WO2017123051A1 - 피드스루 장치 - Google Patents

피드스루 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2017123051A1
WO2017123051A1 PCT/KR2017/000480 KR2017000480W WO2017123051A1 WO 2017123051 A1 WO2017123051 A1 WO 2017123051A1 KR 2017000480 W KR2017000480 W KR 2017000480W WO 2017123051 A1 WO2017123051 A1 WO 2017123051A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
feedthrough
conductor
substrate
film
conductors
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/000480
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
민규식
Original Assignee
민규식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 민규식 filed Critical 민규식
Priority to CN201780006679.7A priority Critical patent/CN108463267B/zh
Priority to US16/069,654 priority patent/US10894165B2/en
Priority to EP17738680.2A priority patent/EP3403691A4/en
Publication of WO2017123051A1 publication Critical patent/WO2017123051A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
    • A61B5/686—Permanently implanted devices, e.g. pacemakers, other stimulators, biochips
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
    • A61N1/375—Constructional arrangements, e.g. casings
    • A61N1/3752—Details of casing-lead connections
    • A61N1/3754—Feedthroughs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D27/00—Details of garments or of their making
    • A41D27/02—Linings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/362—Heart stimulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/10—Housing; Encapsulation
    • H01G2/106—Fixing the capacitor in a housing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D2300/00—Details of garments
    • A41D2300/20—Inserts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D2400/00—Functions or special features of garments
    • A41D2400/38—Shaping the contour of the body or adjusting the figure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D2400/00—Functions or special features of garments
    • A41D2400/44—Donning facilities
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/12—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/22—Arrangements of medical sensors with cables or leads; Connectors or couplings specifically adapted for medical sensors
    • A61B2562/225—Connectors or couplings
    • A61B2562/227—Sensors with electrical connectors

