密封封装及其形成方法

技术领域

本公开大体上涉及密封封装及形成这类封装的方法。

背景技术

各种系统需要在设置在密封外壳或壳体内的电气装置与外壳外部的装置或系统之间进行电耦合。通常，这种电耦合需要承受各种环境因素，使得从外壳的外表面到外壳内部的一个或多个导电路径保持稳定。举例来说，包含电子电路系统和一个或多个电源的植入式医疗装置(IMD)(例如心脏起搏器、除颤器、神经刺激器和药物泵)需要将这些元件容纳在患者身体内并密封的外壳或壳体。这些IMD中的多个包含一个或多个电馈通组件，以在容纳在壳体内的元件与壳体外部的IMD的组件之间提供电连接，所述壳体外部的IMD的组件例如安装在壳体的外部表面上的一个或多个传感器、电极和引线，或容纳在连接器接头内的电触点，所述连接器接头安装在壳体上以为一个或多个植入式导线提供耦合。这类导线通常带有一个或多个电极和/或一个或多个其它类型的生理传感器。并入在导线的主体内的生理传感器(例如，压力传感器)还可能需要用以容纳传感器的电子电路系统的气密密封壳体以及用以提供一个或多个引线(其在植入式导线主体内延伸)与所容纳电路系统之间的电连接的电馈通组件。

发明内容

本公开的技术大体上涉及一种气密密封封装以及一种形成这种封装的方法。气密密封封装可包含设置在基板的第一主表面与封装的壳体之间的接合环。接合环(在一个或多个实施例中，其可以是介电接合环)气密密封到基板的第一主表面以及壳体。封装还可包含设置在基板的第一主表面和第二主表面中的一个或两个上的一个或多个电子装置，以及至少部分地设置在壳体内的电源，其中电源可电连接到电子装置。

在一个实例中，本公开的各方面涉及一种形成气密密封封装的方法。方法包含：在壳体晶片中设置空腔；将介电接合晶片气密密封到壳体晶片的第一主表面；以及在介电接合晶片中设置开口以暴露壳体晶片的空腔。方法进一步包含在基板晶片上设置电子装置，以及将基板晶片气密密封到介电接合晶片，使得电子装置与壳体晶片的空腔对齐。

在另一实例中，本公开的各方面涉及一种气密密封封装。所述封装包含：壳体，其具有内表面和外表面；介电基板，其具有第一主表面和第二主表面；以及介电接合环，其设置在所述介电基板的所述第一主表面与所述壳体之间，其中所述介电接合环气密密封到所述介电基板的所述第一主表面以及所述壳体。所述封装进一步包含：电子装置，其设置在所述介电基板的所述第一主表面上；以及电源，其至少部分地设置在所述壳体内且电连接到所述电子装置。

在另一实例中，本公开的各方面涉及一种气密密封封装。封装包含：壳体，其具有第一主表面、第二主表面和设置在第一主表面中的空腔；介电基板，其具有主表面；以及介电接合环，其设置在介电基板的主表面与壳体的第二主表面之间。介电接合环气密密封到介电基板的主表面以及壳体的第二主表面。此外，介电基板、介电接合环以及壳体的第二主表面形成第二空腔。封装进一步包含：电子装置，其设置在介电基板的主表面上且设置在第二空腔内；以及电源，其至少部分地设置在壳体的空腔内且电连接到电子装置。

除非另有说明，否则本文提供的所有标题都是为了方便读者，并且不应用于限制标题后面的任何文本的含义。

术语“包括”及其变型在说明书和权利要求书中出现这些术语时不具有限制性含义。这些术语应被理解为暗示包含陈述的步骤或元件或者步骤或元件的组，但不排除任何其它步骤或元件或者步骤或元件的组。

本申请，例如“一(a)”、“一(an)”和“所述”之类的术语并非旨在仅指单数实体，而是包含其具体实例可用于说明的通用类别。术语“一(a)”、“一(an)”和“所述”与术语“至少一个”可互换使用。列表后面的短语“至少一个”和“包括至少一个”是指列表中的任何一个项目以及列表中两个或更多个项目的任何组合。

如本文中所使用，除非内容另有明确指示，否则术语“或”通常以包含“和/或”的含义使用。

术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部，或所列要素中的任何两个或更多个的组合。

如本文结合测量的量所使用，术语“约”是指如进行测量并行使与测量目的和所使用的测量设备的精度相称的仔细水平的本领域技术人员所期望的测量的量的变化。在本文中，“最多”的数字(例如，最多50)包含所述数量(例如，50)。

同样在本文中，通过端点叙述的数字范围包含归入所述范围内的所有数字以及端点(例如，1到5包含1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。

在下文的附图和描述中阐述本公开的一个或多个方面的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开中所描述的技术的其它特征、目的和优点将显而易见。

