(57)【要約】【課題】体内に移植するための改良型の密封パッケージを目的とする。【解決手段】本発明の移植可能な装置は非導電性基板を備えており、基板にはそこを貫いて複数の導電性ヴァイアが設けられている。回路はヴァイアの一部グループに接着されたフリップチップである。また別な第２の回路は、ヴァイアの別な一部グループに接着されたワイヤである。最終的に、基板に被覆部材が接着されて、被覆部材、基板、および、ヴァイアの３部材が密封パッケージを形成する。【選択図】図５
2008538980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移植可能な装置であって、
非導電性基板と、
非導電性基板を貫通する複数の導電性ヴァイアと、
導電性隆起部を使って非導電性基板に取付けられているとともに、複数の導電性ヴァイアの第１の一部グループに電気接続されているフリップチップ回路と、
非導電性基板に取付けられているとともに、導電性ヴァイアの第２の一部グループに電気接続されているワイヤボンド型回路と、
非導電性基板に接着された被覆部材とを備えており、
被覆部材、非導電性基板、および、導電性ヴァイアが密封パッケージを形成していることを特徴とする、移植可能な装置。
【請求項２】
前記ワイヤボンド型回路は前記フリップチップ回路上に取付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項３】
前記導電性基板はセラミックを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項４】
前記被覆部材は金属を含んでいることを特徴とする、請求項３に記載の移植可能な装置。
【請求項５】
前記導電性ヴァイアは、金属とセラミックとのペーストを前記非導電性基板と一緒に焼成して密封封鎖を形成したものであることを特徴とする、請求項３に記載の移植可能な装置。
【請求項６】
前記被覆部材は前記非導電性基板に蝋付けされていることを特徴とする、請求項４に記載の移植可能な装置。
【請求項７】
前記移植可能な装置は前記非導電性基板上に複数の金属線を更に備えており、前記フリップチップ回路と前記ワイヤボンド型回路とが金属線に接着されていることを特徴とする、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項８】
前記金属線は蝋付け温度に耐えるように選択されていることを特徴とする、請求項７に記載の移植可能な装置。
【請求項９】
前記金属線は、チタニウム、タンタル、金、パラジウム、プラチナなどの金属、または、これら金属の各種積層体、もしくは、これら金属の各種合金のうちの１つ以上を含んでいることを特徴とする、請求項８に記載の移植可能な装置。
【請求項１０】
バンプ形成された隆起部が前記ヴァイアに接着されているフレキシブル回路を更に備えている、請求項１に記載の拡張可能な装置。
【請求項１１】
前記非導電性基板上に配置されているとともに、前記導電性ヴァイアと接触状態にある複数の金属線と、
金属線に取付けられているフレキシブル回路とを更に備えている、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項１２】
前記フレキシブル回路は組織を刺激するのに好適な電極配列であることを特徴とする、請求項１１に記載の移植可能な装置。
【請求項１３】
前記フリップチップ回路の下の重合体アンダーフィルを更に備えている、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項１４】
前記導電性隆起部は少なくとも１種類の導電性重合体を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項１５】
前記導電性隆起部は少なくとも１種類の導電性エポキシまたはポリイミドを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項１６】
前記導電性隆起部には、銀、プラチナ、イリジウム、チタニウムなどの各種金属と、プラチナ合金、イリジウム合金、チタニウム合金、これらの各種混合物などのうち１種類以上が充填されていることを特徴とする、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項１７】
前記金属または前記金属合金は粉末状、薄片状、または、散剤状であることを特徴とする、請求項１６に記載の移植可能な装置。
【請求項１８】
ゲッターを更に備えている、請求項１に記載の移植可能な装置。
【請求項１９】
前記ゲッターは蓋の内側に設置されることを特徴とする、請求項１８に記載の移植可能な装置。
【請求項２０】
移植可能な装置を製造する方法であって、
複数のヴァイアを画定している、セラミックを含有している非導電性基板を設ける工程と、
金属を含有しているセラミックペーストでヴァイアを埋め込む工程と、
セラミックを含有している非導電性基板を焼成する工程と、
セラミックを含有している非導電性基板に金属リングを蝋付けする工程と、
第１回路をヴァイアの第１の一部グループに接着する工程と、
第２回路をヴァイアの第２の一部グループにワイヤボンド法で接着する工程と、
