(57)【要約】  デバイスの回路基板内に埋め込まれた構成部品を有し、特に、様々な数及び／又は組み合わせのＤＣ遮断コンデンサ、ＥＭＩフィルタリングコンデンサ、及びＥＭＩフィルタリングインダクタのような電極電流経路に埋め込まれた構成部品を有する埋込可能刺激器デバイスのための改良された回路基板を開示する。これらの構成部品のうちの少なくとも一部を埋め込むことにより、改良された回路基板は、追加のＩＰＧ回路を受け入れることができ、又はより小さく作ることができ、これは、そのようなデバイス内の電極の数を増やす傾向を考えると有意である。好ましい実施形態では、少なくともフィルタリングコンデンサは、回路基板に埋め込まれ、一方でＤＣ遮断コンデンサは、ＩＰＧがサポートする電極の数と比較してＤＣ遮断コンデンサの数を減らすことなく従来通りに表面実装される。【選択図】図５Ａ
2016539727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋込可能刺激器デバイスであって、
患者の組織に接触するように構成された複数の電極と、
回路基板と、
各出力が電極電流経路を通じて前記電極のうちの１つに結合される複数の選択可能な出力のうちの１又は２以上に電流を供給するよう構成された電流分配回路と、
前記電極電流経路のうちの１つに各々が結合された複数の第１の構成部品と、
を含み、
前記第１の構成部品は、前記回路基板に埋め込まれている、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記電流分配回路は、前記回路基板の表面に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１の構成部品は、前記回路基板の表面上の少なくとも１つの区域の上又は下に埋め込まれ、
前記回路基板は、前記少なくとも１つの区域内で前記表面に結合された他の回路を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記他の回路は、コンデンサ、インダクタ、集積回路、又は前記電流分配回路のうちの１又は２以上を含むことを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記第１の構成部品は、前記回路基板内の少なくとも１つの空洞に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第１の構成部品は、前記回路基板内のある厚みを占め、
前記回路基板は、前記厚み内に導電層を含まない、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１の構成部品は、前記回路基板内のある厚みを占め、
前記回路基板は、前記厚み内に少なくとも１つの導電層を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１の構成部品は、前記回路基板の上面及び底面の下に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記第１の構成部品は、パッケージ化された構成部品を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
各第１の構成部品が、その電極電流経路の中で直列に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記第１の構成部品は、ＤＣ遮断コンデンサを含むことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１の構成部品は、電磁干渉フィルタリングインダクタを含むことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
各第１の構成部品が、その電極電流経路と基準電圧の間に並列に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記第１の構成部品は、電磁干渉フィルタリングコンデンサを含むことを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記電極電流経路のうちの１つに各々が結合された複数の第２の構成部品を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記第２の構成部品は、前記回路基板の表面に結合されていることを特徴とする請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記第１の構成部品は、前記回路基板の前記表面上の少なくとも１つの区域の上又は下に埋め込まれ、
前記第２の構成部品は、前記少なくとも１つの区域内で前記表面に結合されている、
ことを特徴とする請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記第１及び第２の構成部品は、コンデンサを含むことを特徴とする請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１９】
第１のコンデンサは、前記電極電流経路上の干渉を基準電位に結合し、
第２のコンデンサは、前記電極電流経路に沿ったＤＣ電流の注入を遮断する、
ことを特徴とする請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記複数の電極のうちの１つを含むケース電極として作動可能なケースを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記複数の電極のうちの１つを含まないケース電極として作動可能なケースを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項２２】
埋込可能刺激器デバイスであって、
患者の組織に接触するように構成された複数の電極と、
回路基板と、
各出力が電極電流経路を通じて前記電極のうちの１つに結合される複数の選択可能な出力のうちの１又は２以上に電流を供給するよう構成された電流分配回路と、
前記電極電流経路のうちの１つの中で各々が並列に結合された複数のＤＣ遮断コンデンサと、
前記電極電流経路のうちの１つと基準電位の間に各々が並列に結合された複数のフィルタリングコンデンサであって、前記ＤＣ遮断コンデンサ及びフィルタリングコンデンサが一緒に第１の構成部品を構成する前記フィルタリングコンデンサと、
を含み、
前記第１の構成部品のうちの１又は２以上が、前記回路基板に埋め込まれている、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２３】
前記電流分配回路は、前記回路基板の表面に結合されていることを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
埋め込まれた１又は２以上の前記第１の構成部品は、前記回路基板の表面上の少なくとも１つの区域の上又は下に埋め込まれ、
前記回路基板は、前記少なくとも１つの区域内の前記表面に結合された他の回路を含む、
ことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２５】
埋め込まれた１又は２以上の前記第１の構成部品は、前記回路基板内の少なくとも１つの空洞に埋め込まれていることを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２６】
埋め込まれた１又は２以上の前記第１の構成部品は、前記回路基板内のある厚みを占め、
前記回路基板は、前記厚み内に導電層を含まない、
ことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２７】
