Title:
Durchführung eines implantierbaren medizinelektronischen Gerätes und implantierbares medizinelektronisches Gerät
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Durchführung eines implantierbaren medizinelektronischen Gerätes, welches ein Gehäuse und mindestens ein in dem Gehäuse untergebrachtes elektrisches oder elektronisches Bauelement aufweist, mit einem Durchführungsflansch und mindestens einem eine Öffnung des Durchführungsflansches durchstoßenden Anschlusselement zum externen Anschluss des oder mindestens eines Bauelementes sowie Isoliermitteln zur elektrischen Isolierung des Anschlusselementes gegenüber dem Durchführungsflansch und/oder mehrerer Anschlusselemente gegeneinander, wobei die Isoliermittel als keramik- oder glasartige, insbesondere ringförmige Isolierschicht auf der Innenwandung der Öffnung des Durchführungsflansches und/oder auf einem Abschnitt der Oberfläche des Anschlusselementes ausgebildet sind, der der Innenwandung der Öffnung gegenüber liegt.





Inventors:
Ludwig, Sonja (90419, Nürnberg, DE)
Teske, Josef (96103, Hallstadt, DE)
Application Number:
DE102016107414A
Publication Date:
10/26/2017
Filing Date:
04/21/2016
Assignee:
BIOTRONIK SE & Co. KG, 12359 (DE)
International Classes:
A61N1/375; H01B17/26; H05K5/06
Domestic Patent References:
DE102010006837A1N/A2011-08-04
DE19622669A1N/A1997-12-11
Foreign References:
EP23714172011-10-05
EP30697572016-09-21
201401119042014-04-24
200301232142003-07-03
Attorney, Agent or Firm:
Randoll, Sören, Dr. , 12359, Berlin, DE
Claims:
1. Durchführung (11) eines implantierbaren medizinelektronischen Gerätes (1), welches ein Gehäuse und mindestens ein in dem Gehäuse untergebrachtes elektrisches oder elektronisches Bauelement (7) aufweist, mit einem Durchführungsflansch (11a) und mindestens einem eine Öffnung des Durchführungsflansches durchstoßenden Anschlusselement (13) zum externen Anschluss des oder mindestens eines Bauelementes sowie Isoliermitteln (13a) zur elektrischen Isolierung des Anschlusselementes gegenüber dem Durchführungsflansch und/oder mehrerer Anschlusselemente gegeneinander, wobei die Isoliermittel als keramik- oder glasartige, insbesondere ringförmige Isolierschicht (13a) auf der Innenwandung der Öffnung des Durchführungsflansches und/oder auf einem Abschnitt der Oberfläche des Anschlusselementes ausgebildet sind, der der Innenwandung der Öffnung gegenüber liegt.

2. Durchführung (11) eines implantierbaren medizinelektronischen Gerätes (1), welches ein Gehäuse (3) und mindestens ein in dem Gehäuse untergebrachtes elektrisches oder elektronisches Bauelement (7) aufweist, mit mindestens einer Gehäuseöffnung und mindestens einem die Gehäuseöffnung durchstoßenden Anschlusselement (13) zum externen Anschluss des oder mindestens eines Bauelementes sowie Isoliermitteln (13a) zur elektrischen Isolierung des Anschlusselementes gegenüber dem Gehäuse und/oder mehrerer Anschlusselemente gegeneinander, wobei die Isoliermittel als keramik- oder glasartige Isolierschicht (13a) auf der Innenwandung der Gehäuseöffnung und/oder auf einem Abschnitt der Oberfläche des Anschlusselementes ausgebildet sind, der der Innenwandung der Gehäuseöffnung gegenüber liegt.