金属蓋を金属リングに溶接する工程とを含んでいる、方法。
【請求項２１】
前記セラミックを含有している非導電性基板の上に複数の金属線を堆積する工程と、前記ヴァイアを前記第１回路および前記第２回路と電気接続する工程とを更に含んでいる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
移植可能な装置を製造する方法であって、
複数のヴァイアが設けられているセラミック基板を形成する工程と、
金属を含有しているセラミックペーストでヴァイアを埋め込む工程と、
セラミック基板を焼成して、ヴァイアを横断する密封封鎖を形成する工程と、
セラミック基板の上面に金属線を付与する工程と、
金属リングをセラミック基板に蝋付けする工程と、
フリップチップボンド法により集積回路を金属線に接着する工程と、
金属蓋を金属リングに溶接する工程とを含んでいる、方法。
【請求項２３】
前記溶接する工程はレーザー溶接することを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
別個の構成部材を備えている積層基板を前記集積回路に接着する工程を更に含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記集積回路にアンダーフィルを塗布する工程を更に含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記移植可能な装置の内側にゲッターを設置する工程を更に含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
真空中で焼結して水分を飛ばす工程を更に含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記セラミック基板の底面にまた別な複数の金属線を付与する工程を更に含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
バンプボンド法により前記複数の金属線を電極配列に接着する工程を更に含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
網膜補綴であって、
網膜の極めて近位に取付けるのに好適な電極配列と、
眼に取付けるのに工程な電子機器パッケージと、
電極パッケージに電極配列を接続する電気ケーブルと、
電子機器パッケージと共平面を成しているとともに、電子機器パッケージに電気接続されている二次誘導コイルとを備えており、
鞏膜より上に出ている電子機器パッケージと二次誘導コイルの高さを最小限に抑えていることを特徴とする、網膜補綴。
【請求項３１】
鞏膜を包囲しているとともに、前記電子機器パッケージと前記二次誘導コイルを支持している帯を更に備えている、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項３２】
前記二次誘導コイルに接続された、二次誘導コイルを鞏膜に取付けるのに好適な縫合タブを更に備えている、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項３３】
前記電子機器パッケージに接続された、電子機器パッケージを鞏膜に取付けるのに好適な縫合タブを更に備えている、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項３４】
前記二次誘導コイルに接続されているとともに、前記帯に接続されている団扇状末尾部を更に備えている、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項３５】
前記補綴の上に設けられた、外科手術器具に係合するのに好適なフックを更に備えている、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項３６】
前記電極配列上に団扇状末尾部を更に備えている、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項３７】
前記ケーブルおよび前記電極配列は、薄い２枚の重合体膜の間にサンドイッチ状に挟まれている複数の金属線を含んでいることを特徴とする、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項３８】
前記ケーブルはその同じ面を前記電子機器パッケージと網膜の両方に向けるように褶曲されていることを特徴とする、請求項３７に記載の網膜補綴。
【請求項３９】
前記電気ケーブルは鞏膜の扁平領域を刺し通すのに好適であることを特徴とする、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項４０】
前記二次誘導コイルは巻線コイルであることを特徴とする、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項４１】
前記二次誘導コイルは実質的に楕円状であることを特徴とする、請求項３０に記載の網膜補綴。
【請求項４２】
網膜補綴であって、
ビデオ捕獲装置と、
電源と、
体外に設置されるのに好適であるとともに、ビデオ捕獲装置と電源のうちの少なくとも一方に電気接続されるのに好適な一次誘導コイルと、
