封装结构、脉冲发生器以及脉冲发生系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种封装结构、脉冲发生器以及脉冲发生系统。


背景技术：

2.随着介入医疗手术和神经电子科学技术的发展，植入式神经刺激系统被广泛地应用于临床。电刺激系统主要由植入体内的脉冲发生器(impulse generator，ipg)，刺激电极(lead)，体内延长导线(extension)，体外程控设备(programmer&remoter)以及相关手术工具(surgical tool)等部分组成。在电刺激系统中，脉冲发生器是作为整体系统的信号源植入在人体中。脉冲发生器的电路模块等有源部分被封装在一个外壳中。目前，封装结构的外壳由金属制成，通常为钛或钛合金。既保证了密封强度，又有良好的生物相容性，并且在单极刺激中，还可以作为任意极协助完成治疗。
3.但是，对于长时间植入体内的脉冲发生器，可充电的脉冲发生器的需求被发掘出来，越来越多的可充电式脉冲发生器出现在市场。在这样的情况下，原有的纯金属外壳因为涡流效应会严重的影响充电频率和充电效率，更严重的可能导致发热，过高的热量对病人造成危害。此外，充电效率低下直接导致病人需要充电的时间变长，影响病人体验。
4.因此，需要开发出一种封装结构、脉冲发生器以及脉冲发生系统，来解决至少上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种封装结构、脉冲发生器以及脉冲发生系统，以解决目前的因为涡流效应导致充电效率低的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种封装结构，用于脉冲发生器，所述封装结构包括：陶瓷外壳、充电模块、电路模块以及金属外壳；所述陶瓷外壳与所述金属外壳相互连接形成一腔体；所述充电模块在所述腔体内相对于所述电路模块靠近所述陶瓷外壳设置，所述电路模块在所述腔体内相对于所述充电模块靠近所述金属外壳设置，所述充电模块与所述电路模块相连接。
7.可选的，所述充电模块包括充电线圈以及隔磁件，所述充电线圈设置于所述陶瓷外壳与所述隔磁件之间；所述电路模块设置于所述金属外壳与所述隔磁件之间。
8.可选的，所述陶瓷外壳包括第一收容腔，所述金属外壳包括第二收容腔，所述第一收容腔与所述第二收容腔连接形成所述腔体；所述充电模块设置于所述第一收容腔内；所述电路模块设置于所述第二收容腔内，或者，所述电路模块设置于所述第二收容腔以及第一收容腔内。
9.可选的，当所述电路模块设置于所述第二收容腔以及第一收容腔内时，所述充电模块包括充电线圈以及隔磁件，所述隔磁件设置于所述电路模块与所述充电线圈之间。
10.可选的，当所述电路模块设置于所述第二收容腔内时，所述封装结构还包括置于
所述陶瓷外壳上密封所述第一收容腔或者置于金属外壳上密封所述第二收容腔的密封层；所述充电模块与所述电路模块在所述密封层处馈通连接。
11.可选的，所述陶瓷外壳与所述金属外壳通过金属焊接方式密封连接。
12.可选的，所述充电模块包括无线充电线圈。
13.可选的，所述陶瓷外壳与所述金属外壳所构成的表面为曲面设置。
14.为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种脉冲发生器，包括：如上所述的封装结构。
15.为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种脉冲发生系统，包括：充电器以及如上所述的脉冲发生器；所述脉冲发生器用于植入一机体内，所述充电器用于位于所述机体外，所述脉冲发生器的充电模块与所述充电器之间实现无线充电。