Definitions

  • the present disclosure relates to feedthrough devices, and more particularly, to feedthrough devices for living implantable devices.
  • Implantable devices such as a living implantable stimulator, a living implantable detector, a heart pacemaker, a nerve prosthesis, and a neuromodulator are very important for sealing between the inside and the outside of a device because they are implanted and operated in a living body. If the device is not sealed properly, body fluids may leak into the electronic circuitry present inside the device, which may cause various problems such as device failure, malfunction, and shortened life.
  • the feedthrough device also known as the feedthrough assembly, is the housing of the device to provide an electrical connection between the electronic circuitry inside the device and the leads, electrodes, sensors, etc. located within the human body outside the device. To be laid in.
  • the conventional implantable device 1 comprises a housing 2 of titanium or titanium alloy (in the example shown, from top to bottom, the upper housing component 2a, the intermediate housing component 2b, the lower portion). Consisting of a housing component (2c), an electronic circuit (3) installed inside the housing (2), and a feedthrough device (4) inserted into and installed in a coupling hole (2d) formed through the housing (2). .
  • the feedthrough device 4 is shown enlarged in comparison with the housing 2 in FIG. 1.
  • the feed-through device 4 is composed of a feed-through substrate 5 made of a non-conductor such as ceramic and a plurality of feed-through conductors 6 fixed through the feed-through substrate 5.
  • the housing 2 and the feed-through substrate made of titanium or titanium alloy are prevented to prevent body fluid leakage into the electronic circuit 3 through the feed-through device 4.
  • (5) is bonded by a brazing process (a process of applying filler metal to a joint of a dissimilar material and heating and bonding it at a high temperature of about 1000 ° C.), while the feed-through substrate 2, which is an insulator such as ceramic,
  • the boundary part where the feed-through conductor 6 made of metal contacts is also brazed to improve the sealing property. That is, as shown in FIG.
  • the present disclosure aims to provide a feedthrough apparatus capable of simply preventing leakage through the feedthrough apparatus without requiring complicated and cumbersome processes such as a brazing process.
  • a feedthrough apparatus of the present disclosure for achieving the object of the present disclosure as described above comprises: a feedthrough substrate which is a non-conductor having a first side and a second side; At least one first feedthrough conductor having a terminal exposed to the first surface of the feedthrough substrate and a body connected to the terminal and not exposed outside of the feedthrough substrate; And at least one second pair having a terminal exposed to the second surface of the feedthrough substrate and a body connected to the terminal and not exposed to the outside of the feedthrough substrate, and paired one-to-one with each of the first feedthrough conductors.
  • Feed-through conductors; And a body of each of the first feedthrough conductors and a corresponding body of the second feedthrough conductor are arranged to be capacitive coupling with each other.
  • the living implantable device of the present disclosure for achieving the object of the present disclosure includes a housing and a feedthrough device installed in the housing, the feedthrough device is a non-conductive feed having a first side and a second side A through substrate; At least one first feedthrough conductor having a terminal exposed to the first surface of the feedthrough substrate and a body connected to the terminal and not exposed outside of the feedthrough substrate; And at least one second pair having a terminal exposed to the second surface of the feedthrough substrate and a body connected to the terminal and not exposed to the outside of the feedthrough substrate, and paired one-to-one with each of the first feedthrough conductors.
  • Feed-through conductors; And a body of each of the first feedthrough conductors and a corresponding body of the second feedthrough conductor are arranged to be capacitive coupling with each other.
  • a method of manufacturing a feedthrough device of the present disclosure for achieving the object of the present disclosure is formed by forming at least one second conductive plate spaced apart from the first film formed at least one first conductive plate spaced apart from each other
  • the first conductive plate and the second conductive layer are laminated so that the first film and the second conductive plate are alternately stacked, and each of the first conductive plate and the second conductive plate has a non-overlapping portion not overlapped with an overlapping portion overlapping with the orthogonal shape of the conductive plate adjacent in the vertical direction.
  • a molded article comprising a capacitive laminate comprising a structure in which a plurality of first films and a second film are laminated so as to cross a conductive plate, and a third film interposed between adjacent capacitive laminates, wherein the films are bonded to each other.
  • Forming a body A plurality of first terminals connected to the non-overlapping ends of the first conductive plate belonging to each of the first laminate parts constituting the cut body are formed on the first surface, and the first belonging to each first laminate part.
  • Forming a terminal assembly by forming a plurality of second terminals connecting the non-overlapping ends of the conductive plate on the second surface; And cutting the terminal assembly perpendicular to the stacking direction to include a plurality of first terminals and corresponding second terminals.
  • the feedthrough conductor does not penetrate the feedthrough substrate, leakage through the feedthrough device is simplified without requiring complicated and cumbersome processes such as a brazing process for sealing between the feedthrough substrate and the feedthrough conductor. Is prevented.
  • the structure of the feedthrough device is changed to a structure in which the feedthrough conductor does not penetrate through the feedthrough substrate in the feedthrough device, the cause of leakage is essentially eliminated, so that leakage through the feedthrough device is surely prevented.
  • the feedthrough device is capable of blocking direct current through the feedthrough device due to capacitive coupling of the feedthrough conductor pair, so that the direct current from the electronic circuit in the implantable device does not leak into the body. There is no need to install a separate DC capacitor in the electronic circuit, which is economical, simplifies the electronic circuit and improves circuit integration efficiency.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a living implantable device to which a feedthrough device according to the prior art is applied.
  • FIG. 2 is a photograph showing a sealing structure of a boundary portion between a feedthrough substrate and a feedthrough conductor in a feedthrough apparatus according to the prior art.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a feedthrough apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a feedthrough apparatus according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conventional implantable device having a liquid crystal polymer or polymer material housing.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a bio implantable device having a liquid crystal polymer or polymer material housing to which a feedthrough device is applied, according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram conceptually illustrating an example in which a biocompatible connector is used.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing a specific configuration of the living implantable connector of FIG.
  • FIGS. 10 to 14 are views showing a feedthrough device manufacturing method according to an embodiment of the present disclosure in order.
  • FIG. 15 is a view showing an example of using a feedthrough device manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 10 to 14.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a feedthrough apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3.
  • the feedthrough device 10 includes a feedthrough substrate 20, at least one first feedthrough conductor 30, at least one second feedthrough conductor ( 40).
  • the feed-through substrate has a first face 21 and a second face 22, which may also be referred to as an upper face and a lower face.
  • the first feedthrough conductor 30 is composed of a terminal 31 and a body 32, and the terminal is exposed to the first surface 21 and the body 32 is not exposed to the outside in the feedthrough substrate 20.
  • the second feedthrough conductor 40 is also composed of a terminal 41 and a body 42, the terminal 41 being exposed to the second face 42 and the body 42 is not exposed to the outside. ) Is located inside.
  • the first feedthrough conductor 30 and the second feedthrough conductor 40 are paired in a one-to-one correspondence, and the body 32 of the corresponding first feedthrough conductor and the body 42 of the second feedthrough conductor are Are arranged to be capacitively coupled to one another.
  • the body 32 of each first feedthrough conductor 30 has one or more branches 32a and corresponding second feedthrough conductors.
  • the body 42 of the 40 also has one or more branches 42a, such that the first feedthrough conductor 30 and the corresponding second feedthrough conductor 40 have their branches 32a, 42a. It may be arranged to alternate.
  • the alternating branches 32a, 42a are not necessarily parallel, but to further strengthen capacitive coupling, the branches 32a of the first feedthrough conductor 30 and the corresponding second feedthrough conductor 40 are provided.
  • the alternately arranged branches 42a may be substantially parallel to each other.
  • first side 21 and the second side 22 of the feedthrough substrate 20 may be substantially parallel to each other and at the same time the branches 32a of the first feedthrough conductor 30.
  • the branch portion 42a of the second feedthrough conductor 40 may be substantially parallel to the first surface 21 and the second surface 22 of the feedthrough substrate 20.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a feedthrough apparatus according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • a feedthrough device 110 may include a feedthrough substrate 120, one or more first feedthrough conductors 130, and one or more second feedthrough conductors 140.
  • the body 132 of each first feedthrough conductor 130 has one or more branches 132a
  • the body 142 of the second feedthrough conductor 140 corresponding thereto also has one or more branches.
  • the part 142a is provided.
  • Reference numerals 131 and 141 denote terminals of the conductors 130 and 140.
  • the first feed-through conductor 130 and the second feed-through conductor 140 corresponding thereto are arranged such that the branch portions 132a and 142a are alternately disposed, and the first surface 121 of the feed-through substrate 120.
  • the second surface 122 is substantially parallel to each other, and the branch portion 132a of the first feedthrough conductor 130 and the branch portion 142a of the second feedthrough conductor are connected to the first surface of the feedthrough substrate 120. It is substantially perpendicular to the 121 and the second surface 122.
  • the phosphorus branch portions 132a and 142a are shown, the present disclosure is not limited thereto, and the present disclosure may also include branch portions that are inclined at an arbitrary angle with respect to the first surfaces 21 and 121 and the second surfaces 22 and 122. In addition to being included in the disclosure, a case in which the first surfaces 21 and 121 and the second surfaces 22 and 122 are not parallel to each other should be considered to be included in the present disclosure.
  • the heights of the first surface 21 and the upper surface of the terminal 31 of the first feedthrough conductor 30 coincide with each other, and the second surface 22 and the second feedthrough conductor 40 correspond to each other.
  • the heights of the upper surfaces of the terminals 41 are shown to coincide, and the same is illustrated in the embodiment shown in FIG.
  • the present disclosure is not limited thereto, and although not specifically illustrated, the height of the upper surface of the terminal is lower than that of the first or second surface of the feed-through substrate, or vice versa, than the first or second surface.
  • High protrusions should also be considered to be included in the present disclosure.
  • the protruding height or recessed depth of the terminal may vary depending on what the shape of the mating terminal is electrically connected to the terminal and / or what the coupling method between the terminal and the mating terminal is.
  • the bodies 32, 132 of the first feedthrough conductors 30, 130 are arranged at equal intervals from each other and are paired with the second feedthrough conductor 40,
  • the bodies 42 and 142 of the 140 may also be arranged at equal intervals from each other.
  • This arrangement means that the pairs of conductors formed by the first feedthrough conductors 30 and 130 and the second feedthrough conductors 40 and 140 corresponding thereto have the same symmetry or uniformity. In addition, this uniformity reduces the need for different handling of individual conductor pairs, which is advantageous for signal transmission and interpretation of received signals through the conductor pairs.
  • an electrical signal generated from an electronic circuit (not shown) in the device is applied to the first feedthrough conductors 30 and 130 of the feedthrough devices 10 and 110.
  • the terminals (31, 131) of the first feedthrough conductor (30, 130) of the body (32, 132), and then the body (32, 132) and capacity of the first feedthrough conductor (30, 130) External leads, electrodes and sensors connected to the terminals 41 and 141 of the second feedthrough conductors 40 and 140 via the bodies 42 and 142 of the second feedthrough conductors 40 and 140 which are in sexual coupling. And so on.
  • an electrical signal generated from a lead, an electrode, a sensor, or the like outside the device may be passed through the second feedthrough through the terminals 41 and 141 of the second feedthrough conductors 40 and 140 of the feedthrough devices 10 and 110.
  • First feedthrough conductors 30 and 130 that are delivered to the bodies 42 and 142 of the conductors 40 and 140 and are capacitively coupled to the bodies 42 and 142 of the second feedthrough conductors 40 and 140.
  • the body 32, 132 is transferred to the electronic circuit in the device connected to the terminals 31, 131 of the first feed-through conductor 30, 130.
  • a signal coming into the feedthrough devices 10 and 110 from the inside and outside of the device is a direct current. It should be prepared not to. This is because direct current cannot pass through capacitively coupled conductor pairs.
  • direct current does not pass through the feedthrough devices 10 and 110 in that the feedthrough devices 10 and 110 of the present disclosure are used in a living body such as a human body.
  • Direct current flow into the living body is not allowed for safety reasons, and therefore, in a conventional living implantable device, an unwanted direct current component generated from the electronic circuit 3 (FIG. 1) in the living implantable device does not leak into the body. It was common to install a separate DC capacitor in an electronic circuit.
