植入式器件的密封结构的制作方法

技术领域

本发明涉及植入式器件的密封结构及其制造方法。

背景技术：

目前，植入式器件已经广泛应用于恢复身体功能、提高生命质量或者挽救生命等各个方面。这样的植入式器件例如包括可植入到体内的心脏起搏器、深部脑刺激器、人工耳蜗、人造视网膜等。

由于植入式器件需要植入体内并且长期保留在体内，因此植入到体内的植入式器件需要面临体内的复杂生理环境，这种生理环境条件往往苛刻，植入式器件长期植入后有可能与周围组织和器官相互作用，例如植入式器件的材料会发生老化、降解、裂解、再交联等物理或化学反应，从而对植入对象造成负面影响例如引起炎症等不良生物反应。因此，对于植入式器件而言，生物安全性、长期植入可靠性等的要求都非常高。通常，为了确保植入式器件的生物安全性、长期植入可靠性等，一方面需要用生物安全性和长期植入可靠性良好的密封壳体将植入式器件中的非生物安全性部件例如硅基芯片、印刷电路板(PCB)等与被植入部位(例如血液、组织或骨骼)隔离；另一方面，还需要从该密封壳体引出例如与刺激部件进行信号交互的功能导线。

考虑到植入式器件的生物安全性，密封壳体常常以生物安全性良好的玻璃、陶瓷等作为基底(substrate)，并且通过在基底上覆盖生物安全性良好的金属盖体等而形成密封结构。在这样的密封结构中，基底通常具有多个通孔(via)，在这些通孔中填充有金属通道(feedthrough)。另外，被封装在该密封壳体内部的电子部件经由这些金属通道而与外部进行信号交互。

技术实现要素：

在现有的植入式器件的密封结构中，通常在作为基底的陶瓷坯片等钻开(drill)多个圆柱形通孔，然后在这些通孔中插入与通孔直径大体适应的金属柱(例如铂金属柱)，接着在金属柱与陶瓷坯片的通孔接触的情况下进行烧结处理，使金属柱与陶瓷坯片的圆柱形通孔紧密贴合而形成带有金属柱的陶瓷基底。然后，将陶瓷基底与金属壳焊接，从而将陶瓷基底与金属壳组装在一起而形成密封结构。

然而，在现有的植入式器件的密封结构中，利用了金属和陶瓷的收缩或膨胀来形成金属柱与陶瓷基底的通孔的紧密贴合。在这种情况下，由于在金属柱与陶瓷基底的烧结(共烧)处理的过程中，作为陶瓷基底的陶瓷坯片往往受热不均而引起各个通孔中金属柱的收缩或膨胀度不同，其结果，金属柱与陶瓷坯片的通孔的贴合性不良，导致现有的密封结构的气密性能不佳。

本发明人等经过长期的实践经验后认为，上述现有的密封结构的气密性能不良主要在于，陶瓷坯片与填充于该陶瓷坯片中的通孔内的金属柱的热膨胀系数(CTE：coefficient of thermal expansion)并不完全相同，也不易找到CTE完全匹配的陶瓷坯片和金属柱，因此，在这种情况下，采用上述现有的工艺将陶瓷坯片与金属柱一起烧结后，金属柱与陶瓷坯片的通孔多少会出现贴合不紧密的问题，导致密封结构的气密性能不佳。

本发明有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种能够提高气密性能的植入式器件的密封结构及其制造方法。

本发明的一方面涉及植入式器件的密封结构，其包括：陶瓷基底，其具有上表面和下表面，并且形成有贯通上表面与下表面的一个以上的通孔；金属柱，其填充通孔，在金属柱的与陶瓷基底的接触界面，形成有凹凸结构。

在本发明所涉及的植入式器件的密封结构中，在金属柱与陶瓷基底的接触界面，形成有凹凸结构，由此能够提高金属柱与陶瓷基底的接触面积。因此，相比于现有技术的半径不变的通孔而言，能够更加有效地抑制水分、气体或其他成分沿着金属柱与陶瓷基底的接触界面而泄漏到密封结构外部，由此能够提高密封结构的生物安全性和长期植入可靠性。