埋め込まれた１又は２以上の前記第１の構成部品は、前記回路基板内のある厚みを占め、
前記回路基板は、前記厚み内に少なくとも１つの導電層を含む、
ことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２８】
埋め込まれた１又は２以上の前記第１の構成部品は、前記回路基板の上面及び底面の下に埋め込まれていることを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２９】
埋め込まれた１又は２以上の前記第１の構成部品は、パッケージ化された構成部品を含むことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３０】
導電ケースを更に含み、
前記基準電位は、前記導電ケースの電圧を含まない、
ことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３１】
埋め込まれた１又は２以上の前記第１の構成部品は、前記ＤＣ遮断コンデンサのみを含むか、又は、前記フィルタリングコンデンサのみを含むことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記回路基板に埋め込まれない前記第１の構成部品の他のものが、該回路基板の表面に結合されていることを特徴とする請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記回路基板に埋め込まれない前記第１の構成部品の他のものが、埋め込まれた第１のコンデンサの上で該回路基板の前記表面に結合されていることを特徴とする請求項３２に記載のデバイス。
【請求項３４】
埋め込まれた前記第１の構成部品は、前記フィルタリングコンデンサを含み、
前記回路基板の前記表面に結合された前記第１の構成部品は、前記ＤＣ遮断コンデンサを含む、
ことを特徴とする請求項３２に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記第１の構成部品の全てが、前記回路基板に埋め込まれていることを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記電極電流経路のうちの１つに各々が直列に結合された複数のインダクタを更に含み、
前記ＤＣ遮断コンデンサ、前記フィルタリングコンデンサ、及び前記インダクタは、一緒に前記第１の構成部品を構成する、
ことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記フィルタリングコンデンサは、前記回路基板に埋め込まれ、
前記ＤＣ遮断コンデンサは、該回路基板の表面に実装されている、
ことを特徴とする請求項３６に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記フィルタリングコンデンサ及び前記インダクタは、前記回路基板に埋め込まれ、
前記ＤＣ遮断コンデンサは、該回路基板の表面に実装されている、
ことを特徴とする請求項３６に記載のデバイス。
【請求項３９】
前記複数の電極のうちの１つを含むケース電極として作動可能なケースを更に含むことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項４０】
前記複数の電極のうちの１つを含まないケース電極として作動可能なケースを更に含むことを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋込可能刺激器デバイスに関し、特に、ある一定の構成部品をデバイスの回路基板内に埋め込むことにより埋込可能刺激器内の回路のサイズを最小にすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
埋込可能刺激デバイスは、心不整脈を治療するペースメーカー、心細動を治療する除細動器、難聴を処置する蝸牛刺激器、盲目を処置する網膜刺激器、協働四肢運動を引き起こす筋肉刺激器、慢性疼痛を処置する脊髄刺激器、運動障害及び精神障害を治療する脳皮質及び脳深部刺激器、及び尿失禁、睡眠時無呼吸、肩亜脱臼などを治療する他の神経刺激器のような様々な生物学的疾患を治療するために電気刺激を神経及び組織に送出する。以下の説明は、一般に、米国特許第６，５１６，２２７号明細書に開示されたような「脊髄刺激（ＳＣＳ）」システム内の本発明の使用に着目することになる。しかし、本発明は、あらゆる埋込可能医療デバイスとの及びあらゆる埋込可能医療デバイスシステムにおける適用性を見出すことができる。
【０００３】
ＳＣＳシステムは、典型的に、図１Ａ及び図１Ｂの平面図及び断面図に示す「埋込可能パルス発生器（ＩＰＧ）」１０を含む。ＩＰＧ１０は、ＩＰＧが機能するために必要な回路及びバッテリ３６を保持する生体適合デバイスのケース３０を含む。ＩＰＧ１０は、電極アレイ１２を形成する１又は２以上の電極リード１４を通じて電極１６に結合される。電極１６は、患者の組織に接触するように構成され、かつ各電極１６に結合された個々のリードワイヤ２０も収納する可撓性本体１８上に担持される。リードワイヤ２０はまた、ＩＰＧ１０上のヘッダ２８に固定されたリードコネクタ２４に挿入可能である近接接点２２に結合され、このヘッダは、例えばエポキシを含むことができる。挿入された状態で、近接接点２２は、ヘッダ接点２６に接続し、それは、次に、ケースフィードスルー３２を通るフィードスルーピン３４によってケース３０内の回路に結合される。
【０００４】
図示したＩＰＧ１０には、２×２アレイのリードコネクタ２４を収容するヘッダ２８と共に、４本のリード１４の間で分けられた３２個のリード電極（Ｅ１−Ｅ３２）が存在する。しかし、ＩＰＧにおけるリード及び電極の数は、用途特有なので変えることができる。電極リード１４は、ＳＣＳ用途では、一般的に患者の脊髄内で硬膜に近接して埋め込まれ、４リードＩＰＧ１０を使用する際には、通常、これらのリードは、硬膜の左右の各々に対して２本に分けられる。近位電極２２は、ＩＰＧケース３０が埋め込まれる臀部などの遠位位置まで患者の組織を通り抜け、その点で、それらは、リードコネクタ２４に結合される。４リードＩＰＧ１０は、別の例において「脳深部刺激（ＤＢＳ）」に対しても使用することができる。刺激が必要な部位に直接埋め込むように設計された他のＩＰＧ例では、ＩＰＧは、リードなしとすることができ、患者の組織に接触するためにＩＰＧ本体上に現れる電極１６を代わりに有する。
【０００５】
図１Ｂの断面図で示すように、ＩＰＧ１０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）４０を含む。ＰＣＢ４０に電気的に結合されるのは、この例においては充電可能であるバッテリ３６と、ＰＣＢの上部及び底面に結合されたその他の回路５０ａ及び５０ｂと、外部コントローラ（図示せず）との無線通信のための通信コイル４２と、バッテリ３６を再充電するために外部充電器（図示せず）からの磁気充電場を無線で受ける充電コイル４４と、フィードスルーピン３４（接続は図示せず）とである。バッテリ３６が永続的であり、かつ再充電不能であれば、充電コイル４４は不要であろう。（コイル４２及びコイル４４、並びにそれらが通信する外部デバイスの作動に関する更なる詳細は、２０１４年８月２７日出願の米国特許出願出願番号第１４／４７０，８５４号明細書に見ることができる。）
【０００６】