附图说明

图1是密封封装的一个实施例的示意性透视图。

图2是图1的密封封装的示意性分解图。

图3是图1的密封封装的基板的第一主表面的示意性平面图。

图4是图1的密封封装的基板的第二主表面的示意性平面图。

图5是密封封装的另一实施例的示意性分解顶部透视图。

图6是密封封装的另一实施例的示意性横截面图。

图7A至7D是形成图1至4的气密密封封装的方法的一个实施例的各种透视图，其中图7A是在壳体晶片中设置一个或多个空腔的示意性透视图；图7B是将接合晶片密封到壳体晶片的第一主表面的示意性透视图；图7C是在接合晶片中设置一个或多个开口以暴露壳体晶片的一个或多个空腔的示意性透视图；且图7D是将基板晶片密封到接合晶片的示意性透视图。

具体实施方式

一般来说，本公开提供气密密封封装和形成这类封装的方法的各种实施例。气密密封封装可包含设置在基板的第一主表面与封装的壳体之间的接合环。接合环(在一个或多个实施例中，其可以是介电接合环)气密密封到基板的第一主表面以及壳体。封装还可包含设置在基板的第一主表面和第二主表面中的一个或两个上的一个或多个电子装置，以及至少部分地设置在壳体内的电源，其中电源可电连接到电子装置。

密封封装的一些实施例可包含金属壳体，所述金属壳体接合到介电基板以形成密封封装。金属材料到介电材料的这种接合可能需要扩散接合过程以形成气密密封件。然而，这些扩散接合过程可能损坏在将介电基板接合到壳体之前可能设置在介电基板上或设置在金属壳体内的电子组件或电源。此外，将介电基板接合到金属壳体可能需要基板与壳体之间的高度抛光界面，使得基板与壳体之间的接合形成气密密封件。

与目前可用的封装和方法相比，本文中所描述的气密密封封装的一个或多个实施例和形成这类封装的方法可提供各种优点。举例来说，在一个或多个实施例中，在将介电基板气密密封到接合环之前，可利用扩散接合工艺来将接合环连接到封装的壳体。可在电子组件或电源设置在基板或壳体上或设置在基板或壳体内之前利用扩散接合工艺，由此保护组件和电源免受这类接合过程的影响。在一个或多个实施例中，可利用典型的接合工艺来将介电基板附接到接合环。这类接合工艺将不大可能损坏可能设置在基板或壳体上或设置在基板或壳体内的电子组件和电源。此外，接合环可提供平坦的接合表面，使得基板可气密密封到接合环以提供气密密封封装。在一个或多个实施例中，接合工艺可利用例如用作脉冲激光的材料的高度局部融合。

本文中所描述的密封封装的各种实施例可包含需要密封导电路径的任何装置或系统或与其一起使用。举例来说，本文中所描述的密封封装的一个或多个实施例可包含设置在密封封装内的植入式医疗装置或系统。在一个或多个实施例中，密封封装可电连接到植入式医疗装置。几乎任何采用导线的植入式医疗装置或系统可与本文中所描述的密封封装的各种实施例一起使用。本文中所描述的密封封装的各种实施例中包含的或与其一起使用的植入式医疗装置的代表性实例包含：助听植入物，例如耳蜗植入物；感测或监测装置；信号发生器，例如心脏起搏器或除颤器；神经刺激器(例如脊髓刺激剂、脑部或深脑部刺激器、周围神经刺激器、迷走神经刺激器、枕骨神经刺激器、皮下刺激剂等)；胃刺激剂；或类似物。

图1至4是密封封装10的一个实施例的各种示意图。封装10包含壳体20和基板30。壳体20包含内表面22和外表面24。此外，基板30包含第一主表面32和第二主表面34。封装10还包含设置在基板30的第一主表面32上的至少一个电子装置40。电子装置40可包含一个或多个装置触点42(图3)。封装10还包含至少部分地设置在壳体20内的电源50。在一个或多个实施例中，电源50可设置在壳体20的空腔26内。电源50包含一个或多个电源触点52、54，如本文中进一步描述。

基板30可密封到壳体20。在一个或多个实施例中，基板30可气密密封到壳体20。此外，在一个或多个实施例中，基板30可密封到壳体20，使得可在一个或多个装置触点42与一个或多个电源触点52、54之间形成非接合电连接。

壳体20可包含任何合适的一种或多种材料，例如金属、聚合物、陶瓷或无机材料。在一个或多个实施例中，壳体20可包含玻璃、石英、二氧化硅、蓝宝石、碳化硅、金刚石、MP35N(可从伊利诺伊州的西卡莫(Sycamore,IL)的Elgiloy Specialty Metals获得)或氮化镓中的至少一种。在一个或多个实施例中，壳体20可包含铜、银、钛、铌、锆、钽、不锈钢、铂或铱中的至少一种。在一个或多个实施例中，壳体20可包含与基板30相同的一种或多种材料。此外，在一个或多个实施例中，壳体20可包含生物相容性材料，使得封装10可植入到患者身体内。此外，可在壳体的外表面24上设置一个或多个提供生物相容性的涂层或层。在一个或多个实施例中，如本领域中已知，壳体20可导电以便为封装10提供接地电极。在一个或多个实施例中，壳体20可以是不导电的。

