド８１０の第２層８１８と絶縁体８１２の第１物質とを隔てる。いくつかの係る実施形態において、第１物質はアルミナを含み、第２物質はアルミナを添加物として有する白金を含み、第３物質は主に白金を含む。

いくつかの実施形態において、パッド８１０は、第１層および第２層に加えて層８２０および８２２を備え得、少なくとも５０μｍ（例えば少なくとも約７５μｍ、または約１００μｍを越える）の肉厚Ｔを有する。いくつかの実施形態において、パッド８１０の肉厚は２００μｍより小さい。係る肉厚Ｔは、導管８１４を溶解することまたはパッド８１０を絶縁体８１２から分離させることなく、リード線またはワイヤをパッド８１０に溶接するための物質が溶解ビーズを形成することを可能にする十分に大きい肉厚であると考えられる。パッド８１０が薄すぎる場合には、熱応力によりパッド８１０または導管８１４に亀裂が生じるかまたはパッド８１０または導管８１４が絶縁体８１２から剥離することとなり得、関連するフィードスルーの結合性が損なわれてしまう。

白金から形成され且つ１０〜１５μｍのオーダーの全般的な肉厚を有する、フィードスルーのための相互接続パッドは、標準的な溶接プロセス（例えばレーザ溶接技術およびパラレルギャップ溶接技術）を用いた場合、リード線を受容するには薄すぎると考えられる。なぜなら、係るパッドは、変形するかまたはそれぞれの絶縁体から分離し、それによりフィードスルーの気密シールが損なわれてしまうことが見出されているからである。溶接プロセスに起因する熱が係るパッドを通過すると、下方の導管が溶解し、フィードスルーの気密シールが損なわれ得る。一方、１０〜１５μｍのオーダーのパッド（基部パッド）は、溶接と比較して、はんだ付け、ブレージング、またはワイヤ接合プロセスに対しては十分な肉厚であり得る。しかしはんだ付けまたはブレージングのプロセスおよび関連する物質は生体適合性または生体安定性を有さないこともある。上記を鑑みると、いくつかの考察される実施形態において、５０μｍより小さい肉厚（例えば１０〜１５μｍのオーダー）または１５μｍより大きい肉厚を有するパッドは、特定のパッド物質または溶接技術とともに用いられ得る。本明細書で提供する数量および範囲は構成によっては有用となり得るが、例えば他の用途その他で用いられる、他の物質、幾何学的形状が用いられる他の構成においては、これらの数量および範囲は必ずしも適用可能であるとはかぎらないが、本明細書で提供する全般的な教示は依然として適用され得ることに注意されたい。例えば、パッドの寸法閾値は評価される溶接プロセスに関する特定の詳細に基づき得るものであり、溶接プロセス構成が変わり、大型化／小型化、または高出力化／低出力化、またはその他の変化が導入されると、寸法閾値もそれに対応して変わることとなるであろう。

引き続き図２０を参照すると、パッド８１０Ｃは第２層８１８上に第３層８２０と、第３層８２０上に第４層８２２と、を備える。いくつかの係る実施形態において、第３層８２０および第４層８２２は第３物質で形成され、第２層８１８上にプリントされる。それによりパッド８１０の肉厚が増大化され、パッド８１０はリード線を受容するよう構成される。代表的な実施形態によれば、第４層８２２はパッド８１０の頂部層であり、大きさにおいて１０×１０ミル（すなわち１／１００インチ×１／１００インチ）より大きい頂部表面積を有する（例えば円形、正方形、矩形、または他の形状を有し得る）。いくつかの実施形態において、頂部表面積は約２０×２０ミルより大きい（例えば約３０×３０ミルまたは約４０×４０ミル）。パッド８１０の頂部上の係る表面積は、パッド８１０の側部を溶解することなくまたはパッドを絶縁体８１２から分離させることなく（これらは気密シールを損ない得る）、リード線またはワイヤをパッドに溶接するための物質が溶解ビーズを形成することを可能にする十分に大きい面積であると考えられる。約３０×３０ミルより小さい表面積を有する白金から形成されたパッドは、係るパッドが溶解して本体から分離しそれによりフィードスルーの気密シールが損なわれてしまうことが見出されているため、いくつかの標準的な溶接プロセスでリード線を受容するにあたっては小さすぎる場合もあると考えられる。しかし、考察される実施形態において、３０×３０ミルより小さい表面積を有するパッドは特定のパッド物質または溶接技術とともに用いられ得る。パッドの体積および体積範囲は、様々な実施形態によれば、本明細書で開示する任意のパッド面積と任意のパッド肉厚との積、または本明細書で開示する任意のパッド長さと、幅と、肉厚との積を含むことを注意されたい。

