JP6336610B2 - 埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本願は密封フィードスルーと、一つ以上のフィードスルーアセンブリに統合された電磁干渉フィルターとに関する。本願は特に、複数のグランド層および複数のグランドピンを備えたプリント回路基板（ＰＣＢ）を含む密封フィードスルーに関する。

医療装置は患者の体内に外科的に埋め込まれてもよく、医療装置には心臓ペースメーカー、除細動器、神経刺激装置、および心臓モニタ等の装置が含まれる。これらの埋め込み可能な医療装置は一般に、密封シールを含むフィードスルーアセンブリを通して缶の内部から缶の外部へ通過する一つ以上の導体を介して患者の心臓に送達する電気信号を生成するための回路を含む密封金属ケースを含む。この密封シールは、組織、血液、および他の患者の流体から金属ケース内の回路を分離する役割がある。

埋め込み可能な医療装置の回路によって生成された電気信号に加えて、外部で生成された電磁信号もまた、フィードスルーアセンブリを介して密封シールを通過する可能性があり、埋め込み可能な医療装置の適切な動作を妨げ得る。従って多くの場合、これら外部で生成された電磁信号をフィルタリングし、導体に沿って意図する電圧レベルを維持するため、電磁干渉フィルターが埋め込み可能な医療装置に統合される。電磁フィルターは一般に、数百ボルトの外部信号をフィルタリングするように構成されるため、多くの場合非常に高価であり、埋め込み可能な医療装置全体としてのコストを増大させ得る複雑な多層積層コンデンサを含む。従って、埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリについての改良が必要とされている。

実施例１では、埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリは、フェルールと、電気絶縁体と、フィードスルー導体と、プリント回路基板（ＰＣＢ）と、コンデンサとを含む。フェルールはフィードスルーアセンブリを埋め込み可能な医療装置に取り付けるように構成される。電気絶縁体は接続要素によってフェルールに結合される。フィードスルー導体は電気絶縁体を通って延びる。ＰＣＢはフェルールまたは電気絶縁体に結合されるとともに、グランド層および複数のビアを含み、接続要素はビアを介してグランド層に電気的に接続される。コンデンサはビアの少なくとも一つを介してグランド層に電気的に接続されたグランド端子と、フィードスルー導体に電気的に接続された導体端子とを有する。

実施例２では、実施例１に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリは、ビアの少なくとも一つ内に配置された導電性エポキシをさらに含むことにより、接続要素をグランド層に電気的に接続する。

実施例３では、実施例１または２に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、ＰＣＢは複数のグランド層を含み、ビアは複数のグランド層を横断する。
実施例４では、実施例１〜３の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリは、電気絶縁体を通って延びる複数のフィードスルー導体と、複数のフィードスルー導体の一つにそれぞれ関連付けられた複数のコンデンサとをさらに含む。

実施例５では、実施例１〜４の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、各コンデンサはビアの少なくとも一つによって複数のグランド層に電気的に接続されたグランド端子と、フィードスルー導体の一つにそれぞれ電気的に接続された導体端子とを含む。

実施例６では、実施例１〜５の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリは、グランド層に電気的に接続された少なくとも一つのグランドピンをさらに含む。

実施例７では、実施例１〜６の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、グランドピンの数はＰＣＢのグランド層の数に等しい。
実施例８では、実施例１〜７の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、接続要素は電気絶縁体をフェルールに取り付けるように配置された金ろう付け材料である。

実施例９では、実施例２〜８の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、導電性エポキシは接続要素の材料に近接する複数のビアの少なくとも一つ内に配置されることにより、接続要素と複数のグランド層との間の連続的な電気経路を提供する。

実施例１０では、実施例９に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、導電性エポキシは接続要素に近接する複数のビア内に配置されることにより、接続要素と複数のグランド層との間の複数の連続的な電気経路を提供する。

実施例１１では、実施例２〜９の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、導電性エポキシは銀導電性エポキシである。
実施例１２では、埋め込み可能な医療装置は、密封された内側領域および外側領域を定義する金属ケースを含む埋め込み可能なパルス発生器と、実施例１〜１１の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリとを含む。フェルールが埋め込み可能なパルス発生器の金属ケースに密封して取り付けられることにより、フィードスルー導体は外側領域から内側領域へ延びる。

実施例１３では、実施例１２に記載の埋め込み可能な医療装置は、パルス発生器に結合されるとともに複数の電極を含む埋め込み可能なリード線を含み、各電極はフィードスルー導体の少なくとも一つに電気的に接続される。