3. Durchführung nach Anspruch 1 oder 2, welche eine Mehrzahl von Anschlusselementen (13) aufweist, von denen jedes eine Öffnung einer Mehrzahl von Öffnungen (11b) des Durchführungsflansches (11a) oder eine Gehäuseöffnung einer Mehrzahl von Gehäuseöffnungen durchstößt, wobei jedem Anschlusselement Isoliermittel (13a) zugeordnet sind und die Isoliermittel als keramik- oder glasartige Isolierschicht (13a) auf der Innenwandung der zugehörigen Öffnung des Durchführungsflansches oder Gehäuseöffnung und/oder auf einem Abschnitt der Oberfläche des jeweiligen Anschlusselementes ausgebildet sind, der der Innenwandung der Öffnung des Durchführungsflansches oder Gehäuseöffnung gegenüber liegt.

4. Durchführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die keramische Isolierschicht (13a) Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Zeroxid, Magnesiumoxid, Siliziumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Calciumoxid, Natriumoxid, Bariumoxid, Eisenoxid, Arsenoxid und/oder die entsprechenden Metallnitride oder Mischungen aus diesen aufweist.

5. Durchführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die keramik- oder glasartige Isolierschicht mehrere Isolierschichten (13a), zwischen denen jeweils eine Metallschicht (13b) eingebettet ist, zur Ausbildung eines Durchführungs-Filterkondensators (17) aufweist, wobei die Schichten insbesondere konzentrisch zur Längsachse des Anschlusselementes (13) sind.

6. Durchführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein gehäuse-äußerer Abschnitt des oder jedes Anschlusselementes (13) und der keramik- oder glasartigen Isolierschicht (13) und einer optional vorgesehenen Lotverbindung (15) mit biokompatiblem Material ausgeführt ist.

7. Durchführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das oder jedes Anschlusselement (13) in der Öffnung (11b) des Durchführungsflansches (11a) oder der Gehäuseöffnung mittels einer Lotverbindung (15) mechanisch fixiert und hermetisch dicht in die jeweilige Öffnung eingefügt ist.

8. Durchführung nach Anspruch 7, wobei auf der der Lotverbindung (15) zugewandten Oberfläche der keramik- oder glasartigen Isolierschicht (13a) eine metallische Beschichtung (13b) zur Vermittlung einer Benetzung zwischen dem Material der Isolierschicht und dem Lot der Lotverbindung vorgesehen ist.

9. Durchführung nach Anspruch 8, wobei die metallische Beschichtung (13b) Titan, Niob, Tantal, Platin, Iridium, Molybdän oder eine Legierung aus mindestens zweien dieser Metalle aufweist.

10. Durchführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die keramik- oder glasartige Isolierschicht (13a) eines Anschlusselementes (13) mit geforderter Hochspannungsfestigkeit und/oder elektrischer Isolationsfähigkeit eine Dicke im Bereich zwischen 100 nm und 10 µm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 µm, aufweist.

11. Durchführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die keramik- oder glasartige Isolierschicht (13a) eines Anschlusselementes (13) mit geforderter Niederspannungsfestigkeit und/oder elektrischer Isolationsfähigkeit eine Dicke im Bereich zwischen 1 nm und 100 nm, vorzugsweise zwischen 5 nm und 20 nm, aufweist.

12. Durchführung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Dicke der metallischen Beschichtung (13b) der Isolierschicht (13a) im Bereich zwischen 10 nm und 100 µm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 µm, liegt.

13. Durchführung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei die mehrschichtige keramik- oder glasartige Isolierschicht zur Ausbildung eines Durchführungs-Filterkondensators (17) derart konfiguriert ist, dass eine Kapazität des Filterkondensators im Bereich zwischen 1 pF und 10 nF, vorzugsweise zwischen 10 pF und 1 nF, realisiert wird.

14. Durchführung nach Anspruch 13, wobei die mehrschichtige keramik- oder glasartige Isolierschicht mit einem keramischen Dielektrikum mit hoher Dielektrizitätskonstante gebildet ist, etwa Bariumtitanat oder ähnlichem.