代表的な実施形態によれば、パッド８１０の頂部表面は、リード線またはワイヤが頂部表面に溶接されることを支援するために、十分に平坦である。いくつかの係る実施形態において、パッドの頂部は、平面度について１０μｍより小さい（例えば平面度について約７μｍより小さい等の）二乗平均平方根値を有する。なお、平面度を測定したエリアはパッドの頂部中央の５０％に対応する（例えば円形パッドに対しては中央の円、矩形パッドに対しては中央の矩形）。他の考察される実施形態において、パッドは垂直に突出するよう構成され、それによりリード線または他の相互接続部の接続のための突起体が形成される。パラレルギャップ溶接またはレーザ溶接がリード線を突起体に締結するために用いられ得る。

白金粉末から再調合された様々な伝導性ペーストが、いくつかの実施形態においてフィードスルーの伝導性特徴物（例えば導管、パッド）を形成するために用いられ得る。第１ペーストは第１白金粉末から形成される。なお第１白金粉末は実質的に、３〜１０μｍの範囲の平均粒径分布ｄ_５０（対数正規分布における質量メジアン直径）を有する白金（「Ｐｔ−１」）からなる。第２ペーストは第２白金粉末から形成される。なお第２白金粉末は実質的に、５〜２０μｍの範囲のより粗い平均粒径分布ｄ_５０を有する白金（「Ｐｔ−２」）からなる。第３ペーストは略等しい分量の第１白金粉末および第２白金粉末と約２〜１０重量％のアルミナ（例えばＡｌ_２Ｏ_３）（例えば約５％のアルミナ）との組み合わせから形成される。第４ペーストはそれぞれ３：１の比率（例えば７０〜８０％）で混合された第１粉末および第２粉末から形成される。

第１粉末および第２粉末を第３ペーストおよび第４ペースト中に混合することは、結果的に生成される金属被覆の焼結収縮および／または収縮プロファイルを制御することを意図するものである。１つの事例において、第１粉末および第２粉末の７：３混合物と、約５％のアルミナ添加物と、から形成されたペーストは、熱機械分析（ＴＭＡ）において１３％の収縮を生じさせた。第１粉末および第２粉末の同一の混合物と約７％のアルミナとを有する他の事例においては、収縮は１２％であった。他の事例において、第１粉末および第２粉末の略等しい分量の混合物と約５％のアルミナ添加物とから形成されたペーストは１５％の収縮を生じさせ、その一方で７％のアルミナを有する同一の混合物は１３％の収縮を生じさせた。