実施例１４では、埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリを製造する方法において、前記方法は、グランド層と、複数のビアと、ビアの少なくとも一つを介してグランド層に電気的に接続されたグランド端子と、導体端子とを有する少なくとも一つのコンデンサとを有するＰＣＢを提供する工程と、接続要素を用いて電気絶縁体をフェルールに結合する工程とを含む。前記方法は、電気絶縁体を通してフィードスルー導体を配置する工程と、ＰＣＢをフェルール、電気絶縁体、およびフィードスルー導体の一つ以上に結合する工程とをさらに含む。前記方法は、フィードスルー導体とコンデンサの導体端子とを電気的に接続する工程と、ビアを介して接続要素をグランド層に電気的に接続する工程とをさらに含む。

実施例１５では、実施例１４に記載の方法において、接続要素をグランド層に電気的に接続することは、ビア内に導電性エポキシを注入することにより、接続要素とグランド層との間に複数の導電性経路を形成することを含む。

実施例１６では、実施例１４または１５に記載の方法において、ＰＣＢを形成することは複数のグランド層を有するＰＣＢを形成することを含み、複数のビアは複数のグランド層を横断する。

実施例１７では、埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリは、金属フェルールと、電気絶縁体と、複数のフィードスルー導体と、プリント回路基板（ＰＣＢ）と、複数のコンデンサとを含む。金属フェルールは埋め込み可能な医療装置の金属ケースに密封して取り付けられるように構成され、電気絶縁体は導電性接続要素によって金属フェルールに結合される。複数のフィードスルー導体は絶縁体を通って第一側から第二側へ延びる。ＰＣＢは絶縁体の第二側に近接して配置されるとともに、複数のグランド層と、グランド層を横断する複数のビアとを含み、ビアはグランド層を通って複数の導電性経路を提供するように構成される。複数のコンデンサの各々はグランド端子および導体端子を有し、グランド端子は複数のビアの少なくとも一つを介して複数のグランド層に電気的に接続され、導体端子は複数のフィードスルー導体の少なくとも一つに電気的に接続される。

実施例１８では、実施例１７に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、導電性接続要素は複数のビアを介して複数のグランド層に電気的に接続される。

実施例１９では、実施例１７または１８に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、導電性エポキシは複数のビア内に配置されることにより、導電性接続要素を複数のグランド層に電気的に接続する。

実施例２０では、実施例１７〜１９の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、導電性接続要素は電気絶縁体を金属フェルールに取り付けるように配置された金ろう付け材料であり、導電性エポキシは金ろう付け材料に近接する複数のビアの少なくとも一つ内に配置されることにより、金ろう付け材料を複数のグランド層に電気的に接続する複数の電気経路を提供する。

実施例２１では、実施例１７〜２０の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリは、複数のグランド層に電気的に接続された少なくとも一つのグランドピンをさらに含む。

実施例２２では、実施例２１に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、少なくとも一つのグランドピンは、複数のビアの少なくとも一つ内に注入された導電性エポキシによって複数のグランド層に結合される。

実施例２３では、実施例１７〜２２の何れかに記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、複数のグランド層は四つのグランド層、三つのグランド層、および二つのグランド層の一つからなる。

実施例２４では、埋め込み可能な医療装置は、密封された内側領域および外側領域を定義する金属ケースと、内側領域内に配置されたパルス発生回路と、フィルタリングされたフィードスルーアセンブリとを含む。フィルタリングされたフィードスルーアセンブリは金属フェルールと、電気絶縁体と、複数のフィードスルー導体と、プリント回路基板（ＰＣＢ）と、複数のコンデンサとを含む。フェルールは埋め込み可能な医療装置の金属ケースに密封して取り付けられる。電気絶縁体は導電性接続要素によって金属フェルールに結合される。複数のフィードスルー導体は絶縁体を通って外側領域から内側領域へ延び、フィードスルー導体の少なくともいくつかは内側領域内のパルス発生回路に作動可能に結合されるとともに、埋め込み可能なリード線上の電極に作動可能に結合されるようにさらに構成される。ＰＣＢは内側領域内の電気絶縁体に近接して配置されるとともに、複数のグランド層と、グランド層を横断する複数のビアとを含み、ビアはグランド層を通って複数の導電性経路を提供するように構成される。複数のコンデンサの各々はグランド端子および導体端子を有し、グランド端子は複数のビアの少なくとも一つを介して複数のグランド層に電気的に接続され、導体端子は複数のフィードスルー導体の少なくとも一つに電気的に接続される。