另外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构中，可选地，陶瓷基底由99％以上的氧化铝构成。在这种情况下，陶瓷基底的生物安全性和所形成的密封结构的气密性更佳。

另外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构中，可选地，陶瓷基底的厚度为0.25mm以上且0.75mm以下。

另外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构中，可选地，金属柱由选自铂、铱、铌、钽或金中的至少一种构成。

此外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构中，可选地，通孔的在上表面的直径为0.1mm以上且0.5mm以下。

本发明的另一方面涉及的植入式器件的密封结构的制造方法，其包括如下步骤：准备金属柱，并且在金属柱的一部分，沿着金属柱的长度方向形成有凹凸结构；将金属柱插进陶瓷膏体，并且陶瓷膏体覆盖金属柱的形成有凹凸结构的一部分；将陶瓷膏体压制成型，形成陶瓷坯片；并且将金属柱与陶瓷坯片一起烧结，由此形成带有金属柱的陶瓷基底。

在本发明所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，由于在金属柱与陶瓷基底的接触界面形成凹凸结构，因此，相比于现有技术的半径没有变化的通孔而言，能够更加有效地抑制水分、气体或其他成分沿着金属柱与陶瓷基底的接触界面而泄漏到密封结构外部，由此能够提高密封结构的生物安全性和长期植入可靠性。

另外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，陶瓷基底由99％以上的氧化铝构成。在这种情况下，所制作的陶瓷基底的生物安全性和所形成的密封结构的气密性更佳。

另外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，陶瓷基底的厚度为0.25mm以上且0.75mm以下。

另外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，金属柱由选自铂、铱、铌、钽或金中的至少一种构成。由此，能够得到气密性能更好的密封结构。

此外，在本发明所涉及的植入式器件的密封结构的制造方法中，可选地，通孔的在陶瓷基底的上表面的直径为0.1mm以上且0.5mm以下。

根据本发明所涉及的植入式器件的密封结构及其制造方法，能够提供气密性能得到改善的植入式器件的密封结构。

附图说明

图1示出了本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构的立体结构图。

图2示出了图1所示的植入式器件的密封结构的内部示意图。

图3示出了图1所示的植入式器件的密封结构的陶瓷基底的平面图。

图4示出了图3所示的植入式器件的密封结构沿着直线I-I’截取的陶瓷基底的截面图。

图5示出了植入式器件的密封结构的金属柱的结构示意图。

图6示出了本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构的陶瓷基底的制作步骤的流程图。

图7(图7(A)至图7(E))示出了本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构的陶瓷基底的制作步骤的示意图。

图8示出了本发明的第二实施方式所涉及的植入式器件的密封结构的陶瓷基底的示意截面图。

图9示出了本发明的第三实施方式所涉及的植入式器件的密封结构的陶瓷基底的示意截面图。

图10示出了本发明的第四实施方式所涉及的植入式器件的密封结构的陶瓷基底的示意截面图。

符号说明：

10、101、102、103…密封结构，11、111、112、113…陶瓷基底，11c…通孔，12…金属环，13…金属盖，11a…上表面，11b…下表面，20、201、202、203…金属柱，20a…柱本体，20b…柱突起，30…电子部件，40(40a、40b)…模具。

具体实施方式

以下，参考附图详细地说明本发明的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

本发明所涉及的密封结构10可以适用于植入式器件例如包括可植入到体内的心脏起搏器、深部脑刺激器、人工耳蜗、人造视网膜等。另外，本实施方式所涉及的密封结构10也特别适用于高密度陶瓷封装。

此外，由于本实施方式所涉及的密封结构10需要置于植入对象的体内，因此，对于本领域技术人员而言，很容易理解到，与血液、组织或骨骼接触的本发明所涉及的密封结构10的外部材料(包括稍后描述的陶瓷基底11、金属环12、金属盖13以及填充于陶瓷基底11的通孔的金属柱20的构成材料等)均需要满足规定标准(例如ISO 10993(国际标准)、GB/T 16886(中国标准))的生物安全性和长期植入可靠性。