文脈のために提供される例として、ペーストといくつかの層との様々な組み合わせが、同時焼成後に生成されたパッドの品質（例えば頂部パッドの肉厚および平面度等）を試験するために構築された。２つの係る事例において、第２ペーストの頂部層が第３ペーストの基層上にプリントされ（例えば「二重プリント」）、同時焼成された。それにより、頂部パッド肉厚はそれぞれ３７μｍおよび３９μｍ（例えば１パッドあたり平均で１０〜２０のサンプル測定）、二乗平均平方根（ＲＭＳ）平均平面度値はそれぞれ４．２μｍおよび３．９μｍであった（全般的に図２０に示すパッド８１０Ａ参照）。他の事例において、第１ペーストの頂部層が第３ペーストの基層上にプリントされ、それにより、頂部パッド肉厚は１３０μｍ、ＲＭＳ平均平面度は１２．３μｍとなった。他の２つの事例において、第２ペーストの２つの頂部層が第３ペーストの基層上にプリントされ（例えば「三重プリント」）、同時焼成された。それにより、頂部パッド肉厚はそれぞれ５５μｍおよび５９μｍとなり、ＲＭＳ平均平面度値はそれぞれ２．５μｍおよび３．３μｍとなった（全般的に図２０に示すパッド８１０Ｂ参照）。さらに他の２つの事例において、第２ペーストの３つの頂部層が第３ペーストの基層上に引き続きプリントされ（例えば「四重プリント」）された。それにより、頂部パッド肉厚は８１μｍとなり、ＲＭＳ平均平面度値はそれぞれ３．９μｍおよび４．２μｍとなった（全般的に図２０に示すパッド８１０Ｃ参照）。他の事例において、第１ペーストの３つの頂部層が第３ペーストの第１層上に引き続きプリントされた。それにより頂部パッド肉厚は１０９μｍ、ＲＭＳ平均平面度は６．０μｍとなった。さらに他の事例において、第４ペーストの３つの頂部層が第３ペーストの第１層上に引き続きプリントされた。それによりパッド肉厚は１０４μｍ、ＲＭＳ平均平面度は５．１μｍとなった。それにより、パッドは、亀裂または剥離なしに、下方の伝導性導管（第３ペーストから形成）および絶縁体に連結された。頂部層および基層の正味肉厚は１３６μｍであった。

様々なパッド構成が、Ｐｔ−１白金粉末と、Ｐｔ−２白金粉末と、等しい分量のＰｔ−１およびＰｔ−２から形成された白金粉末（Ｐｔ−３）と、の組み合わせから形成されたペーストを用いて構築された。図２０は係る構成の例を示す。文脈のために提供された以下のテーブルは様々なパッド構造の仕切りをまとめたものである。

表中「構造」行は垂直方向順で白金ペーストの層を示し、「肉厚」行は頂部パッド（Ｐｔ−３層の上方）の肉厚を示し、「平面度」行は二乗平均平方根平均平面度値を示す。３：１の比のＰｔ−１およびＰｔ−２から形成された白金粉末（「Ｐｔ−４」）が用いられ、パッド構造は、文脈のために提供された以下の表にまとめるように、さらに洗練された。

表中、行は表９の行と一致する。Ｐｔ−４層およびＰｔ−３層の四重プリントから形成された構造はパッド縁部に沿って亀裂の徴候をまったく示さず、比較的平坦であった。少なくとも１つの実施形態において、パッドの頂部は、パッドの基層を有する３つの積み重ねられたＰｔ−４の層と、５％のアルミナ添加物を有するＰｔ−３からなるビア（中間カバーパッドを含む）と、により形成された。

文脈のために提供された例として、１時間、摂氏５００度の真空予熱後に、摂氏１５０度、３．５気圧、３０日間の染料浸透に対する高加速浸漬試験が様々な組み合わせのペーストから形成された試料フィードスルーに対して実施された。初期の測定値が、試験前は気密性を示したにもかかわらず、試験中は、アルミナ絶縁体において、全部が第１ペーストから形成されたパッド（例えば頂部パッド、主要パッド）、カバーパッド（例えば層間のパッド）、および導管（例えばビア）を用いて構築されたフィードスルーにおける気密性の損失（例えば染料浸透）の証拠、ならびにこれら全部が第１ペーストおよびより少量のアルミナ添加物（例えば約２．５％）から形成されたフィードスルーにおける気密性損失の証拠を見出したことは驚くべきであった。対比的に、気密性の損失は、第１ペーストおよびより多量のアルミナ添加物（例えば約５％および約７．５％）から形成されたパッド、カバーパッド、および導管を用いて構築されたフィードスルーにはまったく見出されなかった。また、気密性の損失は、第２ペーストのパッドおよびカバーパッドと、第１粉末および５％アルミナ添加物から形成されたペーストから形成されたカバーパッド同士の間の導管（例えばビア）とを、用いて構築されたフィードスルーにもまったく見出されなかった。ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、およびＣａＯをさらに含むことは対比的に、アルミナのみを添加物として用いることにより、導管と絶縁体との間の初期の欠陥は減少すると考えられる。