図２Ａ及び図２Ｂは、ＩＰＧ１０に存在するその他の回路５０ａ及び５０ｂの一部を示し、特に図２Ａは、リード電極１６のいずれかに電流を確立するために用いられる電流分配回路を示すが、この電流は、単相又は多相電流パルスを含むことができる。この例では、電流分配回路は、いくつかの電流ソース（ＰＤＡＣ５２）及び電流シンク（ＮＤＡＣ５４）を含む。ＰＤＡＣ５２及びＮＤＡＣ５４は、望ましい振幅Ｉｏｕｔの電流パルスのそれぞれソース及びシンクになることが可能であるデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）を含み、この振幅は、デジタル制御信号（図示せず）に従って制御可能である場合がある。（「ＰＤＡＣ」及び「ＮＤＡＣ」は、それらが一般的にそれぞれＰチャネルおよびＮチャネルトランジスタでできていることからそのように呼ばれる。）１又は２以上のアクティブＰＤＡＣ５２又はＮＤＡＣ５４からのソース又はシンク電流は、同じくデジタル制御（図示せず）されたスイッチマトリクス５６Ｐ及び５６Ｎを通じて選択された電極１６に向けられる。この例の電流分配回路は、電極（Ｅｃａｓｅ３０）としての導電ケース３０の選択もサポートし、このケース電極３０は、よく知られるように典型的に単極刺激に対して選択されることに注意されたい。ＤＡＣ５２及び５４はまた、電圧源を含むこともできる。ソース構成部品（ＰＤＡＣ５２、マトリクス５６Ｐ）及びシンク構成部品（ＮＤＡＣ５４、マトリクス５６Ｎ）は、個々に電流分配回路としても考えることもできる。
【０００７】
ＤＡＣ５２及び５４とスイッチングマトリクスとを適正に制御すれば、電極１６のいずれかにアノード又はカソードの働きをさせることが可能になり、それにより電流が患者の組織Ｒに流れ、良好な治療効果を期待できる。ここに示す例では、ＰＤＡＣ５２2は、スイッチマトリクス５６Ｐを通じてアノード電極Ｅ１への振幅Ｉｏｕｔの電流のソースになるよう制御され、ＮＤＡＣ５４1は、スイッチングマトリクス５６Ｎを通じてカソード電極Ｅ２からの振幅Ｉｏｕｔの電流のシンクになるよう制御される。本開示において重要な詳細事項ではないが、特定の周波数及び持続時間の電流パルスを発するようにＤＡＣ５２及び５４をプログラムすることもできる。例えば、米国特許出願公開第２０１３／０２８９６６５号明細書に詳細に記載されているように、電流分配回路のための電力は、電源電圧Ｖ＋により供給される。１よりも多いアノード電極及び１よりも多いカソード電極を同時に選択することもでき、従って、２又は３以上の電極１６間に電流を流すことができる。
【０００８】
その他の電流分配回路もＩＰＧ１０に使用することができる。例えば、スイッチングマトリクス５６を使用しない例では、各電極Ｅｉは、例えば、米国特許第６，１８１，９６９号明細書に公開されたように専用のＰＤＡＣ５２ｉ及びＮＤＡＣ５４ｉを備えることができる。他の例では、米国特許出願公開第２００７／００３８２５０号明細書及び第２００７／０１００３９９号明細書に記述されたように、ＰＤＡＣ５２及びＮＤＡＣ５４は、これらＤＡＣの複数のものがスイッチングマトリクス５６により選択されて電流の総量を選択された電極に流すことにより、固定された振幅の電流を流すことができる。
【０００９】
ＤＡＣ５２及び５４とスイッチマトリクス５６とを含む図２Ａの電流分配回路の多くは、図２Ｂに示すように、「特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）」６０に統合することができる。図示した例では、ＡＳＩＣ６０は、１６個のリード電極１６とケース電極３０とをサポートする回路を収容する。３２電極ＩＰＧ１０の場合に、そのような２つのＡＳＩＣ６０ａ及び６０ｂが使用され、ケース電極３０は、ＡＳＩＣ６０ａ又は６０ｂのうちの一方のみにおいてアクティブ化され、実質的に３３電極デバイスを生成する。ＡＳＩＣ６０ａ及び６０ｂは、同一に製作することができ、かつ米国特許出願公開第２０１２／００９５５２９号明細書、第２０１２／００９２０３１号明細書、及び第２０１２／００９５５１９号明細書で開示されたように、それらのマスターとして作用するマイクロコントローラ集積回路６２（図３）によって制御される。ＡＳＩＣ６０ａ及び６０ｂはまた、バッテリ充電及び保護回路（チップをバッテリ３６及び充電コイル４４に接続するための）、遠隔測定回路（チップを遠隔測定コイル４２に接続するための）、様々な測定用回路などのようなＩＰＧ１０において有用な他の回路を収容することもできる。
【００１０】
図２Ａ及び図２Ｂに同じく示すのは、ＡＳＩＣ６０ａ／ｂに存在する電極ノードＥｉ（ａ）（つまり、電流分配回路の出力）と電極１６（Ｅｉ）の間の各電極電流経路６４に結合されたＤＣ遮断（阻止）コンデンサ７０（Ｃ（ｄｃ））である。ＤＣ遮断コンデンサ７０は、電極電流経路６４に直列に配置され、患者にＤＣ電流が流入するのを防ぐ安全対策として作用し、かつＩＰＧに一般的に使用されている。
【００１１】
効果的な治療のために電極１６に供給される一般的な電流の振幅（Ｉｏｕｔ）（ｍＡの程度）を仮定し、かつその電流が流れる際にＤＣ遮断コンデンサ７０にわたる大きい電圧の蓄積を防ぐ要望を仮定すると、ＤＣ遮断コンデンサ７０は、典型的に１から１０μＦの程度の相対的に大きなキャパシタンス値を有する。従って、ＤＣ遮断コンデンサ７０の物理的サイズは相対的に大きく、ＩＰＧ１０のケース３０内、特にＩＰＧのＰＣＢ４０上で相当のスペースを占める可能性がある。
【００１２】
これは、先に記述した３２電極ＩＰＧ１０に関する図３に示されており、それは、充電コイル４４が実装されたＰＣＢ４０の底面を示している。充電コイル４４内でＰＣＢ４０上に同じく実装されているのは、ＡＳＩＣ６０ａ及びＡＳＩＣ６０ｂ（それぞれ１６電極をサポートし、一方はケース電極３０をサポートする）、マスターマイクロコントローラ６２、及びＤＣ遮断コンデンサ７０である。当業者は認めるように、ＰＣＢ４０は、他の構成部品も同様に収容すると考えられるが、説明を簡潔にするため図示しない。ＤＣ遮断コンデンサ７０は、典型的な表面実装可能セラミックコンデンサを含み、その各々は、１２０×６０ミル（「１２０６」コンデンサとして当業技術で公知）、８０×５０ミル（「０８０５」コンデンサ）、又はより小さいフットプリント又は面積を有することができる。
【００１３】
まとめると、ＤＣ遮断コンデンサ７０は、ＰＣＢ４０の底面上の相対的に大きな区域７５を占め、これは、その面の全面積の３０％（典型的には１０ｃｍ2の程度）ほども大きい場合がある。これは、ＤＣ遮断コンデンサ７０が、ＰＣＢ４０のサイズを増大し、これが、埋込手術を容易にして患者快適性を促進するために可能な限り小さく保つことが好ましいケース３０及びＩＰＧ１０のサイズを増大するので不幸なことである。ＤＣ遮断コンデンサのサイズの問題は、患者によい細かい分解能とより複合的な刺激療法とを提供するためにＩＰＧにより多数の電極を備えたいという業界の要望により更に深刻化する。少なくともＤＣ遮断コンデンサ７０の一部をＰＣＢ４０の他の（上部）面に設置することは理論上可能であるが、常にオプションであるとは限らず、例えば、ＩＰＧ１０の例では、ＰＣＢ４０の上面は、図１Ｂに示すように、通信コイル４２、バッテリ３６、及びその他の表面実装回路５０ａによって既に完全に占有されている。
【００１４】
従来技術は、多重電極ＩＰＧ内の相対的に大きなＤＣ遮断コンデンサ７０の問題を認識してきた。しかし、この問題に対する公知の解決法は、使用されるＤＣ遮断コンデンサ７０の数を最小化することを求めている。例えば、米国特許第７，８８１，８０３号明細書では、ＩＰＧには単一ＤＣ遮断コンデンサのみしかなく、これによりＩＰＧの空間を節約し、従って、ＩＰＧ小型化を可能にしている。米国特許出願公開第２０１０／０２６８３０９号明細書も同様に、ＤＣ遮断コンデンサの数を減らし、つまりＩＰＧがサポートする電極の数よりも少なくしたＩＰＧを提案している。
【００１５】