実施例２５では、実施例２４に記載の埋め込み可能な医療装置において、導電性接続要素は複数のビアを介して複数のグランド層に電気的に接続される。
実施例２６では、実施例２４または２５に記載の埋め込み可能な医療装置において、導電性エポキシは複数のビアの少なくとも一つ内に配置されることにより、導電性接続要素を複数のグランド層に電気的に接続する。

実施例２７では、実施例２４〜２６の何れかに記載の埋め込み可能な医療装置において、導電性エポキシは導電性接続要素に接触するように複数のビアの各々の内に配置されることにより、導電性接続要素を複数のグランド層に電気的に接続する複数の電気経路を提供する。

実施例２８では、実施例２４〜２７の何れかに記載の埋め込み可能な医療装置において、導電性接続要素は電気絶縁体を金属フェルールに取り付けるように配置された金ろう付け材料であり、導電性エポキシは金ろう付け材料に接触するように複数のビアの各々の内に配置されることにより、金ろう付け材料を複数のグランド層に電気的に接続する複数の電気経路を提供する。

実施例２９では、実施例２４〜２８の何れかに記載の埋め込み可能な医療装置は、複数のグランド層に電気的に接続された少なくとも一つのグランドピンをさらに含む。
実施例３０では、実施例２９に記載の埋め込み可能な医療装置において、少なくとも一つのグランドピンは、複数のビアの少なくとも一つ内に注入された導電性エポキシによって複数のグランド層に結合される。

実施例３１では、実施例２４〜３０の何れかに記載の埋め込み可能な医療装置において、複数のグランド層は四つのグランド層、三つのグランド層、および二つのグランド層の一つからなる。

実施例３２では、埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリを製造する方法において、前記方法は、複数のグランド層と、グランド層を通って延びる複数のビアと、複数のコンデンサとを有するＰＣＢを提供する工程を含み、各コンデンサは導体端子と、ビアの少なくとも一つを介して複数のグランド層に電気的に接続されたグランド端子とを有する。前記方法は、導電性接続要素を用いて電気絶縁体をフェルールに結合する工程と、電気絶縁体を通して複数のフィードスルー導体を配置する工程と、フィードスルー導体を電気絶縁体に取り付ける工程とをさらに含む。さらに、前記方法は、ＰＣＢをフェルール、電気絶縁体、およびフィードスルー導体の一つ以上に結合する工程と、各フィードスルー導体を各コンデンサの導体端子に電気的に接続する工程と、ビアを介して接続要素を複数のグランド層に電気的に接続する工程とを含む。

実施例３３では、実施例３２に記載の方法は、複数のグランドピンをフィードスルーアセンブリのフェルールに電気的に接続する工程をさらに含む。
実施例３４では、実施例３２または３３に記載の方法において、接続要素を複数のグランド層に電気的に接続することは、複数のビア内に導電性材料を配置することにより、接続要素に接触し、接続要素から複数のグランド層までの複数の平行な電気経路を提供することを含む。

実施例３５では、実施例３４に記載の方法において、複数のビア内に導電性材料を配置することは、複数のビア内に導電性エポキシを配置することを含む。
複数の実施形態が開示されているが、本願の例示的な実施形態を図示して説明する以下の詳細な説明から、本願のさらに別の実施形態が当業者に明らかとなるであろう。従って、図面および詳細な説明は単なる例示であって、限定的なものではないとみなされるべきである。

本願に従ったフィードスルーアセンブリを含む埋め込み可能な医療装置の一例を示す図である。 本願の実施形態に従った例示的なフィードスルーアセンブリの上面斜視図である。 本願の実施形態に従った例示的なフィードスルーアセンブリの底面斜視図である。 図２Ａ〜２Ｂのフィードスルーアセンブリの断面立面図である。 本願の例示的な実施形態に従ったフィードスルーアセンブリを形成する例示的な方法を示す図である。

本願は、様々な修正形態および代替形態が可能であるが、その特定の実施形態を図面内の例を用いて示し、以下により詳細に説明している。しかしながら、本願を記載された特定の実施形態に限定する意図はない。むしろ、添付の特許請求の範囲によって定義される本願の範囲に含まれるすべての修正形態、均等形態、および代替形態を包含することを意図している。

以下の詳細な説明において、その一部を形成する添付図面を参照するとともに、本願を実施することのできる特定の実施形態が例として示されている。本願の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用したり、構造を変化させたりしてもよいことが理解されるべきである。