此外，壳体20可呈任何合适的一种或多种形状，且具有任何合适的尺寸。在一个或多个实施例中，壳体20具有形成空腔26的形状，所述空腔26可接纳电源50(包含活性材料和电源电子产品)和电子装置40，如本文中进一步描述。在一个或多个实施例中，空腔26可由壳体20的内表面22形成。在包含接合环28的实施例中，空腔26可部分地由接合环的内表面定义，使得空腔在壳体与基板30的第一主表面32之间延伸。

壳体20可以是单个整体壳体。在一个或多个实施例中，壳体20可包含两个或更多个部分，所述两个或更多个部分被分别制造，且接着使用任何合适的一种或多种技术连接在一起，例如图5的壳体120。

壳体20被密封到基板30。在一个或多个实施例中，基板30可以是介电基板，使得可在需要时使电子装置40、外部电极74、76以及设置在基板上的任何导体或其它装置电隔离。基板30可包含任何合适的一种或多种材料。在一个或多个实施例中，基板可包含介电材料，例如玻璃、石英、二氧化硅、蓝宝石、碳化硅、金刚石或氮化镓中的至少一个，或其任何组合。在一个或多个实施例中，基板30可包含与壳体20相同的一种或多种材料。与壳体20一样，基板30可包含生物相容性材料。此外，基板30可包含可提供生物相容性的一个或多个涂层或层。

在一个或多个实施例中，基板30可以是透明基板。如本文中所使用，短语“透明基板”是指如下的基板：在使用本文中所描述的激光接合技术期间可透射在其上入射的给定百分比的电磁辐射，以优选地仅加热基板的外表面(例如，基板30的第一主表面32或第二主表面34)且不加热基板的内部块体，且由此形成具有比基板的块体强度相对更大的强度的接合。在一个或多个实施例中，基板30可在所需波长或波长范围内为基本上透明的。如本文中所使用，短语“基本上透明”意指假设在空气-基板边界处没有反射光，那么对于选定波长或波长范围，基板透射大于50％的入射到基板上的电磁辐射。在一个或多个实施例中，基板30可基本上透射波长为至少200nm的电磁辐射。在一个或多个实施例中，基板30可基本上透射波长大于10,000nm的电磁辐射。在一个或多个实施例中，基板30可基本上透射波长在200nm到10,000nm范围内的电磁辐射。在一个或多个实施例中，基板30可基本上透射UV光、可见光或IR光中的至少一种。

基板30可包含任何合适的尺寸，例如厚度。此外，基板30可呈任何合适的一种或多种形状。在一个或多个实施例中，基板30可呈与壳体20的形状互补的一种或多种形状，使得基板可密封到壳体且为密封封装10提供低轮廓形状。此外，基板30可以是单个整体基板，或结合在一起的多个基板。

电子装置40设置在基板30的第一主表面32上。尽管描绘为设置在第一主表面32上，但电子装置40可设置在第二主表面34上，或一个或多个电子装置可设置在第一主表面和第二主表面上。在一个或多个实施例中，一个或多个电子装置可设置在壳体20内且不附接到基板30。

任何合适的一个或多个电子装置40可设置在第一主表面32上，所述合适的一个或多个电子装置例如电容器、晶体管、集成电路，包含控制器和多路复用器、传感器等。此外，第一主表面32上可设置任何合适数目的电子装置40。此外，可利用任何合适的一种或多种技术来在第一主表面32上设置电子装置40。在一个或多个实施例中，电子装置40可形成在基板30的第一主表面32上。在一个或多个实施例中，装置40可分别形成，且接着附接到第一主表面32。可利用任何合适的一种或多种技术来将电子装置40附接到基板30，例如可在电子装置与基板的第一主表面32之间形成接合。

如本文中所提及，电子装置40可包含一个或多个传感器，例如一个或多个光学传感器。在一个或多个实施例中，基板30的至少一部分可为透明的，使得当封装10设置在患者内部时，设置在第一主表面32上的光学传感器可检测例如来自患者的一个或多个外部信号。在一个或多个实施例中，基板30的所述至少一部分可足够透明，以使得能够透射入射在基板上的所有或足够量值的电磁辐射以被光学传感器接收，使得可处理所接收光以检测外部信号。举例来说，电子装置40可包含红外或近红外氧传感器，其可通过基板30检测患者的血液的氧含量。

