L'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément d'obturation et de connexion électrique adapté à tre monté, de manière étanche, dans un orifice d'un boîtier d'équipement médica ! imptantabte, et un élément d'obturation et de connexion électrique ainsi obtenu.

Un tel élément d'obturation et de connexion électrique est parfois désigné, en abrégé, sous le nom de « traversée étanche ». On en utilise notamment dans les appareils d'assistance cardiaque, tels que des stimulateurs cardiaques ou des défibrillateurs.

Cette traversée étanche sert notamment à assurer la liaison entre l'électronique interne de l'équipement cardiaque et une sonde reliée au muscle cardiaque.

Le boîtier de t'équipement forme généralement une cage de FARADAY, de sorte que c'est la traversée étanche qui constitue le point faible de l'équipement du point de vue des perturbations électromagnétiques. II est clair en effet qu'il est utile de protéger un équipement implantable, tel qu'un stimulateur cardiaque ou un défibrillateur, vis-à-vis des perturbations électromagnétiques qui peuvent tre générées auprès du patient, par exemple en raison de l'utilisation d'un téléphone portable ou lors du franchissement d'un portique de sécurité dans un aéroport par exemple.

C'est pourquoi il a été proposé de doter les traversées étanches d'un condensateur de filtrage électromagnétique, conçu en sorte de pouvoir filtrer une gamme de fréquences susceptibles de gner le fonctionnement de l'équipement, et d'en protéger ('électronique interne de ce dernier.

Une telle protection est d'ailleurs désormais demandée par les organismes officiels américains, et pourrait mme devenir à court terme obligatoire.

Diverses solutions ont déjà été proposées, notamment par les documents suivants : -EP-A1-0 331 959 -EP-A1-0 776 016 -EP-A1-0 916 364 -WO-A1-97/20332 -WO-A1-97/41923 -WO-A1-98/30281 -US-A-4,424,551 -US-A-5,333,095 -US-A-5,620,476 -US-A-5,825,608 -US-A-5,836,992.

En règle générale, les solutions proposées mettent en oeuvre des condensateurs massifs, qui sont ensuite rapportés, le plus souvent par collage, soit sur la traversée assurant les fonctions d'obturation et de connexion électrique, soit sur la paroi du boîtier dont le contenu est à protéger.

Mais le caractère massif de certains condensateurs en rendent la fabrication coûteuse et conduisent à un encombrement parfois notable (d'autant que la traversée à laquelle est associée le condensateur est souvent conformée en sorte de contenir ce condensateur.

Par ailleurs la fixation par collage, qui est très largement utilisée dans le domaine, présente certains inconvénients en ce sens que son application n'est pas toujours facile à contrôler, surtout dans la gamme des tailles imposées aux équipements implantables, et qu'il faut, pour éviter toute contamination en service, procéder à des opérations spécifiques de dégazage L'invention a pour objet de pallier les inconvénients précités, grâce à un procédé de fabrication et une structure d'un tel équipement d'obturation et de connexion électrique qui conduisent à un coût modéré (grâce à des

technologies bon marché bien maitrisées et faciles à mettre en oeuvre), un faible encombrement et une grande fiabilité.

Elle propose à cet effet un procédé de fabrication d'un élément d'obturation et de connexion électrique adapté à tre monté dans un orifice d'un boîtier d'équipement médical implantable, comportant des étapes selon lesquelles : -on réalise une traversée dont au moins une partie est électriquement conductrice et qui est adaptée à tre fixée au boitier, cette traversée comportant au moins un espace pour le passage d'un conducteur électrique, -on réalise un condensateur ayant au moins une première électrode, au moins une seconde électrode et au moins un orifice de passage pour le conducteur électrique, -on engage ce conducteur électrique dans 1'espace défini dans la traversée et dans l'orifice de passage du condensateur, -on solidarise le condensateur à la traversée et on connecte électriquement cette première électrode au conducteur électrique et cette seconde électrode à la partie électriquement conductrice de la virole, caractérisé en ce que l'étape de réalisation du condensateur comporte une étape de dépôt, sur une plaque de support en matériau isolant dans laquelle est ménagé cet orifice de passage, de zones métallisées formant les première et seconde électrodes et, sur une face de cette plaque de support, d'au moins une paire de couches électriquement conductrices séparées par une couche de matériau diélectrique, ces couches étant respectivement connectées à ces première et seconde électrodes, et l'étape de solidarisation et de connexion comporte une étape de brasage de la première électrode au conducteur électrique de la seconde électrode à la traversée.

II est à noter que, classiquement, les couches des condensateurs constituent 1'essentiel de l'épaisseur de celui-ci, alors que, selon l'invention, quoiqu'on cherche à réduire l'encombrement, on met en oeuvre une plaque dont la principale fonction est de servir de support à des couches. Toutefois,

!'encombrement requis reste très modéré, d'autant que ce condensateur a une forme généralement plane, ce qui peut tre beaucoup moins gnant qu'une forme massive. Par contre l'usage d'un tel support permet de tirer profit de techniques de dépôt de couches bien connues et maîtrisées, donc peu coûteuses et fiables. C'est en particulier le cas des techniques de métallisation, d'une part, et, de préférence, de dépôt en couches épaisses ou sérigraphie (technique bien connue pour la réalisation d'hybrides, en électronique).