しかし、従来技術が示唆するように、単純にＤＣ遮断コンデンサ７０の数を減らすことは、発明者には、問題に対処する十分な方法とは考えられない。ＩＰＧがサポートする電極の数と比較して除去するＤＣ遮断コンデンサ７０が多すぎる場合、困難が生じる可能性がある。ある一定の選択可能な電流経路は、安全上必要とされるＤＣ遮断コンデンサ７０を含まない場合があるので、アノード又はカソードとして作動可能な電極を自由に選択する機能が制限され、そのために治療が危険にさらされる可能性があり、この問題に対処するには、電流分配回路の追加の設計複雑性を試みなければならない。反対に、ＩＰＧ電極の数に比べて除去するＤＣ遮断コンデンサ７０の数が少なすぎれば、ＩＰＧのスペース節約が有意でなくなる場合がある。
【００１６】
ＩＰＧ内の構成部品サイズの問題は、ＩＰＧに追加構成部品を追加しようとする新しい動きの出現で更に深刻化する。例えば、米国特許出願公開第２０１４／０１５５９７０号明細書では、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、電極電流経路６４内に追加の電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタリングコンデンサ７１（Ｃ（ｆ））を使用することが教示されている。これらのフィルタリングコンデンサ７１は、電極ノードＥｉの各々と基準電圧（例えば、バッテリ３６の負極のような接地）との間で電極電流経路６４に並列に結合される。‘９７０公開で教示されたように、フィルタリングコンデンサ７１は、一般的に磁気共鳴映像（ＭＲＩ）機械に存在する周波数６４ＭＨｚ又は１２８ＭＨｚのようなリードワイヤ２０に結合されたＥＭＩを接地に分路し、かつＥＭＩが導電ケース３０に伝わらないよう妨害するのに有用である。これは、加熱を抑え、ＩＰＧ回路がダメージを受けること及び意図せずに患者を刺激することを防ぐのを助け、従って、ＭＲＩ手順を必要とする患者が使用するのにＩＰＧをより安全にする。図４Ａ及び図４Ｂでは図示しないが、‘９７０公開は、フィルタリングコンデンサ７１が、ＤＣ遮断コンデンサ７０の反対側、つまり、電流分配回路出力Ｅｉ（ａ）と接地の間に並列に結合することもできると教示している。
【００１７】
‘９７０公開で同じく議論されているのは、図４Ａに示すように、ＤＣ遮断コンデンサ７０と同様にリード電極電流経路６４に直列に配置できるＥＭＩフィルタリングインダクタ（Ｌｉ）の使用であり、このフィルタリングインダクタＬｉは、０．５から３．０μＨの値をとる。代わりに、図４Ｂのように、ケース３０の電極電流経路に５０から２００ｎＨの値をとる単一フィルタリングインダクタ（Ｌｃａｓｅ）を配置することもできる。
【００１８】
‘９７０公開は、一般的に数ｎＦの範囲の値を有するフィルタリングコンデンサ７１を開示しており、それは、ＤＣ遮断コンデンサ７０と比較した時にキャパシタンスとサイズの両方においてより小さいと本発明者は認識している。例えば、フィルタリングコンデンサ７１は、０８０５、０６０３、又は０４０２の表面実装可能コンデンサとしてＩＰＧ１０に実施できると本発明者は認識している。それにもかかわらず、フィルタリングコンデンサ７１がＩＰＧ１０に組み込まれる場合、そうした構成部品のためのスペースをＩＰＧ１０のＰＣＢ４０上のどこかに見つけなければならないが、先に触れたように、そうしたスペースはすでに不足している。フィルタリングインダクタ７２が、ＩＰＧ１０内に、特にリード電極電流経路（図４ＡのＬｉ）の各々に追加で組み込まれる場合、ＩＰＧにはより広いスペースが必要となるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】米国特許第６，５１６，２２７号明細書
【特許文献２】米国特許出願出願番号第１４／４７０，８５４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１３／０２８９６６５号明細書
【特許文献４】米国特許第６，１８１，９６９号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／００３８２５０号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００７／０１００３９９号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１２／００９５５２９号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２０１２／００９２０３１号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２０１２／００９５５１９号明細書
【特許文献１０】米国特許第７，８８１，８０３号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２０１０／０２６８３０９号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０１４／０１５５９７０号明細書
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｃｃｏｍｐ．Ｃｏｍ／ｃａｔａｌｏｇ／ｎｆｐ．ｐｄｆ
【非特許文献２】“Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｒａｍｐｉｎｇ  Ｕｐ  Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ＳｉＰ，”ＪＩＳＳＯ  Ｅｕｒｏｐｉａｎ  Ｃｏｕｎｃｉｌ  Ｓｅｍｉｎａｒ，Ｎｕｒｎｂｅｒｇ，ＤＥ，ｐｇ１６（Ｍａｙ  ２０１１）
【非特許文献３】Ｈ．Ｈａｉｄｉｎｇｅｒ“Ｃｏｓｔ  Ｄｒｉｖｅｒ  ｆｏｒ  ＰＣＢ  ｗｉｔｈ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”ｐｇ．１８−１９，ＡＴ＆Ｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｆｏｒｕｍ（２０１３）
【非特許文献４】Ｍ．Ｌｅｉｔｇｅｂ“２．５Ｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ”４，２２−２９ｐ，ＡＴ＆Ｓ（Ｆｅｂ．２８，２０１３）
【非特許文献５】Ｍ．Ｌｅｉｔｇｅｂ“Ｍｏｄｕｌａｒｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓｋｏｎｚｅｐｔｅ：Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｓｉｅｒｕｎｇ  ＆  Ｆｕｎｋｔｉｏｎａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  Ｄａｒｓｔｅｌｌｕｎｇ  ｄｅｒ  Ｖｏｒｔｅｉｌｅ  ＆  ｄｅｒ  Ｕｍｇｅｓｅｔｚｔｅｎ  Ｐｒｏｄｕｋｔｉｄｅｅｎ”１６−１７ｐ，ＡＴ＆Ｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｆｏｒｕｍ（Ｏｃｔ．９，２０１３）
【非特許文献６】“３Ｍ  Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ（ＥＣＭ）”３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（２０１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