  • the feed-through device 10, 110 can block the DC current through the feed-through device due to the capacitive coupling of the feed-through conductor pair (30 and 40 or 130 and 140) separate DC capacitor There is no need to install in the electronic circuit, it is economical, the electronic circuit can be simplified and the circuit integration efficiency can be improved.
  • the feedthrough devices 10, 110 do not have any feedthrough conductors through the feedthrough substrates 20, 120 and thus feedthrough. There is no physical passageway through which fluid can leak between the first side 21, 121 and the second side 22, 122 of the substrate 20, 120. Accordingly, leakage through the feedthrough devices 10 and 110 is simply prevented without requiring complicated and cumbersome processes such as brazing processes to seal the physical passages, and the root cause of the leakage is eliminated, thereby providing a feedthrough device 10 and 110. Leakage through) is surely prevented.
  • the feedthrough devices 10, 110 are joined to the housing of the device in which the feedthrough devices 10, 110 are used, as in the prior art of FIG. 1.
  • the feedthrough substrate is bonded to the housing of the device by a brazing process and the like, but the feedthrough substrate may be a ceramic material, but is not limited thereto.
  • the housing of the device will generally be made of metal, but is not limited thereto. The present disclosure does not relate to the features associated with the housing and therefore does not have the accompanying drawings and descriptions.
  • the feedthrough device may be integrally formed of the same material as the liquid crystal polymer (LCP) or polymer housing of the device in which the feedthrough device is used. This will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 7.
  • LCP liquid crystal polymer
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conventional implantable device having a liquid crystal polymer or polymer material housing.
  • a living implantable device 50 having a conventional liquid crystal polymer or polymer housing (hereinafter also referred to as 'polymer housing') 51 may include an electronic circuit 52 inside the polymer housing 51. It is provided.
  • An electrode array 55 connected to the conductive line 54 is formed at the other end of the conductive wire installation unit 53, and a passivation layer 56 covers and protects the conductive line 54 and the electrode array 55.
  • the polymer housing 51, the conductor installation portion 53, and the passivation layer 56 are all the same or similar thermoplastic materials and are homogeneously bonded by thermal press bonding to be bonded to each other after being heated to a predetermined temperature and pressurized. do.
  • Conventional methods for fabricating the implantable device 50 having the polymer housing 51, including the method of configuring the electronic circuit 52, the lead 54, and the electrode array 55, are known in the art. Description is omitted.
  • the living implantable device 50 having the conventional polymer housing 51 having the above-described structure has a lower risk of leakage compared to the living implantable device 1 having the conventional metal housing 2 shown in FIG. 1. It has been recognized. The main reason is not the heterojunction between the metal housing 2 and the ceramic feed-through substrate 5 by the brazing process (see FIG. 1), but the homogeneous bonding of the thermoplastic material, the polymer housing 51 and the lead installation portion 53. ), The passivation layers 56 are interconnected, so that there is less risk of leakage through the interconnected portions.
  • the conductive wire 54 may be formed by starting with the electrode exposed portion 56a formed in the passivation layer 56 corresponding to the electrode array 55.
  • FIG. 7 schematically illustrates a living implantable device having a liquid crystal polymer or polymer material housing (hereinafter referred to as a 'polymer housing' in accordance with the description of the prior art) to which a feedthrough device is applied according to another embodiment of the present disclosure. It is a cross section shown.
  • the implantable device 150 having the polymer housing 151 according to the present disclosure is provided with an electronic circuit 152 inside the polymer housing 151, one end of which is the polymer housing 151.
  • the wire installation unit 153 coupled to the extension is formed to extend to the outside of the polymer housing 151 and the wire 154 connected to the electronic circuit 152 is installed on the wire installation unit 153, the wire installation unit 153
  • the electrode array 155 connected to the conductive line 154 is formed at the other end, and the passivation layer 156 covers and protects the conductive line 154 and the electrode array 155 in FIG. 6. Similar to the prior art. However, in the present disclosure, the conductive wire 154 on the conductive wire mounting unit 153 does not directly connect the electronic circuit 152 through the polymer housing 151, but electrically connect the conductive wire 154 and the electronic circuit 152.
  • the feedthrough device 10 is provided in the polymer housing 151, and the feedthrough substrate 20 of the feedthrough device 10 is a polymer of the living implantable device 150 in which the feedthrough device 10 is used.
  • Liquid crystal polymer (LCP) or polymer material which is the same material as the housing 151, is similar to the feedthrough device 10 described above with reference to FIG. 4 except that it is integral with the polymer housing 151. In view of similarity, elements having similar functions are denoted by the same reference numerals as in FIG. 4).
  • the lower plate of the polymer housing 151 positioned under the electronic circuit 152 may be referred to as a feed-through substrate 20.
  • Reference numerals 157 and 158 denote electrical connections from the electronic circuit 152 to the feedthrough device 10 and from the conductive wire 154 to the feedthrough device 10, respectively, 156a corresponding to the electrode array 155.
  • the electrode exposed portion 56a formed at 156 is shown.
  • the living body implantable device 150 having the polymer housing 151 according to the present disclosure does not have conductive wires penetrating the inside and the outside of the polymer housing including the electronic circuit, a physical passage through which fluid, including a body fluid, may leak is provided. It doesn't exist at all. Thus, the cause of leakage is essentially eliminated, and leakage into the polymer housing is surely prevented.
  • the living implantable device described so far has been provided with an electronic circuit inside the housing, but the living implantable device in the present disclosure is not limited thereto, and means any device that is implanted in a living body and receives or receives an electrical signal. It should be seen as doing.
  • the implantable stimulator, implantable biosensor, cardiac pacemaker, neural prosthesis, neuromodulator, and the like, as well as the implantable connector may be considered to be included in this category.
  • FIG. 8 is a diagram conceptually illustrating an example in which a biocompatible connector is used.
  • the living implantable connector 200 is connected between one living implantable device (neuromodulator in FIG. 8) 300 and another living implantable device (neuroelectrode array in FIG. 8) 400. It is located in the device for electrically connecting both living implantable device (300, 400).
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing a specific configuration of the living implantable connector of FIG.
  • the bio implantable connector includes a housing 210 and a feedthrough device 220.
  • One side of the housing 210 is sealed through the conductive wire 230 extending from another living implantable device (not shown). That is, the periphery of the perforated portion while being penetrated by the conductive wire 230 is sealed so that fluid such as body fluid cannot leak around the perforated portion.
  • the feed-through device 220 is provided for electrically connecting the housing inner end 230a of the sealed through wire 230 and another living implantable device outside the housing 230, specifically, outside the housing 230.
  • the specific configuration thereof is the same as the feedthrough apparatus of the present disclosure described above, and thus description thereof is omitted.
  • the living implantable connector 200 has a shape in which the conductive wire 230 is sealed and penetrated to one side of the housing 210, the both sides of the feedthrough device are not connected to the conductive wire.
  • a living implantable connector in the form of an open housing enclosed.
  • FIGS. 10-14 show in sequence a method of making a feedthrough device suitable for use in a feedthrough device, particularly a bio implantable device having a polymer housing, according to one embodiment of the present disclosure.
  • the molded body 500 consists of a plurality of capacitive laminates 510 and a third film 520 interposed between adjacent capacitive laminates 510 (see FIG. 10), which are bonded to each other (see FIG. 11). ).
  • the capacitive laminate 510 forms one or more second conductive plates 513 spaced apart from the first film 512 that forms one or more first conductive plates 511 spaced apart from each other.
  • One second film 514 includes a structure that is alternately stacked. Forming the conductive plates 511, 513 on the films 512, 514 can be done by any known patterning method.
  • the term “comprising” above is used as the capacitive laminate 510 may have other layers in addition to the first film 512 or the second film 514.
  • the outermost layer of the capacitive laminate 510 may be a layer other than the first film 512 or the second film 514.
  • another layer may be present between the first film 512 or the second film 514.
  • a bonding film 516 having a lower melting point than the first film 512 and the second film 514 between the first film 512 and the second film 514. May be further laminated, and the film is heated by a thermal press bonding, which is then heated to a temperature higher than the melting point of the bonding film 516 and lower than the melting points of the first film 512 and the second film 514 and then pressurized. Interconnection of 512, 514, 516 is possible.
  • the bonding film 516 even if the bonding film 516 is not used, the first film 512 through a thermal press bonding or other known method of heating to a temperature higher than the melting point of the first film 512 and the second film 514 and then pressing it. ) And the second film 514 can be achieved as a matter of course.
  • each of the first conductive plate 511 and the second conductive plate 513 overlaps an orthogonal image in the stacking direction of the conductive plates adjacent in the vertical direction.
  • the films 512 and 514 are stacked such that the first conductive plate 511 and the second conductive plate 513 are staggered to have the non-overlapping portions 511b and 513b not overlapping with the portions 511a and 513a.
  • the overlapping portions 511a and 513a are portions inside the vertical dotted lines and the non-overlapping portions 511b and 513b are portions outside the vertical dotted lines.
  • a plurality of such capacitive laminates 510 are present, and a third film 520 is interposed between adjacent capacitive laminates 510, and the films 512, 514, and 516 of the capacitive laminate 510 are interposed with each other.
  • the third films 520 are bonded to each other to complete the molded body 500 as shown in FIG. 11.
  • the third films 520 are named differently by location and the thickness of each third film 520 may be different.
  • the third film 520 is a name according to the final shape after forming the molded body 500, the third film 520 does not necessarily mean a thick film, but may be a plurality of thin films that are bonded to each other to become thick.
  • the present invention is not limited to being in the form of a film, that is, in a solid state, but may be supplied in a fluid state and then formed into a solid state when the molded body 500 is completed.
  • the first film 512, the second film 514, and the third film 520 may be made of a liquid crystal polymer or a polymer material to facilitate bonding by thermal press bonding, and in the following description related to FIG. 15. As can be seen, it can be easily applied to a living implantable device having a polymer housing.
  • FIGS. 10 and 11 shows a method of forming a molded body by laminating the constituent parts of the molded body without bonding and then bonding them. That is, it is shown that after the step (FIG. 10) of laminating the films constituting the molded body without mutual bonding (FIG. 10), the laminated films are bonded to each other to form the molded body (FIG. 11).
  • the steps of forming the bonded capacitive laminate in which the films 512, 514, 516 constituting the capacitive laminate 510 are laminated and also bonded to each other, are first performed, and then the bonded capacitive The third film 520 is bonded between the stacks to form the molded body 500.
  • the third film may be solidified by being supplied in a fluid state between the bonded capacitive laminates.
  • a method such as double injection may be possible in which the bonded capacitive laminates are arranged at a predetermined distance and supplied with a fluid to be spaced between them.
  • the molded body 500 is cut along the stacking direction (cut lines are shown by dotted lines) to form the first conductive plate ( An end portion of the non-overlapping portion 511b of the 511 is exposed to the first surface 531, and an end portion of the non-overlapping portion 513b of the second conductive plate 513 is opposite to the first surface 531. Form one or more cuts 530 that are exposed.
  • the next step is to form a terminal connecting the ends of the non-overlapping portions 511b and 513b exposed on the first surface 531 and the second surface 532 of the cut body 530.
  • the non-overlapping part 511b edge part of the 1st conductive board 511 which belongs to the part of each 1st laminated body (510 of FIG. 10 (b)) which comprises the cut body 530 is shown.
  • the second terminal 542 is formed on the second surface 532 to form the terminal assembly 540.
  • the terminal assembly 540 is cut perpendicular to the stacking direction to include a plurality of first terminals 541 and corresponding second terminals (not shown in FIG. 14).
  • FIG. 13 illustrates the lamination direction to be an up and down direction in the drawing
  • FIG. 14 illustrates the lamination direction to be a front and rear direction (a direction entering or exiting perpendicular to the vertical surface) in the drawing. That is, when a cross section along the line B-B is shown in the drawing, a drawing similar to FIG. 13 will be obtained.
  • FIG. 15 which illustrates an example of using a feedthrough device manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 10 to 14, the first surface 531 of the finished feedthrough device 600 is formed.
  • the same shape as that shown in Fig. 7 is made of reference numerals 151, 152, 10, and 20. It can be applied to make a living implantable device having a polymer housing such as.
  • the present disclosure is applicable to industries related to living implantable devices, such as living implantable stimulators, living implantable sensors, heart pacemakers, neural prostheses, and neuromodulators.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)

