用于半导体晶片的气密导电馈通件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及具有在玻璃晶片中的气密电馈通件的设备。
【背景技术】
[0002] 电馈通件提供从密封的外壳（enclosure)或壳体化ousing)的内部延伸到外壳外 的点的导电路径。通过馈通件的导电路径包括导体引脚、电线或其它导电构件或材料，如果 容器由导电材料形成，则该导电路径与该容器电绝缘。例如，可植入医疗设备（IMD)中的导 电馈通件提供从到包含在IMD外壳或壳体内的电子电路的连接点到外壳外的点的导电路 径。馈通件构件被密封至外壳W防止可损坏IMD内部电路并引起设备失灵或故障的血液或 其他体液的进入。外壳和馈通件的导电构件之间的接合部在它被植入并暴露于体液时可易 受进入IMD外壳中的泄露的影响。
[0003] IMD的正在进行的设计目标是整体尺寸减小，W提升患者舒适度和促进少侵入性 或最小侵入性植入程序。随着尺寸减小，由于小尺寸要求，馈通件部件的选择变得有限，并 且气密馈通件的可制造性变得更具挑战性。在流体条件中进行操作的其他设备(诸如微机 电系统(MEMS)设备、传感器或其他小型化设备）可需要气密电馈通件。因此，仍需要改进的 气密馈通件和相关联的制造方法。
【发明内容】
[0004] -般而言，本公开针对玻璃晶片中的气密馈通件。一种玻璃晶片，其具有第一表面 和与第一表面隔开晶片厚度的相对的第二表面，该玻璃晶片包括馈通件构件，该馈通件构 件具有第一面和第二面，该第一面沿着第一表面被暴露。馈通件构件部分地穿过晶片厚度 延伸，使得第二面被嵌入在玻璃晶片内。导电迹线至少部分地被嵌入晶片中，其远离第二面 延伸并将第二面电禪合至沿着第二相对的表面定位的电连接点。
[0005] 在一个实施例中，设备外壳包括凹进封装，该凹进封装限定用于保持电路的腔。具 有面向该腔的内部表面和背向该腔的相对的外部表面的玻璃盖被密封至该凹进封装W封 围电路。导电馈通件穿过玻璃盖延伸。馈通件包括馈通件构件，该馈通件构件具有嵌入在玻 璃盖中的面向外的外部面W及内部面。该内部面电禪合至电路。馈通件构件从内部面部分 地穿过盖厚度延伸至嵌入在盖内的外部面。导电迹线至少部分地嵌入在盖中并远离外部面 延伸。该迹线将面向外的外部面电禪合至沿着盖外部表面定位的电连接点。
[0006] 在另一示例中，一种设备（该设备可W是IMD或在流体环境中进行操作的其他设 备)包括电路和气密外壳，该气密外壳包括封装和密封至该封装的玻璃盖W用于封围电路。 该外壳包括在玻璃盖中的馈通件。该馈通件包括馈通件构件，该馈通件构件具有面向外的 外部面W及内部面。内部面电禪合至电路。馈通件构件从内部面部分地穿过盖厚度延伸至 嵌入在盖内的外部面。导电迹线至少部分地嵌入在盖中并远离外部面延伸。该迹线将面向 外的外部面电禪合至沿着盖外部表面定位的电连接点。
[0007] -种制造玻璃晶片中的气密馈通件的方法包括:沿着穿过玻璃晶片的基层延伸的 馈通件构件的面向外的外部面沉积导电迹线；W及将馈通件构件的外部面和导电迹线的至 少一部分嵌入在玻璃晶片内。玻璃晶片可W是设备外壳的盖或其他部分。
[0008] 在W下描述中公开了运些和其他示例。在所附附图和W下说明中阐述了本公开的 一个或多个方面的细节。根据说明和附图W及所附权利要求，其他特征、目的W及优点将显 而易见。
【附图说明】
[0009] 图1是示例IMD的概念图。
[0010] 图2是图1中所示的IMD的功能框图。
[00川图視根据一个实施例的具有玻璃夕愤和电馈通件的IMD的示意图。
[001引图4是描绘了制造图3中所示的IMD夕愤的一种方法的示意图。
[0013] 图5是根据另一实施例的具有气密电馈通件的IMD外壳的玻璃盖的示意图。
[0014] 图6是在制造过程期间图5中所示的盖的示意图。
[0015] 图7是具有气密馈通件的玻璃晶片及制造过程的另一示例的示意图。
[0016] 图8是用于制造具有气密电馈通件的IMD外壳的玻璃盖的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0017] 图1是可实现在玻璃晶片中的馈通件的示例设备10的概念图。在所示的示例中，设 备10是IMD但可W是需要气密馈通件的多种类型的设备中的任一种。IMD 10被显示具体化 为具有沿着IMD外壳12定位的一对电极14和16的监测设备。IMD外壳12将电子电路封围在 IMD 10内部并保护IMD电路不受体液侵害。
[0018] 在一些实施例中，使用玻璃晶片技术来制造外壳12。当由玻璃、或与其它材料形成 的部分组合的玻璃部分形成时，外壳12是可密封的壳体，从而形成对抗可损坏封装在外壳 12内的电子器件的体液进入的气密屏障（barrier)。当沿着外壳12的外表面定位电极14和 16时，电馈通件提供跨过由外壳12提供的气密屏障的电极14和16到内部电路的电连接。外 壳12可由娃酸盐玻璃（例如棚娃酸盐或侣娃酸盐）、烙融二氧化娃、蓝宝石或其它玻璃材料 形成。在一些实施例中，外壳12可包括在外壳12的任何部分上的外涂层W提供IMD 10的期 望的表面特性或特征。在一些实施例中，外壳12的一部分(诸如，外壳盖)是玻璃晶片，其包 括一个或多个气密馈通件，并且外壳12的其他部分(例如，底部和侧壁）由金属或半导体形 成。