従って、これらの様々な電極電流経路構成部品を好ましくは患者治療に対して安全に選択できる電極という観点からＩＰＧ柔軟性に影響しない方法で受け入れるのに必要な解決策が必要である。本開示では、このような解決策を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】従来技術による埋込可能医療デバイス、具体的には、いくつかの電極を備えた埋込可能パルス発生器（ＩＰＧ）を示す図である。
【図１Ｂ】従来技術による埋込可能医療デバイス、具体的には、いくつかの電極を備えた埋込可能パルス発生器（ＩＰＧ）を示す図である。
【図２Ａ】従来技術による電極電流経路内のＤＣ遮断コンデンサの使用を含むＩＰＧの電流分配回路を示す図である。
【図２Ｂ】従来技術による電極電流経路内のＤＣ遮断コンデンサの使用を含むＩＰＧの電流分配回路を示す。
【図３】従来技術によるＤＣ遮断コンデンサを含むＩＰＧのプリント回路基板を示す図である。
【図４Ａ】従来技術によるフィルタリングコンデンサ及びフィルタリングインダクタを電極電流経路に含んだ状態を示す図である。
【図４Ｂ】従来技術によるフィルタリングコンデンサ及びフィルタリングインダクタを電極電流経路に含んだ状態を示す図である。
【図５Ａ】本発明の例によるＰＣＢに電極電流経路内の様々な構成部品を埋込んだＩＰＧのための改良ＰＣＢの例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の例によるＰＣＢに電極電流経路内の様々な構成部品を埋込んだＩＰＧのための改良ＰＣＢの例を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の例によるＰＣＢに電極電流経路内の様々な構成部品を埋込んだＩＰＧのための改良ＰＣＢの例を示す図である。
【図６】本発明の例によるＩＰＧのための改良ＰＣＢに埋め込まれた構成部品の一般化した断面図である。
【図７Ａ】本発明の例によるＩＰＧのためのＰＣＢに構成部品を埋め込むことのできる製作方法を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の例によるＩＰＧのためのＰＣＢに構成部品を埋め込むことのできる製作方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図５Ａは、ＩＰＧ１０のようなＩＰＧに使用する改良されたプリント回路基板（ＰＣＢ）１４０を示す。ＰＣＢ１４０は、図３で先に示したＰＣＢ１４０と同様のもので、底面には、ＡＳＩＣ６０ａ及び６０ｂ、マイクロコントローラ６２、及び充電コイル４４を含む。しかし、ＤＣ遮断コンデンサ７０、フィルタコンデンサ７１、及び／又はフィルタリングインダクタ７２（図４Ａ及び図４Ｂ）といった電極電流経路６４の中の電流分配回路（例えば、ＡＳＩＣ６０ａ／ｂ）の出力Ｅｉ（ａ）と電極Ｅｉ及びＥｃａｓｅ（１６ｉ，３０）との間の１又は２以上の構成部品は、ここではＰＣＢ１４０の内層に埋め込まれており（２００）、そのため破線で示されている。
【００２４】
図示したように、埋め込み構成部品２００は、先に記述した「ＸＸＹＹ」型パッケージのコンデンサ及びインダクタ構成部品のような従来通りにＰＣＢ１４０に表面実装可能な個別構成部品を含み、構成部品本体２０１及び半田付け可能な端子２０２を備える。しかし、これは必ずしも必要ではなく、ＰＣＢ１４０に埋め込まれた構成部品２００の詳細な構造は異なっていてもよい。
【００２５】
図５Ａに示す例では、埋め込み構成部品２００は、先に論じたＤＣ遮断コンデンサ（７０）を含むが、ここでは、埋め込まれたという性質を反映して、新しい番号１７０をつける。埋め込まれたＤＣ遮断コンデンサ１７０は、もはやＰＣＢ１４０（図３のＰＣＢ４０と比較）の底面の区域７５を占めておらず、他の構成部品１０２が、この区域７５内でＰＣＢ１４０に結合することが可能である。こうした他の構成部品１０２には、ＩＰＧ１０の他の場所から移動してきた回路、例えば、通常ＰＣＢの上面又は底面に存在する回路５０ａ又は５０ｂ（図１Ｂ）、マイクロコントローラ６２、ＡＳＩＣ６０ａ及び６０ｂのどちらか片方又は両方等を含むことができる。また、区域７５には、追加のＤＣ遮断コンデンサを組み込むこともでき、これによりＩＰＧ１０がサポート可能な電極の数を２倍（例えば、３２から６４）にすることが可能である。図示していないが、こうした区域７５内の表面実装追加ＤＣ遮断コンデンサは、埋め込まれたＤＣ遮断コンデンサ１７０の上に直接重ねることが可能である。
【００２６】
また、従来のＩＰＧには使用されていないが、区域７５に空きができたために追加が望まれる他の回路、例えば、図４Ａ及び図４Ｂのフィルタリングコンデンサ７１又はフィルタリングインダクタ７２のようなＩＰＧの機能の追加又は拡張を促進する回路を区域７５に組み込むこともできる。図５Ａでは、全てのＤＣ遮断コンデンサがＰＣＢ１４０に埋め込まれているが、これは必ずしも必要ではない。例えば、半分（例えば、１６）を埋め込み（１７０）、もう半分を従来通りに表面実装（図３の７０）することが可能である。
【００２７】
図５Ａに示したように、ＤＣ遮断コンデンサ１７０は、ＰＣＢ１４０において、ＰＣＢ４０の底面の先に示した位置（図３）の下に埋め込まれる。しかし、この配置は必ずしも必要ではなく、ＤＣ遮断コンデンサ又は後に論じる他の埋め込み構成部品２００は、ＰＣＢのどこにでも、あるいは隣接していない他の領域にも埋め込むことができる。区域７５は、埋め込み構成部品２００がどこに配置されていても、元の位置に関係なく、埋め込み構成部品２００の上及び／又は下にＰＣＢ１４０の表面を形成する。
【００２８】
区域７５が、ＩＰＧ１０への他の回路の追加に使用されない場合、既存のＩＰＧの構成部品を区域７５に移動すれば、ＰＣＢ１４０をＰＣＢ４０（図３）と比較して小型にでき、患者をより楽にし、移植の問題を和らげることができる。サイズの縮小にもかかわらず、ＤＣ遮断コンデンサ１７０は、ＩＰＧ１０がサポートする各電極１６の電極電流経路６４に直列に配置されており、先に触れたようにＤＣ電流が患者に流入するのを防ぎ、患者の安全を守る。ＤＣ遮断コンデンサ１７０が、選択可能な各電極１６に配置されるために、電極１６は、選択された電極電流経路６４からのＤＣ電流の流入と関係なく、また、図２Ａ及び図２Ｂに図示したような状態を依然として残して、ＩＰＧ１０の電流分配回路を複雑化することなく、アノード又はカソードとして自由に選択することができる。先に触れたように、従来技術の省スペース技術は、ＩＰＧがサポートする電極とＤＣ遮断コンデンサとを１対１で対応させることを提案せず、代わりに、ＩＰＧの電極の数に対して、ＤＣ電流コンデンサの数を減らしている。
【００２９】
図５Ｂ及び図５Ｃは、他の構成部品２００をＰＣＢ１４０内の電極電流経路６４に埋込んだ代替案を示している。図５Ｂに示す例では、埋め込み構成部品２００は、先に論じた‘９７０公開のＥＭＩフィルタリングコンデンサ（図４Ａ及び図４Ｂの７１）を含むが、埋め込まれた性質を反映して、このコンデンサには新しい番号１７１をつける。ＤＣ遮断コンデンサ７０は、ＰＣＢ１４０に表面実装され、又は区域７５内の図３で先に示したのと同じ位置を占める。この例では、ＩＰＧ１０には、‘９７０公開で言及されたような追加ＭＲＩフィルタリングコンデンサが配置されているが（図４Ａ及び図４Ｂ）、ＰＣＢ１４０のサイズが、元の設計４０（図３）と比較して大きくなることはなく、ＰＣＢ上のデバイスのレイアウト及び位置を大きく変更する必要もない。これは、利便性と、従来のＰＣＢ４０の設計を大きく変更しないことから特に好ましい。
【００３０】