Abstract

본 개시에서는 제 1 면과 제 2 면을 가지는 부도체인 피드스루 기판과; 피드스루 기판의 제 1 면으로 노출된 단자와 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 갖는 하나 이상의 제 1 피드스루 전도체; 및, 피드스루 기판의 제 2 면으로 노출된 단자와 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 가지며, 제 1 피드스루 전도체 각각과 일대일로 대응되어 쌍을 이루는 하나 이상의 제 2 피드스루 전도체; 를 포함하고, 각각의 제 1 피드스루 전도체의 몸체와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 몸체는 서로 용량성 결합(capacitive coupling) 되도록 배치되는 피드스루 장치를 제공한다.

Description

피드스루 장치
본 개시는 피드스루 장치에 관한 것으로, 특히 생체 이식형 기기를 위한 피드스루 장치에 관한 것이다.
생체 이식형 자극기, 생체 이식형 감지기, 심장박동 조절기, 신경 보철, 신경 조절장치와 같은 생체 이식형 기기는 생체 내에 이식되어 동작하는 특성상 기기 내외부 간의 밀봉이 매우 중요하다. 기기의 밀봉 상태가 좋지 않을 경우, 체액이 기기 내부에 존재하는 전자회로로 누설될 수 있고, 이로 인한 기기의 고장, 오작동, 수명 단축 등 여러 가지 문제가 발생될 수 있기 때문이다.
기기 밀봉과 관련하여 특히 문제가 되는 것은 기기에 구비되는 피드스루 장치와 관련된 밀봉이다. 피드스루 장치는 피드스루 어셈블리라고도 하며, 기기 내부의 전자회로와 기기 외부의 인체 내에 위치하는 리드(leads), 전극(electrodes), 센서(sensors) 등과의 사이에 전기적 연결 통로를 제공하도록 기기의 하우징에 마련되는 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 피드스루 장치가 적용된 생체 이식형 기기를 개략적으로 보이는 분해 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 종래의 생체 이식형 기기(1)는 티타늄 또는 티타늄 합금 재질의 하우징(2)(도시된 예에서는 위에서부터 아래로 상부 하우징 컴포넌트(2a), 중간 하우징 컴포넌트(2b), 하부 하우징 컴포넌트(2c)로 구성됨)과, 하우징(2) 내부에 설치되는 전자회로(3)와, 하우징(2)에 관통 형성된 결합공(2d)에 삽입 설치되는 피드스루 장치(4)를 구비한다. 설명의 편의상 도 1에서 피드스루 장치(4)는 하우징(2)에 비해 확대되어 도시되었다.
피드스루 장치(4)는 세라믹 등의 부도체로 된 피드스루 기판(5)과 피드스루 기판(5)에 관통 고정되는 복수개의 피드스루 전도체(6)로 구성된다.
이와 같은 구조로 된 종래의 생체 이식형 기기(1)에서는 피드스루 장치(4)를 통해서 전자회로(3)로 체액이 누설되는 것을 막기 위해 티타늄 또는 티타늄 합금 재질의 하우징(2)과 피드스루 기판(5)을 브레이징 공정(용가재(filler metal)를 이종 소재의 접합부에 도포하고 1000도씨 내외의 고온으로 가열하여 접합하는 공정)으로 접합하는 한편, 세라믹 등의 부도체인 피드스루 기판(2)과 금속 재질의 피드스루 전도체(6)가 접하는 경계 부분도 브레이징 하여 밀봉성을 향상시키고 있다. 즉, 종래 기술에 따른 피드스루 기판(5)과 피드스루 전도체(6)가 접하는 경계 부분의 밀봉 구조를 보인 사진인 도 2에 보여진 바와 같이, 피드스루 기판(5)과 피드스루 전도체(6)가 접하는 경계 부분을 브레이징하여 고리 형상의 브레이징부(7)가 형성되도록 하고 있다.
이와 같이 복잡하고 번거로운 공정을 통해 피드스루 장치를 포함하는 생체 이식형 기기의 밀봉성을 향상시키기 위해 노력하고 있지만 현재 생체 이식형 기기의 대부분의 결함이나 고장이 피드스루 장치를 통한 체액 누설에 기인하고 있어 종래 기술에 의한 생체 이식형 기기의 밀봉은 신뢰성이 부족하며 성공적이라 하기 어려운 실정이다.
따라서, 피드스루 장치를 통한 체액 누설을 간단하면서도 확실히 방지할 수 있는 기술에 대한 관련 산업계의 요망은 여전하다고 하겠다.
따라서, 본 개시는 브레이징 공정과 같은 복잡하고 번거로운 공정을 요함이 없이 피드스루 장치를 통한 누설을 간단히 방지할 수 있는 피드스루 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 피드스루 장치의 구조를 변경함에 의해 누설의 원인을 근본적으로 제거함으로써 피드스루 장치를 통한 누설이 확실히 방지될 수 있도록 한 피드스루 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 개시의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 피드스루 장치는, 제 1 면과 제 2 면을 가지는 부도체인 피드스루 기판과; 상기 피드스루 기판의 제 1 면으로 노출된 단자와 상기 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 갖는 하나 이상의 제 1 피드스루 전도체; 및 상기 피드스루 기판의 제 2 면으로 노출된 단자와 상기 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 가지며, 상기 제 1 피드스루 전도체 각각과 일대일로 대응되어 쌍을 이루는 하나 이상의 제 2 피드스루 전도체; 를 포함하고, 상기 각각의 제 1 피드스루 전도체의 몸체와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 몸체는 서로 용량성 결합(capacitive coupling) 되도록 배치된다.
또한, 본 개시의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 생체 이식형 기기는, 하우징과 상기 하우징 내에 설치되는 피드스루 장치를 포함하며, 피드스루 장치는, 제 1 면과 제 2 면을 가지는 부도체인 피드스루 기판과; 상기 피드스루 기판의 제 1 면으로 노출된 단자와 상기 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 갖는 하나 이상의 제 1 피드스루 전도체; 및 상기 피드스루 기판의 제 2 면으로 노출된 단자와 상기 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 가지며, 상기 제 1 피드스루 전도체 각각과 일대일로 대응되어 쌍을 이루는 하나 이상의 제 2 피드스루 전도체; 를 포함하고, 상기 각각의 제 1 피드스루 전도체의 몸체와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 몸체는 서로 용량성 결합(capacitive coupling) 되도록 배치된다.
또한, 본 개시의 목적을 달성하기 위한 본 개시의 피드스루 장치를 제조하는 방법은, 상호 이격된 하나 이상의 제 1 도전판을 형성한 제 1 필름과 상호 이격된 하나 이상의 제 2 도전판을 형성한 제 2 필름이 교대로 적층되되, 상기 제 1 도전판과 제 2 도전판 각각이 상하 방향으로 인접한 도전판의 정투상과 중첩되는 중첩부와 중첩되지 않는 비중첩부를 갖도록 제 1 도전판과 제 2 도전판이 엇갈리게끔 제 1 필름과 제 2 필름이 복수개 적층된 구조를 포함하는 용량성 적층체와, 인접한 용량성 적층체 사이에 개재되는 제 3 필름을 포함하여 구성되고 상기 필름들이 상호 접합되어 있는 성형체를 형성하는 단계; 상기 성형체를 적층 방향을 따라 절단하여 상기 제 1 도전판의 비중첩부 단부가 제 1 면으로 노출되고 상기 제 2 도전판의 비중첩부 단부가 제 1 면과 반대되는 제 2 면으로 노출된 하나 이상의 절단체를 형성하는 단계; 상기 절단체를 구성하는 각각의 제 1 적층체 부분에 속하는 제 1 도전판의 비중첩부 단부들을 연결하는 복수개의 제 1 단자를 상기 제 1 면에 형성하고, 각각의 제 1 적층체 부분에 속하는 제 2 도전판의 비중첩부 단부들을 연결하는 복수개의 제 2 단자를 상기 제 2 면에 형성하여 단자 결합체를 형성하는 단계; 및 복수개의 제 1 단자 및 그에 대응되는 제 2 단자를 포함하게끔 상기 단자 결합체를 적층 방향에 수직으로 절단하는 단계를 포함한다.
본 개시에 따른 피드스루 장치는 피드스루 전도체가 피드스루 기판을 관통하지 않으므로 피드스루 기판과 피드스루 전도체 간의 밀봉을 위한 브레이징 공정과 같은 복잡하고 번거로운 공정을 요함이 없이 피드스루 장치를 통한 누설이 간단히 방지된다.
또한, 피드스루 장치에서 피드스루 전도체가 피드스루 기판을 관통하지 않는 구조로 피드스루 장치의 구조가 변경되어 누설의 원인이 근본적으로 제거되므로 피드스루 장치를 통한 누설이 확실히 방지된다.
또한, 본 개시에 따른 피드스루 장치는 피드스루 전도체 쌍이 용량성 결합을 함으로 인해 피드스루 장치를 통한 직류 전류를 차단할 수 있으므로 생체 이식형 기기 내 전자회로로부터의 직류 전류가 체내로 누설되지 않도록 하기 위한 별도의 DC 커패시터를 전자회로에 설치할 필요가 없어 경제적이며 전자회로가 간단해지고 회로 집적 효율이 향상된다.
도 1은 종래 기술에 따른 피드스루 장치가 적용된 생체 이식형 기기를 개략적으로 보이는 분해 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 피드스루 장치에서 피드스루 기판과 피드스루 전도체가 접하는 경계 부분의 밀봉 구조를 보인 사진이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 피드스루 장치를 보이는 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 피드스루 장치를 보이는 단면도이다.
도 6은 종래의 액정 폴리머 또는 폴리머 재질 하우징을 갖는 생체 이식형 기기를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 7은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 피드스루 장치가 적용된 액정 폴리머 또는 폴리머 재질 하우징을 갖는 생체 이식형 기기를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 8은 생체 이식형 커넥터가 사용되는 예를 개념적으로 보인 도면이다.
도 9는 도 8의 생체 이식형 커넥터의 구체적인 구성을 보인 분해 사시도이다.
도 10 내지 도 14는 본 개시의 실시예에 따른 피드스루 장치 제조 방법을 순서에 따라 보인 도면이다.
도 15는 도 10 내지 도 14에 도시된 제조 방법에 의해 제조된 피드스루 장치를 사용하는 예를 보인 도면이다.
본 개시에 따른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 피드스루 장치를 보이는 사시도이고 도 4는 도 3의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 피드스루 장치(10)는 피드스루 기판(20), 하나 이상의 제 1 피드스루 전도체(30), 하나 이상의 제 2 피드스루 전도체(40)를 포함한다. 피드스루 기판은 상면과 하면이라고도 할 수 있는 제 1 면(21)과 제 2 면(22)을 가진다. 제 1 피드스루 전도체(30)는 단자(31)와 몸체(32)로 구성되며 단자는 제 1 면(21)으로 노출되고 몸체(32)는 외부로 노출되지 않도록 피드스루 기판(20) 내부에 위치한다. 제 2 피드스루 전도체(40) 역시 단자(41)와 몸체(42)로 구성되며 단자(41)는 제 2 면(42)으로 노출되고 몸체(42)는 외부로 노출되지 않도록 피드스루 기판(20) 내부에 위치한다. 제 1 피드스루 전도체(30)와 제 2 피드스루 전도체(40)는 일대일로 대응되어 쌍을 이루며, 대응되는 제 1 피드스루 전도체의 몸체(32)와 제 2 피드스루 전도체의 몸체(42)는 서로 용량성 결합이 되도록 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 용량성 결합을 강화하도록, 각각의 제 1 피드스루 전도체(30)의 몸체(32)는 하나 이상의 가지부(32a)를 구비하고, 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체(40)의 몸체(42)도 하나 이상의 가지부(42a)를 구비하여, 제 1 피드스루 전도체(30)와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체(40)는 그 가지부들(32a, 42a)이 교번하도록 배치될 수 있다.