15. Implantierbares medizinelektronisches Gerät (1) mit einer Durchführung (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere ausgeführt als Herzschrittmacher, implantierbarer Kardioverter oder Cochlear-Implantat.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Durchführung eines implantierbaren medizinelektronischen Gerätes, welches ein Gehäuse und mindestens ein in dem Gehäuse untergebrachtes elektrisches oder elektronisches Bauelement aufweist, mit mindestens einem Durchführungsflansch und mindestens einem eine Öffnung des/der Durchführungsflansche/s durchstoßenden Anschlusselementes zum externen Anschluss des oder mindestens eines Bauelementes sowie Isoliermitteln zur elektrischen Isolierung des Anschlusselementes gegenüber dem Durchführungsflansch und/oder mehrerer Anschlusselemente gegeneinander.

Geräte der o. a. Art sind insbesondere als Herzschrittmacher oder implantierbare Kardioverter (speziell Defibrillatoren) seit langem in massenhaftem Einsatz. Es kann sich hierbei aber auch um eine weniger komplexe Vorrichtung, wie etwa eine Elektroden- oder Sensorleitung oder auch ein Cochlea-Implantat, handeln.

Die meisten praktisch bedeutsamen implantierbaren elektromedizinischen Geräte sind dazu vorgesehen, über geeignet platzierte Elektroden elektrische Impulse an reizbares Körpergewebe abzugeben. Um diese Funktion auszuführen, sind im Gehäuse des Gerätes elektronische/elektrische Funktionseinheiten zur Erzeugung der Impulse und zur geeigneten Steuerung der Impulserzeugung untergebracht, und außen am Gerät sind unmittelbar Elektroden oder Anschlüsse für mindestens eine Elektrodenleitung vorgesehen, in deren distalem Endabschnitt die Elektroden zur Impulsübertragung an das Gewebe angebracht sind. Die elektronischen/elektrischen Funktionseinheiten im Geräteinneren sind in einer Weise mit den äußeren Elektroden oder Elektrodenleitungsanschlüssen zu verbinden, die unter den speziellen Bedingungen des implantierten Zustandes eine absolut und dauerhaft verlässliche Funktion gewährleistet.

Bekannt sind insbesondere Durchführungen, deren Grund- und Isolationskörper im Wesentlichen aus Keramik oder Glas bestehen, wobei auch mehrschichtige bzw. mehrteilige Aufbauten unter Einsatz von Metallen oder Metalloxiden entwickelt wurden und eingesetzt werden. Derartige bekannte Durchführungen erfüllen weitgehend die an sie gestellten Anforderungen. Jedoch müssen bei der Materialauswahl für die Komponenten Isolationskeramik/Glas, Metall- oder Glaslot, Metallpin und Metallflansch die thermischen Ausdehnungskoeffizienten berücksichtigt werden, um eine über die vorgesehene Lebensdauer ausreichende Dichtheit gewährleisten zu können.

Beim konventionellen Design (Metallflansch – Lot – Isolationskeramik – Lot – Metallpin) kommt die Wirkung von nicht angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten in erster Linie beim Abkühlen von Löttemperatur und Einschweißen der Durchführung ins Gehäuse zum Tragen. Resultieren können mechanische Zugspannungen, welche zur Material-trennung und folglich zu etwaigen Leckagen der Durchführung führen können. Die bei konventionellen Durchführungen verwendeten keramischen und metallischen Komponenten sind durch den Lotwerkstoff miteinander verbunden; bei ungleichmäßiger Ausdehnung/Schrumpfung der Komponenten untereinander, einschließlich des Lotes, aufgrund von Aufheiz-/Abkühlvorgängen erzeugen die resultierenden relativen Längenänderungen entsprechende mechanische Spannungen.