电子装置40可电连接到设置在第一主表面32和第二主表面34中的一个或两个上或设置在壳体20内的一个或多个额外电子装置。举例来说，可使用任何合适的一种或多种技术来将电子装置40电连接到电源50。在一个或多个实施例中，电子装置40可包含使用任何合适的一种或多种技术电连接到电子装置的一个或多个装置触点42。举例来说，图3是基板30的第一主表面32的示意性平面图。装置触点42通过导体44电连接到装置40。尽管说明为包含两个装置触点42，但封装10可包含任何合适数目的装置触点。装置触点42可包含任何合适的触点、衬垫、端子等，其提供与其它装置(例如，电源50)的电连接。触点42可呈任何合适的一种或多种形状，且设置在基板30的第一主表面32上或中的任何合适位置中。可利用任何合适的一种或多种技术来形成装置触点42和导体44，所述一种或多种技术例如化学气相沉积、等离子体气相沉积、物理气相沉积等，然后进行光刻、化学蚀刻等。此外，装置触点42和导体44可包含任何合适的一种或多种导电材料。在一个或多个实施例中，电子装置40可电连接到设置在基板30上或邻近于基板30或设置在壳体20内的其它电子电路系统或装置。

可使用任何合适的一种或多种技术来将电子装置40电连接到装置触点42。举例来说，在一个或多个实施例中，可使用任何合适的一种或多种技术来将电子装置40的焊料凸块和/或接触衬垫直接附接到一个或多个触点42，所述一种或多种技术例如钎焊、焊接、激光接合、机械连接(例如，直接压力接触)等。在一个或多个实施例中，可使用任何合适的技术或技术组合来将一个或多个导体44电连接到一个或多个装置触点42以及电子装置40的一个或多个焊料凸块和/或接触衬垫，所述技术或技术组合例如钎焊、焊接、激光接合、机械连接(例如，直接压力接触)等。

可利用任何合适的一种或多种技术来将装置触点42和导体44设置在基板30上，所述一种或多种技术例如Sandlin等人的且名称为《动力学受限的纳米级扩散接合结构和方法(KINETICALLY LIMITED NANO-SCALE DIFFUSION BOND STRUCTURES AND METHODS)》的美国专利申请案第14/976,475号中描述的技术。举例来说，电磁辐射可从第二主表面34穿过基板30定向到装置触点42、导体44与基板30之间的区。电磁辐射可形成以任何合适的图案或形状将装置触点42和导体44密封到基板30的接合。接合可以是激光接合。

封装10还可包含电源50。任何合适的电源或电源组合可与封装10一起使用，例如一个或多个电池、电容器、电感耦合能量装置、光伏装置、β伏打装置、α伏打装置和热电装置。

电源50可设置在任何合适的位置中。在一个或多个实施例中，电源50至少部分地设置在壳体20内。如本文中所使用，术语“至少部分地在...内”意指电源50的至少一部分设置在壳体20内。在一个或多个实施例中，整个电源50可设置在壳体20内。在一个或多个实施例中，电源50可包含其自身的壳体或罩壳。在一个或多个实施例中，壳体20为电源50提供外部罩壳的至少一部分。举例来说，壳体20的内表面22可提供电源50的罩壳的一部分，且可在壳体内设置单独的盖或保护层，使得电源位于保护层与壳体的内表面之间。电源50可与壳体20形成为一体。在一个或多个实施例中，电源50是单独地制造且接着设置在壳体20内的元件。

电源50包含一个或多个电源触点52、54。尽管描绘为包含三个触点52、54，但电源50可包含可电连接到一个或多个装置以从电源向这类装置提供电能的任何合适数目的触点。电源触点52、54可设置在相对于电源50的任何合适的位置中。如图2中所说明，电源触点52、54设置在电源50的第一端部53处。

电源触点52、54可包含任何合适的触点，例如关于装置触点42描述的相同触点。在一个或多个实施例中，电源触点52、54可包含一个或多个可压缩或弹性部件，其可在基板30密封到壳体20时啮合一个或多个装置触点，例如装置触点42。每一电源触点52可为相同的触点或触点类型。在一个或多个实施例中，每一电源触点52可不同于每一额外电源触点。举例来说，如图2中所说明，电源50包含可与电源触点52相同或不同的额外电源触点54。

在一个或多个实施例中，可使用任何合适的一种或多种技术来将电子装置40电连接到电源50。在一个或多个实施例中，当基板30密封到壳体20时，电子装置40可电连接到电源50。当基板30密封到壳体20时，可利用任何合适的一种或多种技术来将电子装置40电连接到电源50。举例来说，当基板30密封到壳体20时，一个或多个电源触点52、54可电连接到一个或多个装置触点42。可利用电源触点52、54与装置触点42之间的任何合适的电耦合。在一个或多个实施例中，当基板30密封到壳体20时，一个或多个装置触点42与一个或多个电源触点52、54之间可形成非接合电连接。如本文中所使用，术语“非接合电连接”意指两个或更多个触点、端子电极等之间形成的电连接，其可在不使用接合剂(例如，导电粘合剂、焊料等)的情况下由两个或更多个触点之间的用以维持电连接的合适接触压力来维持。在一个或多个实施例中，这种非接合电连接可通过使用任何合适的连接部件或元件(例如，引脚和套筒连接元件)的这些触点之间的机械啮合而形成在一个或多个装置触点42与一个或多个电源触点52、54之间。在一个或多个实施例中，装置触点42或电源触点52、54中的至少一个可包含可压缩或弹性部件，其在基板30密封到壳体20时机械地啮合另一触点。在一个或多个实施例中，可使用任何合适的技术来将在一个或多个电源触点52、54与一个或多个装置触点42之间设置接合电连接，所述技术例如焊接、使用导电粘合剂(例如，UV或热可固化粘合剂)的粘合、钎焊、激光接合等。