いくつかの実施形態において、パッドは、伝導性導管の組成物および境界面に関わりなく、気密性および長期的な生体安定性を十分に保持し得る。他の実施形態において、パッドは導管に電気を伝導し得るが、体液の進入を防止するようには設計されないこともある。いくつかの係る実施形態において、伝導性導管は、フィードスルーに対して気密シールおよび長期的生体安定性を提供するよう、調合および構築され得る。改善された信頼性が、重複的に気密にシールされると同時に長期的に生体安定性であるパッドおよび伝導性導管により提供され得ることに注意されたい。

図２１を再び参照すると、フィードスルー９２４を製造する方法１０１０の一部は、第１物質９１６のシート９３８または本体を提供すること１０１２を含む。いくつかの実施形態において、シート９３８は、第１物質９１６における穴９３６を通って延長する第２物質９４０の導管９１８を有する。第１物質９１６は電気絶縁体であり、第２物質９４０は伝導性である。方法１０１０は、パッド９４６（例えば相互接続部、頂部パッド）の第１層（例えば図２０に示す第１層８１６および図１８〜図１９に示す基層７１８参照）をシート９３８上にプリントすること１０１８をさらに含む。第１層は導管９１８に重なり、導管９１８に電気的に連結される。いくつかの実施形態において、パッド９４６の第１層は第２物質９４０から形成される。

代表的な実施形態によれば、この方法はパッド９４６の第２層（例えば図２０に示す第２層８１８参照）を第１層の頂部上にプリントすること１０１８をさらに含む。この方法は、シート９３８、導管９１８、およびパッド９４６の凝集によりパッド９４６および導管９１８がシート９３８に締結および気密にシールされるよう、シート９３８、導管９１８、およびパッド９４６を同時焼成することをさらに含む。パッド９４６に対して複数の層（全般に図２０に示すパッド８１０Ｃ参照）をプリントすること１０１８により、パッド９４６が厚肉化される。これは、リード線またはワイヤをパッドに溶接することを支援する一方で、パッド９４６、導管９１８、およびシート９３８の間の気密シールを保持する。パッド９４６の複数の重なる層をプリントすること１０１８によりパッド９４６の寸法を制御することは、パッド９４６が、フィードスルー９２４の本体に対して気密シールを保持する一方で、溶接のために十分な肉厚を有し、十分な幅を有し、十分な平面度を有するよう構成された生体適合性および生体安定性である物質（例えば白金）から形成され得るため、埋入可能な医療装置とともに用いるよう構成されたパッドの形成を可能にする。

本明細書で開示した教示は、全般的に、埋入可能な医療装置（例えば図１〜図２に示す装置１１０、２１０参照）に関するが、本開示は係る装置に限定されることを意図するものではない。例えば本開示で開示する教示のうちのいくつかは、同時焼成プロセスから形成されたフィードスルーを提供するための方法および構造体に関する。ミクロスケールでは、長期（例えば数年）にわたり生体安定性を保持する気密シールを可能にする特徴は、フィードスルーの絶縁体と伝導性導管との間の強力かつ信頼性の高い結合も提供する。係る改善された結合は、フィードスルーの構成要素に対して高い信頼性を要求する状況および／または長期にわたる気密性を要求する状況を経験する非医療、非埋入可能な装置（例えば大きな温度変化を経験し化学的に攻撃的な環境で動作するするコンピュータ、比較的大きい振動負荷を経験する電気装置（例えば航空機用電子機器）、堅牢に構築された高価値装置、その他の装置）に対しても有益となり得る。