교번하는 가지부들(32a, 42a)이 반드시 평행할 필요는 없으나, 용량성 결합을 더욱 강화하도록, 제 1 피드스루 전도체(30)의 가지부(32a)와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체(40)의 교번하도록 배치되는 가지부(42a)는 서로 실질적으로 평행할 수 있다.
도시된 바와 같이, 피드스루 기판(20)의 제 1 면(21)과 제 2 면(22)은 서로 실질적으로 평행할 수 있고, 이와 동시에 제 1 피드스루 전도체(30)의 가지부(32a)와 제 2 피드스루 전도체(40)의 가지부(42a)는 피드스루 기판(20)의 제 1 면(21)과 제 2 면(22)에 실질적으로 평행할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 피드스루 장치를 보이는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 다른 실시예에 따른 피드스루 장치(110)는 피드스루 기판(120), 하나 이상의 제 1 피드스루 전도체(130), 하나 이상의 제 2 피드스루 전도체(140)를 포함하고, 각각의 제 1 피드스루 전도체(130)의 몸체(132)는 하나 이상의 가지부(132a)를 구비하고, 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체(140)의 몸체(142)도 하나 이상의 가지부(142a)를 구비한다. 도면번호 131, 141은 전도체(130, 140)의 단자를 나타낸다. 제 1 피드스루 전도체(130)와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체(140)는 그 가지부(132a, 142a))들이 교번하도록 배치되며, 피드스루 기판(120)의 제 1 면(121)과 제 2 면(122)은 서로 실질적으로 평행하고, 제 1 피드스루 전도체(130)의 가지부(132a)와 제 2 피드스루 전도체의 가지부(142a)는 피드스루 기판(120)의 제 1 면(121)과 제 2 면(122)에 실질적으로 수직이다.
도 4와 도 5에서는 각각 피드스루 기판(20, 120)의 제 1 면(21, 121)과 제 2 면(22, 122)에 대해 실질적으로 평행한 가지부(32a, 42a)와 실질적으로 수직인 가지부(132a, 142a)를 보이고 있으나, 본 개시는 이에 한정되지 않으며 제 1 면(21, 121)과 제 2 면(22, 122)에 대해 임의의 각도로 기울어진 가지부를 가진 경우도 본 개시에 포함됨은 물론, 제 1 면(21, 121)과 제 2 면(22, 122)이 나란하지 않은 경우도 본 개시에 포함되는 것으로 보아야 한다.
도 4에 도시된 실시예에서는 제 1 면(21)과 제 1 피드스루 전도체(30)의 단자(31) 상면의 높이가 일치하고, 제 2 면(22)과 제 2 피드스루 전도체(40)의 단자(41) 상면의 높이가 일치하는 것으로 도시되었고, 도 5에 도시된 실시예도 마찬가지이다. 그러나, 본 개시는 이에 한정되지 않으며, 구체적으로 도시하지 않았으나, 단자 상면의 높이가 피드스루 기판의 제 1 면이나 제 2 면 보다 더 낮게 함몰된 경우나 그와 반대로 제 1 면이나 제 2 면 보다 높게 돌출된 경우도 본 개시에 포함되는 것으로 보아야 한다. 단자의 돌출된 높이나 함몰된 깊이는 그 단자와 전기적으로 접속되는 상대 단자의 형상이 어떠한가 및/또는 단자와 상대 단자 간의 결합 방법을 어떤 것으로 할 것인가에 따라 달라질 수 있다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 피드스루 전도체(30, 130)의 몸체(32, 132)는 서로 등 간격 이격되게 배치되고, 그와 쌍을 이루는 제 2 피드스루 전도체(40, 140)의 몸체(42, 142)도 서로 등 간격 이격되게 배치될 수 있다. 이와 같이 배치된다는 것은 즉, 제 1 피드스루 전도체(30, 130)와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체(40, 140)가 이루는 전도체 쌍들 서로 간의 간격이 동일하여 대칭성 내지 균일성을 갖게 되는 것을 의미하고, 이러한 균일성을 갖추게 되면 개별 전도체 쌍에 대해 다르게 취급해야 할 사항이 적어지게 되어 전도체 쌍을 통한 신호 전달 및 수신된 신호의 해석에 유리하다.
상기와 같이 구성되는 피드스루 장치를 포함하는 생체 이식형 기기에서는, 기기 내의 전자회로(미도시)에서 발생된 전기신호가 피드스루 장치(10, 110)의 제 1 피드스루 전도체(30, 130)의 단자(31, 131)를 통해 제 1 피드스루 전도체(30, 130)의 몸체(32, 132)로 전달된 후, 제 1 피드스루 전도체(30, 130)의 몸체(32, 132)와 용량성 결합을 이루고 있는 제 2 피드스루 전도체(40, 140)의 몸체(42, 142)를 통해 제 2 피드스루 전도체(40, 140)의 단자(41, 141)와 연결된 외부의 리드, 전극, 센서 등으로 전송된다. 또 다르게는, 기기 외부의 리드, 전극, 센서 등에서 발생된 전기신호가 피드스루 장치(10, 110)의 제 2 피드스루 전도체(40, 140)의 단자(41, 141)를 통해 제 2 피드스루 전도체(40, 140)의 몸체(42, 142)로 전달된 후 제 2 피드스루 전도체(40, 140)의 몸체(42, 142)와 용량성 결합을 이루고 있는 제 1 피드스루 전도체(30, 130)의 몸체(32, 132)를 통해 제 1 피드스루 전도체(30, 130)의 단자(31, 131)와 연결된 기기 내의 전자회로로 전달된다. 이때 제 1 및 제 2 피드스루 전도체 쌍(30과 40 또는 130과 140)을 통한 신호 전달은 용량성 결합에 의한 신호 전달이므로 기기의 내외부에서 피드스루 장치(10, 110)로 들어오는 신호는 직류가 아니도록 마련되어야 한다. 직류는 용량성 결합된 전도체 쌍을 통과하지 못하기 때문이다.
본 개시의 피드스루 장치(10, 110)가 인체와 같은 생체의 내에서 사용되는 것이라는 점에서 피드스루 장치(10, 110)를 직류가 통과하지 못하는 점은 오히려 유리하다. 생체 내부로 직류가 흐르는 것은 안전상의 이유로 허용될 수 없고, 이에 따라 종래의 생체 이식형 기기에서는 생체 이식형 기기 내 전자회로(3, 도 1)로부터 발생된 원치 않는 직류 성분이 체내로 누설되지 않도록 하기 위한 별도의 DC 커패시터를 전자회로에 설치하는 경우가 일반적이었다. 그런데, 본 개시에 따른 피드스루 장치(10, 110)는 피드스루 전도체 쌍(30과 40 또는 130과 140)이 용량성 결합을 함으로 인해 피드스루 장치를 통한 직류 전류를 차단할 수 있으므로 별도의 DC 커패시터를 전자회로에 설치할 필요가 없어 경제적이며 전자회로가 간단해지고 회로 집적 효율이 향상될 수 있다.
무엇보다도, 본 개시에 따른 피드스루 장치(10, 110)는 도 1과 도 2에 도시된 종래 기술과 달리, 피드스루 기판(20, 120)을 관통하는 어떠한 피드스루 전도체도 갖고 있지 않아 피드스루 기판(20, 120)의 제 1 면(21, 121)과 제 2 면(22, 122) 사이에 유체가 누설될 수 있는 물리적 통로가 전혀 존재하지 않는다. 따라서 물리적 통로를 밀봉하기 위한 브레이징 공정과 같은 복잡하고 번거로운 공정을 요함이 없이 피드스루 장치(10, 110)를 통한 누설이 간단히 방지되며, 누설의 근본적인 원인이 제거되어 있어 피드스루 장치(10, 110)를 통한 누설이 확실히 방지된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 본 개시의 실시예에 따른 피드스루 장치(10, 110)는, 도 1의 종래 기술과 마찬가지로, 피드스루 장치(10, 110)가 사용되는 기기의 하우징에 접합되어 사용될 수 있다. 이 경우 피드스루 기판이 기기의 하우징에 브레이징 공정 등에 의해 접합되며 피드스루 기판은 세라믹 재질일 수 있으나 이에 한정되지 않고 부도체이면 족하다. 기기의 하우징은 금속제인 것이 일반적일 것이나 이에 한정되지는 않는다. 본 개시는 하우징과 관련된 특징에 관한 것이 아니므로 그에 관련된 도면 및 설명은 하지 않는다.
또 다르게는, 본 개시의 실시예에 따른 피드스루 장치는 피드스루 장치가 사용되는 기기의 액정 폴리머(LCP, Liquid Crystal Polymer) 또는 폴리머 재질 하우징과 동일한 재질로 일체로 될 수 있다. 이에 대해서는 도 6 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 종래의 액정 폴리머 또는 폴리머 재질 하우징을 갖는 생체 이식형 기기를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 종래의 액정 폴리머 또는 폴리머 재질 하우징(이하 '폴리머 하우징'이라고도 함)(51)을 갖는 생체 이식형 기기(50)는 폴리머 하우징(51)의 내부에 전자회로(52)가 구비된다. 일단이 폴리머 하우징(51)에 결합된 도선 설치부(53)가 폴리머 하우징(51) 외부로 길게 연장 형성되고 전자회로(52)와 연결된 도선(54)이 도선 설치부(53) 상에 설치된다. 도선 설치부(53)의 타단에는 도선(54)과 연결된 전극 어레이(55)가 형성되며, 도선(54) 및 전극 어레이(55)를 패시베이션 층(passivation layer)(56)이 덮어서 보호한다. 폴리머 하우징(51), 도선 설치부(53), 패시베이션 층(56)은 모두 동일 내지 유사한 열가소성 재질이며 소정 온도로 가열한 후 가압하여 상호 결합되도록 하는 써멀 프레스 본딩에 의해서 동종접합되어 상술한 구조로 된다. 전자회로(52), 도선(54), 전극 어레이(55)를 구성하는 방법을 포함, 폴리머 하우징(51)을 갖는 생체 이식형 기기(50)를 제조하는 종래의 방법은 이미 공지된 것이므로 구체적인 상세한 설명은 생략한다.
상술한 구조로 된 종래 폴리머 하우징(51)을 갖는 생체 이식형 기기(50)는 도 1에 도시된 종래의 금속제 하우징(2)을 갖는 생체 이식형 기기(1)에 비해서는 누설의 위험이 적다고 인식되어 왔다. 그 주요한 이유는 브레이징 공정에 의한 금속제 하우징(2)과 세라믹제 피드스루 기판(5)의 이종접합(도 1 참조)이 아니라 열가소성 재질의 동종접합에 의해서 폴리머 하우징(51), 도선 설치부(53), 패시베이션 층(56)이 상호 결합되므로 이들이 상호 결합된 부분을 통한 누설의 위험이 적다는 점이다. 그러나, 종래의 폴리머 하우징(51)을 갖는 생체 이식형 기기(50)의 경우에도 전극 어레이(55)에 대응하여 패시베이션 층(56)에 형성된 전극 노출부(56a)에서 시작되어 도선(54)과 패시베이션 층(53)의 경계부로 이어져 결국 폴리머 하우징(51) 내부 전자회로에까지 이르게 되는 체액 누설 경로(도선과 나란하게 연장됨)에 의한 누설 가능성은 여전하고 이를 막을 수 있는 마땅한 기술은 없는 상황이다. 그런데, 본 개시는 피드스루 장치의 도입에 의해서 이 문제를 해결하는 방안을 제시한다.