網膜の極めて近位に取付けられるのに好適な電極配置と、
眼を包囲するのに好適な帯と、
帯に取付けられる電子機器パッケージと、
電子機器パッケージに電極配列を接続する電気ケーブルと、
帯の上に取付けられて電子機器パッケージの隣に置かれるとともに、電子機器パッケージに電気接続され、更に、鞏膜の側面で一次誘導コイルの極めて近位に置かれるのに好適である二次誘導コイルとを備えており、
鞏膜より上に出ている、帯に取付けられた電子機器パッケージとコイルの高さを最小限に抑えていることを特徴とする、網膜補綴。
【請求項４３】
前記二次誘導コイルに接続された、二次誘導コイルを鞏膜に取付けるのに好適な縫合タブを更に備えている、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項４４】
前記電子機器パッケージに接続された、電子機器パッケージを鞏膜に取付けるのに好適な縫合タブを更に備えている、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項４５】
前記二次誘導コイルに接続されているとともに前記帯に接続された、帯および二次誘導コイルが筋肉組織を容易に刺し通せるようにするのに好適な団扇状末尾部を更に備えている、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項４６】
前記補綴の上にあって、外科手術器具に係合するのに好適なフックを更に備えている、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項４７】
前記帯の両端を一緒に取付けるためのスリーブを更に備えている、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項４８】
前記ケーブルおよび前記電極配列は、薄い２枚の重合体膜の間にサンドイッチ状に挟まれている複数の金属線を含んでいることを特徴とする、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項４９】
前記ケーブルはその同じ面を前記電子機器パッケージと網膜の両方に向けるように褶曲されていることを特徴とする、請求項４８に記載の網膜補綴。
【請求項５０】
前記一次誘導コイルは実質的に楕円状であることを特徴とする、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項５１】
前記電気ケーブルは鞏膜の扁平領域を刺し通すのに好適であることを特徴とする、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項５２】
前記電極配列は外網膜部位に設置されるのに好適であることを特徴とする、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項５３】
前記二次誘導コイルは巻線コイルであることを特徴とする、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項５４】
前記一次誘導コイルは眼鏡のこめかみ位置に一体成形されていることを特徴とする、請求項４２に記載の網膜補綴。
【請求項５５】
網膜補綴であって、
網膜の極めて近位に取付けられるのに好適な電極配置と、
眼を包囲するのに好適な帯と、
帯に取付けられて、密封パッケージの内側に封入された電子機器パッケージと、
電子機器パッケージに電極配列を接続する電気ケーブルと、
帯の上に取付けられて電子機器パッケージの隣に置かれるとともに、電子機器パッケージに電気接続されている二次誘導コイルとを備えており、
鞏膜より上に出ている、帯に取付けられた電子機器パッケージとコイルの高さを最小限に抑えていることを特徴とする、網膜補綴。
【請求項５６】
前記電子機器パッケージは、導電性ヴァイアが設けられたセラミック基板と金属蓋とから形成されていることを特徴とする、請求項５５に記載の網膜補綴。
【請求項５７】
前記電子機器パッケージはフリップチップパッケージを含んでいることを特徴とする、請求項５５に記載の網膜補綴。
【請求項５８】
前記電子機器パッケージは、個別の構成部材が前記フリップチップパッケージに接着されている積載基板を含んでいることを特徴とする、請求項５７に記載の網膜補綴。
【請求項５９】
前記フリップチップパッケージの下に重合体アンダーフィルを更に備えている、請求項５８に記載の網膜補綴。
【請求項６０】
前記電子機器パッケージの内側にゲッターを更に備えている、請求項５５に記載の網膜補綴。
【請求項６１】
前記フリップチップパッケージを前記導電性ヴァイアに電気接続するワイヤボンドを更に備えている、請求項５６に記載の網膜補綴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広義には神経刺激に関するものであり、狭義には、移植可能な神経刺激装置の改良された密封式パッケージに関連している。
【０００２】
＜関連出願との相互参照＞