埋入可能な医療装置の用途においては、非磁性を有し且つ磁場を利用する診断器具（例えば磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）システム）に対応する部品（例えばフィードスルー）を備える埋入可能な医療装置を用いることが望ましい場合もあり得る。いくつかの実施形態において、本明細書で開示する白金およびアルミナの物質、組成物、ペースト、その他（例えばビアペースト、絶縁体物質、パッド物質）は、非磁性であり、ＭＲＩおよびその他の磁気診断技術に対応する。

様々な代表的な実施形態で示すフィードスルーの構成および配列は単に例示である。本開示ではわずかな実施形態のみが詳細に説明されたが、本明細書で説明した発明主題の新規の教示および特長から実質的に逸脱することなく、多数の改変例（例えばサイズ、寸法、構造、形状、様々な構成要素の割合、パラメータの値、取付構成、物質の使用、色彩、配向性、その他における変動）が可能である。一体的に形成されたものとして示されるいくつかの構成要素は、複数の部品または構成要素から構築され得、構成要素の配置は逆転または別様に変動され得、個別の構成要素の性質および個数または位置は変化または変動され得る。任意のプロセス、論理的アルゴリズム、または方法ステップの順序または順位は、代替的な実施形態にしたがって変化されるかまたは再配列され得る。様々な代表的な実施形態の設計条件、動作条件、構成におけるその他の代替例、改変例、変更例、および省略も、本発明の範囲から逸脱することなく可能である。
本発明は、次の実施形態が可能である。
（１）埋入可能な医療装置のための気密フィードスルーであって、
第１物質を含む絶縁体と、
前記絶縁体に一体化された、導電性の第２物質を含む導管と、
前記絶縁体の外部表面に連結され且つパッドに連結されたリード線を受容するよう構成されたパッドであって、導電性を有し且つ前記導管に連結されたパッドと、
を含み、
前記パッドは第１層と、前記第１層の少なくとも１部分と重なる第２層と、を備える、
フィードスルー。
（２）前記絶縁体、前記導管、および前記パッドは、前記絶縁体、前記導管、および前記パッドの間に同時焼成結合を有し、前記同時焼成結合は前記導管を前記絶縁体に気密にシールし、前記気密シールは、前記リード線を前記パッドに取り付けた後にも浸漬耐久性が保持されるよう、生体安定性を有する、フィードスルー。
（３）前記導管は前記絶縁体を通って延長し、前記絶縁体を通って電気を伝導するよう構成された、フィードスルー。
（４）前記パッドは少なくとも５０μｍの肉厚を有する、フィードスルー。
（５）前記パッドは２０ミル×２０ミルを越える頂部表面積を有する、フィードスルー。
（６）前記パッドの前記頂部表面積の中央の５０％は平坦度に対して約１０μｍより小さい二乗平均平方根値を有する、フィードスルー。
（７）前記パッドの前記第１層は、前記パッドの前記第２層が前記絶縁体の前記第１物質と直接的に接触することがないよう、前記パッドの前記第２層と前記絶縁体の前記第１物質とを隔てる、フィードスルー。
（８）前記パッドは第１パッドであり、前記導管に連結された第２パッドを前記第１パッドの反対側の前記絶縁体の側部上にさらに備え、前記第１パッドは前記第２パッドよりも大きい、フィードスルー。
（９）前記第１物質はアルミナを含む、フィードスルー。
（１０）前記第２物質は白金およびアルミナ添加物を含む、フィードスルー。
（１１）前記パッドの前記第２層は前記第１物質および前記第２物質とは異なる第３物質を含む、フィードスルー。