16.在本实用新型提供的一种封装结构、脉冲发生器以及脉冲发生系统中，所述封装结构用于脉冲发生器，所述封装结构包括：陶瓷外壳、充电模块、电路模块以及金属外壳；所述陶瓷外壳与所述金属外壳相互连接形成一腔体；所述充电模块在所述腔体内相对于所述电路模块靠近所述陶瓷外壳设置，所述电路模块在所述腔体内相对于所述充电模块靠近所述金属外壳设置，所述充电模块与所述电路模块相连接。如此设置，可以减小涡流效应，降低温升，保证了充电模块的充电频率，解决了充电效率低的问题，为植入式的脉冲发生器实现无线充电提供了更加高效可行的基础。
附图说明
17.本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：
18.图1为本实用新型实施例一的封装结构的示意图。
19.图2为图1所示的封装结构的爆炸图。
20.图3为本实用新型实施例二的封装结构的示意图。
21.图4为图3所示的封装结构的另一角度的示意图。
22.图5为本实用新型实施例二的封装结构的爆炸图。
23.图6为图5所示的封装结构的另一角度的示意图。
24.附图中：
25.10-陶瓷外壳，11-第一收容腔；
26.20-充电模块，21-充电线圈，22-隔磁件；
27.30-电路模块，31-电路板；
28.40-金属外壳，41-第二收容腔；
29.50-密封层，51-馈通连接端。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
31.如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本实用新型中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
32.本实用新型实施例提供了一种封装结构、脉冲发生器以及脉冲发生系统，所述封装结构用于脉冲发生器，所述封装结构包括：陶瓷外壳、充电模块、电路模块以及金属外壳；所述陶瓷外壳与所述金属外壳相互连接形成一腔体；所述充电模块在所述腔体内相对于所述电路模块靠近所述陶瓷外壳设置，所述电路模块在所述腔体内相对于所述充电模块靠近所述金属外壳设置，所述充电模块与所述电路模块相连接。如此设置，可以减小涡流效应，降低温升，保证了充电模块的充电频率，解决了充电效率低的问题，为植入式的脉冲发生器实现无线充电提供了更加高效可行的基础。
33.以下参考附图进行描述。
34.【实施例一】
35.请参考图1至图2所示，图1为本实用新型实施例一的封装结构的示意图；图2为图1所示的封装结构的爆炸图。
36.请参考图1于图2所示，本实施例提供一种封装结构。所述封装结构可以用于脉冲发生器，所述封装结构用于植入一机体中，例如植入人体中。所述封装结构包括：陶瓷外壳10、充电模块20、电路模块30以及金属外壳40。
37.所述陶瓷外壳10与所述金属外壳40相互连接形成一腔体，所述腔体用于容纳充电模块20以及电路模块30，以使得封装结构形成一个整体结构。所述充电模块20在所述腔体内相对于所述电路模块30靠近所述陶瓷外壳10设置，所述电路模块30在所述腔体内相对于所述充电模块20靠近所述金属外壳40设置，使得封装结构形成依次设置的陶瓷外壳10、充电模块20、电路模块30以及金属外壳40；即充电模块20、电路模块30呈叠置状态，充电模块20正对陶瓷外壳10。所述充电模块20与所述电路模块30相连接，优选为电连接。由于陶瓷外壳10的绝缘性能优于所述金属外壳20，且陶瓷外壳10的电磁穿透性优于金属外壳20，使得靠近陶瓷外壳10设置的充电模块20能够与一充电器实现无线充电。所述充电模块20与电路