本願は、2005年4月28日出願の「移植可能なチップスケールパッケージおよび低プロファイルの接眼鏡台（Implantable Chip Scale Package and Low Profile Ocular Mount）」という名称の米国特許仮出願第60/675,980号の優先権を主張するものであり、この仮出願の開示内容はここに引例に挙げることにより本件の一部を成すものとする。
【０００３】
本願は、2001年3月30日出願の「密封式貫通端子を設ける方法およびその装置（Method and Apparatus for Providing Hermetic Feedthroughs）」という名称の米国特許出願第09/823,464号、2002年6月17日出願の「移植に好適な生体適合性接着法および電子工学パッケージ（Biocompatible Bonding Method and Electronics Package Suitable for Implantation）」という名称の米国特許出願第10/174,349号、2002年9月6日出願の「移植に好適な生体適合性接着法および電子工学パッケージ（Biocompatible Bonding Method and Electronics Package Suitable for Implantation）」という名称の米国特許出願第10/236,396号、2004年4月6日出願の「側面が電磁コイルに取付けられた網膜補綴（Retinal Prosthesis with Side Mounted Inductive Coil）」という名称の米国特許出願第10/820,240号、2005年8月17日出願の「移植可能な医療装置のパッケージ（Package for an Implantable Medical Device）」という名称の米国特許出願第11/206,482号、2005年8月19日出願の「フレキシブル回路電極配列（Flexible Circuit Electrode Array）」という名称の米国特許出願第11/207,644号に関連しているが、これらに従属してはおらず、これら出願の全ては本件譲受人と同一譲受人に譲渡されており、ここに引例に挙げることにより本件の一部を成すものとする。
【０００４】
＜政府権利報告＞
本発明は、合衆国国立衛生研究所（National Institutes of Health）から授与された交付番号R24EY12893-01号の元で政府支援を受けて成し遂げられた。政府は本発明について或る種の権利を有している。
【背景技術】
【０００５】
西暦1755年、リロイ（LeRoy）が白内障が原因で盲目となった男性の眼窩の中にライデン瓶の放電を通したところ、患者は「炎が素早く下に走る」のを見た。以来ずっと、電気的に誘発される視覚に対する関心は高い。網膜細胞を電気刺激して電光の閃き、すなわち、眼内閃光を生じるという一般的概念は、かなり長い間、知れ渡ってきた。このような一般的原理に基づいて、視覚障害者を支援するための補綴を工夫しようという初期の試みの中に、患者の頭または瞼に電極を取付けることが含まれていた。このような初期の試みのうちの幾つかは何らかの限られた成功を収めたが、初期の補綴装置は大型で嵩張り、視覚障害者を真に支援するのに適切な擬似視力を生むことはできなかった。
【０００６】
1930年代前半、フォエルスター（Foerster）は一方の脳半球の露出した後頭極を電気刺激する効果を調査した。彼の発見では、後頭極先端の一点が刺激されると、患者は真正面の動かない光の小さな点（閃光）を認識した。その後、ブリンドリー（Brindley）とレヴィン（Lewin）（1968年）が人体の後頭（視覚）皮質の電気刺激を綿密に研究した。刺激パラメータを変動させることにより、これらの研究者らは生じた眼内閃光の位置を刺激された後頭皮質の特定領域に関連づけて詳細に記述した。このような実験が証明したのは次の事項である。すなわち、（１）眼内閃光の形状と位置は一貫している、（２）刺激パルスの持続時間を長くすると閃光が明るくなった、（３）間隔2.4 mm程度に近づけた互いに隣接し合う電極相互の間の相互作用は看破されなかった。
【０００７】
眼内外科手術技術が進歩するにつれて、網膜細胞の小グループに刺激を与え、また、個々の網膜細胞にさえ刺激を与えて、目それ自体の内部に移植された装置により合焦眼内閃光を発生させることができるようになってきた。これは、視覚障害者を支援する方法や装置を開発する新たな関心を引き起こした。より具体的に述べると、世界中で数百万人の人が冒されている色素性網膜炎や高齢による黄斑変性などの光受容体変性網膜疾患が原因で失明になった場合の視力回復を行おうとして、眼内網膜補綴装置の領域で多大な努力が払われてきた。
【０００８】
神経組織は補綴装置によって人工的に刺激を与えたり、活性化させたりすることができるが、このような装置はそこに設けられた電極により電流のパルスを流す。電流を流すことで、視覚神経膜に印加される電位が変動させられ、電流の流れが視覚神経活動潜在力を目覚めさせ、電流の流れは神経系における情報伝達の手段である。
【０００９】
このメカニズムに基づけば、補綴装置を介在させて神経系に中継される一連の電気パルスとして感覚情報を暗号化することによって、情報を神経系に入力することができる。このようにして、視力を含む人工知覚を供与することが可能となる。
【００１０】
