JPH08501960A - パッケージ及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 埋没装置に使用されるパッケージであり、特定すれば出力及び／またはデーターが誘導的な連結により供給される埋没装置に使用されるパッケージを開示する。セラミック外被物は、プラチナまたは同種のフランジで接合されるので、パッケージはフランジを金属の閉鎖物に簡単に溶接することにより密閉することができる。フランジの外被物への接合においてはろう材を必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】 パッケージ及び製造方法 発明の分野 本発明は、セラミック−金属のパッケージを密閉するための構造物及びその密 閉方法に関するものであり、特に埋没可能な装置のためのパッケージだけに関す るものでない。 発明の背景 外部源から出力（ｐｏｗｅｒ）を得る埋没装置に対して、満足な性能を得るた めの重要な態様は、埋没装置への出力の伝達効率にある。移植蝸牛刺激装置のよ うな装置においては、埋没装置への出力及び／またはデーターを伝達するため、 誘導的な連結（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｌｉｎｋ）を使用する技術が用いられてき ている。従来の金属パッケージは、誘導的な伝達効率を低下させる。この課題を 解決する一つの方法は、従来の金属パッケージの代わりに、受信コイルを有する セラミックパッケージを利用することである。この配置が無線周波数の電界の減 衰を低下させる。しかしながら、このようなパッケージは、パッケージ内の構成 物に損傷を与えること無く、効果的に密閉する必要がある。 一つの先行技術の技法は、Ｂｙｅｒｓ等の米国特許第４，９９１，５８２号に 記載されている。ここでは、セラミックパッケージの開放端部は、金属ろう材を 使用してパッケージの開放端部に接合される金属の帯を用いて閉鎖され、且つこ の帯がスポット溶接により頭部を最終的に密閉する。同様な配置がＦｉｓｃｈｅ ｒの米国特許第４，７８５，８２７号に開示されている。 これらの配置において、得られたパッケージの生体適合性は、使用する物質に より、特にろう材により解決することができる。ろう付けに沿って、或いはろう 付けの結果として分解または腐食の危険も生じる。 発明の詳細 本発明の目的は、埋没装置の使用に適したセラミックパッケージを提供するこ とであり、製造工程においてろう材の必要性を無くすることである。 一つの態様にしたがい、本発明は、埋没装置のための気密密閉されたパッケー ジを含み、パッケージは、 セラミック外被物、 ろう材なしに外被物に接合された金属フランジ、及び 前記フランジに取り付けられた金属または金属の複合材の閉鎖物 を含む。 好ましくは、パッケージは、接合工程中に加圧する表面を与えるために、前記 フランジの別の面部に接合されたもう一つのセラミック素子をさらに含む。 好ましくは、もう一つの素子は、フランジ／外被物の接合部を渡る応力を分散 させるために、前記フランジに隣接して設けられる。好ましくは、もう一つの素 子は、ワッシャーである。 別の態様にしたがい本発明は、溶接密閉ができ埋没可能な装置を製造する方法 を含み、埋没可能な装置は、金属フランジとセラミック外被物とを所定温度と圧 力において、接合を達成するた十分な持続時間、加圧することにより固体状態の 接合をすることを含む。 好ましくは、前記方法は、もう一つのセラミック素子を前記フラ ンジ別の面部に結合することをさらに含む。 図面の簡単な説明 本発明の一つの実施態様は、添付する図面を参照して次に記載される。 図１は、本発明にしたがい形成されたパッケージの一部断面の図を示し、 図２は、図１のパッケージの垂直軸に沿う断面を示し、 図３は、この実施態様にしたがい接着されたフランジ接合部をさらに詳細に示 し、 図４及び図５は、この接合部を示すもう一つの図であり、 図６は、密閉されていないパッケージ内の図であり、且つ 図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の一つの態様に従う、好ましい気密密閉の接着法 を示す。 発明の検討 本発明は固体の非液状の接着技術を使用して、セラミックの外被物をプラチナ フランジに接続し、その後で、フランジは貫通組立物に接合される。