도 7은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 피드스루 장치가 적용된 액정 폴리머 또는 폴리머 재질 하우징(이하, 종래 기술에 대한 설명과 일치하게 '폴리머 하우징'이라 함)을 갖는 생체 이식형 기기를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 본 개시에 따른 폴리머 하우징(151)을 갖는 생체 이식형 기기(150)는 폴리머 하우징(151)의 내부에 전자회로(152)가 구비되는 점, 일단이 폴리머 하우징(151)에 결합된 도선 설치부(153)가 폴리머 하우징(151) 외부로 길게 연장 형성되고 전자회로(152)와 연결된 도선(154)이 도선 설치부(153) 상에 설치되는 점, 도선 설치부(153)의 타단에는 도선(154)과 연결된 전극 어레이(155)가 형성되며, 도선(154) 및 전극 어레이(155)를 패시베이션 층(passivation layer)(156)이 덮어서 보호하는 점 등은 도 6에 도시된 종래 기술과 유사하다. 그러나, 본 개시에서는 도선 설치부(153) 상의 도선(154)이 직접 폴리머 하우징(151)을 관통하여 전자회로(152)와 연결되는 것이 아니라 도선(154)과 전자회로(152)를 전기적으로 연결하는 피드스루 장치(10)가 폴리머 하우징(151)에 구비되어 있으며, 피드스루 장치(10)의 피드스루 기판(20)이 피드스루 장치(10)가 사용되는 생체 이식형 기기(150)의 폴리머 하우징(151)과 동일한 재질인 액정 폴리머(LCP, Liquid Crystal Polymer) 또는 폴리머 재질이며 폴리머 하우징(151)과 일체라는 점 외에는 앞서 도 4를 참조하여 설명하였던 피드스루 장치(10)와 유사하다(이러한 유사성을 감안하여 유사한 기능을 하는 요소들은 도 4에서와 동일한 부호로 표기하였다). 도 7에서는 전자회로(152) 아래에 위치하는 폴리머 하우징(151)의 하부판이 바로 피드스루 기판(20)이라고 볼 수 있다. 도면부호 157, 158은 각각 전자회로(152)에서 피드스루 장치(10)로 또 도선(154)에서 피드스루 장치(10)로의 전기적 연결부를 나타내고, 156a는 전극 어레이(155)에 대응하여 패시베이션 층(156)에 형성된 전극 노출부(56a)를 나타낸다.
이와 같은 본 개시에 따른 폴리머 하우징(151)을 갖는 생체 이식형 기기(150)는 전자회로가 구비된 폴리머 하우징의 내외부를 관통하는 도선이 존재하지 않으므로 체액을 비롯한 유체가 누설될 수 있는 물리적 통로가 전혀 존재하지 않는다. 따라서, 누설의 원인이 근본적으로 제거되어 있어 폴리머 하우징 내로의 누설이 확실히 방지된다.
지금까지 설명된 생체 이식형 기기는 하우징 내부에 전자회로가 구비된 것이었으나, 본 개시에서의 생체 이식형 기기는 이에 국한되는 것이 아니며, 생체에 이식되고 전기 신호가 나가거나 들어오는 임의의 기기를 의미하는 것으로 보아야 한다. 따라서, 생체 이식형 자극기, 생체 이식형 감지기, 심장박동 조절기, 신경 보철, 신경 조절장치 등은 물론이고 생체 이식형 커넥터도 이 범주에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
도 8은 생체 이식형 커넥터가 사용되는 예를 개념적으로 보인 도면이다. 도 8을 참조하면, 생체 이식형 커넥터(200)는 하나의 생체 이식형 기기(도 8에서는 신경 조절장치)(300)와 또 다른 생체 이식형 기기(도 8에서는 신경전극 어레이)(400) 사이에 위치하여 양 생체 이식형 기기(300, 400)를 전기적으로 연결하는 장치이다.
도 9는 도 8의 생체 이식형 커넥터의 구체적인 구성을 보인 분해 사시도이다.
도 9를 참조하면, 생체 이식형 커넥터는 하우징(210)과 피드스루 장치(220)를 포함한다.
하우징(210)의 일측에는 다른 생체 이식형 기기(미도시)로부터 연장된 도선(230)이 밀봉 관통된다. 즉, 도선(230)에 의해 관통되어 있으면서 관통된 부분 주위가 밀봉되어 체액과 같은 유체가 관통된 부분 주위로 누설되지 못하도록 되어 있다. 피드스루 장치(220)는 밀봉 관통된 도선(230)의 하우징 내측 단부(230a)와 하우징(230) 외부, 구체적으로는 하우징(230) 외부의 또 다른 생체 이식형 기기를 전기적으로 연결하기 위하여 마련되는 것이며 그 구체적인 구성은 상술한 본 개시의 피드스루 장치와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 9에서는 하우징(210)의 일측에 도선(230)이 밀봉 관통되어 고정된 형태의 생체 이식형 커넥터(200)를 예로 들었으나, 양면의 단자들이 모두 도선과 결합되지 않은 피드스루 장치를 양쪽이 개방된 하우징이 둘러싸는 형태로 된 생체 이식형 커넥터로 구성하는 것도 가능함은 물론이다.
도 10 내지 도 14는 본 개시의 일실시예에 따른 피드스루 장치, 특히 폴리머 하우징을 갖는 생체 이식형 기기에 사용하기에 적합한 피드스루 장치를 제조 방법을 순서에 따라 보인 도면이다.
피드스루 장치의 제조를 위해서 우선 성형체를 형성한다. 성형체는(500) 복수개의 용량성 적층체(510)와 인접한 용량성 적층체(510) 사이에 개재되는 제 3 필름(520)으로 구성되며(도 10 참조) 이들이 상호 접합된 것이다(도 11 참조).
도 10에서 보듯이, 용량성 적층체(510)는 상호 이격된 하나 이상의 제 1 도전판(511)을 형성한 제 1 필름(512)과 상호 이격된 하나 이상의 제 2 도전판(513)을 형성한 제 2 필름(514)이 교대로 적층된 구조를 포함한다. 도전판(511, 513)을 필름(512, 514) 상에 형성하는 것은 공지된 임의의 패터닝 방법에 의해 행해질 수 있다.
*위에서 “포함한다”는 용어가 사용된 점에서 당연하듯이 용량성 적층체(510)는 제 1 필름(512)이나 제 2 필름(514) 외에 다른 층을 가질 수 있다.
예를 들면, 도시하지 않았으나, 용량성 적층체(510)의 최외곽의 층이 제 1 필름(512)이나 제 2 필름(514)이 아닌 다른 층일 수 있다. 또한, 제 1 필름(512)이나 제 2 필름(514)의 사이에 다른 층이 존재할 수도 있다. 일례로, 도 10에 도시한 바와 같이, 제 1 필름(512)과 제 2 필름(514)의 사이에 제 1 필름(512) 및 제 2 필름(514) 보다 낮은 용융점을 갖는 본딩 필름(516)을 추가로 적층할 수 있고, 이렇게 하면, 본딩 필름(516)의 용융점 보다는 높고 제 1 필름(512)과 제 2 필름(514)의 용융점 보다는 낮은 온도로 가열한 후 가압하는 써멀 프레스 본딩에 의해 필름(512, 514, 516)들의 상호 접합이 가능하다.
그러나, 본딩 필름(516)이 사용되지 않더라도 제 1 필름(512)과 제 2 필름(514)의 용융점 보다 높은 온도로 가열한 후 가압하는 써멀 프레스 본딩이나 기타 공지된 방법을 통해 제 1 필름(512)과 제 2 필름(514)의 상호 접합을 달성할 수 있음은 물론이다.
제 1 및 제 2 필름(512, 514)들을 적층함에 있어서는, 제 1 도전판(511)과 제 2 도전판(513) 각각이 상하 방향으로 인접한 도전판의 적층 방향으로의 정투상과 중첩되는 중첩부(511a, 513a)와 중첩되지 않는 비중첩부(511b, 513b)를 갖도록 제 1 도전판(511)과 제 2 도전판(513)이 엇갈리게끔 필름들(512, 514)이 적층된다. 도 10과 도 11에서 중첩부(511a, 513a)는 세로 방향 점선의 내측에 있는 부분이고 비중첩부(511b, 513b)는 세로 방향 점선의 외측에 있는 부분이다.
이러한 용량성 적층체(510)는 복수개 존재하며 인접한 용량성 적층체(510) 사이에 제 3 필름(520)이 개재되어 있고, 용량성 적층체(510) 내의 필름(512, 514, 516)과 제 3 필름(520)들이 상호 접합되어 도 11에 도시된 바와 같은 성형체(500)가 완성된다. 제 3 필름(520)은 위치에 의해 구별되어 명명되는 것이며 각각의 제 3 필름(520)의 두께는 상이할 수 있다. 또한, 제 3 필름(520)은 성형체(500)가 된 후의 최종적인 형태에 따른 명칭이므로, 반드시 두꺼운 필름을 의미하는 것은 아니고 여러 개의 얇은 필름이었다가 상호 접합되어 두껍게 된 것일 수도 있다. 마찬가지로 처음부터 필름인 상태 즉 고체 상태로 존재하는 것으로 한정하는 것은 아니며 유체 상태로 공급되었다가 성형체(500)가 완성되면서 고체 상태로 된 것도 포함한다.
필름들(512, 514, 516, 520)이 상호 접합되어 성형체가 완성되도록 하기 위한 방법으로는 소정 온도로 가열한 후 가압하는 써멀 프레스 본딩이 전형적일 것이나 반드시 이에 국한되지는 않는다. 상기 제 1 필름(512), 제 2 필름(514), 제 3 필름(520)은 액정 폴리머 또는 폴리머 재질로 하여 써멀 프레스 본딩에 의한 접합이 용이하도록 함과 아울러, 도 15와 관련된 아래의 설명에서 알 수 있듯이 폴리머 하우징을 갖는 생체 이식형 기기에 용이하게 적용되도록 할 수 있다.
성형체(500)를 형성함에 있어서 도 10 및 도 11에 도시된 실시예는 성형체의 구성 부분들을 접합없이 적층한 후에 접합하여 성형체를 형성하는 방법을 보이고 있다. 즉, 성형체를 구성하는 필름들을 상호 접합되지 않은 상태로 적층하는 단계(도 10)를 진행한 후에 적층된 필름들이 상호 접합되도록 하여 성형체를 형성하는 단계(도 11)로 진행되는 것을 보이고 있다.
그러나, 도시하지 않았으나, 일부 필름을 적층한 후 접합하여 접합이 완료된 부분들을 제작한 후 접합이 완료된 부분들 간을 접합하여 성형체를 형성하는 방법도 가능함은 물론이다. 예를 들면, 용량성 적층체(510)를 구성하는 필름(512, 514, 516)들이 적층되고 또한 상호 접합된, 접합된 용량성 적층체를 형성하는 단계를 먼저 진행한 후, 접합된 용량성 적층체들 사이를 제 3 필름(520)이 접합하도록 하여 성형체(500)를 형성하도록 하는 단계를 진행하는 것이다. 이 경우, 제 3 필름은 접합된 용량성 적층체들 사이에 유체 상태로 공급되어 굳어진 것일 수 있다. 예를 들면, 접합된 용량성 적층체들을 소정 거리 이격시켜 배치한 상태에서 그 사이의 공간으로 유체를 공급하여 굳게 만드는 이중사출과 같은 공법이 가능할 것이다.
이와 같은 다양한 방식 중 어떤 방식으로든지 성형체(500)가 형성된 후에는, 도 12에 도시된 바와 같이, 성형체(500)를 적층 방향을 따라 절단(절단선이 점선으로 도시됨)하여 제 1 도전판(511)의 비중첩부(511b) 단부가 제 1 면(531)으로 노출되고 제 2 도전판(513)의 비중첩부(513b) 단부가 제 1 면(531)과 반대되는 제 2 면(532)으로 노출된 하나 이상의 절단체(530)를 형성한다.
다음 단계로 절단체(530)의 제 1 면(531)과 제 2 면(532)에 노출된 비중첩부(511b, 513b) 단부들을 연결하는 단자를 형성하게 된다.
즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 절단체(530)를 구성하는 각각의 제 1 적층체(도 10(b)의 510) 부분에 속하는 제 1 도전판(511)의 비중첩부(511b) 단부들을 연결하는 복수개의 제 1 단자(541)를 제 1 면(531)에 형성하고, 각각의 제 1 적층체 부분에 속하는 제 2 도전판(513)의 비중첩부(513b) 단부들을 연결하는 복수개의 제 2 단자(542)를 상기 제 2 면(532)에 형성하여 단자 결합체(540)를 형성한다.
그 다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 복수개의 제 1 단자(541) 및 그에 대응되는 제 2 단자(도 14에서는 보이지 않음)를 포함하게끔 상기 단자 결합체(540)를 적층 방향에 수직으로 절단하여 피드스루 장치(600)를 완성한다. 도 13은 적층 방향이 도면상 상하 방향이 되도록 도시된 것인 반면, 도 14는 적층 방향이 도면상 전후 방향(종이면에 수직하게 들어가거나 나오는 방향)이 되도록 도시된 것이다. 즉, 도면상 B-B선을 따른 단면을 도시하면 도 13과 유사한 도면이 얻어지게 될 것이다.
도 10 내지 도 14에 도시된 제조 방법에 의해 제조된 피드스루 장치를 사용하는 예를 보인 도면인 도 15에 도시된 바와 같이, 완성된 피드스루 장치(600)의 제 1 면(531) 상의 제 1 단자(541)를 전자회로(700)에 연결한 후 뚜껑(800)을 덮어 상호 접합하면, 도 7에서 도면부호 151, 152, 10, 20 으로 구성되는 것과 동일한 형태가 되어 도 7에 도시된 것과 같은 폴리머 하우징을 갖는 생체 이식형 기기를 제조하기 위해 응용될 수 있다.
본 개시에 따른 피드스루 장치, 피드스루 장치의 제조 방법, 생체 이식형 기기를 관련 실시예에 따라 설명하였지만, 보호받고자 하는 발명, 즉 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 개시와 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다. 따라서, 본 개시에 기재된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 개시는 생체 이식형 자극기, 생체 이식형 감지기, 심장박동 조절기, 신경 보철, 신경 조절장치와 같은 생체 이식형 기기에 관련된 산업에 이용 가능하다.