神経組織刺激の１つの典型的適用例は失明のリハビリテーションに存する。或る形態の失明は網膜の光感覚変換器を選択喪失していることに関与している。しかしながら、これ以外の網膜神経は存続しており、内側（硝子体に向う方向）の網膜面（外網膜）に補綴電極装置を設置することにより、上述の態様で活性化させることができる。このような設置は機械的に安定していなければならず、装置電極と視覚神経との間の距離を最小限にしなければならないうえに、電界分布を制御しなければならず、更に、視覚神経の過度の圧迫を回避しなければならない。
【００１１】
1986年に、ブラーラ（Bullara）は神経に外科手術移植するための電極組立体の特許を得た（米国特許第4,573,481号）。マトリクスはシリコーン製で、イリジウム電極が埋設されていた。この組立体は神経の周辺に付着されて、神経を刺激する。
【００１２】
ドーソン（Dawson）およびラトケ（Radtke）は網膜神経節細胞層の直接電気刺激によって猫の網膜を刺激した。これらの実験者は２匹の猫の内側網膜層（すなわち、主として神経節細胞層）の上に、最初は９本の電極を設置し、次に、１４本の電極を設置した。彼らの実験から分かったのは、30マイクロアンペアから100マイクロアンペアの電流を使って網膜を電気刺激した結果、視覚皮質の反応があった。このような実験は針状の電極を使って、そのような電極を網膜の表面に刺し通して実施された（マイケルソンに交付された米国特許第4,628,933号を参照のこと）。
【００１３】
マイケルソンの933号特許の装置は、その表面に感光性装置の配列を有しており、これら感光性装置は装置の反対面に設置された複数の電極に接続されて、網膜を刺激する。これらの電極は「爪床」に類似している配列を形成するように配置されるが、網膜細胞を刺激するように網膜上に直接突き当たる導体を備えている。バイエルス（Byers）に交付された米国特許第4,837,049号は神経刺激用の釘状電極を記載している。釘状電極は各々が、より良好な電気接触を得るように神経組織を刺し通す。ノーマン（Norman）に交付された米国特許第5,215,088号は、皮質刺激用の釘状電極の配列を記載している。釘状電極は各々が、より良好な電気接触を得るように皮質組織を刺し通す。
【００１４】
網膜を電気刺激する眼内補綴装置を移植する技術は、網膜外科手術に網膜鋲を導入することで進歩した。デューク大学のアイ・センター（Eye Center）のド・ホアン（De Juan）らは、下層にある脈絡膜から脱落してしまった網膜を付着し直そうとして、網膜に網膜鋲を挿入した。例えば、イー・ド・ホアンら著のアメリカン眼科ジャーナル99号272頁の論文（1985年刊）を参照のこと。このような網膜鋲は生体適合性であって網膜、脈絡膜、鞏膜などに埋設されたまま、眼球の脈絡膜と後面を効果的にピン留めすることが実証されている。網膜鋲は、網膜電極配列を網膜に取付ける１つの方法である。ド・ホアンに交付された米国特許第5,109,844号は、視覚刺激を目的として網膜に押圧設置される平坦な電極配列を記載している。フマユーン（Humayun）に交付された米国特許第5,935,155号は、ド・ホアン特許に記載されている平坦な網膜電極配列と併用するための網膜補綴を記載している。
【００１５】
べラング（Berrang）に交付された米国特許出願第2003/0109903号は低プロファイルの皮下囲いを記載しており、特に、皮下に移植するための、セラミックの上に金属を重畳した密封パッケージを記載している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、体内に移植するための改良型密封パッケージである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の移植可能な装置は非導電性基板を備えており、かかる非導電性基板にはそこを通る複数の導電性ヴァイアが設けられている。回路はヴァイアの一部グループに接着されたフィリップチップである。また別な第２回路は、ヴァイアの別な一部グループに接着されたワイヤである。最終的に、被覆材が基板に接着されて、被覆材、基板、および、ヴァイアの３部材が密封パッケージを形成している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次の説明は、本発明を実施するために本件で思量される最良のモードについての説明である。この説明は、制限する意味合いで受取るべきではなく、本発明の一般的原理を説明するために提示されているにすぎない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲の各請求項を参照しながら判断されるべきである。
【００１９】
本発明は、体内に各種電子機器類を移植するための改良型の密封パッケージである。電子機器類が神経刺激やそれ以外の目的で体内に移植されるのは一般的になっている。この改良型パッケージはパッケージの微細化を斟酌したものであり、網膜を電気刺激する目的の網膜補綴またはそれ以外の視覚補綴で特に有用である。
【００２０】