本願は、フィードスルーアセンブリの電磁フィルタシステムの並列経路グランドリターン機構として機能する複数のグランド層を備えた多層プリント回路基板を含む埋め込み可能な医療装置のためのフィードスルーアセンブリを提供する。また、フィードスルーアセンブリは複数のグランドピンコネクタを含んでもよく、これは複数のグランド層と一緒にグランド経路の誘導効果を低下させ、フィードバックアセンブリの信号減衰特性を向上させ、電磁フィルタシステムの全体の帯域フィルタリング性能を強化することができる。

図１は、システム１００の一実施形態の一般化された概略図である。図示のシステムは、心調律管理システムの一部である。システム１００の様々な実施形態は、外部または埋め込み型のパルス発生器、ペーサ／除細動器、心臓除細動器、除細動器、心臓再同期治療（ＣＲＴ）システム、または上記の組み合わせや、心臓の律動を利用または維持する他の任意のシステムを含む。さらに、システムの実施形態は神経刺激、インスリンポンプ、埋め込み可能なセンサ等の密封シールを要する任意の埋め込み可能な医療装置を含む。

図１の実施形態において、心調律管理システム１００は、リード線１１５等の一つ以上の心内膜リード線または心外膜リード線を介して心臓１１０に結合された埋め込み可能なパルス発生器１０５を含む。図示の実施形態において、リード線１１５は第一除細動電極１２０Ａおよび第二除細動電極１２０Ｂの少なくとも一方を介した除細動治療の提供等を目的として、一つ以上の除細動電極を含む。示すように、リード線１１５はまた、（図示の実施形態ではリング電極として構成されている）ペーシング／センシング電極１２５を介したペーシング治療の提供等を目的として、追加の電極を含んでもよい。様々な実施形態において、リード線１１５はまた、リング電極１２５に関連して双極ペーシングおよびセンシング機能を提供可能な追加のチップ電極をその遠位端に含んでもよい。

図示の実施形態において、リード線１１５は心臓１１０の右心室内に延びるとして示されている。別の実施形態においてが、例えば右心室および冠状静脈系の少なくとも一方内への埋め込みのため（すなわち、ＣＲＴシステム等の両心室ペーシング方式における左心室のペーシング／センシングのため）、埋め込み可能なパルス発生器１０５に追加のリード線を結合することができる。

パルス発生器１０５は埋め込み可能であるため、パルス発生器内の電子部品を外部環境から分離するための密封シールを含む。リード線上で感知された電気信号は、金属ケース１３０の内部のパルス発生器１０５の電子機器と通信するため、密封シールを通過する必要がある。リード線１１５によって心臓１１０に送達するための内部電子機器から生じた電気信号もまた、密封シールを通過する必要がある。図示のシステム１００は、一般化されたシステムである。一般に、いくつかの電気信号は密封シールを通過する。

図２Ａおよび２Ｂはそれぞれ、図１の埋め込み可能なパルス発生器１０５で使用するためのフィードスルーアセンブリ２００の一実施形態の上面斜視図および底面斜視図である。示すように、フィードスルーアセンブリ２００は複数のフィードスルー導体２１５およびフェルール２２０を含み、図示の実施形態において、第一端２２２と、第二端２２４と、第一端２２２および第二端２２４の間の中間部２２６とを有する。いくつかの実施形態において、フェルール２２０はチタン、または他の任意の金属材料で形成することができる。また、金属ケース１３０内の開口部にフェルール２２０を配置するとともに、フェルール２２０の外周においてフェルール２２０を金属ケース１３０に溶接することによって、フェルール２２０は埋め込み可能な医療装置の金属ケース１３０（図１参照）に結合されるように構成される。

さらに示すように、フィードスルーアセンブリ２００は、例えば金ろう付け技術を用いてフェルール２２０内に搭載し、またはこれに結合することが可能な電気絶縁体２３０を含む。電気絶縁体２３０は、フィードスルー導体２１５が通過可能な複数の穴２３１を含んでもよい。フィードスルー導体２１５は複数の穴２３１内を通して装着されるとともに、各フィードスルー穴２３１を通して延びることにより、フィードスルーアセンブリ２００の外側部２４２から内側部２４０に延びてもよい。フィードスルー導体２１５は、例えば金ろう付け接合、はんだ付け接合、溶接接合、またはフィードスルー導体２１５と電気絶縁体２３０との間の密封接続を提供する他の接合技術を用いて、穴２３１において電気絶縁体２３０に密封して結合されてもよい。様々な実施形態において、フィードスルー導体２１５は、パルス発生器１０５の金属ケース１３０によって定義された内側領域内のパルス発生回路にリード電極（図１参照）を電気的に接続するように動作する。様々な実施形態において、フィードスルー導体２１５はピン、ワイヤ（例えば金めっきワイヤ、パラジウム合金ワイヤ、白金合金ワイヤ）、またはこれらの組み合わせである。