Im Übrigen haben die herkömmlichen Durchführungs-Konstruktionen einen großen Platzbedarf und/oder ermöglichen lediglich die Unterbringung einer begrenzten Anzahl an Anschlusselementen (Durchführungsleitungen). Zudem ist die Herstellung der als Keramiksinterkörper ausgebildeten massiven Isolierkörper ein mehrschrittiger, relativ arbeits- und energieintensiver und somit teurer Prozess. Auch unabhängig von dem oben erläuterten Problem der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und hierdurch bedingten Störanfälligkeit sind die massiven Isolierkörper aus Glas oder Keramik relativ bruchanfällig.

Für die Realisierung von Durchführungs-Filterkondensatoren ist es bekannt, einzelnen Anschlusselementen bzw. Durchführungsleitungen Schichtstrukturen aus alternierenden Isolier- und Metallschichten zuzuordnen. Entsprechende Schichtstapel sind typischerweise um einen Anschlusspin herum zylindrisch angeordnet, wobei die einzelnen Schichtebenen senkrecht zur Längsachse des Anschlusspins übereinander angeordnet sind; vgl. etwa US 2003/0123214 A1 oder US 2014/0111904 A1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Durchführung der gattungsgemäßen Art anzugeben, welche einen verringerten Platzbedarf haben bzw. mehr Anschlusselementen Platz bieten und/oder kostengünstiger herstellbar und/oder weniger störanfällig und langlebiger sein soll als bekannte Durchführungen.

Diese Aufgabe wird durch eine Durchführung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Des Weiteren wird ein entsprechendes implantierbares medizinelektronisches Gerät vorgeschlagen.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, von dem bekannten massiven Isolierkörper, insbesondere massiven Keramik- oder Glaskörper, als Grundkörper einer Durchführung abzugehen. Sie schließt weiterhin die Überlegung ein, stattdessen Isoliermittel für das oder jedes Anschlusselement vorzusehen, die nur einen geringen Platzbedarf haben und aufgrund eines kleinen Volumens kaum anfällig für thermische Spannungen und hierdurch bedingte Rissbildungen bzw. Brüche sind. Weiterhin gehört zur Erfindung der Gedanke, diese Isoliermittel im Wesentlichen räumlich auf den Ort der erforderlichen Wirkung zu begrenzen, nämlich die Grenzfläche zwischen dem Anschlusselement und dem Durchführungsflansch oder einer Gehäuseöffnung des Gerätes.

Diese Überlegung zusammenfassend, sind gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung die Isoliermittel als keramik- oder glasartige, insbesondere ringförmige Isolierschicht auf der Innenwandung der Öffnung des Durchführungsflansches und/oder auf einem Abschnitt der Oberfläche des Anschlusselementes ausgebildet, der der Innenwandung der Öffnung gegenüber liegt. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung sind die Isoliermittel als keramik- oder glasartige Isolierschicht auf der Innenwandung der Gehäuseöffnung und/oder auf einem Abschnitt der Oberfläche des Anschlusselementes ausgebildet, der der Innenwandung der Gehäuseöffnung gegenüber liegt.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich wenigstens einer, in den bevorzugten Ausführungsformen mehrere, der nachfolgenden Vorteile erzielen:

  • – Verringerung des Platzbedarfes für eine vorgegebene Anzahl an Durchführungsleitungen bzw.
  • – Unterbringung von mehr Durchführungsleitungen bei vorgegebenem Platzangebot
  • – Erhöhung der mechanischen Stabilität
  • – Verringerung der Herstellkosten von Durchführungen
  • – Unabhängigkeit von (einem) Isolationskeramikkörper-Hersteller(n)
  • – Integration der Isolationskeramik- und evtl. Metallbeschichtung in einem gemeinsamen Beschichtungsprozess
  • – Bei Bedarf Integration eines Durchführungs-Filterkondensators zur EMI-Abschirmung an einigen der Durchführungsleitungen
  • – Verwendung bekannter Technologien, speziell Beschichtungstechnologien z. B. rollto-roll z. B. in einem PVD-Beschichtungsprozess