図１は、好ましい網膜補綴の移植部を例示した斜視図である。フレキシブル回路１はフレキシブル回路電極配列１０を備えており、かかる電極配列は網膜鋲（図示せず）またはそれに類似している手段によって外網膜面に載置される。フレキシブル回路電極配列１０は、鞏膜の扁平領域を刺し通しているフレキシブル回路ケーブル１２によって電気接続されているとともに、鞏膜の外側に位置する電子機器パッケージ１４に電気接続されている。更に、電極配列の団扇状末尾部１５は成形シリコーンから形成され、電極配列ケーブル１２を成形体１８に装着することで、移植期間中に受ける何らかの応力を原因として生じる恐れのある損傷を緩和している。
【００２１】
電子機器パッケージ１４は二次誘電コイル１６に電気接続されている。二次誘電コイル１６は巻線から構成されているのが好ましい。これに代わる例として、二次誘導コイル１６はフレキシブル回路重合体のサンドイッチ状配置から構成されており、フレキシブル回路重合体の隣接する層と層の間に複数のワイヤ道が配置されている。電子機器パッケージ１４と二次誘導コイル１６は成形体１８によって一緒に保持されている。成形体１８は電子機器パッケージ１４と二次誘導コイル１６との端と端を突き合わせて保持している。この構成は、装置全体が鞏膜より上に隆起する高さを低減するので有利である。電子機器パッケージ（後述する）を成形体１８と一緒にして設計し、その成形体が二次誘導コイル１６と電子機器パッケージ１４との端と端を合わせた配向で保持するようにすることで、装置全体が鞏膜より上に出ている厚みすなわち高さを最小限に抑えている。このことは、自然な眼の動きを極力妨げないようにするのに重要となる。
【００２２】
成形体１８は縫合部タブ２０を備えているようにするとよい。成形体１８は帯２２を形成するように幅が狭くなっているが、この帯が鞏膜を包囲するとともに成形体１８、二次誘導コイル１６、および、電子機器パッケージ１４を適所に保持する。成形体１８、縫合部タブ２０、および、帯２２はシリコーンエラストマーから作成された一体品であるのが好ましい。シリコーンエラストマーは、通例の鞏膜の曲線に一致するように事前に湾曲させられた形状を呈して形成される。しかしながら、シリコーンは移植に適合するとともに個々の鞏膜の曲率の変動に追従するのに十分な可撓性を保つ。二次誘導コイル１６と成形体１８は楕円形であるのが好ましい。帯２２は、他の形状よりも楕円形の二次誘導コイル１６をより良好に支持することができる。
【００２３】
更に、鞏膜切開術からの治癒を容易にするスリーブまたは皮膜材５０を供与するのが有利である。例えばポリイミドのような重合体は、フレキシブル回路ケーブル１２とフレキシブル回路電極配列１０を形成するために使用することができるが、概ね非常に平滑であり、フレキシブル回路ケーブル１２と鞏膜組織とが強く接着するよう促すことはない。ポリエステル、コラーゲン、シリコーン、ゴアテックス、または、これらに類似している素材のスリーブまたは皮膜材であれば、鞏膜組織と接着し、治癒を促す。特に、多孔性素材により、鞏膜組織が成長して孔の中に入り込めるため、良好な接着を促すことができる。
【００２４】
移植片全体が鞏膜に装着され、鞏膜によって支持されることに留意するべきである。眼は絶えず動く。眼は景色を見るために動き、細かい振動運動をして鋭敏さを高めている。失明状態ではこのような動きは無用である場合ですら、失明してからも長い間、眼の運動は継続する場合が多い。装置を眼直筋の下に設置して、眼直筋と眼直筋の間の脂肪組織の領域に電子機器パッケージが設置された状態にすることにより、装置を疲労させたうえに最終的に損傷を与える恐れのある撓曲が眼の運動によって生じることは無くなる。
【００２５】
図２は、網膜補綴の移植部を例示し、特に、帯の団扇状末尾部２４を強調した側面図である。網膜補綴を移植する場合、帯２２を眼筋の下に通して鞏膜を包囲することが必要となる。二次誘導コイル１６と成形体１８は鞏膜側の横眼直筋の下で帯２２に追従しなければならない。網膜補綴の移植部は非常に精緻な造りである。成形体１８を裂断したり、二次誘導コイル１６の内部や電極配列ケーブル１２の内部のワイヤを破断するのは容易である。成形体１８が横眼直筋の下をなめらかに滑ることができるようにするために、成形体１８は電子機器パッケージ１４とは反対側の端部を成形して帯の団扇状末尾部２４を設けている。
【００２６】
図３を参照すると、密封電子機器パッケージ１４は、金属ケース壁６２に蝋付けされたセラミック基板６０から構成されているが、この金属ケース壁は金属蓋８４がレーザー溶接されることによって封がされる。壁６２の金属と金属蓋８４の金属とは生体適合性であればどのような金属でもよいが、具体例として、チタニウム、ニオビウム、イリジウム、パラジウム、これら金属の各種組合せなどが挙げられる。セラミック基板はアルミナであるのが好ましいが、これ以外の、例えばジルコニアのようなセラミックスであってもよい。セラミック基板６０には、薄膜技術を利用して、複数のヴァイア（図示せず）が生体適合性金属および生体適合性セラミック結合剤から設けられている。生体適合性金属および生体適合性セラミック結合剤はセラミックのペーストまたはセラミックのフリットにプラチナの薄片を混入させたものが好ましく、このセラミックは基板を製造するのに使われたのと同じセラミックである。ヴァイアの埋め込みが完了してから、基板６０は焼成され、更にラッピングにより或る厚みに仕上げられる。焼成過程によりセラミックはガラス質に変性して、基板のセラミックをペーストのセラミックと結合させ、密封接着部を形成する。薄膜金属被覆部６６がセラミック基板６０の内側面と外側面の両方に設けられ、ASIC（特定用途向け集積回路：Application Specific Integrated Circuit）チップ６４がセラミック基板６０の内側の薄膜金属被覆部６６に接着される。