Claims (23)

  1. 제 1 면과 제 2 면을 가지는 부도체인 피드스루 기판과;
    상기 피드스루 기판의 제 1 면으로 노출된 단자와 상기 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 갖는 하나 이상의 제 1 피드스루 전도체; 및
    상기 피드스루 기판의 제 2 면으로 노출된 단자와 상기 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 가지며, 상기 제 1 피드스루 전도체 각각과 일대일로 대응되어 쌍을 이루는 하나 이상의 제 2 피드스루 전도체; 를 포함하고,
    상기 각각의 제 1 피드스루 전도체의 몸체와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 몸체는 서로 용량성 결합(capacitive coupling) 되도록 배치되는,
    피드스루 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 제 1 피드스루 전도체의 몸체는 하나 이상의 가지부를 구비하고, 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 몸체도 하나 이상의 가지부를 구비하여, 제 1 피드스루 전도체와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체는 그 가지부들이 교번하도록 배치되는,
    피드스루 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 피드스루 전도체의 가지부와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 교번하도록 배치되는 가지부는 서로 실질적으로 평행한,
    피드스루 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 피드스루 기판의 제 1 면과 제 2 면은 서로 실질적으로 평행하고, 상기 제 1 피드스루 전도체의 가지부와 제 2 피드스루 전도체의 가지부는 상기 피드스루 기판의 제 1 면과 제 2 면에 실질적으로 평행한,
    피드스루 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 피드스루 기판의 제 1 면과 제 2 면은 서로 실질적으로 평행하고, 상기 제 1 피드스루 전도체의 가지부와 제 2 피드스루 전도체의 가지부는 피드스루 기판의 제 1 면과 제 2 면에 실질적으로 수직인,
    피드스루 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 피드스루 전도체의 몸체는 서로 등 간격 이격되게 배치되고, 상기 제 2 피드스루 전도체의 몸체도 서로 등 간격 이격되게 배치되는,
    피드스루 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드스루 기판은 피드스루 장치를 포함하는 기기의 하우징에 접합되며 세라믹 재질인,
    피드스루 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드스루 기판은 피드스루 장치를 포함하는 기기의 액정 폴리머(LCP, Liquid Crystal Polymer) 또는 폴리머 재질 하우징과 동일한 재질로 일체로 된,
    피드스루 장치.
  9. 하우징과 상기 하우징 내에 설치되는 피드스루 장치를 포함하며,
    상기 피드스루 장치는,
    제 1 면과 제 2 면을 가지는 부도체인 피드스루 기판과;
    상기 피드스루 기판의 제 1 면으로 노출된 단자와 상기 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 갖는 하나 이상의 제 1 피드스루 전도체; 및
    상기 피드스루 기판의 제 2 면으로 노출된 단자와 상기 단자에 연결되고 피드스루 기판 외부로 노출되지 않는 몸체를 가지며, 상기 제 1 피드스루 전도체 각각과 일대일로 대응되어 쌍을 이루는 하나 이상의 제 2 피드스루 전도체; 를 포함하고,
    상기 각각의 제 1 피드스루 전도체의 몸체와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 몸체는 서로 용량성 결합(capacitive coupling) 되도록 배치되는,
    생체 이식형 기기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 각각의 제 1 피드스루 전도체의 몸체는 하나 이상의 가지부를 구비하고, 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 몸체도 하나 이상의 가지부를 구비하여, 제 1 피드스루 전도체와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체는 그 가지부들이 교번하도록 배치되는,
    생체 이식형 기기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 피드스루 전도체의 가지부와 그에 대응되는 제 2 피드스루 전도체의 교번하도록 배치되는 가지부는 서로 실질적으로 평행한,
    생체 이식형 기기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드스루 기판의 제 1 면과 제 2 면은 서로 실질적으로 평행하고, 상기 제 1 피드스루 전도체의 가지부와 제 2 피드스루 전도체의 가지부는 상기 피드스루 기판의 제 1 면과 제 2 면에 실질적으로 평행한,
    생체 이식형 기기.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 피드스루 기판의 제 1 면과 제 2 면은 서로 실질적으로 평행하고, 상기 제 1 피드스루 전도체의 가지부와 제 2 피드스루 전도체의 가지부는 피드스루 기판의 제 1 면과 제 2 면에 실질적으로 수직인,
    생체 이식형 기기.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 피드스루 전도체의 몸체는 서로 등 간격 이격되게 배치되고, 상기 제 2 피드스루 전도체의 몸체도 서로 등 간격 이격되게 배치되는,
    생체 이식형 기기.
  15. 상호 이격된 하나 이상의 제 1 도전판을 형성한 제 1 필름과 상호 이격된 하나 이상의 제 2 도전판을 형성한 제 2 필름이 교대로 적층되되, 상기 제 1 도전판과 제 2 도전판 각각이 상하 방향으로 인접한 도전판의 정투상과 중첩되는 중첩부와 중첩되지 않는 비중첩부를 갖도록 제 1 도전판과 제 2 도전판이 엇갈리게끔 제 1 필름과 제 2 필름이 복수개 적층된 구조를 포함하는 용량성 적층체와, 인접한 용량성 적층체 사이에 개재되는 제 3 필름을 포함하여 구성되고 상기 필름들이 상호 접합되어 있는 성형체를 형성하는 단계;
    상기 성형체를 적층 방향을 따라 절단하여 상기 제 1 도전판의 비중첩부 단부가 제 1 면으로 노출되고 상기 제 2 도전판의 비중첩부 단부가 제 1 면과 반대되는 제 2 면으로 노출된 하나 이상의 절단체를 형성하는 단계;
    상기 절단체를 구성하는 각각의 제 1 적층체 부분에 속하는 제 1 도전판의 비중첩부 단부들을 연결하는 복수개의 제 1 단자를 상기 제 1 면에 형성하고, 각각의 제 1 적층체 부분에 속하는 제 2 도전판의 비중첩부 단부들을 연결하는 복수개의 제 2 단자를 상기 제 2 면에 형성하여 단자 결합체를 형성하는 단계; 및
    복수개의 제 1 단자 및 그에 대응되는 제 2 단자를 포함하게끔 상기 단자 결합체를 적층 방향에 수직으로 절단하는 단계를 포함하는,
    피드스루 장치의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 성형체를 형성하는 단계는 상기 제 1 필름과 제 2 필름의 사이에 제 1 필름 및 제 2 필름 보다 낮은 용융점을 갖는 본딩 필름을 추가로 적층하는 단계를 포함하는,
    피드스루 장치의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 필름, 제 2 필름, 제 3 필름은 액정 폴리머 또는 폴리머 재질인,
    피드스루 장치의 제조 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 성형체를 형성하는 단계는,
    상기 용량성 적층체를 구성하는 필름들이 적층되고 또한 상호 접합된, 접합된 용량성 적층체를 형성하는 단계; 및
    상기 접합된 용량성 적층체들 사이를 상기 제 3 필름이 접합하도록 하여 성형체를 형성하는 단계를 포함하는,
    피드스루 장치의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 3 필름은 상기 접합된 용량성 적층체들 사이에 유체 상태로 공급되어 굳어져서 접합된 용량성 적층체들 사이를 접합하는,
    피드스루 장치의 제조 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 성형체를 형성하는 단계는,
    상기 성형체를 구성하는 필름들을 상호 접합되지 않은 상태로 적층하는 단계; 및
    적층된 필름들이 상호 접합되도록 하여 성형체를 형성하는 단계를 포함하는,
    피드스루 장치의 제조 방법.
  21. 제 15 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된,
    피드스루 장치.
  22. 하우징과 상기 하우징 내에 설치되는 제 21 항의 피드스루 장치를 포함하는,
    생체 이식형 기기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 하우징은 액정 폴리머 또는 폴리머 재질인,
    생체 이식형 기기.
PCT/KR2017/000480 2016-01-13 2017-01-13 피드스루 장치 WO2017123051A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780006679.7A CN108463267B (zh) 2016-01-13 2017-01-13 馈通装置
US16/069,654 US10894165B2 (en) 2016-01-13 2017-01-13 Feedthrough device
EP17738680.2A EP3403691A4 (en) 2016-01-13 2017-01-13 PASSAGE DEVICE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160004231A KR101740951B1 (ko) 2016-01-13 2016-01-13 피드스루 장치
KR10-2016-0004231 2016-01-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017123051A1 true WO2017123051A1 (ko) 2017-07-20