可使用任何合适的一种或多种技术来将基板30密封到壳体20，所述一种或多种技术例如机械紧固、粘合、按压配件、激光接合、磁性耦合等。在一个或多个实施例中，使用接合环28将基板30密封到壳体20。接合环28包含接合到壳体20的第一主表面27以及接合到基板30的第二主表面29。接合环28可包含任何合适的一种或多种材料，例如铜、银、钛、铌、锆、钽、不锈钢、铂、铱或其组合。在一个或多个实施例中，接合环28可包含一种或多种介电材料以提供介电接合环，例如本文中关于基板30所描述的相同材料。此外，接合环28可呈任何合适的形状且具有任何合适的尺寸。接合环28可设置在基板30的第一主表面32与壳体20之间。在一个或多个实施例中，接合环28可气密密封到基板30的第一主表面32和壳体20中的一个或两个。可使用任何合适的技术或技术组合(例如，激光接合)来将接合环28密封到基板30和壳体20中的一个或两个。在一个或多个实施例中，接合环28首先附接到基板30的第一主表面32，且接着附接到壳体20。在一个或多个实施例中，接合环28首先附接到壳体20，且接着附接到基板30的第一主表面32。

在一个或多个实施例中，可使用任何合适的一种或多种技术来将接合环28气密密封到壳体20，所述一种或多种技术例如Sandlin等人的且名称为《动力学受限的纳米级扩散接合结构和方法》的共同拥有且共同申请的美国专利申请案第14/976,475号中描述的技术。在一个或多个实施例中，电磁辐射(例如，光)可从第二主表面29穿过接合环28定向且聚焦在接合环的第一主表面27与壳体20之间的区处。可利用任何合适的电磁辐射来形成接合。在一个或多个实施例中，电磁辐射可包含激光，所述激光可包含任何合适的波长或波长范围。在一个或多个实施例中，激光可包含波长为至少200nm的光。在一个或多个实施例中，激光可包含不超过2000nm的波长。举例来说，激光可包含UV光、可见光、IR光以及其组合。UV光可由具有任何合适的波长或波长范围和任何合适的脉冲宽度的UV激光器提供。在一个或多个实施例中，可利用UV激光器来提供具有100至400nm范围内的波长和1至100ns范围内的脉冲宽度的光。在一个或多个实施例中，可选择基板30和壳体20的材料以及所使用的光的功率电平和波长，使得光可能不直接损坏、剥蚀、扭曲或切割基板和壳体，且使得基板和壳体保持其整体特性。

一般来说，光可由任何合适的激光器或激光系统提供。举例来说，激光器可产生具有相对较窄的一组波长(例如，单个波长)的光。在一个或多个实施例中，由激光器发出的光可形成准直光束，所述准直光束可能并不聚焦在特定点处。在一个或多个实施例中，由激光器发出的光可聚焦在接合环28的第一主表面27与壳体20之间的区处的焦点处，以产生激光接合。

尽管激光器可提供具有窄波长范围的光，但在一个或多个实施例中，激光器可表示发出具有比单个典型激光器宽的波长范围的电磁辐射的一个或多个装置。可使用广泛多种装置来发出具有窄或宽波长范围的电磁辐射。在一个或多个实施例中，激光器可包含一个或多个激光器装置，所述一个或多个激光器装置包含二极管和光纤激光器。激光源还可包含例如TI蓝宝石激光器、氩离子激光器、Nd:YAG激光器、XeF激光器、HeNe激光器、染料激光器、GaAs/AlGaAs激光器、翠绿宝石激光器、InGaAs激光器、InGaAsP激光器、Nd:玻璃激光器、Yb:YAG激光器和Yb光纤激光器。激光器装置还可包含连续波、调制或脉冲模式中的一个。因此，在接合工艺中可使用广泛多种激光器装置。在一个或多个实施例中，可将激光器的功率电平设置成大约1W，其分布在10μm的近似聚焦光束直径上，具有顶帽(top hat)、高斯(Gaussian)或其它合适的空间能量分布曲线。

可使用任何合适的一种或多种技术来将基板30的第一主表面32接合到接合环28的第二主表面29。在一个或多个实施例中，可利用典型的晶片对晶片接合技术来将基板30的第一主表面32接合到接合环28的第二主表面29，所述晶片对晶片接合技术例如直接接合、表面活化接合、阳极接合、共晶接合、玻璃料接合、粘合剂接合、热压接合、反应接合和瞬态液相扩散接合。

如本文中所提及，一个或多个电子装置40可设置在基板30的第一主表面32上。在一个或多个实施例中，一个或多个额外装置或特征也可设置在基板30的第二主表面34上。举例来说，在图1至4中所说明的实施例中，第一电极74和第二电极76设置在基板30的第二主表面34上。第一电极74和第二电极76可包含任何合适的电极或电极组合，且可呈任何合适的形状且具有任何合适的尺寸。