(第一实施方式)

图1示出了本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10的立体结构图。图2示出了图1所示的植入式器件的密封结构10的内部示意图。

如图1和图2所示，本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10包括陶瓷基底11、金属环12和金属盖13。具体而言，密封结构10通过在陶瓷基底11上设置(例如焊接)有金属环12和金属盖13而形成为具有用于容纳电子部件30的容纳空间的密封体。

另外，如图1所示，密封结构10呈大致长方体的形状。在本实施方式中，典型的植入式器件的密封结构10的尺寸例如为长度10mm×宽度10mm×厚度5mm。

在本实施方式中，陶瓷基底11可以由氧化铝(化学式Al2O3，其包括单晶的蓝宝石和红宝石、或者多晶α-Al2O3)、氧化锆(化学式ZrO2，其包括氧化镁部分稳定氧化锆(Mg-PSZ))、氧化钇稳定的四方氧化锆多晶(Y-TZP)、或者氧化铈稳定的四方氧化锆多晶(Ce-TZP)等构成。

在本实施方式中，陶瓷基底11优选由96％以上(质量分数，下同)的氧化铝(Al2O3)构成。另外，陶瓷基底11更优选由99％以上的氧化铝构成。此外，陶瓷基底11最优选由99.99％以上的氧化铝构成。一般而言，在陶瓷基底11中，随着氧化铝(Al2O3)质量分数的增加，主晶相增多，陶瓷基底11的物理性能也逐渐提高，例如抗压强度(MPa)、抗弯强度(MPa)、弹性模量(GPa)也相应地提高，由此可以认为会呈现更好的生物安全性和长期可靠性。

在本实施方式中，陶瓷基底11的厚度没有特别限制，例如可以为0.1mm以上且2mm以下。在本实施方式中，陶瓷基底11的厚度优选为0.25mm以上且0.75mm以下。

在本实施方式中，金属环12形成为大致环形的带状结构。金属环12沿着陶瓷基底11的边缘(这里是长方形的四边，参见图3)设置而焊接(例如钎焊)于陶瓷基底11上。金属环12的厚度(即环壁的厚度)并没有特别限制，例如在本实施方式中金属环12的环壁厚度为0.5mm便能够达到良好的支撑强度。另外，金属环12的高度(即沿着与陶瓷基底11的上表面或下表面正交的方向上的环壁的高度)可以根据上述所提及的密封结构10的容纳空间的大小而决定，一般而言，只要能够确保容纳空间内的电子部件30即可。

另外，金属盖13设置在金属环12上，例如可以通过激光焊接将金属盖13与金属环12焊接在一起。由此，组装在一起的陶瓷基底11、金属环12和金属盖13构成本实施方式的密封结构10。

这里，陶瓷与金属的焊接(例如钎焊)、以及金属与金属的焊接(例如激光焊接)技术均属于本领域技术人员公知的技术，因此，在本说明书中，关于陶瓷与金属、以及金属与金属的焊接技术将不再赘述。

在本实施方式中，金属环12和金属盖13可以由钛及其合金、贵金属(包括金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂))及其合金、医用级(biograde)不锈钢、钽、铌、镍钛诺(Nitinol)、或镍钴铬钼合金(MP35N)等构成。此外，在本实施方式中，金属环12和金属盖13可以由相同的金属材料构成，也可以由不同的金属材料构成。另外，金属环12优选由钛或者钛合金材料构成。金属盖13也优选由钛或者钛合金材料构成。

再者，为了简化制造工艺，在本实施方式所涉及的密封结构10中，金属环12与金属盖13也可以一体成型。

在本实施方式中，尽管描述了密封结构10呈大致长方体形状，但是密封结构10的形状并没有特别限制，可以是其他规则形状例如圆柱状、椭圆柱状、三角柱状等，也可以是不规则形状(包括规则形状与不规则形状结合而成的形状)。

如图2所示，在密封结构10内(具体是密封结构10的容纳空间)，容纳有电子部件30。在本实施方式中，电子部件30可以通过在印刷电路板(PCB)上制作包括例如电阻器、电容器或电感器等分立元器件或者集成电路芯片(IC)例如专用集成电路(ASIC)、电可擦除只读存储器(EEPROM)等而构成。