また、図５の例が好ましいのは、発明者が認識するように、フィルタリングコンデンサのキャパシタンス値及びサイズが、ＤＣ遮断コンデンサ７０よりも小さいためである。例えば、ＤＣ遮断コンデンサが、１２０６又は０８０５コンデンサを含むことができるのに対して、フィルタリングコンデンサは、より小さく０８０５、０６０３、又は０４０２コンデンサを含むことができ、サイズが小さいことからより簡単に埋め込むことができる。図５Ｂに示すように、埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１は、一般的にそれぞれの結合するＤＣ遮断コンデンサ７０の下に配置され、これによりＤＣ遮断コンデンサ７０とフィルタリングコンデンサ１７１を電極電流経路６４に結合するＰＣＢ１４０の経路指定が容易になる。しかし、これは必ずしも必要ではなく、表面実装ＤＣ遮断コンデンサ７０に関連する埋め込みフィルタリングコンデンサの特定の配置は、変えることができる。フィルタリングコンデンサを全てＰＣＢ１４０に埋め込む必要はなく、一部を従来通りに表面実装することもできる。埋め込み構成部品２００を伴うＰＣＢ１４０内の経路指定については、後に論じる。
【００３１】
図５Ｃは、図５Ｂを一歩進めたものであり、フィルタリングインダクタが、埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１と共に、埋め込み構成部品２００として（新番号１７２がつけられている）各リード電極電流経路６４（図４Ａの７２）に更に含まれている。図示したように、各埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１ｉ及び埋め込みフィルタリングインダクタ１７２ｉは、ＤＣ遮断コンデンサ７０ｉを含む電極電流経路回路６４を達成するために、ＰＣＢ１４０内で内部ＰＣＢ接点２０３に結合する。内部ＰＣＢ接点２０３は、この後に論じるＰＣＢ１４０の導電層（Ｃｕｉ）に生じる。他の回路ノードへの結合は、ＰＣＢ１４０内の経路指定によって達成され、後に説明するようにかつ当業者ならば理解するように、異なる導電層間の導電ビア１０６、１０８（図７Ａ、図７Ｂ）を含むことができる。
【００３２】
図５Ｃの例では、埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１及び埋め込みフィルタリングインダクタ１７２は、ＤＣ遮断コンデンサの４分の１の面積（周囲の長さが２分の１）、例えば、「１２０６」のＤＣ遮断コンデンサと、「０６０３」の埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１及びフィルタリングインダクタ１７２とである。ＥＭＩフィルタに適切なインダクタンス値の「０６０３」の表面実装インダクタは、ニューヨーク州メルヴィルのＮＩＣ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎで販売されている。ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｃｃｏｍｐ．Ｃｏｍ／ｃａｔａｌｏｇ／ｎｆｐ．ｐｄｆを参照されたい。従って、埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１及び埋め込みフィルタリングインダクタ１７２は、それ自体が結合する表面実装ＤＣ遮断コンデンサ７０の下に、ＤＣ遮断コンデンサ７０の位置を従来のＰＣＢ４０（図３）における区域７５内の表面実装位置から変える必要なく配置できる。しかし、こうした従来の配置もまた、必ずしも必要ではない。また、埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１及びフィルタリングインダクタ１７２のサイズが等しい必要もなく、それらのデバイスが、それらの表面実装ＤＣ遮断コンデンサの下に位置する必要もない。埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１及びフィルタリングインダクタ１７２を従来通りそれらが関連付けられたＤＣ遮断コンデンサ７０の下に一般的に配置するか、又はＤＣ遮断コンデンサと無関係に配置するという他のレイアウト案は妥当である。フィルタリングインダクタ１７２を全てＰＣＢ１４０に埋め込む必要はなく、一部を従来通りに表面実装することが可能である。
【００３３】
図５Ａ及び図５Ｃで示した具体的な非限定例にもかかわらず、電極電流経路６４の構成部品、例えば、ＤＣ遮断コンデンサ（Ｃｉ（ｄｃ））、フィルタリングコンデンサ（Ｃｉ（ｆ））、及び／又はフィルタリングインダクタ（Ｌｉ（ｆ））の他の組み合わせは、ＰＣＢ１４０に埋め込むか２００、又は表面実装することができる。例えば、ＤＣ遮断コンデンサを埋め込み、フィルタリングコンデンサを表面実装することができる。フィルタリングコンデンサが埋め込まれていても、代わりにフィルタリングインダクタを表面実装することができる。これらの構成部品７０、７１、及び７２（図４Ａ及び４Ｂ）の一部又は全てを埋め込むことができる。つまり、どのような組み合わせ又は数であっても、これらの構成部品は、ＰＣＢ１４０に埋め込むことができ、残り（ある場合）は、ＰＣＢ１４０の区域７５又は他の場所に表面実装したままに残すことができると考えられる。
【００３４】
ＰＣＢに構成部品２００を埋め込む方法は知られており、それらの技術の一部を図７Ａ及び７Ｂを用いて後に論じる。これらの図に移る前に、ＰＣＢ１４０の埋め込み構成部品２００ｉの一般的な図を図６の立面図に示す。図６の立面図は、埋め込みＤＣ遮断コンデンサ１７０ｉ、埋め込みフィルタリングコンデンサ１７１ｉ、埋め込みフィルタリングインダクタ１７２ｉ、又は電極電流経路６４内であってもなくても、その他のＩＰＧの構成部品を含むことができる。図示した通り、埋め込み構成部品２００ｉは、構成部品（例えば、１０２）が従来結合されていたＰＣＢ１４０の上面１４０ａと底面１４０ｂの下に完全に引っ込んでいる。
【００３５】
図示した通り、構成部品端子２０２は、ＰＣＢ１４０の底面１４０ｂに近接するパターン化された銅の導電層Ｃｕ２に内部ＰＣＢ接点２０３（図５Ｃ）で接続する。ＰＣＢ１４０の上面１４０ａの他の構成部品（例えば、１０２）は、上面の半田マスク層ＳＭａに形成された外部ＰＣＢ接点１０４で導電層Ｃｕ１に接続する。（後の例で図示するように、ＰＣＢ１４０は、２よりも多い導電層を収容することができる。）説明を簡潔にするために図示しないが、他の構成部品１０２も同様に、底面の半田マスク層ＳＭｂに形成される外部ＰＣＢ接点１０４でＰＣＢ１４０の底面１４０ｂの導電層Ｃｕ２に接続することができる。従って、このような他の構成部品１０２は、区域７５の中又は外、埋め込み構成部品２００の上又は下に配置することができる。構成部品１０２は、単にＰＣＢ１４０に表面実装可能である必要はなく、代わりにＰＣＢ１４０が、そうした構成部品からのリードを受け取るために貫通孔技術を採用することもできる。導電ビア１０６は、ＰＣＢの経路指定を補助するために導電層Ｃｕ１及び導電層Ｃｕ２に接続している状態で示されている。
【００３６】
図７Ａ及び図７Ｂは、ＰＣＢ１４０の配置及び構成部品２００をＰＣＢ１４０に埋め込む方法に関して詳細を示している。これらの図示された構造の例は、いくつかの点、特に導電層（Ｃｕｉ）が、埋め込み構成部品２００で占められたＰＣＢ１４０の厚み１８０を占めることができるかに関して異なる。それとは関係なく、導電層は、区域７５内の埋め込み構成部品２００の上又は下のＰＣＢ層を占めることができ、従って表面に回路を追加することが可能になる。
【００３７】