Family

ID=59053514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/000480 WO2017123051A1 (ko) 2016-01-13 2017-01-13 피드스루 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10894165B2 (ko)
EP (1) EP3403691A4 (ko)
KR (1) KR101740951B1 (ko)
CN (1) CN108463267B (ko)
WO (1) WO2017123051A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414835B1 (en) * 2000-03-01 2002-07-02 Medtronic, Inc. Capacitive filtered feedthrough array for an implantable medical device
KR100364009B1 (ko) * 1999-11-19 2002-12-11 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 다층 커패시터, 배선기판, 감결합 회로 및 고주파 회로
JP2009501933A (ja) * 2005-07-21 2009-01-22 ローズマウント タンク レーダー アクチボラゲット 誘電体コネクタ、ｄｃ絶縁貫通接続、および電子装置
US7797048B2 (en) * 2006-04-03 2010-09-14 Greatbatch Ltd. Feedthrough filter terminal assemblies with breathable components to facilitate leak testing
US20130184797A1 (en) * 2012-01-16 2013-07-18 Greatbatch Ltd. Co-fired hermetically sealed feedthrough with alumina substrate and platinum filled via for an active implantable medical device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5333095A (en) * 1993-05-03 1994-07-26 Maxwell Laboratories, Inc., Sierra Capacitor Filter Division Feedthrough filter capacitor assembly for human implant
US7966070B2 (en) * 2003-09-12 2011-06-21 Medtronic, Inc. Feedthrough apparatus with noble metal-coated leads
US8116862B2 (en) 2006-06-08 2012-02-14 Greatbatch Ltd. Tank filters placed in series with the lead wires or circuits of active medical devices to enhance MRI compatibility
EP2349453A4 (en) * 2008-10-30 2015-07-01 Greatbatch Ltd PHYSICALLY DISPOSABLE CAPACITOR AND INDUCTOR ELEMENTS WITH LOCALIZED PARAMETERS CONNECTED ELECTRICALLY INTO PARALLEL TO FORM A BAND REMOVAL FILTER
US9251960B2 (en) * 2009-03-19 2016-02-02 Greatbatch Ltd. Dual stage EMI filter and offset highly efficient multi-polar active capacitor electrodes for an active implantable medical device
EP2667938B1 (en) * 2011-01-26 2018-03-07 Medtronic, Inc Implantable medical devices and related connector enclosure assemblies utilizing conductors electrically coupled to feedthrough pins
CN105769199B (zh) * 2011-02-16 2019-10-25 艾尔弗雷德·伊·曼科学研究基金会 可植入的分流系统和相关联的压力传感器
WO2012174300A2 (en) 2011-06-14 2012-12-20 Lawrence Livermore National Security, Llc Hermetic electronics package with dual-sided electrical feedthrough configuration
US8844103B2 (en) * 2011-09-01 2014-09-30 Medtronic, Inc. Methods for making feedthrough assemblies including a capacitive filter array
EP2875845B1 (en) * 2013-11-21 2016-02-24 BIOTRONIK SE & Co. KG Sterilizable containment for implantable medical device
CN104096315B (zh) * 2014-07-09 2016-08-24 苏州景昱医疗器械有限公司 馈通连接器、具有该馈通连接器的电池及植入式医疗器械

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100364009B1 (ko) * 1999-11-19 2002-12-11 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 다층 커패시터, 배선기판, 감결합 회로 및 고주파 회로
US6414835B1 (en) * 2000-03-01 2002-07-02 Medtronic, Inc. Capacitive filtered feedthrough array for an implantable medical device
JP2009501933A (ja) * 2005-07-21 2009-01-22 ローズマウント タンク レーダー アクチボラゲット 誘電体コネクタ、ｄｃ絶縁貫通接続、および電子装置
US7797048B2 (en) * 2006-04-03 2010-09-14 Greatbatch Ltd. Feedthrough filter terminal assemblies with breathable components to facilitate leak testing
US20130184797A1 (en) * 2012-01-16 2013-07-18 Greatbatch Ltd. Co-fired hermetically sealed feedthrough with alumina substrate and platinum filled via for an active implantable medical device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3403691A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108463267B (zh) 2022-04-01
US10894165B2 (en) 2021-01-19
KR101740951B1 (ko) 2017-05-29
CN108463267A (zh) 2018-08-28
EP3403691A1 (en) 2018-11-21
EP3403691A4 (en) 2020-01-15
US20190022398A1 (en) 2019-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10978847B2 (en) Implantable medical devices including elongated conductor bodies that facilitate device and lead configuration variants
US7164572B1 (en) Multi-path, mono-polar co-fired hermetic electrical feedthroughs and methods of fabrication therfor
US7174223B2 (en) Virtual wire assembly having hermetic feedthroughs
US10143849B2 (en) Implantable medical devices and related connector enclosure assemblies utilizing conductors electrically coupled to feedthrough pins
US20070060970A1 (en) Miniaturized co-fired electrical interconnects for implantable medical devices
JP6336610B2 (ja) 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
US20110094768A1 (en) Implantable medical device having feedthru with an integrated interconnect/filter substrate
JP2005500143A (ja) 植込み型医療装置組立体及び製造方法
US10272253B2 (en) Hermetic terminal for an active implantable medical device with composite co-fired filled via and body fluid side brazed leadwire
CN108899710B (zh) 馈通滤波器及其制造方法、植入式电刺激器
JP6492049B2 (ja) 埋め込み型医療装置及びそのアセンブリ
WO2017123051A1 (ko) 피드스루 장치
US11957918B2 (en) Implantable electrical connector arrangement and implantable electrode arrangement
US10207119B2 (en) Implantable devices with thin film feedthrough
US20110125210A1 (en) Ltcc/htcc hybrid feedthrough
KR102600568B1 (ko) 전극 어레이 및 이를 포함하는 생체 이식형 기기
WO2017204610A1 (ko) 생체 이식형 기기 및 그 제조 방법
US20220199285A1 (en) Wire array and bio-implantable device comprising same
KR20230157910A (ko) 전극 어레이 및 이를 포함하는 생체 이식형 기기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17738680

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017738680

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017738680

Country of ref document: EP

Effective date: 20180813