【００２７】
内側の薄膜金属被覆部６６は金の層を含んでおり、ワイヤボンド法を利用して電気接続が行えるようにしている。内側の薄膜金属被覆部は２層から３層を含んでいるのが好ましく、最上位層は金の層であるのが好ましい。最上位層に隣接するセラミックの層はチタニウムまたはタンタルもしくはこれらの混合物、或いは、これらの合金である。その次の層はパラジウム層またはプラチナ層もしくはこれらの合金の層であるのが好ましい。このような金属は全て生体適合性である。好ましい金属被覆はチタニウム層、パラジウム層、および、金層を含んでいる。金が最上位層に好ましいのは、腐食耐性に富み、金ワイヤを使って低温溶接することができるからである。
【００２８】
外側の薄膜金属被覆部６６はチタニウム粘着層とプラチナ層を含んでおり、これはプラチナ電極配列通に接続するためのものである。プラチナの代用としてパラジウムを使ってもよいし、または、パラジウムとプラチナとの合金を使ってもよい。金と金のワイヤ接着が望ましい場合には、金の最上位層が適用される。
【００２９】
蝋付け接合部に生体適合性の蝋付け材を使うことで、真空炉でパッケージ壁６２はセラミック基板６０に蝋付けされる。蝋付け材はニッケルとチタニウムとの合金であるのが好ましい。蝋付け温度は約摂氏1000度である。よって、ヴァイアと薄膜金属被覆６６とはこの温度に耐えるように選択されていなければならない。また、電子機器類は蝋付け処理の後で取付けられねばならない。チップ６４は、熱圧縮フリップチップ技術を利用して、パッケージの内側に据付けられる。チップにはエポキシのアンダーフィルが塗布されており、熱が不対合であったことや振動が原因となって接続障害になるのを回避している。
【００３０】
図４および図５を参照すると、例えば、キャパシタ、ダイオード、抵抗器、インダクタ等の各種受動素子を具体例とする、チップ外部の電気構成部材７０が、チップ６４の背面に取付けられた積載基板７２の上に据付けられており、積載基板７２とセラミック基板６０との間の接続は金ワイヤ接着を利用して実施される。積載基板７２は非導電性エポキシを使ってチップ６４に取付けられており、受動素子７０は導電性エポキシを使って積載基板７２に取付けられている。
【００３１】
図６を参照すると、電子機器パッケージ１４は金属蓋８４によって封止されており、この蓋は、各種揮発物と水分とを除去するための真空焼結処理後にレーザー溶接を利用して取付けられる。金属蓋８４を真空焼結した後で尚且つレーザー溶接する前に、ゲッター（水分吸収性物質）が添加されるとよい。更に、金属蓋８４は、溶接過程で各種構成部材を保護するための金属突縁８６を備えており、良好な密封封鎖を確実にしている。パッケージ全体が密封状態に封入される。ヴァイアと蝋付け部とパッケージ全体の密封性は製造過程全体で一貫して検証される。円筒状パッケージは、移植時に低プロファイルを呈して眼に加わる衝撃を最小限に抑えるように設計されている。
【００３２】
移植片の二次誘導コイル１６は、外部ビデオプロセッサ（図示せず）と移植された装置との間に誘導結合を確立する手段になっているが、金ワイヤから構成されているのが好ましい。ワイヤはシリコーンの層で絶縁されている。二次誘導コイル１６は楕円形である。導電ワイヤは規定のピッチと規定の曲率形状で巻線にされ、電気的機能要件と外科手術上の制約の両方を満足させるよう図っている。二次誘導コイル１６はチップ６４の調整キャパシタと一緒に並列共振タンクを形成しており、この共振タンクは搬送波で同調されて出力とデータの両方を受信するようになっている。
【００３３】
図７を参照すると、フレキシブル回路１は複数のプラチナ導体９４を備えており、これら導体は生体適合性誘電重合体９６によって互いから絶縁状態にあるとともに外部環境からも絶縁されているが、かかる重合体はポリイミドであるのが好ましい。電極配列の一方端は露出した電極部位を含んでおり、これらの部位は網膜面１０の極めて近位に設置される。電極配列の他方端は接着パッド９２を有しており、これらパッドにより電子機器パッケージ１４との電気接続が行える。フリップチップのバンプ形成過程を利用して電子機器パッケージ１４がフレキシブル回路１に取付けられてから、エポキシのアンダーフィルが塗布される。フリップチップのバンプ形成過程では、接着パッド９２に導電性粘着剤が置かれた複数の隆起部と電子機器パッケージ１４に導電性粘着剤が置かれた複数の隆起部とが整列されるとともに溶融され、接着パッド９２と電子機器パッケージ１４との間の導電性接続部を設ける。熱圧縮接着術を利用して、二次誘導コイル１６専用リード７６がセラミック基板６０の上の金パッド７８に取付けられてから、エポキシで被覆される。電極配列ケーブル１２は組立て接合部にレーザー溶接されてから、エポキシのアンダーフィルが塗布される。二次誘導コイル１６と電極配列１０と電子機器パッケージ１４の接合部はシリコーンの重ね成形体９０で封入されるが、この重ね成形体は上記３部材を機械的に一緒に接続する。組立て時には、密封電子機器パッケージ１４は二次誘導コイルの端部から約3 mm離れた位置にある。