図７Ａでは、ＰＣＢ１４０には、ＰＣＢの高さの埋め込み構成部品の厚み１８０で占められる部分に導電層が存在しない。図７ＡのＰＣＢ１４０の製作技術は、“Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｒａｍｐｉｎｇ  Ｕｐ  Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ＳｉＰ，”ＪＩＳＳＯ  Ｅｕｒｏｐｉａｎ  Ｃｏｕｎｃｉｌ  Ｓｅｍｉｎａｒ，Ｎｕｒｎｂｅｒｇ，ＤＥ，ｐｇ１６（Ｍａｙ  ２０１１）、及びＨ．Ｈａｉｄｉｎｇｅｒ“Ｃｏｓｔ  Ｄｒｉｖｅｒ  ｆｏｒ  ＰＣＢ  ｗｉｔｈ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”ｐｇ．１８−１９，ＡＴ＆Ｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｆｏｒｕｍ（２０１３）で一般的に示されており、そのため短く触れるのみとする。
【００３８】
工程は、銅板（図の例ではＣｕ３）が上に配置された基板（図示せず）を使用することで始まる。接着剤（図示せず）が、Ｃｕ３層の構成部品２００の位置に印刷され、そこへ構成部品２００が接着される。誘電積層体層（Ｌ２−Ｌｊ）は、接着された構成部品２００が通り抜ける箇所に穴があいた状態であらかじめ形成される。更に、穴があいていない最後の積層体層Ｌ１が、上面に配置される。積層体層の数及び厚みは、埋め込み構成部品２００の厚み及びＰＣＢの他の設計規則によって決まる。
【００３９】
次に、銅板（図の例ではＣｕ２）を上に配置した他の基板（図示せず）を裏返して積層体Ｌ１の上に配置する。その結果できたスタックは、積層体層が流動して構成部品２００を取り囲むように、また他の点では、スタックの様々な層が互いに強固に接着するように高温で加圧される。この時点で、スタックは、まだパターン化されていない導電層Ｃｕ２及びＣｕ３によってその上面及び底面で境界付けられる。
【００４０】
次に、機械でこの構造体を通してビア１０６の予定位置に穴をあける。更に、構成部品端子２０２が露出するように、ＵＶレーザーを使用して底面のＣｕ３層及び図示されていない接着剤に穴をあける。結果できた穴をＣＯ2レーザーでデスミアした後、結果できた構造体を更にマスク及びメッキしてビア１０６を形成し、構成部品端子２０２と導電層Ｃｕ３とを結合（１１０）して、先に触れた内部ＰＣＢ接点２０３（図５Ｃ）を形成する。（図示していないが、得られるビア１６は中空であってもよい。）結果できた構造体に残った接着剤は、全てＰＣＢの製作工程で溶解させることができ、ＰＣＢの性能には影響しない。
【００４１】
その後、残った構造体は、一般的なＰＣＢ形成技術により加工でき、これにより、更に導電層を積み重ねてＰＣＢ１４０の製作工程を完了させる。例えば、導電層Ｃｕ２及びＣｕ３は、必要に応じてビア１０８その他を含む追加の誘電体層Ｄ１及びＤ２と共に要望通りにパターン化することができる。従って、ＰＣＢ１４０は、必要な限りの又は可能な限りの導電層を厚み１８０の外側、区域７５の埋め込み構成部品２００の上及び下に含むことができる。当業者は理解するであろうが、各誘電体層（Ｌｉ及びＤｉ）の構成は様々であるが、一般的には、ＦＲ４、プリプレグ等のようにＰＣＢ材料として知られるものからなる。積層体層Ｌｉが、構成部品２００を封じ込めるために流動するように設計することができるのに対して、他の従来通りの誘電体層Ｄｉは、低流動性又は非流動性の材料からなる場合がある。
【００４２】
図７Ｂは、１又は２以上の空洞１００をＰＣＢ１４０にあける技術を採用しているが、この技術については、Ｍ．Ｌｅｉｔｇｅｂ“２．５Ｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ”ｐ．４，２２−２９，ＡＴ＆Ｓ（Ｆｅｂ．２８，２０１３）、及びＭ．Ｌｅｉｔｇｅｂ“Ｍｏｄｕｌａｒｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓｋｏｎｚｅｐｔｅ：Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｓｉｅｒｕｎｇ  ＆  Ｆｕｎｋｔｉｏｎａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  Ｄａｒｓｔｅｌｌｕｎｇ  ｄｅｒ  Ｖｏｒｔｅｉｌｅ  ＆  ｄｅｒ  Ｕｍｇｅｓｅｔｚｔｅｎ  Ｐｒｏｄｕｋｔｉｄｅｅｎ”ｐ．１６−１７，ＡＴ＆Ｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｆｏｒｕｍ（Ｏｃｔ．９，２０１３）で説明されているために、短く触れるのみとする。図７Ｂでは、導電層（例えば、Ｃｕ２からＣｕ６）は、区域７５の内側又は外側だけでなく、ＰＣＢ１４０の構成部品の厚み１８０が占めているＰＣＢの高さにも存在できる。このような場合、図７ＡのＰＣＢ製作工程と比較して、ＰＣＢの経路指定は、一般的に容易になり、この図７Ｂでは、ＰＣＢ１４０をより小さくできる。
【００４３】
ＰＣＢ製作は、従来的には、１つ又は複数の空洞１００の底を含む導電層（図の例では、Ｃｕ７層）が下層の上に形成及びパターン化されるサブアセンブリから開始することができる。（下層の誘電体層Ｄ７及び導電層Ｃｕ８が図示されているが、これは単なる一例であり、他の誘電／導電層がこのサブアセンブリに存在してもよい。）剥離層１１２は、一般に１つ又は複数の空洞１００に必要な位置に対応するＣｕ７上にパターン化される。
【００４４】
追加の誘電体及びパターン化された導電層（例えば、Ｄ２からＤ６；Ｃｕ２からＣｕ６）は、従来通りに、必要な空洞１００の厚さに積み重ねられる。パターン化された導電層は、予定される空洞１００に対応する位置にはないことが望ましく、また、埋め込み構成部品２００が一般的に配置されることになる区域７５の全体になくてもよいということに留意されたい。
【００４５】
必要な１つ又は複数の空洞１００の周囲の周りの上面（例えば、Ｃｕ２）を貫通して剥離層１１２に達するまで切る（１１４）には、レーザーが使用される。例えば、溶剤にさらされることで、剥離層１１２が溶解し、従って１つ又は複数の空洞１００内の層（Ｄ２−Ｄ６）をキャップ又はプラグとして取り除くことが可能になる。ここで、埋め込み構成部品２００が、空洞１００に配置され、空洞の底のすでにパターン化された下層の導電層（つまりＣｕ７）に結合（例えば、超音波接合）できるようになり、従って内部ＰＣＢ接点２０３（図５Ｃ）が確立される。構成部品２００は、ＰＣＢ１４０のそれぞれの空洞１００に別々に埋め込むことができ、また、１又は２以上の空洞に埋め込むこともできるということに留意されたい。その後、空洞１００及び埋め込み構成部品２００を密閉するために誘電体層（例えば、Ｄ１）が上面に接着される。必要ならば、空洞１００は、後の層で塞がれる前に、エポキシ樹脂などの誘電体で満たすことができる。残った構造体は、一般的なＰＣＢ形成技術により加工でき、これにより、更に導電層を上面及び底面に積み重ねてＰＣＢ１４０の製作工程を完了させる。
【００４６】
ＰＣＢ１４０に構成部品を埋め込むには、添付した情報開示陳述書の参照リストに見られるような他の技術も使用される。
【００４７】
本発明者は、ＰＣＢの埋込構成部品が、ここで図示される個別コンデンサ又はインダクタのようなパッケージ化された構成部品を含む必要はないと理解している。例えば、埋め込みＰＣＢコンデンサ構成部品は、ＰＣＢ自体の特定の誘電体層の使用に起因する場合がある。この点から、ＰＣＢの構成部品製作者は、この用途に関して、銅箔に挟まれたセラミック充填エポキシ樹脂のような材料を提案している。例えば、“３Ｍ  Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ（ＥＣＭ）”３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（２０１３）を参照されたい。現在、ＩＰＧの用途によっては、そうした材料のキャパシタンス（例えば、３．１ｎＦ／ｃｍ2）は、埋め込みＤＣ遮断コンデンサ１７０又はフィルタリングコンデンサ１７１を形成するには小さすぎるかもしれない。しかし、技術が進歩するにつれ、このようなＰＣＢに埋め込む材料は、より幅広いＩＰＧの用途に適するようになるであろう。埋め込みフィルタリングインダクタ１７２と同様に有用な埋め込みＰＣＢインダクタ構成部品は、ビア１０８で結合される層と共に、ＰＣＢ１４０の各導電層を製作する工程に起因する場合がある。実際に、遠隔測定コイル４２又は充電コイル４４のうちの１又は２以上もこの方法でＰＣＢ１４０に埋め込むことができる。