另外，电子部件30经由稍后描述的金属柱20而与密封结构10外部的功能部件(未图示)电连接。在本实施方式中，电子部件30例如可以起到对输入信号、刺激信号或检测信号等各种信号进行信号处理的作用。

如图2所示，陶瓷基底11具有上表面11a和下表面11b。另外，陶瓷基底11的上表面11a与下表面11b彼此可以大致相互平行。在将陶瓷基底11、金属环12和金属盖13组装以构成密封结构10时，可以分别先在陶瓷基底11的上表面11a和下表面11b进行金属图案化来形成特定的连接线路。然后，图案化后的陶瓷基底11(例如具有连接线路的上表面11a)可以例如通过焊接与电子部件30接合(bonding)。其中，金属图案化的步骤可以包括金属沉积、光刻、刻蚀等常规工艺步骤，由于这些常规工艺步骤均属于公知技术，因此这里不再赘述。

图3示出了植入式器件的密封结构10的陶瓷基底11的平面图。图4示出了图3所示的植入式器件的密封结构10沿着直线I-I’截取的陶瓷基底11的截面图。

如图3和图4所示，陶瓷基底11具有多个通孔11c。在本实施方式中，陶瓷基底11具有排列成5×4阵列的通孔11c。另外，各个通孔11c贯通陶瓷基底11并到达陶瓷基底11的上表面11a与下表面11b。换言之，陶瓷基底11形成有贯通上表面11a与下表面11b的通孔11c。这里，通孔11c的中心轴方向可以大致与陶瓷基底11的上表面11a和下表面11b垂直。另外，通孔11c的中心轴方向也可以与陶瓷基底11的上表面11a和下表面11b形成有倾斜的角度。

在本实施方式中，尽管示出了通孔11c的数量为20个(5×4个)，但是通孔11c的数量并没有特别限制，通孔11c的数量可以根据具体需要来决定，例如通孔11c的数量可以为1个，也可以为2个以上。

尽管通孔11c的在上表面的直径没有特别限制，但是出于高密度陶瓷封装的观点，通孔11c在上表面的直径可以为0.1mm以上且0.5mm以下。

如图3和图4所示，通孔11c内填充有金属柱20。也即，金属柱20可以为实心结构。但是，在本实施方式中，金属柱20也可以是中空的柱状结构(未图示)，只要保证通孔11c内的金属柱20能够将陶瓷基底11的上表面11a与下表面11b电连接即可。

另外，在本实施方式中，在金属柱20的与陶瓷基底11的接触界面，形成有凹凸结构。以下，参考图5，更加详细地描述本实施方式所涉及的密封结构10的柱体20以及金属柱20与陶瓷基底11的接触界面。

图5示出了植入式器件的密封结构10的金属柱20的结构示意图。如图5所示，在本实施方式中，金属柱20是由柱本体20a和柱突起20b构成的柱状结构。具体而言，如图5所示，沿着柱本体20a(半径为r1)的长度方向，在柱本体20a的一部分形成有围绕柱本体20a设置的柱突起20b(半径为r2)。其中，柱本体20a的半径r1小于柱突起20b的半径r2。另外，柱本体20a与柱突起20b可以一体成型。

在本实施方式中，在金属柱20的与陶瓷基底11的接触界面形成有凹凸结构(在本实施方式中，柱突起20b的半径r2大于柱本体20a的半径r1)，由此，金属柱20与陶瓷基底11的接触面积大大增加。因此，相比于现有技术的半径没有变化的通孔而言，能够更加有效地抑制水分、气体或其他成分沿着金属柱20与陶瓷基底11的接触界面而泄漏到密封结构10外部，由此能够提高密封结构10的生物安全性和长期植入可靠性。