可利用第一电极74和第二电极76中的一个或两个来将封装10电连接到封装外部的任何合适的一个或多个装置。举例来说，第一电极74和第二电极76中的一个或两个可将封装10电连接到植入式医疗装置的导线。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76中的一个或两个可将封装10电连接到一个或多个额外电源。此外，在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76中的一个或两个可以是治疗电极，其可用于将一个或多个电信号递送到患者和/或从患者接收一个或多个电信号，无论封装在患者外部或内部。可利用任何合适的技术或技术组合来通过第一电极74和第二电极76中的一个或两个将封装10电连接到一个或多个装置，所述技术或技术组合例如钎焊、物理接触、焊接等。第一电极74和第二电极76可包含任何合适的导电材料或导电材料的组合，例如铜、银、钛、铌、锆、钽、不锈钢、铂、铱或其组合。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可包含两个或更多个材料，例如双金属、敷箔板等。

此外，第一电极74和第二电极76可呈任何合适的形状或形状组合。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可在与基板30的第二主表面34平行的平面中呈圆形形状。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可在与第二主表面34平行的平面中呈矩形形状。此外，第一电极74和第二电极76可在与第二主表面34正交的平面中呈任何合适的形状或形状组合，例如方形、锥形、半球形等。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可包含复杂形状，例如形成在电极中的凹槽或沟道，以有助于导体或电子装置到触点的附接。

第一电极74和第二电极76还可包含任何合适的尺寸。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可在垂直于基板30的第二主表面34的方向上具有任何合适的厚度。在一个或多个实施例中，这一厚度可至少为10微米。在一个或多个实施例中，厚度可不大于200微米。在一个或多个实施例中，第一电极74和第二电极76可具有足够的大小和厚度，以使得能够利用激光、电阻或其它焊接和结合技术来将导体和/或电子装置电耦合到电极。

第一电极74和第二电极76可电连接到设置在封装上或设置在封装内的一个或多个电子装置，例如电子装置40。可利用任何合适的技术或技术组合来将第一电极74和第二电极76中的一个或两个电连接到设置在壳体上或设置在壳体内的一个或多个装置。在一个或多个实施例中，第一电极74可通过通孔78(图3)电连接到装置40，所述通孔78通过导体75电连接到装置40。通孔78可形成在基板30的第一主表面32与第二主表面34之间，且可使用任何合适的一种或多种技术将导电材料设置在通孔内。类似地，第二电极76可通过通孔79(图3)电连接到电子装置40，所述通孔79通过导体77电连接到装置。再次，通孔79可形成在基板30的第一主表面32与第二主表面34之间，且可使用任何合适的技术或技术组合将导电材料设置在通孔内。

图1至4的封装10还可包含导体70，所述导体70设置在基板30的第二主表面34上或在第一主表面32与第二主表面34之间设置在基板内。导体70可包含任何合适的形状或形状组合，且可使用任何合适的导电材料来形成。尽管描绘为包含一个导体70，但可在基板30的第二主表面34上或在基板内形成两个或更多个导体。此外，导体70可经图案化以包含任何合适的形状或形状组合。

在一个或多个实施例中，可形成导体70以提供天线，且封装10可通过这一天线无线地耦合至装置或系统。此外，在一个或多个实施例中，导体70可形成电感线圈，可利用所述电感线圈来向一个或多个外部装置(例如，一个或多个电感电源)提供电感耦合。

可使用任何合适的技术或技术组合来将导体70电连接到设置在封装10的壳体内的一个或多个电子装置。举例来说，通孔72(图3)可形成在基板30的第一主表面32与第二主表面34之间，所述通孔72通过导体73电连接到例如电子装置40。导电材料可设置在通孔72内，所述通孔72电连接导体72电子装置40。可使用任何合适的技术或技术组合将导体70电连接到通孔72。

本文中所描述的密封封装的各种实施例可包含整体壳体或包含两个或更多个单独制造部分(随后使用任何合适的一种或多种技术将其连接在一起)的壳体。举例来说，图5是密封封装100的另一实施例的示意性分解图。关于图1至4的密封封装10的所有设计考虑和可能性同等地适用于图5的密封封装100。

图5的封装100与图1至4的封装10之间的一个区别在于壳体120包含侧壁122和连接至侧壁的底壁124。侧壁122和底壁124形成具有内表面122的壳体120的空腔126。可使用任何合适的一种或多种技术将底壁124连接到侧壁122，所述一种或多种技术例如常规金属激光焊接、环氧树脂等。

底壁124可包含任何合适的一种或多种材料。在一个或多个实施例中，底壁124包含不同于用以形成侧壁122的材料的材料。在一个或多个实施例中，底壁124和侧壁122包含相同的一种或多种材料。