模块30在腔体内的安装方式可以是多种设置。并且，由于陶瓷外壳10的绝缘性能优于所述金属外壳20，可以减小涡流效应，降低温升，保证了充电模块的充电频率，解决了充电效率低的问题，为植入式的脉冲发生器实现无线充电提供了更加高效可行的基础。另外，由于金属外壳40具有较高的导热系数，金属外壳40的导热性优于陶瓷外壳10，充电模块20产生的热量更倾向于向金属外壳40方向流动，而不是朝向陶瓷外壳10无线接触的充电器的方向，如此可以避免充电时的热量聚集，可以有效地减少了涡流发热，降低温升。与此同时，可以使金属外壳40作为正极或负极，完成必要的模型刺激，为解决植入式的脉冲发生器充电效率提供了新的方式。
38.进一步的，所述陶瓷外壳10具有较好的绝缘性、良好的生物相容性以及良好的机械性能，保证该外壳可以植入一机体内即可，例如植入人体内，可以保证其与机体相容性良好、不会破损等。在本实施例一中，所述陶瓷外壳10例如采用氧化钇稳定的氧化锆，或者氧化铝稳定的氧化锆及氧化铝等材料制成，其具有良好的绝缘性，可以使电磁信号及磁场通过，从而保证充电效率。当然，还可以采用其他的陶瓷材料。由于陶瓷材料具有良好的加工性能，陶瓷外壳的厚度可薄至0.3mm，可以不影响脉冲发生器的尺寸大小。所述金属外壳40可以保证外壳的导电性能。如此设置，采用陶瓷外壳10与金属外壳40的组合，使得封装结构具有可充电性的基础。
39.如图2所示，优选的，所述陶瓷外壳10与所述金属外壳40密封形成薄块结构，薄块内的腔体用于容置充电模块20以及电路模块30，所述陶瓷外壳10与金属外壳40分别位于薄块结构的两侧。优选的，所述充电模块20包括充电线圈21以及隔磁件22。所述充电线圈21设置于所述陶瓷外壳10与所述隔磁件22之间，使得所述隔磁件22可以有效地增加线圈的磁感量。所述电路模块30设置于所述金属外壳40与所述隔磁件22之间，可以减少电路模块30受到充电线圈21的影响，提高充电效率。需说明，所述封装结构优选植入一人体之中，所述陶瓷外壳10的一面朝向人体的皮肤方向，所述金属外壳40的一面朝向肌肉方向，进而使得置于体内的封装结构实现无线充电。
40.优选的，所述陶瓷外壳10与所述金属外壳40通过金属焊接方式密封连接。更佳的，所述陶瓷外壳10与金属外壳40采用金、银或者铂等材料作为钎料实现金属焊接密封。更佳的，还可以对陶瓷外壳10的焊接界面提前进行金属化的处理，进而增强焊接强度。
41.优选的，所述充电模块20包括无线充电线圈。例如，优选的，所述充电模块20的所述充电线圈21为无线充电线圈，以实现无线充电。
42.优选的，所述陶瓷外壳10与所述金属外壳40所构成的外表面为曲面设置，可以使得封装结构置于人体中时，相比于具有棱角的设计，具有更好的使用感受，提升使用的满意度。
43.本实施例还提供一种脉冲发生器，包括：如上所述的封装结构。所述脉冲发生器具备所述封装结构所带来的有益效果，此处不再赘述。所述脉冲发生器的其它部件的结构和原理，可参考现有技术，此处不再展开说明。
44.本实施例一还提供一种脉冲发生系统，包括：充电器以及如上所述的脉冲发生器；所述脉冲发生器用于植入一机体内，所述充电器位于所述机体外，所述脉冲发生器的陶瓷外壳与所述充电器之间实现无线接触，所述脉冲发生器的充电模块与所述充电器之间实现无线充电。所述脉冲发生器系统具备所述脉冲发生器所带来的有益效果，此处不再赘述。所
述脉冲发生器系统的其它部件的结构和原理，可参考现有技术，此处不再展开说明。
45.【实施例二】
46.请参考图3至图6所示，图3为本实用新型实施例二的封装结构的示意图；图4为图3所示的封装结构的另一角度的示意图；图5为本实用新型实施例二的封装结构的爆炸图；图6为图5所示的封装结构的另一角度的示意图。
47.本实施例二的封装结构与所述实施例一的相同部分不再赘述，以下仅针对不同点进行描述。
48.请参考图3至图4，本实施例二提供一种封装结构。所述封装结构包括：陶瓷外壳10、充电模块20、电路模块30以及金属外壳40。