[0019] IMD 10可被具体化为可植入屯、脏监测器，其中电极14和16用于感测生物电势信号 (例如，ECG信号）。在替代的应用中，电极14和16可用于感测感兴趣的任何生物电势信号，该 任何生物电势信号可W是例如来自任何植入部位的661、666、616、或神经信号。加0 10可附 加地或替代地被配置成当被植入到患者体内时使用电极14和16来测量跨过电极14和16两 端的阻抗。
[0020] 电极14和16可由生物相容性导电材料(例如铁、销、银、或其它金属或它们的合金） 形成并且可包括诸如氮化铁、销黑或炭黑之类的其他材料和/或涂层W改善导电性或获得 其他期望的电和/或表面性质。图1所示的配置仅是一个示例电极配置。在其他实例中，感测 电极14和16可位于沿着IMD外壳12的非图1所示的位置的其他位置处。此外，电极14和16可 由从外壳12延伸并且经由电馈通件禪合至IMD内部电路的医疗电引线携载。
[0021] 外壳12的一部分可用作电极并且与沿着外壳12定位的任何其他电极绝缘。虽然被 示为并被描述为屯、脏监测器，但IMD 10可W是多种其他可植入设备中的任一种，包括可植 入血流动力学监测器、血液化学监测器、压力监测器、神经监测器、肌肉监测器、脑部监测 器，等等。在运些情况中的任何情况下，IMD 10可包括除电极14和16之外或作为电极14和16 的附加的其他传感器W监测期望的生理信号。在一些实施例中，IMD 10可被配置成递送治 疗。例如，IMD 10可被配置成经由电极14和16递送电刺激治疗。
[0022] 而且，如本文中所公开的气密馈通件不限于IMD中的实现。多种其他设备，包括MEM 设备、传感器、或在流体环境中使用的其他小型化设备(其可在活体的体内或其它环境内）， 可需要气密馈通件并且由此可实现本文中所描述的馈通件。
[0023] 图2为图1中所示的IMD 10的功能框图。在各种实施例中，IMD 10可包括电感测模 块20、阻抗监测模块22、和脉冲发生器24。模块20和22中的每一个可被禪合至电极14和16W 用于感测电生理信号和/或监测跨过电极14和16两端的阻抗。脉冲发生器24(如果存在的 话)可被禪合至电极14和16W用于向患者递送电刺激脉冲，例如，用于递送屯、脏起搏、神经 刺激、深脑部刺激、或其他神经刺激。
[0024] 在一些实施例中，电极14和16在适当的时间使用由处理和控制模块26控制的开关 电路按需禪合至IMD 10内的各种部件。在其他示例中，IMD 10可包括禪合至感测模块20和 阻抗监测模块22的专用感测电极和禪合至脉冲发生器24的专用治疗递送电极。可提供超过 一个电极对来感测附加信号和/或提供专用感测和治疗递送电极。示意性示出的馈通件50 和51提供从位于外壳12的外部(例如，沿着外壳12的外表面12a)的电极14和16中的每一个 电极到包含在外壳12内的电路的部件(例如，电感测模块、阻抗监测模块22、和/或脉冲发生 器24)的导电路径。
[0025] 在各种示例中，IMD 10可包括或被禪合至一个或多个生理传感器(多个)33W用于 感测不同于生物电势或阻抗信号的信号。例如，传感器33可W是驻留在外壳12外部的压力 传感器、声传感器、光学传感器、溫度传感器、或其它机械、光学、或化学传感器。传感器33禪 合至驻留在外壳12内部的生理感测模块32。馈通件52提供用于将传感器33电禪合至感测模 块32的导电路径。
[0026] IMD 10被示为包括禪合至用于无线数据接收和/或发射的天线35的通信模块34。 在一些示例中，天线35从位于IMD外壳12内的通信模块34延伸至在外壳12外部的点W接收和/或 发射信号。馈通件54提供从天线35的远端到通信模块34的导电路径。通信模块34可被配置成 经由电感禪合、电磁禪合、组织电导、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、BLUETOOTH廢、 WiFi、或其他专有或非专有的无线遥测通信方案来发射和接收通信信号。
[0027] 电源30按需向IMD电路提供功率。电源30可包括一个或多个能量储存设备，诸如一 个或多个可再充电或非可再充电电池。在一个示例中，电源30是电感禪合的、可再充电电源 或电感禪合的功率传送设备。在此类实例中，包含在外壳12内的电源30可电禪合至外部天 线31W用于接收电感禪合的功率信号。馈通件56提供从天线31到电源30的导电路径，天线 31具有在外壳12外部的远端。
[002引IMD 10包括处理