作为高密度陶瓷封装的典型例子，相邻的金属柱20的中心轴与中心轴之间的间距例如可以为0.1mm以上且1mm以下，优选为0.25mm以上且0.5mm以下。

另外，金属柱20可以由选自铂、铱、铌、钽或金中的至少一种构成。出于生物安全性和长期植入可靠性的观点，金属柱20优选由铂构成，更优选由99％以上的铂构成。

此外，柱突起20b从柱本体20a突起的高度(即半径r2与半径r1之差)没有特别限制，但是相对于金属柱20的柱本体20a具有明显的向外(远离柱本体20a)突起的高度。优选地，柱突起20b从金属柱20朝向外侧(远离柱本体20a)突起的高度为金属柱20的柱本体20a的半径r1的三分之一以上且二分之一以下。在这种情况下，金属柱20中的柱突起20b能够与陶瓷基底11的陶瓷组织更加充分的接触，由此能够提高金属柱20与陶瓷基底11紧密贴合的效果。

电子部件30的输出端(未图示)可以经由焊料或引线与金属柱20电连接，接着，再经由金属柱20而与密封结构10外部的功能部件电连接，由此，电子部件30能够实现与密封结构10外部的功能部件的信号交互。

另外，在密封结构10的组装过程中，例如在电子部件30安装并焊接在陶瓷基底11上之后，将金属环12焊接(例如钎焊)到陶瓷基底11，接着用硅胶、环氧树脂等树脂填充电子部件30与陶瓷基底11之间的间隙或其他部位，并将金属盖13焊接(例如激光焊接)到陶瓷基底11，由此，得到本实施方式所涉及的密封结构10。

这里，金属柱20的数量与通孔11c的数量相对应。另外，在本实施方式中，尽管示出了金属柱20由大致圆柱体的柱本体20a和大致圆柱体的柱突起20b构成，但是金属柱20也可以是其他形状，例如金属柱20可以由大致矩形体的柱本体和大致矩形体的柱突起构成(未图示)。此外，金属柱20也可以由大致圆柱体的柱本体和具有缺口的圆柱体(例如扇形柱体(包括连续和分离的扇形))的柱突起20b构成。

以下，参考图6和图7(图7(A)至图7(E))，详细地说明本实施方式所涉及的密封结构10的陶瓷基底11的制作方法。图6示出了本发明的第一实施方式所涉及的密封结构10的陶瓷基底11的制作步骤的流程图。图7(A)至图7(E)示出了本发明的第一实施方式所涉及的密封结构10的陶瓷基底11的制作步骤的示意图。

在制造这样的植入式器件的密封结构10的陶瓷基底11时，通过金属柱20的制作、陶瓷膏体(paste)的制作、陶瓷坯片的制作等的公知方法来制作包括金属柱20的密封结构10的陶瓷基底11。接着，为了使金属柱20与陶瓷坯片的紧密贴合，经过脱粘结剂工序、烧结工序等工序，完成密封结构10的陶瓷基底11的制作。

一般而言，陶瓷粉体的颗粒越细，活化程度越高，则粉体就容易烧结，烧结温度越低。因此，本发明中的用于陶瓷基底11的陶瓷膏体优选使用平均粒径例如为10nm至100nm的陶瓷粉末。通过使陶瓷膏体的平均粒径落在该范围内，从而能够制作致密性良好的陶瓷坯片。

陶瓷膏体通过用均质混合机将陶瓷粉末、粘结剂、有机载体等混合之后，在三辊机或者球磨机、棒磨机中进行分散、混练来制作。

上述有机载体是使粘结剂树脂溶解于溶剂而得到的有机载体。作为有机载体所使用的粘结剂树脂没有特别限制，可以例示乙基纤维素、丙烯酸树脂等通常的各种粘结剂树脂。另外，有机载体所使用的溶剂也没有特别限制，使用通常的溶剂例如水、乙醇等即可。

以下，一边参照图6和图7，一边说明本实施方式所涉及的密封结构10的陶瓷基底11的制造方法。另外，在图7(A)至图7(E)中，为了方便理解，仅表示了包括4根金属柱的陶瓷基底11的制作过程的示意图，但是在实际制作中，可以根据需要制作相应数量(例如一根或两根以上)的金属柱。