如本文中进一步描述，包含侧壁122和单独底壁124的壳体120可实现密封封装100的组装，使得在这一处理期间在不具有至少部分地设置在壳体内的电源的情况下完成所有晶片制备和接合。在一个或多个实施例中，可使用任何合适的一种或多种技术(例如，高温扩散接合)将接合环128连接到壳体的侧壁122。可接着使用任何合适的一种或多种技术(例如，低温扩散接合)将基板130连接到接合环128，使得基板密封到侧壁。在基板经由接合环128连接到壳体的侧壁之后，电源可接着至少部分地设置在壳体120内且电连接到设置在基板130上的一个或多个电子装置140。在一个或多个实施例中，接着可使用任何合适的一种或多种技术(例如，激光焊接)将底壁124连接到壳体120的侧壁122，以形成密封封装100。

图6是密封封装200的另一实施例的示意性横截面图。关于图1至4的封装10和图5的封装100的所有设计考虑和可能性同等地适用于图6的封装200。封装200包含壳体220，所述壳体220具有第一主表面204、第二主表面206和设置在第一主表面中的空腔222。壳体220还包含设置在壳体的第一主表面204上以围封空腔222的底壁224。封装还包含具有主表面232的介电基板230，和设置在介电基板的第一主表面与壳体的第二主表面206之间的介电接合环228。介电接合环228气密密封到介电基板230的主表面232和壳体220的第二主表面206。介电基板230、介电接合环228以及壳体220的第二主表面206形成第二空腔202。封装还包含设置在介电基板230的主表面232上且设置在第二空腔202内的电子装置240。此外，封装包含电源250，所述电源250至少部分地设置在壳体220的空腔222内且电连接到电子装置240。

图6的封装200与图1至4的封装10之间的一个区别在于封装200包含由介电基板230、接合环228以及壳体220的第二主表面206形成的第二空腔202。当使用任何合适的一种或多种技术将基板的主表面连接到接合环228时，设置在基板230的主表面232上的一个或多个电子装置240可设置在第二空腔202内。不同于图1至4的封装10，电源250和电子装置240未设置在壳体的同一空腔内。替代地，电源250设置在空腔222内，所述空腔222设置在壳体204的第一主表面204中且由壳体的底壁224密封，同时电子装置240设置在第二空腔202内。且可利用合适的一种或多种技术将电源250电连接到电子装置240。在一个或多个实施例中，一个或多个通孔可穿过壳体220设置在空腔222与第二空腔202之间，以将电源250电连接到电子装置240。

可使用任何合适的一种或多种技术来组装封装200。举例来说，在一个或多个实施例中，可使用任何合适的一种或多种技术来在壳体220的第一主表面204中形成空腔222。可使用任何合适的一种或多种技术(例如，扩散接合)来将接合环228设置在壳体220的第二主表面206上。电源250可设置在空腔222内，且可使用任何合适的一种或多种技术将底壁224连接到壳体220的第一主表面204。可使用任何合适的一种或多种技术(例如，激光接合)经由接合环228将基板230连接到壳体220，使得设置在基板的主表面232上的一个或多个电子装置240可设置在第二空腔202内。

如本文中所提及，可使用任何合适的一种或多种技术制造密封封装的各种实施例。举例来说，图7A至7D是用于制造图1至4的密封封装10的方法300的一个实施例的各种示意图。尽管参考密封封装10描述，但可利用方法300来制造任何合适的密封封装，例如图5的密封封装100和图6的密封封装200。方法300被描述为晶片对晶片制造过程。在一个或多个实施例中，可使用任何合适的一种或多种技术将本文中所描述的密封封装的各种实施例制造为单独封装。

如图7A中所示，可使用任何合适的一种或多种技术将一个或多个空腔22设置在壳体晶片302中，所述一种或多种技术例如蚀刻、剥蚀、激光切割、水刀切割、机械材料去除等。壳体晶片302可包含任何合适的一种或多种材料，例如本文中关于图1至4的密封封装10的壳体20描述的相同材料。可使用任何合适的一种或多种技术将接合晶片304密封到壳体晶片302的第一主表面306，如7B图中所示。接合晶片304可包含任何合适的一种或多种材料，例如本文中关于图1至4的密封封装10的接合环28描述的相同材料。在一个或多个实施例中，接合晶片304可扩散接合到壳体晶片302的第一主表面306，使得接合晶片气密密封到壳体晶片。在一个或多个实施例中，接合晶片304可高温扩散接合到壳体晶片302。

如图7C中所示，一个或多个开口308可设置在接合晶片304中以暴露壳体晶片302的空腔22中的一个或多个。可利用任何合适的一种或多种技术来在接合晶片304中设置一个或多个开口308，所述一种或多种技术例如以下中的至少一个：蚀刻、激光切除、断裂切割或将开口切割到接合晶片中，以暴露壳体晶片302的一个或多个空腔22。开口308可各自呈任何合适的形状且具有任何合适的尺寸。在一个或多个实施例中，一个或多个开口308可呈与空腔22(一个或多个开口308与空腔22相关联)相同的形状且具有与空腔22相同的尺寸。在一个或多个实施例中，在使用任何合适的一种或多种技术(通常在晶片表面制备中采用所述技术，例如研磨介质抛光)将一个或多个开口308设置在接合晶片304中之后，可对接合晶片304进行表面重构。