さらに示すように、フィードスルーアセンブリ２００は、フェルール２２０に取り付けられたグランドピン２４４に電気的に接続可能なグランドワイヤ２０４を含んでもよい。一態様において、グランドピン２４４は溶接またはろう付けによってフェルール２２０に取り付けられ、電気的に接続されてもよい。いくつかの実施例において、グランドワイヤ２０４およびグランドピン２４４の少なくとも一方は、回路トレース、溶接部、ろう付け部、ビア、導電性エポキシ、またはフィードスルーアセンブリ２００に電気的グランドを提供するように構成された他の任意の導電性材料を含んでもよい。また、単一のグランドワイヤ２０４およびグランドピン２４４が図示されているが、電磁信号をフィルタリングするための複数の平行なグランド経路を提供するため、複数のグランドピン２４４およびグランドワイヤ２０４の少なくとも一方がフィードスルーアセンブリ２００内に提供されてもよい。様々な実施形態において、グランドワイヤ２０４およびグランドピン２４４の少なくとも一方は省略されている。

図２Ｂにさらに示すように、フィードスルーアセンブリ２００は複数のコンデンサ２５２と、貫通して延びる複数の穴２５６を有するプリント回路基板（ＰＣＢ）２５４とを含む。示すように、フィードスルー導体２１５はＰＣＢ２５４の穴２５６を通して配置される。ＰＣＢ２５４は、各コンデンサ２５２上の導体端子（図示略）に電気的に接続されたＰＣＢ上の電気的トレース（図示略）を介したコンデンサ２５２およびフィードスルー導体２１５の間の電気的接続を提供する。ＰＣＢ上の構成要素を接続するために電気的トレースを使用することは当業者に容易に理解されるであろうから、本明細書においてさらに詳細に説明することは要しない。

様々な実施形態において、本明細書に具体的に記載された場合を除いて、ＰＣＢ２５４は従来のＰＣＢの構成を有し、非導電性基板と、導電性トレース、およびその上に形成されたパッドの少なくとも一方とを含み、（例えばグランドワイヤ２０４およびグランドピン２４４を介して、存在する場合には、金属ろう付け等の導電性の取り付け手段を用いてグランド層２５５を金属フェルール２２０に直接取り付けるとともに、金属ろう付けや溶接等の同様の導電性の取り付け手段を用いてフェルール２２０を金属ケース１３０に取り付けることによって）図１の埋め込み可能なパルス発生器１０５の金属ケース１３０に電気的に接続可能なグランド層２５５を含むことにより、フィードスルーアセンブリ２００に電気的グランドを提供することができる。

また、ＰＣＢ２５４は、ＰＣＢ２５４を通って延び、その結果グランド層２５５を通って延びる複数のビア２５８を含む。様々な実施形態において、ビア２５８の表面は導電性金属（例えば銅、アルミニウム等）でめっきされることにより、ＰＣＢ２５４のグランド層２５５に導電性経路を提供することができる。さらに、ビア２５８は、各ビア２５８の導電性めっきを各コンデンサ２５２上のグランド端子（図示略）に電気的に接続する電気的トレース（図示略）によって、コンデンサ２５２のための電気的グランド経路を提供するように動作することができる。

本明細書の他の箇所でより詳細に説明するように、複数のビア２５８は導電性材料（例えば導電性エポキシ、銀導電性エポキシ、アルミニウム、銅等）で充填することにより、フィードスルーアセンブリ２００の要素に複数のグランド経路を提供することによって、より効果的なＥＭＩフィルタリングを実現することができる。具体的には、ビア２５８は、電気絶縁体２３０をフェルール２２０に取り付けるために使用される導電性接続要素（例えば金ろう付け材料）に接地するように、複数の電気経路を提供することができる。

一実施形態において、コンデンサ２５２は、フィードスルー穴２３１を通して外部からフィードスルーアセンブリ２００に導入可能な除細動または電気焼灼電圧に耐えるように構成された破壊電圧を有する。いくつかの実施例において、コンデンサ２５２は４００ボルトから２０００ボルトの範囲内の破壊電圧を有するか、約１５００ボルトの破壊電圧を有していてもよい。また、コンデンサ２５２はセラミックコンデンサとすることができ、ＰＣＢ２５４に表面実装されるか、ワイヤマウントまたははんだ付けされるように構成されてもよい。さらに、コンデンサ２５２は、特定の周波数および電圧値の少なくとも一方を有する信号をフィルタリングするように構成された容量値を有していてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、コンデンサ２５２は、磁気共鳴画像法において使用される帯域内の周波数を有する信号をフィルタリングするようにコンデンサを調整するために構成された容量値を有していてもよい。