この配置の 利点は、製造中にろう材を必要としない。その上、得られる構造物は構造的にし っかりとしていて、溶接により容易に密閉することができる。 図１及び図２は、本発明の好ましい実施態様にしたがい組立られたパッケージ １０を示す。セラミック外被物２は、無線周波数（ＲＦ）受信コイル２、ＰＣＢ １５、及び他の移植蝸牛刺激装置の受信機誘導装置の操作的な内容物を一緒に含 む。埋没装置の正確な操作とその形状は本発明に関係しない。外被物２は、種々 の適切なセラミック、好ましくはアルミナセラミックから作られる。外被物２は プラチナフランジ３に接合され、フランジ３は図３からさらに明らかであるよう に、セラミックワッシャーに接合される。 この「サンドイッチ」構造物は、ｄｅＢｒｉｎ等の米国特許第４，０５０，９ ５６号に開示された固体状態の接合技術にしたがって好ましく形成される。さら に詳細を必要ならば、または特に、読者がここに開示された具体的な技術を変更 することを望むならば、論文を読む必要がある。本発明は、この特別な技術に制 限されないが、この技術が現在好ましい。 さらに特別に、フランジ３、外被物２及びワッシャーは、約１２００℃の温度 で、１２時間約１０Ｎの力で好ましく加圧される。接合される面は、好ましく洗 浄されて充分に密着される。これは、平らで滑らかな面と、ろう材を使用するこ と無く且ついずれの構成物も溶融すること無く気密に接合される構成物とを作る 。これによって作られた接合部は、耐熱性と機械的な衝撃に非常に強い。これは 、工程の特徴及び選択される材料の双方に原因する。 硝子のような他のセラミック及び関連物質と、プラチナ合金または他の生体適 合性金属のような他の金属材料とは、物理的性質及び生体適合性が必要である構 成物内で代わりに使用することができることが明らかである。 約１２００℃の温度が、好ましいことが実験的に観察されているとは逆に、Ｐ ｔの融点の約０．９、または１６００℃付近が最適であることを示す理論も注目 される。 勿論、上記因子は、適切な接合が得られるまでは、かなり変動するであろうこ とは明らかである。 使用されるすべての物質が生体適合として充分に立証され、したがって、先行 技術が有する重大な課題が解決されることは明らかである。さらに、このパッケ ージは、先行技術の技法よりさらに大き な機械的強度と熱的安定性を示す。本発明の技法は、実質的にさらに小さなパッ ケージを作ることが可能であり、その結果として、本発明にしたがう接合に対し ては、さらに小さな寸法が必要となることが注目される。これは埋没装置には重 要な利点である。 接合部を形成されることを可能にするため、ワッシャー４がまず設けられ、接 合工程中に別のセラミック部片がＰｔ面に固定するために使用される場合、Ｐｔ にセラミック自体が接合されることは理解できるであろう。さらに、溶接中と全 て接合に渡る他の工程中とに受ける応力を分布させるためにワッシャーは作用し 、すなわちフランジ組立物の機械的性質を改良する。 一度プラチナフランジが取り付けられると、操作的な内容物が装入され、金属 への公知の溶接技法により外被物は、容易に気密にすることができることが明ら かであろう。 図４、５及び６は、取り付けられたワッシャーとフランジを有するセラミック 外被物を示す。フランジ３は非常に小さな横断面積を有し、使用中の電気的損失 を最小にするため、約１ｍｍ²以下に保持できることが明らかである。 フランジは、この接合工程で使用するため、生体適合性を有する種々の適切な 金属から作ることができるが、プラチナが好ましいことは明らかであろう。同様 に、セラミックワッシャーは、本発明には必要でない。 フランジは、種々の適切な金属から作ることができる貫通部組立物５に実際に 結合される。この例としては、プラチナ結合部を有するセラミックで作られた貫 通部６を有するチタニウムから作られる。好ましくは、貫通部組立物は、セラミ ック粉末でその場焼結されるプラチナピンから作られる。このＰｔ−セラミック 結合部は、気密するだけに必要であり、構造的に必要でないことは理解されるで あろう。好ましくは当業界で公知であるようなチタニウム合金ろうを用いること により、種々の適切な手段により、貫通部６はチタニウムフランジに接合できる 。 組立後、貫通部組立物５は、スポット溶接によりフランジ３と接合され、接合 された縁部のレーザー溶接が続けられる。