49.优选的，所述陶瓷外壳10包括具有一定深度的第一收容腔11，以及连通第一收容腔11的敞口。所述金属外壳40包括具有一定深度的第二收容腔41以及与第二收容腔41连通的敞口。所述陶瓷外壳10的敞口与所述金属外壳40的敞口对接，使所述第一收容腔11与所述第二收容腔41连接形成所述腔体。所述充电模块20仅设置于所述第一收容腔11内，进而使得充电线圈21被陶瓷外壳包围，在充电过程中避免涡流效应，保证充电效率。相比与本实施例一，充电模块20单独设置于陶瓷外壳10的第一收容腔11中，可以不影响整体厚度的情况下使陶瓷外壳10加厚，增加了安全性。所述电路模块40至少部分设置于所述第二收容腔41内。具体的，所述电路模块40设置于所述第二收容腔41内，或者，所述电路模块40设置于所述第二收容腔41以及第一收容腔11内，较佳地，电路模块40超过50％的部分位于第二收容腔41中。如此，可以使得金属外壳40与陶瓷外壳10形成具有各自腔体的结构，可通上下对接固定即可。在封装结构置于一人体中时，所述金属外壳40的部分置于上部，即朝向头部方向，所述陶瓷外壳10的部分置于下部，即朝向脚部的方向。外部的充电器对应陶瓷外壳10放置与充电模块20实现无线充电。此外，所述陶瓷外壳10与金属外壳40设置了第一收容腔11以及第二收容腔41，相对于本实施例一，其焊接界面长度减小，使工艺制备更加简易；且本实施例的封装结构其厚度更小。
50.优选的，当所述电路模块40设置于所述第二收容腔41以及第一收容腔11内时，部分所述电路模块40与所述充电模块20共同容置于第一收容腔11内，所述充电模块20包括充电线圈21以及隔磁件22，所述隔磁件22设置于所述电路模块40与所述充电线圈21之间，进而可以减小充电模块20在腔体内的占比，减小充电模块20对电路模块30的影响。优选的，所述电路模块40包括电路板31，所述电路板31设置于第一收容腔11以及第二收容腔41内，并与所述充电线圈21叠层设置，以减小封装结构在长宽方向的尺寸。
51.优选的，当所述电路模块30设置于所述第二收容腔41内时，所述封装结构还包括密封层50，所述密封层50设置于所述陶瓷外壳10以密封所述第一收容腔11，或者所述密封层50设置于与所述金属外壳40处以密封所述第二收容腔41；所述充电模块20与所述电路模块30在密封层50处馈通连接，第一收容腔11与第二收容腔41被密封层50完全隔开，使电路模块30密封置于第二收容腔41中，增强了防漏安全。在本实施例二中，所述密封层50覆盖所述第二收容腔41，例如，密封层50将所述金属外壳40单独密封，电路板31伸出馈通连接端51，使得充电线圈21与电路模块30可以通过内嵌馈通的方式相连。可理解的，所述电路模块30的电路板31与所述充电线圈21各自在第一收容腔11与第二收容腔41内设置，充电线圈21置于陶瓷外壳中，基于陶瓷材料的充电优势，可将充电线圈21尺寸减小，而电路板31与充电
线圈21无叠置部分，可以减少整个封装结构的厚度，将封装结构的整体厚度降低至1～2mm。更佳的，所述电路板31与所述充电线圈21位于同一平面，进一步减小封装结构的厚度。
52.综上所述，在本实用新型提供的一种封装结构、脉冲发生器以及脉冲发生系统中，所述封装结构用于脉冲发生器，所述封装结构包括：陶瓷外壳、充电模块、电路模块以及金属外壳；所述陶瓷外壳与所述金属外壳相互连接形成一腔体；所述充电模块在所述腔体内相对于所述电路模块靠近所述陶瓷外壳设置，所述电路模块在所述腔体内相对于所述充电模块靠近所述金属外壳设置，所述充电模块与所述电路模块相连接。如此设置，可以减小涡流效应，降低温升，保证了充电模块的充电频率，解决了充电效率低的问题，为植入式的脉冲发生器实现无线充电提供了更加高效可行的基础。
53.需要说明的是，本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可
54.此外还应该认识到，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。