首先，准备金属柱20，在该金属柱20的一部分，沿着金属柱20的长度方向形成有凹凸结构(即，半径大于金属柱20的柱本体20a的半径的柱突起20b的结构)(参见图7(A))。另外，准备用于烧成后构成图3和图4所示的陶瓷基底11(包含金属柱20)的陶瓷膏体(ceramic paste)(步骤S1)。这里，所准备的金属柱20的长度大于烧成后的陶瓷基底11的厚度h。出于便于操作的观点，所准备的金属柱20的长度约为烧成后的陶瓷基底11的厚度h的三倍以上。另外，所准备的金属柱20例如可以由99％以上的铂构成。所调配的陶瓷膏体例如以质量分数为96％以上的氧化铝(Al2O3)为主成分，具有适当的流动性。此外，陶瓷膏体可以添加适当比例的分散剂、粘结剂等。

接着，将准备好的陶瓷膏体装填到本实施方式所涉及的密封结构10的模具40(模具40包括下模具40a和上模具40b，这里具体是下模具40a，参见图7(B))，待陶瓷膏体装填完下模具40a之后，将金属柱20插入下模具40a内的上述陶瓷膏体，并将下模具40a和上模具40b组装在一起。

接着，将下模具40a和上模具40b组装而成的模具40静置规定时间(例如60分钟)，使陶瓷膏体与金属柱20充分接触。在本实施方式中，上模具40b能够沿着下模具40a的内壁在上下方向(即与下模具40a的底面大致垂直的方向)移动。

这里，上模具40b和下模具40a组合而成的内部空间的形状大致对应于本实施方式所制作的密封结构10的形状。因此，上模具40b和下模具40a组合而成的内部空间的形状可以根据所制作的密封结构10的形状的变化而变化，例如当密封结构10大致为圆柱状结构时，上模具40b和下模具40a组合而成的内部空间的形状也大致为圆柱状结构。

另外，金属柱20的位置可以通过密封结构10的模具40上的对应孔来定位(参见图7(C))。另外，在模具40内，金属柱20被插入到陶瓷膏体内，并且陶瓷膏体完全覆盖金属柱20的形成有凹凸结构的部分(步骤S2)。在烧结前，陶瓷膏体的高度例如约为1mm～2.5mm。这里，陶瓷膏体覆盖金属柱20的凹凸结构的程度为保证烧结后陶瓷体仍然能够覆盖该部分，即烧结后的金属柱20的高度h1小于陶瓷基底11的厚度h，优选地，金属柱20的高度h1约为陶瓷基底11的厚度h的一半。

接着，为了形成图4所示的陶瓷基底11，在例如150～350℃的温度条件下，利用模具40将陶瓷膏体压制成型(即，将上模具40b沿着上下方向压制置于下模具40a的陶瓷膏体)，形成制作陶瓷基底11所需的陶瓷坯片(步骤S3)。在上述压制过程中，例如陶瓷膏体中的多余气体和水分可以从设置在下模具40a泄放孔(未图示)排出。这里，陶瓷坯片的成型方法也可以使用目前公知的凝胶成型、注射成型或注浆成型等方法。模具40所使用的材料可以根据不同的成型方法进行选择。

在陶瓷坯片的成型过程中，陶瓷膏体进一步与金属柱20接触，从而有利于金属柱20与陶瓷组织之间形成紧密结构。

然后，将带有金属柱20的陶瓷坯片进行烧结。在本实施方式中，烧结温度例如为1300～1650℃，更优选为1450～1650℃。在陶瓷烧结过程中，呈玻璃相的氧化铝朝着金属柱20的方向开始收缩，使氧化铝与金属柱20紧密贴合，形成带有金属柱20的陶瓷基底11(参见图7(D))(步骤S4)。

最后，将从陶瓷基底11表面突出的多余的金属柱20去除。另外，也可以根据需要对陶瓷基底11进行抛光。由此，得到本实施方式所涉及的陶瓷基底11(参见图7(E))(步骤S5)。