（１２）前記第３物質は白金を含む、フィードスルー。
（１３）前記パッドに連結されたリード線をさらに備え、前記リード線は、生体安定性且つ生体適合性である電気伝導体を含み、前記パッドの外部表面に取り付けられる、フィードスルー。
（１４）前記リード線は、ニオビウム、白金、チタン、タンタル、ジルコニウム、パラジウム、金、耐熱金属、これらの物質のうちのいずれかの酸化物、および合金からなる群から選択される少なくとも１つの物質を含む、フィードスルー。
（１５）第１物質を含む絶縁体と、
前記絶縁体を通って延長する導管であって、導電性である第２物質を含み且つ前記絶縁体を通って電気を伝導するよう構成された導管と、
前記絶縁体の外部上で前記絶縁体に取り付けられ、且つパッドに接続されたリード線を受容するよう構成されたパッドであって、導電性を有し、前記導管に連結されたパッドと、
を備え、
前記パッドは前記第２物質の第１層と、前記第１層により前記絶縁体の前記第１物質から隔てられた第２層と、を備え
前記絶縁体、前記導管、および前記パッドは、前記絶縁体、前記導管、および前記パッドの間に同時焼成結合を有し、前記同時焼成結合は前記パッドおよび前記導管を前記絶縁体に気密にシールし、前記気密シールは、前記リード線を前記パッドに取り付けた後にも浸漬耐久性が保持されるよう、生体安定性を有する、
フィードスルー。
（１６）前記パッドの前記第２層は前記第３物質を含む、フィードスルー。
（１７）前記第１物質はアルミナを含み、前記第２物質は白金およびアルミナ添加物を含む、フィードスルー。
（１８）前記第３物質は白金を含む、フィードスルー。
（１９）前記第２物質は主に白金およびアルミナからなり、前記第３物質は主に白金からなる、フィードスルー。
（２０）フィードスルーの製造方法であって、
電気絶縁体である第１物質を含む絶縁体であって、絶縁体を通って延長する導電性である第２物質を含む導管を有する絶縁体を提供することと、
前記導管に重なる、パッドの第１層であって、前記導管に電気的に連結され、前記第２物質を含む第１層を前記絶縁体上にプリントすることと、
前記パッドの第２層を前記第１層上にプリントすることと、
前記絶縁体、前記導管、および前記パッドの間の結合が前記パッドおよび前記導管を前記絶縁体に締結および気密にシールするよう、前記絶縁体、前記導管、および前記パッドを同時焼成することと、
を含む方法。
（２１）前記導管は、前記同時焼成の前には、ガラス、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、またはＣａＯを含まない、方法。
（２２）前記導管は、前記同時焼成中、前記第１物質からガラス、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ、およびＣａＯのうちの少なくとも１つの拡散を受ける、方法。
（２３）前記パッドは少なくとも５０μｍの肉厚を有する、方法。
（２４）レーザ溶接、パラレルギャップ溶接、ブレージング、超音波接合、サーモソニックボンディング、はんだ付け、および拡散接合のうちの少なくとも１つによりリード線を前記パッドに取り付けることをさらに含む、方法。
（２５）前記第１物質はアルミナを含み、前記第２物質は白金およびアルミナ添加物を含み、前記パッドの前記第２層は白金を含む第３物質を含む、方法。
（２６）第３層を前記パッドの前記第２層上にプリントすることと、第４層を前記第３層上にプリントすることと、をさらに含み、前記第３層および前記第４層は前記第３物質を含み、前記第４層は２０ミル×２０ミルより大きい頂部表面積を有する、方法。