【００４８】
ＩＰＧのＰＣＢ内の電極電流経路に構成部品を埋め込むことは、構成部品の数が多く、面積が大きい場合にのみ有益だと考えられる一方、本発明者は、電極電流経路の外側であろうと内側であろうと、レジスタ、様々な集積回路（例えば、マイクロコントローラ６２、ＡＳＩＣ６０ａ及び６０ｂのいずれか又は両方など）、加速度計、Ｒｅｅｄ磁場センサ、温度センサ、他の用途のコンデンサ及びインダクタなどのＩＰＧのＰＣＢ表面に一般的に実装可能な他の構成部品も埋め込むことができると認識している。このように、埋め込み構成部品２００は、単純な２端子、電力源なし、受動型、線形コンデンサ、インダクタ、及びレジスタのようなデバイスを含む必要はなく、多端子、電力源あり、能動型、非線形デバイス又は回路を含むこともできる。
【００４９】
ここで使用されるような回路基板に埋め込まれる「構成部品」は、回路の作動に影響を与えるためにＰＣＢに作為的に含まれる構造体として理解されるべきである。このため、導電層（Ｃｕｉ）に形成される導電トレース、ビア（１０６，１０８）等のようなＰＣＢに通常埋め込まれる従来の経路指定構造体は排除される。
【００５０】
ここまで、ケース電極３０（Ｅｃａｓｅ）は、アノード又はカソードとして選択可能であり、同じ構成部品７０−７２又は１７０−１７２を電極電流経路に含むことができる等、多かれ少なかれ他のリード電極１６（Ｅｉ）と同様に扱われてきた。しかし、ケース電極３０には、一部のＩＰＧアーキテクチャによっては他の考えを適用することができる。例えば、それは、電源によって稼働するのとは対照的に単に受動的な基準電圧に結合することもでき、ＤＣ遮断コンデンサを備えることも備えないこともでき、フィルタ構成部品を含むことも含まないこともでき、又は値がそれぞれ異なるそのような構成部品を含むこともできる等々である。従って、ケース電極は、以下の特許請求の範囲で列挙するように複数の電極Ｅｉのうちの１つを含むことができる一方、ケース電極は、その組から除外することもできる。
【符号の説明】
【００５１】
４４  充電コイル
６０  特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）
６２  マイクロコントローラ集積回路
７５  ＤＣ遮断コンデンサが占める区域
２０２  構成部品端子
【図１Ａ】
2016539727.tif 000003
【図１Ｂ】
2016539727.tif 000004
【図２Ａ】
2016539727.tif 000005
【図２Ｂ】
2016539727.tif 000006
【図３】
2016539727.tif 000007
【図４Ａ】
2016539727.tif 000008
【図４Ｂ】
2016539727.tif 000009
【図５Ａ】
2016539727.tif 000010
【図５Ｂ】
2016539727.tif 000011
【図５Ｃ】
2016539727.tif 000012
【図６】
2016539727.tif 000013
【図７Ａ】
2016539727.tif 000014
【図７Ｂ】
2016539727.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月9日(2016.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋込可能刺激器デバイスであって、
患者の組織に接触するように構成された複数の電極と、
回路基板と、
各出力が電極電流経路を通じて前記電極のうちの１つに結合される複数の選択可能な出力のうちの１又は２以上に電流を供給するよう構成された電流分配回路と、
ＤＣ遮断コンデンサを含み、前記電極電流経路のうちの１つの中で各々が直列に結合された複数の第１の構成部品と、
を含み、
前記第１の構成部品は、前記回路基板に埋め込まれている、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記電流分配回路は、前記回路基板の表面に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１の構成部品は、前記回路基板の表面上の少なくとも１つの区域の上又は下に埋め込まれ、
前記回路基板は、前記少なくとも１つの区域内で前記表面に結合された他の回路を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第１の構成部品は、前記回路基板内の少なくとも１つの空洞に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記第１の構成部品は、前記回路基板内のある厚みを占め、
前記回路基板は、前記厚み内に導電層を含まない、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第１の構成部品は、前記回路基板内のある厚みを占め、
前記回路基板は、前記厚み内に少なくとも１つの導電層を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１の構成部品は、前記回路基板の上面の下であって且つ前記回路基板の底面の上に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１の構成部品は、パッケージ化された構成部品を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記電極電流経路のうちの１つに各々が結合された複数の第２の構成部品を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記第２の構成部品は、前記回路基板の表面に結合されていることを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記第１の構成部品は、前記回路基板の前記表面上の少なくとも１つの区域の上又は下に埋め込まれ、
前記第２の構成部品は、前記少なくとも１つの区域内で前記表面に結合されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１及び第２の構成部品は、コンデンサを含むことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
第２のコンデンサは、前記電極電流経路上の干渉を基準電位に結合する、
ことを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記複数の電極のうちの１つを含むケース電極として作動可能なケースを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記複数の電極のうちの１つを含まないケース電極として作動可能なケースを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【国際調査報告】
2016539727.tif 000016
2016539727.tif 000017
2016539727.tif 000018
2016539727.tif 000019
2016539727.tif 000020
2016539727.tif 000021