另外，可以将所得到的陶瓷基底11切断成单片。单片化的方法没有特别限制，可以列举内圆切割法、外圆切割法、压切切断法或者划片刀法、激光切割法等。

在上述密封结构的制作过程中，脱粘结剂工序中的条件可以在氧分压为10～21atm以上且10～16atm以下，且氢浓度为0.1％以上且4.0％以下的氮氢混合气体中，最高保持温度为650℃以上且850℃以下的条件下进行。升温速度、保持时间没有特别限制，例如使残留碳量为0.1wt％以下即可。

作为烧结工序中所使用的烧结炉，例如可以例示升降型分批式气氛烧结炉、推杆式炉、带式炉等。

优选地，作为烧结条件，例如以300℃/h以上且1500℃/h以下的升温速度，保持时间为10分钟以上且2小时以下，气氛为氮、氢与水蒸气的共存气氛之下且氢浓度大于0.1％且4.0％以下进行。

另外，可选地，可以将如以上方式所得到的陶瓷基底11例如通过滚筒研磨、喷砂等实施端面研磨，烧接金属图案化用的膏体，从而在陶瓷基底11的上表面11a或下表面11b形成连接引线。

此外，陶瓷基底11制作完毕后，将电子部件30例如通过焊接安装到陶瓷基底11上，将金属环12钎焊到陶瓷基底11，接着用硅胶等填充电子部件30与陶瓷基底11之间的间隙或其他部位，并将金属盖13焊接(激光焊接)到陶瓷基底11，由此，得到气密性得以改善的密封结构10。

以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明丝毫不限于上述实施方式，在不偏离本发明的宗旨的范围内能够进行各种改变来适用。

(第二实施方式)

以下，参考图8，说明本发明的第二实施方式所涉及的植入式器件的密封结构101。

图8示出了本发明的第二实施方式所涉及的植入式器件的密封结构101的陶瓷基底111的示意截面图。为了便于说明，这里的密封结构101仅示出了与第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10不同的部分。如图8所示，本发明的第二实施方式所涉及的植入式器件的密封结构101的陶瓷基底111与本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10的陶瓷基底11的不同点在于，陶瓷基底111中的金属柱201由柱本体201a和两个柱突起201b构成。

具体而言，在本实施方式所涉及的植入式器件的密封结构101中，在本实施方式中，金属柱201是由柱本体201a和两个柱突起201b构成的柱状结构。如图8所示，沿着柱本体201a(半径为r11)的长度方向，在柱本体201a的一部分的不同的两处形成有围绕柱本体201a设置的两个柱突起201b(半径均为r21)。其中，柱本体201a的半径r11小于两个柱突起201b的半径r21。另外，柱本体2011a与两个柱突起20b可以一体成型。

在本实施方式中，在金属柱201的与陶瓷基底111的接触界面，形成有凹凸结构(在本实施方式中，两个柱突起201b的半径r21大于柱本体201a的半径r11)，由此，金属柱201与陶瓷基底111的接触面积进一步增加。因此，相比于现有技术的半径没有变化的通孔而言，能够更加有效地抑制水分、气体或其他成分沿着金属柱201与陶瓷基底111的接触界面而泄漏到密封结构101外部，由此也能够提高密封结构101的生物安全性和长期植入可靠性。

另外，尽管本发明的第二实施方式所涉及的植入式器件的密封结构101的陶瓷基底111的金属柱201示出仅两个柱突起201b的情形，但是，本领域技术人员应该理解，本实施方式的陶瓷基底111的柱突起201b也可以是三个或三个以上的情形。

另外，尽管在本实施方式中示出了两个柱突起201b的半径r21相等，但是两个柱突起201b的半径也可以是不同的。

此外，本发明的第二实施方式所涉及的植入式器件的密封结构101的陶瓷基底111的制造方法与本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10的陶瓷基底11的制造方法基本相同，其不同之处仅在于所准备的金属柱201的上述结构。

(第三实施方式)

以下，参考图9，说明本发明的第三实施方式所涉及的植入式器件的密封结构102。

图9示出了本发明的第三实施方式所涉及的植入式器件的密封结构102的陶瓷基底112的示意截面图。为了便于说明，这里的密封结构102仅示出了与第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10不同的部分。如图9所示，本发明的第三实施方式所涉及的植入式器件的密封结构102的陶瓷基底112与本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10的陶瓷基底11的不同点在于，陶瓷基底112中的金属柱202由柱本体202a和螺纹突起202b构成。