【００３４】
移植片装置は結膜の真下に移植されるため、結膜に炎症を引き起こしたり、結膜の中に侵食してしまうことさえある。移植片が結膜の中へ侵食することで肉体が感染し易くなる。結膜の炎症や侵食の可能性を減らすためにできる事が幾つかある。まず第１に、移植片の全体的な厚さを最小限に保つことが重要である。鞏膜の側面に電子機器パッケージ１４と二次誘導コイル１６の両方を取付けるのが有利であったとしても、電子機器パッケージ１４は二次誘導コイル１６よりも高い位置に、しかも、誘導コイルを覆うことがないように取付けられる。換言すると、二次誘導コイル１６の厚みと電子機器パッケージの厚みとは累加和になるべきではない。
【００３５】
移植装置と結膜との間に保護材を設置するのも有利である。これは、薄膜電極配列ケーブル１２が鞏膜を刺し通す鞏膜切開術では特に重要である。薄膜電極配列ケーブル１２は鞏膜を刺し通すのに網膜ではなく鞏膜の扁平部を貫かなければならない。よって、鞏膜切開部は、装置が結膜に最も近接するようにした地点である。保護材は、移植装置に取付けられた垂れとして設けられてもよいし、または、移植時に医者によって設置される別個の部材片として設けられてもよい。鞏膜切開部を覆うまた別な素材は、鞏膜切開部の治癒と封鎖とを促進する。好適な素材として、ダクロン（Dacron）、テフロン（登録商標）（Teflon、ポリテトラフルオロエチレンすなわちPTFE）、ゴアテックス（Goretex、ePTFE）、ツトプラスト（Tutoplast、無菌鞏膜）、メルシレン（Mersilene、ポリエステル）、または、シリコーンなどがある。
【００３６】
図８を参照すると、パッケージ１４は、金属被覆処理されたヴァイア６５と薄膜金属被覆部６６が設けられたセラミック基板６０を含んでいる。パッケージ１４は、蝋付け接合部６１によってセラミック基板６０に接続されている金属ケース壁６２を含んでいる。セラミック基板６０の上には、アンダーフィル６９が塗布される。アンダーフィル６０の上に、集積回路チップ６４が設置される。集積回路チップ６４の上に、セラミックのハイブリッド基板６８が設置される。セラミックのハイブリッド基板６８の上に、各種受動素子７０が設置される。ワイヤボンド６７はセラミック基板６０からセラミックのハイブリッド基板６８まで導通している。金属蓋８４はレーザー溶接された接合部６３によって金属ケース壁６２に接続されているが、これによりパッケージ１４が封鎖される。
【００３７】
図９は好ましい網膜補綴の移植部を例示した斜視図であるが、この補綴は図１に例示されている網膜補綴の代替例である。
【００３８】
電子機器パッケージ１４は二次誘電コイル１６に電気接続されている。二次誘電コイル１６は巻線から作成されているのが好ましい。これに代わる例として、二次誘導コイル１６はフレキシブル回路重合体のサンドイッチ状配置から構成されており、フレキシブル回路重合体の隣接する層と層の間に複数のワイヤ道が配置されている。電子機器パッケージ１４と二次誘導コイル１６は成形体１８によって一緒に保持されている。成形体１８は電子機器パッケージ１４と二次誘導コイル１６との端と端を突き合わせて保持している。二次誘導コイル１６は成形体１８の中では電子機器パッケージ１４の周囲に設置される。成形体１８は二次誘導コイル１６と電子機器パッケージ１４との端と端を合わせた配向で保持するようにすることで、装置全体が鞏膜より上に出ている厚みすなわち高さを最小限に抑えている。
【００３９】
従って、これまでに例示してきたのは、体内に移植するのに適した密封パッケージを製造する改良された方法である。本発明を特定の実施形態とそれらの応用例によって説明してきたが、本発明の真髄および範囲から逸脱せずに無数の修正と変更を上記実施形態とその応用例に施すことができるものと解釈するべきである。よって、添付の特許請求の範囲の範囲内で、本件に詳細に記載されているのとは異なる態様で本発明を実施することができるものと理解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】好ましい網膜補綴の移植部を例示した斜視図である。
【図２】好ましい網膜補綴の移植部の帯の団扇状末尾部を例示した側面図である。
【図３】一部が組立てられたパッケージの基板を例示した斜視図である。
【図４】ハイブリッド積載体がチップの頂面に置かれたのを例示した斜視図である。
【図５】一部が組立てられたパッケージの内部にハイブリッド積載体が設置されているのを例示した斜視図である。
【図６】パッケージの最上部に溶接されることになる蓋部材を例示した斜視図である。
【図７】完成したパッケージが電極配列に装着されているのを例示した図である。
【図８】パッケージの断面図である。
【図９】好ましい網膜補綴の移植部を例示した斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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