Claims (13)

1. 埋入可能な医療装置のための気密フィードスルーであって、
   第１物質と貫通口とを含む絶縁体であって、該第１物質がアルミナを含む絶縁体と、
   前記絶縁体に一体化される導管であって、導電性であり実質的に前記貫通口を充填する、白金とアルミナ添加物とを含む第２物質を含み、前記絶縁体を通って延長し、前記絶縁体を通って電気を伝導するよう構成される導管と、
   前記絶縁体の外部表面に連結され且つパッドに連結されるリード線を受容するよう構成されるパッドであって、導電性を有し且つ前記導管に連結され、アルミナを含むパッドと、を含み、
   前記パッドは、第１層と、前記第１層の少なくとも一部分と重なる第２層と、を備え、前記パッドは、少なくとも５０μｍの肉厚を有し、
   前記第１層は、３〜１０μｍのメジアン粒径を有する第１白金粉末と、５〜２０μｍのメジアン粒径を有する第２白金粉末と、アルミナとから形成され、
   前記第２層は、前記第２白金粉末から形成され、
   前記絶縁体および前記導管は、前記絶縁体に含まれるアルミナ粒子と前記導管に含まれるアルミナ粒子との第１結合を有し、該第１結合は、前記絶縁体を前記導管に気密にシールし、
   前記パッドの前記第１層および前記絶縁体は、前記パッドの前記第１層に含まれるアルミナ粒子と前記絶縁体に含まれるアルミナ粒子との第２結合を有し、該第２結合は、前記パッドの前記第１層を前記絶縁体に気密にシールし、
   前記パッドの前記第１層および前記導管は、それらの間に第３結合を有し、該第３結合は、前記パッドの前記第１層を前記導管に気密にシールする、フィードスルー。
2. 前記パッドは、概ね２００μｍより小さい肉厚を有する、請求項１に記載のフィードスルー。
3. 前記パッドは、２０ミル×２０ミルを越える頂部表面積を有する、請求項１または２に記載のフィードスルー。
4. 前記パッドの前記頂部表面積の中央の５０％は、平面度について１０μｍよりも小さい二乗平均平方根値を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィードスルー。
5. 前記パッドの前記第１層は、前記パッドの前記第２層が前記絶縁体の前記第１物質と直接的に接触することがないよう、前記パッドの前記第２層と前記絶縁体の前記第１物質とを隔てる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィードスルー。
6. 前記パッドの前記第２層は前記第１物質および前記第２物質とは異なる第３物質を含み、該第３物質は、白金を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィードスルー。
7. 前記第２物質は、主に白金およびアルミナからなり、前記第３物質は、主に白金からなる、請求項６に記載のフィードスルー。
8. 前記貫通口内の前記第２物質は焼成物質である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィードスルー。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィードスルーと、
   収容構造体と、を含み、
   前記フィードスルーは、前記収容構造体に連結され、前記リード線が前記パッドに連結され得、前記収容構造体の外部に配列され得る、埋込可能な医療装置。
10. 前記パッドに連結したリード線をさらに含み、前記リード線は、生体安定性且つ生体適合性である電気伝導体を含み、前記パッドの外部表面に取り付けられる、請求項９に記載の埋込可能な医療装置。
11. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィードスルーの製造方法であって、
    前記第１物質を含み、前記貫通口を有する前記絶縁体を提供することと、
    前記絶縁体を通って延長する前記第２物質で前記貫通口を実質的に充填することであって、前記第１物質は、電気絶縁体であることと、
    前記導管に重なり、前記導管に電気的に連結され、前記第２物質を含む、前記パッドの前記第１層を前記絶縁体上にプリントすることと、
    未焼成状態である、前記パッドの前記第２層を前記第１層上にプリントすることと、
    前記絶縁体、前記導管、および前記パッドの間の結合が前記パッドおよび前記導管を前記絶縁体に締結および気密にシールするよう、前記絶縁体、前記導管、および前記パッドを同時焼成することであって、前記絶縁体、前記導管、および前記パッドは、それぞれ、同時焼成前は、未焼成であることと、
    を含む方法。
12. 前記導管は、前記同時焼成中、前記第１物質から、ＳｉＯ_２、ＭｇＯまたはＣａＯのうちの少なくとも１つの拡散を受ける、請求項１１に記載の方法。
13. レーザ溶接、パラレルギャップ溶接、ブレージング、超音波接合、サーモソニックボンディング、はんだ付け、および拡散接合のうちの少なくとも１つにより、前記同時焼成後、リード線を前記パッドに取り付けることをさらに含む、請求項１１または１２に記載の方法。

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