図３は、一実施形態に従ったフィードスルーアセンブリ２００の断面立面図である。図３に見られるように、電気絶縁体２３０は、取り付けまたは接続要素３００によってフェルール２２０の内面に取り付けられる。様々な実施形態において、接続要素３００は導電性材料で形成される。様々な実施形態において、接続要素３００は金、銀等の導電性金属を用いたろう付け作業によって形成することができ、電気絶縁体２３０とフェルール２２０の内面との間に密封結合を形成する。同様に、フィードスルー導体２１５もまた、同一または類似の導電性の取り付け技術によって、電気絶縁体２３０の内面と、ＰＣＢ２５４と（その結果、その一つ以上のグランド層２５５と）に取り付けることができる。

図３は、フェルール２２０の内側と電気絶縁体２３０と（すなわち、金属ケース１３０によって囲まれた埋め込み可能なパルス発生器１０５の密封された内側領域に対応する側、図１参照）に近接して配置されたビア２５８の一つをさらに示す。さらに示すように、導電性材料３０５がビア２５８内に配置されることにより、ＰＣＢ２５４を通した電気経路を提供するように接続要素３００に接触することができる。また、ビア２５８はＰＣＢ２５４のグランド層２５５を通って延びるため、導電性材料３０５はまた、接続要素３００をグランド層２５５に電気的に接続する導電性経路を提供する。様々な実施形態において、図３に示すビア２５８と同様に（すなわち、電気絶縁体２３０の内面に近接して）複数のビア２５８が配置され、これらはまた、接続要素３００とグランド層２５５との間に複数の導電性経路を形成するように、同一または類似の態様で導電性材料３０５で充填される。

様々な実施形態において、導電性材料３０５は一つ以上のビア２５８内に配置可能な任意の導電性材料とすることができる。一実施形態において、導電性材料３０５は導電性エポキシ、例えば銀導電性エポキシ、導電性ポリマー、または銅等の金属材料である。

様々な実施形態において、ＰＣＢ２５４は適切な絶縁層（図示略）によって分離された複数のグランド層を含む多層ＰＣＢとすることができる。このような実施形態において、ビア２５８は多層ＰＣＢの厚さ全体にわたって延びることにより、複数のグランド層に電気的接続を提供することができる。様々な実施形態において、多層ＰＣＢ２５４は三つのグランド層および四つの絶縁層を有していてもよいが、本願においてグランド層３０２または絶縁層３０４は任意の数としてもよいことが意図されている。また、一つ以上のグランドピン２４４（図２Ａ〜２Ｂ参照）を用いたいくつかの実施形態において、ＰＣＢ２５４は、ＰＣＢ２５４におけるグランド層の数と同じ数のグランドピンを含むことができる。

いくつかの実施形態において、多層ＰＣＢ２５４は多層ＦＲ４のＰＣＢを含んでもよい。絶縁層はＦＲ４、ガラスエポキシ、シリケート等を含むがこれらに限定されない任意の電気絶縁材料または誘導体を含んでもよい。また、多層ＰＣＢ２５４のグランド層は銅、アルミニウム、または他の任意の導電性金属または半導体等を含むがこれらに限定されない任意の導電性材料を含み得る導電性材料の層を含んでもよい。いくつかの実施形態において、銅またはアルミニウム箔の一つ以上の層はグランド層と絶縁層とを交互に形成するように、絶縁材料（例えばＦＲ４材料）の一方または両方の側に積層することができる。

図４は、埋め込み可能な医療装置において電磁干渉をフィルタリングするためのフィードスルーアセンブリを提供する例示的な方法４００のフロー図である。方法４００は、ブロックで示される工程のセットとして提供される。様々な工程が図４に示す例示的な方法４００において特定の順序で提示されているが、これらの工程の一つ以上は本明細書において意図している方法から逸脱することなく、図示されたものとは異なる順序で実行し、または例示的な方法から除外することができると理解されるべきである。