具体而言，在本实施方式所涉及的植入式器件的密封结构102中，在本实施方式中，金属柱202是由柱本体202a和螺纹突起202b构成的柱状结构。如图9所示，沿着柱本体202a(半径为r12)的长度方向，在柱本体202a的一部分，形成有围绕柱本体202a设置的螺纹突起202b(半径为r22)。其中，柱本体202a的半径r12小于螺纹突起202b的半径r22。另外，柱本体202a与螺纹突起202b可以一体成型。

在本实施方式中，在金属柱202的与陶瓷基底112的接触界面，形成有凹凸结构(在本实施方式中，螺纹突起202b的外径r22大于柱本体202a的半径r12)，由此，金属柱202与陶瓷基底112的接触面积进一步增加，而且螺纹突起202b更容易与陶瓷基底112的陶瓷组织嵌合。因此，相比于现有技术的半径没有变化的通孔而言，能够更加有效地抑制水分、气体或其他成分沿着金属柱202与陶瓷基底112的接触界面而泄漏到密封结构102外部，由此也能够提高密封结构102的生物安全性和长期植入可靠性。

此外，本发明的第三实施方式所涉及的植入式器件的密封结构102的陶瓷基底112的制造方法与本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10的陶瓷基底11的制造方法基本相同，其不同之处仅在于所准备的金属柱202的上述结构。

(第四实施方式)

以下，参考图10，说明本发明的第四实施方式所涉及的植入式器件的密封结构103。

图10示出了本发明的第三实施方式所涉及的植入式器件的密封结构103的陶瓷基底113的示意截面图。为了便于说明，这里的密封结构103仅示出了与第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10不同的部分。如图10所示，本发明的第四实施方式所涉及的植入式器件的密封结构103的陶瓷基底113与本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10的陶瓷基底11的不同点在于，陶瓷基底113中的金属柱203由柱本体203a和柱凹陷203b构成。

具体而言，在本实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10中，在本实施方式中，金属柱203是由柱本体203a和柱凹陷203b构成的柱状结构。如图10所示，沿着柱本体203a(半径为r13)的长度方向，在柱本体203a的一部分，形成有围绕柱本体203a设置的柱凹陷203b(半径为r23)。其中，柱本体203a的半径r13大于柱凹陷203b的半径r23。另外，柱本体203a与柱凹陷203b可以一体成型。

在本实施方式中，在金属柱203的与陶瓷基底113的接触界面，形成有凹凸结构(在本实施方式中，柱凹陷203b的半径r23小于柱本体203a的半径r13)，由此，金属柱203与陶瓷基底113的接触面积进一步增加，另外，陶瓷基底113的陶瓷组织也能嵌入金属柱203。因此，相比于现有技术的半径没有变化的通孔而言，能够更加有效地抑制水分、气体或其他成分沿着金属柱203与陶瓷基底113的接触界面而泄漏到密封结构103外部，由此也能够提高密封结构103的生物安全性和长期植入可靠性。

另外，尽管本发明的第四实施方式所涉及的植入式器件的密封结构103的陶瓷基底113的金属柱203示出仅一个柱凹陷203b的情形，但是，本领域技术人员应该理解，本实施方式的陶瓷基底113的柱凹陷203b也可以是两个或两个以上的情形。

此外，本发明的第四实施方式所涉及的植入式器件的密封结构103的陶瓷基底113的制造方法与本发明的第一实施方式所涉及的植入式器件的密封结构10的陶瓷基底11的制造方法基本相同，其不同之处仅在于所准备的金属柱203的上述结构。

虽然以上结合附图和实施方式对本发明进行了具体说明，但是上述说明不是为了以任何形式来限制本发明，应当理解，对于本领域技术人员而言，在不偏离本发明的实质和范围的情况下，可以根据需要对本发明进行变形和改变，很明显，这些变形和改变均落入本发明的权利要求所保护的范围内。