In einer praktisch besonders bedeutsamen Ausführung der Erfindung weist die Durchführung eine Mehrzahl von Anschlusselementen auf, von denen jedes eine Öffnung einer Mehrzahl von Öffnungen des Durchführungsflansches oder eine Gehäuseöffnung einer Mehrzahl von Gehäuseöffnungen durchstößt. Hierbei sind jedem Anschlusselement Isoliermittel zugeordnet, und die Isoliermittel sind als keramik- oder glasartige Isolierschicht auf der Innenwandung der zugehörigen Öffnung des Durchführungsflansches oder Gehäuseöffnung und/oder auf einem Abschnitt der Oberfläche des jeweiligen Anschlusselementes ausgebildet, der der Innenwandung der Öffnung des Durchführungsflansches oder Gehäuseöffnung gegenüber liegt. Bei dieser Ausführung ist der vorgenannte Vorteil des geringeren Platzbedarfes der Isoliermittel gegenüber herkömmlichen Isolierkörpern und die hierdurch gebotene Möglichkeit der Unterbringung einer größeren Anzahl von isolierten Anschlusselementen von besonderer Bedeutung.

In praktisch bedeutsamen Ausführungen der Erfindung weist die keramik- oder glasartige Isolierschicht Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Zeroxid, Magnesiumoxid, Siliziumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Calciumoxid, Natriumoxid, Bariumoxid, Eisenoxid, Arsenoxid oder die entsprechenden Metallnitride oder Mischungen aus diesen auf. Es versteht sich, dass auch andere zur Bildung elektrisch hochgradig isolierender Schichten geeignete keramikartige Materialien eingesetzt werden können; ebenso wie gegebenenfalls Materialien, die glasartige Isolierschichten ergeben.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung weist die keramik- oder glasartige Isolierschicht mehrere Isolierschichten, zwischen denen jeweils eine Metallschicht eingebettet ist, zur Ausbildung eines Durchführungs-Filterkondensators auf, wobei die Schichtebenen im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Anschlusselementes ausgerichtet sind. Bei dieser Ausführung ist der Durchführungs-Filterkondensator auf eine Weise realisierbar, die mit der vorgeschlagenen Isolierungstechnik hochgradig kompatibel ist, so dass sich die Herstellungskosten solcher spezieller Durchführungen signifikant senken lassen.

Bei implantierbaren Geräten (IMDs) ist üblicherweise ein gehäuse-äußerer Abschnitt des oder jedes Anschlusselementes und der keramischen oder glasartigen Isolierschicht und der optional vorgesehenen Lotverbindung mit biokompatiblem Material ausgeführt. Der Aspekt der Biokompatibilität betrifft natürlich dann auch die äußere Gehäuseoberfläche und – falls ein solcher vorgesehen ist – die äußere Oberfläche des Flansches.

In einer weiteren Ausführung, die aus heutiger Sicht der Herstellungstechnologie weit verbreitet sein wird, ist das oder jedes Anschlusselement in der Öffnung des Durchführungsflansches oder der Gehäuseöffnung mittels einer Lotverbindung mechanisch fixiert und hermetisch dicht in die jeweilige Öffnung eingefügt. Insbesondere ist hierbei auf der der Lotverbindung zugewandten Oberfläche der keramik- oder glasartigen Isolierschicht eine metallische Beschichtung zur Vermittlung einer Benetzung zwischen dem Material der Isolierschicht und dem Lot der Lotverbindung vorgesehen. Speziell weist die metallische Beschichtung Titan, Niob, Tantal, Platin, Iridium, Molybdän oder eine Legierung aus mindestens zweien dieser Metalle auf.

Gerätegehäuse und Flansch bestehen vorzugsweise aus Titan Ti, Niob Nb, Tantal Ta, Platin Pt, Iridium Ir, ... oder Legierungen daraus. Ein Kondensatorgehäuse kann aus Stahl, Ti, Aluminium Al, Vanadium V, ... oder Legierungen daraus bestehen, ebenso der Flansch, wenn einer verwendet wird. Ein Batteriegehäuse besteht vorzugsweise aus Stahl (z. B. aus 304 L), Ti (vor allem, wenn das Batteriegehäuse Teil des Implantatgehäuses ist), Nb, Ta, Pt, Ir, ... oder Legierungen daraus.