图7D中可提供基板晶片310，在一个或多个实施例中，基板晶片310可包含设置在基板晶片的一个或两个主表面(图中未示)上的上或多个电子装置(例如，图1至4的电子装置40)。在一个或多个实施例中，可使用任何合适的一种或多种技术在基板晶片310上形成一个或多个电子装置。可使用任何合适的一种或多种技术将基板晶片310密封到接合晶片304，使得电子装置中的一个或多个与壳体晶片302的空腔22对齐。如本文中所使用，术语“与...对齐”意指设置在基板晶片310上的一个或多个电子装置的至少一部分设置在接合晶片304的开口308内，所述开口308暴露壳体晶片302的空腔22。在一个或多个实施例中，基板晶片310可扩散接合到接合晶片304，使得基板晶片气密密封到接合晶片。在一个或多个实施例中，基板晶片310可低温扩散接合到接合晶片304。此外，在一个或多个实施例中，基板晶片310可激光接合到接合晶片304。

尽管未展示，但在将基板晶片310密封到介电接合晶片304之前，可将一个或多个电源(例如，图1至4的电源50)至少部分地设置在壳体晶片302的一个或多个空腔22内。可利用任何合适的一种或多种技术将电源电连接到设置在基板晶片310上的一个或多个电子装置。此外，在壳体20包含侧壁和单独底壁的实施例(例如，图5的封装100)中，形成在壳体晶片302中的空腔22可以是在壳体晶片的第一主表面306与第二主表面307之间延伸的开口。在基板晶片310密封到接合晶片308之后，电源可设置在壳体晶片302的一个或多个空腔或开口22中。可使用任何合适的一种或多种技术通过开口将底壁(例如，图5的壳体120的底壁124)密封到壳体晶片302的第二主表面307，使得电源设置在基板晶片310与底壁之间

可利用任何合适的一种或多种技术(例如，单体化)去除壳体晶片302、介电接合晶片304和基板晶片310中的每一个的一个或多个部分，以形成气密密封封装10。

本公开的各方面包含在以下实施例中。实施例1：一种气密密封封装，其包括：壳体，其包括内表面和外表面；介电基板，其包括第一主表面和第二主表面；介电接合环，其设置在介电基板的第一主表面与壳体之间，其中所述介电接合环气密密封介电基板的第一主表面以及壳体；电子装置，其设置在介电基板的第一主表面上；以及电源，其至少部分地设置在壳体内且电连接到电子装置。

实施例2：根据实施例1所述的封装，其中壳体进一步包括侧壁和连接到侧壁的底壁，其中侧壁和底壁形成壳体的内表面。

实施例3：根据实施例1或2所述的封装，其中介电基板和介电接合环包括蓝宝石。

实施例4：根据实施例1至3中任一项所述的封装，其中电子装置包括植入式医疗装置。

实施例5：一种气密密封封装，其包括：壳体，其包括第一主表面、第二主表面和设置在第一主表面中的空腔；介电基板，其包括主表面；介电接合环，其设置在介电基板的主表面与壳体的第二主表面之间，其中介电接合环气密密封到介电基板的主表面和壳体的第二主表面，其中介电基板、介电接合环以及壳体的第二主表面形成第二空腔；电子装置，其设置在介电基板的主表面上且设置在第二空腔内；以及电源，其至少部分地设置在壳体的空腔内且电连接到电子装置。

应理解，本文中所公开的各个方面可以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合进行组合。还应理解，根据所述实例，本文中所描述的任何过程或方法的某些动作或事件可以不同的序列执行，可以被添加、合并或完全省略(例如，所有所描述动作或事件对于执行所述技术可能不是必需的)。另外，尽管为了清楚起见，将本公开的某些方面描述为由单个模块或单元来执行，但是应理解，本公开的技术可以由与例如医疗装置相关联的单元或模块的组合来执行。

在一个或多个实例中，所描述技术可在硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果以软件实施，那么功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包含计算机可读存储介质，其对应于有形介质，例如数据存储介质(例如，RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器或可以用于存储指令或数据结构形式的所需程序代码并且可以由计算机访问的任何其它介质)。

指令可以由一个或多个处理器执行，例如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效的集成或离散逻辑电路系统。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指任何前述结构或适合于实施所描述技术的任何其它物理结构。同样，所述技术可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全实施。

本文中引用的所有参考文献和出版物均明确地以全文引用的方式并入本公开中，除非它们可能直接与本公开矛盾。论述了本公开的示例性实施例，并且已经参考了在本公开的范围内的可能的变型。在不脱离本公开的范围的情况下，本公开中的这些和其它变型和修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且应当理解，本公开不限于本文阐述的示例性实施例。因此，本公开仅由所附权利要求限制。