例えば、ブロック４０２において、方法４００は一つ以上のグランド層と、グランド層を通って延びる複数のビアと、一つ以上のコンデンサとを有するＰＣＢを提供する工程を含むことができる。一実施形態において、ＰＣＢを提供することは、多層ＰＣＢにおいて複数のグランド層と、少なくとも一つの絶縁層とを形成することを含むことができる。いくつかの実施例において、これは堆積、エッチング、フォトリソグラフィー、ＦＲ４回路層の接合、または多層ＰＣＢにおいて導体および絶縁体の層を形成する他の任意の方法によってグランド層および絶縁層を形成することを含んでもよい。

さらに、ブロック４０６において、方法４００は導電性接続要素を用いて電気絶縁体をフィードスルーフェルールに結合する工程を含むことができる。一実施形態において、電気絶縁体は金または銀等の導電性金属をはんだ付けまたはろう付け金属として使用して、フェルールにはんだ付けまたはろう付けされてもよい。

さらなる態様において、方法４００はブロック４１０において、ＰＣＢをフェルール、電気絶縁体、および電気絶縁体を通って配置された一つ以上のフィードスルー導体の少なくとも一つに結合する工程を含むことができる。一実施形態において、フィードスルー導体はまた、（例えば金のような）金属ろう付け材料等の導電性材料を用いて、電気絶縁体およびＰＣＢの少なくとも一方に取り付けられる。さらに、方法４００はブロック４１４において、各フィードスルー導体を各コンデンサの導体端子に電気的に接続する工程を含む。様々な実施形態において、各コンデンサのグランド端子は、例えばＰＣＢ上のトレースへのはんだを介して（導電性材料でめっきされた）ビアの一つに電気的に接続されることにより、各グランド端子をＰＣＢのグランド層に電気的に接続することができる。

ブロック４１８において、方法４００はビアを介して接続要素をＰＣＢのグランド層に電気的に接続する工程をさらに含む。一実施形態において、導電性材料は複数のビア内に配置され、この導電性材料が接続要素に接触することにより、接続要素からグランド層までの複数の電気経路を提供することができる。様々な実施形態において、導電性材料は導電性エポキシ、導電性ポリマー、金属等であってもよい。

また、いくつかの実施例において、方法４００は複数のグランド層を一つ以上のグランドピンに電気的に接続する工程を含むことができ、これはフィードスルーアセンブリのフェルールに電気的に接続可能である。さらに、方法４００はフィードスルーアセンブリを埋め込み可能な医療装置の金属缶に固定する工程を含むことができる。

記載された例示的な実施形態に対して、本願の範囲から逸脱することなく様々な変更や追加を行うことができる。例えば、本明細書に記載された実施形態は特定の特徴について言及しているが、本願の範囲にはまた、異なる特徴の組み合わせを有する実施形態や、記載された特徴のすべては含まない実施形態も含まれる。従って、本願の範囲にはその均等形態とともに、特許請求の範囲に含まれるすべての代替形態、修正形態、および変更形態も含まれることが意図されている。

Claims (19)