Die Ausführung der Erfindung ist jedoch – ebenso wie bei den weiter oben genannten Materialien für die keramik- oder glasartige Isolierschicht – nicht auf die hier genannten Metalle beschränkt, sondern auch mit anderen geeigneten Metallen oder Legierungen möglich.

Die Schichtdicken für die keramik- oder glasartige Isolationsbeschichtungen richten sich nach den angewendeten elektrischen Spannungsdifferenzen und den tolerierbaren maximalen elektrischen Leckströme an den Durchführungsleitungen untereinander und gegenüber dem Flansch bzw. Implantatgehäuse. Als Richtwert kann eine 1 µm dicke Keramikbeschichtung je nach Geometrie, Zusammensetzung und Defektdichte eine Isolationsspannung von 600 V aufbringen. Im Niederspannungsbereich z. B. bis 10 V reichen Schichtdicken zwischen 1 und 100 nm (vorzugsweise 5 bis 20 nm) aus, im Hochspannungsbereich bis z. B. 1500 V zwischen 100 nm und 10 µm (vorzugsweise 0,5 bis 2 µm).

In weiteren Ausführungen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dicke der metallischen Beschichtung der Isolierschicht im Bereich zwischen 10 nm und 100 µm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 µm, liegt.

Grundsätzlich sind jeweils möglichst dünne metallische und isolierende Schichten von Vorteil, da hierdurch intrinsiche Spannungen der Schichten verringert werden. Sind die intrinsischen Schichtspannungen zu groß, kann es bei zu geringen Schichthaftungen zu Schichtablösungen oder in anderen Fällen leichter zu Schäden in den Schichten kommen, wenn z. B. mechanische Spannungen auf den Aufbau ausgeübt werden.

In der weiter oben bereits erwähnten Ausführung der Erfindung mit Durchführungs-Filterkondensator ist bevorzugt die mehrschichtige keramische oder glasartige Isolierschicht derart konfiguriert, dass eine Kapazität des Filterkondensators im Bereich zwischen 1 pF und 10 nF, vorzugsweise zwischen 10 pF und 1 nF, realisiert wird. Im Übrigen ist hierbei die mehrschichtige keramische oder glasartige Isolierschicht mit einem keramischen Dielektrikum mit hoher Dielektrizitätskonstante gebildet, etwa Bariumtitanat oder ähnlichem.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von diesen zeigen:

1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung eines implantierbaren elektromedizinischen Geräts,

2A und 2B eine schematische Querschnittsdarstellung (Teilansicht) eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

3 eine schematische Querschnittsdarstellung (Teilansicht) eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

4 eine schematische Querschnittsdarstellung (Teilansicht) eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, und

5 eine schematische Querschnittsdarstellung (Teilansicht) eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

1 zeigt einen Herzschrittmacher 1 mit einem Schrittmachergehäuse 3 und einem Kopfteil (Header) 5, in dessen Innerem neben anderen elektronischen Komponenten eine Leiterplatte (PCB) 7 angeordnet und mit dessen im Header angeordneten (nicht gezeigten) Leitungsanschluss eine Elektrodenleitung 9 verbunden ist. Eine zwischen Gerätegehäuse 3 und Header 5 vorgesehene Durchführung 11 umfasst in diesem Beispiel eine Mehrzahl von Anschlussstiften 13. Die Anschlussstifte sind an einem Ende mit der Leiterplatte weich oder hart verlötet, verschweißt, geklemmt, gesteckt oder elektrisch leitfähig verklebt.