もちろん、この工程は、電子機器が損 傷されないために、パッケージーに不必要な熱を最小限にするように実施する必 要がある。 レーザーにより、このような組み合わせ材料を溶接するに伴う困難性は、プラ チナ構成物が非常に反射することである。すなわち、多くの入射レーザーエネル ギーが反射されて、プラチナを溶融するために有効に伝達できない。 本発明の一つの態様は、チタニウムをまず溶融することによりこれを回避する 手段を提供し、そして、溶融したチタニウムによりプラチナにレーザーエネルギ ーを間接的に伝達する。液体状のチタニウムは、入射レーザーエネルギーを吸収 することをさらに効果的にする。これは、Ｔｉ−Ｐｔ接続部のより調整された溶 接を可能にする。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年７月１４日 【補正内容】 請求の範囲 １．埋没装置のための気密密閉可能なパッケージであって、 埋没装置を収容するためのセラミック外被物、 ろう材無しに前記外被物に直接接合された金属フランジ、及び前記フランジに 取り付けられるために操作可能に適合させた金属または金属複合材の閉鎖物 を含んでなる埋没装置のための気密密閉可能なパッケージ。 ２．前記フランジの別の側部に接合されたセラミック素子さらにを含む請求項 １に記載のパッケージ。 ３．前記外被物及び前記フランジの間の接合部を横切る応力を分布させるため 、ワッシャー手段をさらに含んでなる請求項１または２に記載のパッケージ。 ４．前記ワッシャー手段がさらに前記セラミック素子である請求項３に記載の パッケージ。 ５．埋没装置のためのパッケージであって、 ろう材無しに接合されたセラミック外被物、金属フランジ及びセラミック環状 材を含んでなり、前記金属フランジが前記パッケージの閉鎖物と接合するために 操作可能に適合するように配置された埋没装置のためのパッケージ。 ６．埋没可能なパッケージの製造方法であって、 （１）金属フランジとセラミック外被物とを所定の温度と圧力において、接合 を達成するため十分な持続時間、互いに加圧することにより、ろう材無しに固体 状態で接合をする工程 （２）前記パッケージの内容を装入する工程、及び （３）前記パッケージを密閉するために、金属の閉鎖物を前記フランジに溶接 する工程、 を含んでなる埋没可能なパッケージの製造方法。 ７．工程（１）において、セラミックワッシャーは前記フランジの別の面部に 接合され、且つ 工程（３）において、前記フランジの全周囲の回りの溶接を可能にするため、 前記フランジの十分な表面を露出した状態に維持する、 請求項６に記載の製造方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．埋没装置のための気密密閉可能なパッケージであって、 埋没装置を収容するためのセラミック外被物、 ろう材無しに前記外被物に直接接合された金属フランジ、及び前記フランジに 取り付けられるために操作可能に適合させた金属または金属複合材の閉鎖物 を含んでなる埋没装置のための気密密閉可能なパッケージ。 ２．前記フランジの別の側部に接合されたセラミック素子さらにを含む請求項 １に記載のパッケージ。 ３．前記外被物及び前記フランジの間の接合部を横切る応力を分布させるため 、ワッシャー手段をさらに含んでなる請求項１または２に記載のパッケージ。 ４．前記ワッシャー手段がさらに前記セラミック素子である請求項３に記載の パッケージ。 ５．埋没装置のためのパッケージであって、 ろう材無しに接合されたセラミック外被物、金属フランジ及びセラミック環状 材を含んでなり、前記金属フランジが前記パッケージの閉鎖物と接合するために 操作可能に適合するように配置された埋没装置のためのパッケージ。 ６．溶接密閉ができ埋没可能なパッケージの製造方法であって、 金属フランジとセラミック外被物とを所定の温度と圧力において、接合を達成 するため十分な持続時間、互いに加圧することにより、固体状態で接合すること を含んでなる埋没可能なパッケージの製造方法。 ７．セラミック外被物、金属フランジ、及びセラミックワッシャ ーを含んでなるサンドイッチ構造物は、記載されたように接合され、且つ 前記配置は、前記フランジの縁部が金属閉鎖物と溶接することを操作的に可能 とするため、露出した状態に維持される 請求項６に記載の製造方法。