1. 埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、
   埋め込み可能な前記医療装置の金属ケースに取り付けられるように構成されたフェルールと、
   接続要素によって前記フェルールに結合された電気絶縁体と、
   前記電気絶縁体を通って延びるフィードスルー導体と、
   前記フェルールおよび前記電気絶縁体の少なくとも一方に結合されたプリント回路基板（ＰＣＢ）であって、前記ＰＣＢはグランド層および複数のビアを含み、前記フィードスルー導体は前記ＰＣＢの前記グランド層を通して延在し、前記接続要素は前記ビアを介して前記グランド層に電気的に接続されるＰＣＢと、
   前記ビアの少なくとも一つを介して前記グランド層に電気的に接続されたグランド端子と、前記フィードスルー導体に電気的に接続された導体端子とを有するコンデンサとを含むフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
2. 請求項１に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、前記接続要素を前記グランド層に電気的に接続するように、前記ビアの少なくとも一つ内に配置された導電性エポキシをさらに含むフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
3. 請求項１に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、前記ＰＣＢは複数のグランド層を含み、前記ビアは複数の前記グランド層を横断するフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
4. 請求項３に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、前記電気絶縁体を通って延びる複数のフィードスルー導体と、複数の前記フィードスルー導体の一つにそれぞれ関連付けられた複数のコンデンサとをさらに含むフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
5. 請求項４に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、複数の前記コンデンサの各々は前記ビアの少なくとも一つによって複数の前記グランド層に電気的に接続されたグランド端子と、前記フィードスルー導体の一つにそれぞれ電気的に接続された導体端子とを含むフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
6. 請求項３に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、前記グランド層に電気的に接続された少なくとも一つのグランドピンをさらに含むフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
7. 請求項６に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、前記グランドピンの数は、前記ＰＣＢの前記グランド層の数に等しいフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
8. 請求項１に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、前記接続要素は前記電気絶縁体を前記フェルールに取り付けるように配置された金ろう付け材料であるフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
9. 請求項１に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、導電性エポキシは複数の前記ビアの少なくとも一つ内に配置されることにより、前記接続要素と前記グランド層との間の連続的な電気経路を提供するように前記接続要素に接触するフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
10. 埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、
    埋め込み可能な前記医療装置の金属ケースに取り付けられるように構成されたフェルールと、
    導電性接続要素によって前記フェルールに結合された電気絶縁体と、
    前記電気絶縁体を通って第一側から第二側へ延びる複数のフィードスルー導体と、
    前記電気絶縁体の前記第二側に近接して配置されたプリント回路基板（ＰＣＢ）であって、前記ＰＣＢは複数のグランド層と、前記グランド層を横断する複数のビアとを含み、前記フィードスルー導体は前記ＰＣＢの一つ以上の前記グランド層を通して延在し、前記ビアは前記グランド層を通って複数の導電性経路を提供するように構成され、前記導電性接続要素は複数の前記ビアを介して複数の前記グランド層に電気的に接続されるＰＣＢと、
    グランド端子および導体端子をそれぞれ有する複数のコンデンサであって、前記グランド端子は複数の前記ビアの少なくとも一つを介して複数の前記グランド層に電気的に接続され、前記導体端子は複数の前記フィードスルー導体の少なくとも一つに電気的に接続される複数のコンデンサとを含むフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
11. 請求項１０に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、導電性エポキシは複数の前記ビア内に配置されることにより、前記導電性接続要素を複数の前記グランド層に電気的に接続するフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
12. 請求項１１に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、前記導電性接続要素は前記電気絶縁体を前記フェルールに取り付けるように配置された金ろう付け材料であり、前記導電性エポキシは複数の前記ビアの少なくとも一つ内に配置されることにより、前記金ろう付け材料を複数の前記グランド層に電気的に接続する複数の電気経路を提供するように前記金ろう付け材料に接触するフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
13. 請求項１０に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、複数の前記グランド層に電気的に接続された少なくとも一つのグランドピンをさらに含むフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
14. 請求項１３に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、少なくとも一つの前記グランドピンは、複数の前記ビアの少なくとも一つ内に注入された導電性エポキシによって複数の前記グランド層に結合されるフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
15. 請求項１０に記載のフィルタリングされたフィードスルーアセンブリにおいて、複数の前記グランド層は四つのグランド層、三つのグランド層、および二つのグランド層の一つからなるフィルタリングされたフィードスルーアセンブリ。
16. 埋め込み可能な医療装置のためのフィルタリングされたフィードスルーアセンブリを製造する方法において、
    複数のグランド層と、前記グランド層を通って延びる複数のビアと、複数のコンデンサとを有するＰＣＢを提供する工程であって、前記コンデンサの各々は導体端子と、前記ビアの少なくとも一つを介して複数の前記グランド層に電気的に接続されたグランド端子とを有する工程と、
    導電性の接続要素を用いて電気絶縁体をフェルールに結合する工程と、
    前記電気絶縁体を通して複数のフィードスルー導体を配置し、前記フィードスルー導体を前記電気絶縁体に取り付ける工程と、
    前記ＰＣＢを前記フェルール、前記電気絶縁体、および前記フィードスルー導体の一つ以上に結合する工程であって、前記フィードスルー導体は前記ＰＣＢの一つ以上の前記グランド層を通して延在する工程と、
    前記フィードスルー導体の各々を前記コンデンサの各々の前記導体端子に電気的に接続する工程と、
    前記ビアを介して前記接続要素を複数の前記グランド層に電気的に接続する工程とを含む方法。
17. 請求項１６に記載の方法において、複数のグランドピンを前記フィードスルーアセンブリの前記フェルールに電気的に接続する工程をさらに含む方法。
18. 請求項１６に記載の方法において、前記接続要素を複数の前記グランド層に電気的に接続することは、複数の前記ビア内に導電性材料を配置することにより、前記接続要素に接触し、前記接続要素から複数の前記グランド層までの複数の平行な電気経路を提供することを含む方法。
19. 請求項１８に記載の方法において、複数の前記ビア内に前記導電性材料を配置することは、複数の前記ビア内に導電性エポキシを配置することを含む方法。