2A und 2B zeigen die Anordnung der Anschlussstifte 13 in einem (hier nicht dargestellten Implantatgehäuse,) Durchführungsflansch bzw. Grundkörper 11a der Durchführung 11 in einer Draufsicht sowie einer Querschnittsdarstellung längs der Schnittlinie A-A in 2B detaillierter. Die Anschlussstifte oder -bänder 13 durchstoßen den Durchführungs-Grundkörper 11a in Durchgangsöffnungen 11b und sind dort durch (Hart-)Lötverbindungen 15 befestigt. Die (Hart-)Lötverbindungen 15 benetzen hier dünne metallische Beschichtungen 13b, die auf dünnen keramik- oder glasartigen Beschichtungen 13a aufgetragen sind. Die keramik- oder glasartigen Beschichtungen 13 erstrecken mindestens sich soweit über die Anschlussstifte oder -bänder 13, dass die (Hart-)Lotverbindungen nicht direkt die Anschlussstifte oder -bänder benetzen können und dadurch keine elektrischen Kurzschlüsse verursachen können.

3 zeigt den Aufbau eines Anschlussstiftes 13 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Anschlussstift 13 hat demnach eine den größten Teil seiner Längserstreckung umgebende keramische Isolierschicht 13a, und auf einem zentralen Abschnitt dieser mantelförmigen Isolierschicht 13a ist eine partielle, ringförmige metallische Beschichtung 13b vorgesehen. Bezüglich der Materialien und Dicken der Isolierschicht 13a und metallischen Beschichtung 13b wird auf die Ausführungen weiter oben verwiesen. Es ist vorzugsweise so, dass die Länge der Isolierschicht 13a mindestens der Dicke des Durchführungs-Grundkörpers 11a entspricht, bevorzugt ist sie etwas größer als diese Dicke. An einem Stirnende kann der Stift 13 eine Verdickung besitzen (Nailhead), die zusätzlich beschichtet sein kann mit einer Schicht aus z. B. Nickel, Kupfer, Silber, Gold oder Legierungen daraus, die die Benetzung mit Weichlot erleichtert.

4 zeigt in einer vergrößerten Teilansicht des Grenzbereiches zwischen einer modifizierten Ausführung eines Anschlussstiftes 13 und dem umgebenden Durchführungsflansch oder einer Gehäuseöffnung 11a einen Aufbau mit integriertem Durchführungs-Filterkondensator 17. Der Filterkondensator 17 ist unmittelbar an die Umfangsfläche des Anschlussstifts 13 angefügt und umfasst eine Mehrzahl von alternierenden Isolierschichten 13a und Metallschichten 13b, die konzentrisch zur Mittenachse des Anschlussstiftes 13 und fingerartig ineinandergreifend angeordnet sind. Auf der Ober- und Unterseite des Schichtaufbaus ist jeweils eine weitere, ringförmige Metallschicht 13c bzw. 13d vorgesehen, mit denen die an der jeweiligen Oberfläche frei liegenden Kanten der Metallschichten 13b miteinander zu einer Kondensatorstruktur verbunden werden. Der Außenumfang des Durchführungs-Filterkondensators 17 ist schließlich mittels der Lötverbindung 15 mit dem Durchführungsflansch 11a stoffschlüssig verbunden.

5 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie 4, jedoch kommt diese Ausführung ohne ringförmige Metallschichten 13c bzw. 13d aus. Durch geschickte Auswahl der Beschichtungszonen während der alternierenden Beschichtung mit Metallschichten 13b, und keramik- bzw. glasartigen Schichten 13a ergibt sich ein Filteraufbau, wie in 5 angedeutet. Die Auswahl der jeweiligen Beschichtungszonen kann z. B. durch entsprechende Blenden oder geschickte Positionierung der Beschichtungstargets während des PVD-Beschichtungsprozesses erzielt werden.

Im Übrigen ist die Ausführung der Erfindung auch in einer Vielzahl von Abwandlungen der hier gezeigten Beispiele und weiter oben hervorgehobenen Aspekte der Erfindung möglich.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • US 2003/0123214 A1 [0007]
  • US 2014/0111904 A1 [0007]