En outre, l'usage de condensateurs de forme générale plane, réalisés sous la forme de couches sur un support, se prte très bien à un mode de fixation présentant des avantages indéniables vis-à-vis du collage, à savoir le brasage, c'est à dire une fixation de soudage par apport de matière. En effet cette technique est précise et ne conduit ensuite, en service, à aucun dégazage, celui-ci étant complètement réalisé lors du brasage : elle ne conduit donc à aucune contamination et assure une meilleure adhérence que le collage ; en outre elle et présente une fiabilité plus grande lors de l'opération ultérieure de soudage de la traversée sur le boîtier du stimulateur. Pour ces opérations de brasage, on peut notamment utiliser des alliages permettant de résister à l'opération ultérieure de soudage de la traversée sur le boîtier sans altérer la liaison de la traversée, par exemple Ag/Cu.

Le choix du matériau constitutif de la plaque de support dépend de la température à laquelle on procède au brasage (en fonction de la nature de la matière ajoutée). I s'agit avantageusement d'une céramique, d'autant plus économique à réaliser que la forme générale est globalement plane ; en outre sa température de fusion élevée laisse à l'utilisateur un grand choix pour les températures de brasage. Parmi les céramiques utilisables on peut citer I'alumine, en raison de son faible coût de revient.

Dans la mesure où le choix du matériau (ou des matériaux, lorsqu'il y en a plusieurs) de la plaque de support le permet, les étapes de brasage sont avantageusement effectuées de manière simultanée.

La traversée peut comporter plusieurs parties assemblées par brasage, à l'or par exemple. Dans ce cas, les opérations de brasage du condensateur se font avec des matériaux correspondant à des températures de

brasage inférieures, par exemple Ag/Cu, Ag/Cu/Pd, Or/Cu etc... correspondant à des températures de 780° à 960°C alors que l'or correspond à une température de brasage de 1063°C.

De manière préférée, on réalise la première électrode, à savoir celle destinée à tre connectée au conducteur électrique, par métallisation de l'intérieur de l'orifice de passage dans lequel ce conducteur est engagé. Cela facilite un bon contact électrique sans gner l'opération de brasage à proximité immédiate.

De manière tout aussi préférée, on réalise la seconde électrode par métallisation d'une portion de la face arrière de la plaque support (si I'on désigne par « face avant » la face de cette plaque support sur laquelle sont réalisées les diverses couches électriquement conductrices ou diélectriques).

Deux moyens, notamment, peuvent tre utilisés pour connecter cette seconde électrode à celles ces couches du condensateur que l'on veut y relier : une manière particulièrement simple consiste à métalliser au moins une partie de la tranche de la plaque, entre la seconde électrode et les couches concernées ; ou prévoir dans la plaque des alésages et en métalliser la surface interne (au moins en partie), ce qui est un peu plus complexe que la première solution, mais à l'avantage de réduire les zones à métalliser et de minimiser les contraintes mécaniques sur les couches.

Une protection des couches est avantageusement prévue sur les couches, par exemple constituée d'une couche de matériau-diélectrique.

L'invention couvre également un élément obtenu selon le procédé, c'est à dire adapté à tre monté dans un orifice d'un boîtier d'équipement médical implantable, comportant : -au moins un conducteur électrique, -une traversée dont au moins une partie est électriquement conductrice et adaptée à tre fixée au boîtier, cette traversée comportant au moins un orifice de passage pour ce conducteur électrique, un condensateur solidaire de cette virole, ayant au moins une première électrode électriquement connectée au conducteur

électrique et au moins une seconde électrode électriquement connectée à la partie électriquement conductrice de la virole, caractérisée en ce que le condensateur est formé d'au moins une paire de deux couches électriquement conductrices respectivement connectées à des zones de métallisation formant les première et seconde électrodes et séparées par une couche de diélectrique, ces couches étant déposées sur une face d'une plaque de support en matériau isolant, et ces première et seconde électrodes sont respectivement reliées par brasage au conducteur électrique et à la partie électriquement conductrice de la traversée.

Cet élément se prte aux mmes commentaires que le procédé défini ci-dessus.

Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 est un schéma de principe d'un équipement médical implantable muni d'un élément conforme à l'invention, -la figure 2 est une vue en élévation d'un élément conforme à l'invention, selon un premier mode de réalisation, -la figure 3 en est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2, -la figure 4 est une vue agrandie, en coupe, du seul condensateur de l'élément des figures 2 et 3, -la figure 5 en est une vue de dessous, selon la flèche V de la figure 4, -la figure 6 en est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 4, -la figure 7 est une vue agrandie de la partie basse de l'élément des figures 2 et 3, -la figure 8 est une vue similaire à la figure 4, montrant un autre condensateur conforme à l'invention selon un second mode de réalisation,

-la figure 9 en est une vue de dessous, selon la flèche IX de la figure 8, -la figure 10 en est une vue de dessus, selon la flèche X de la figure 8, et -la figure 11 est un organigramme simplifié d'un procédé de fabrication d'un élément conforme à l'invention.

La figure 1 représente schématiquement un équipement médical implantable 10, lequel comporte principalement un circuit électronique 11 disposé à l'intérieur d'un boîtier 12 comportant un orifice de sortie permettant la connexion du circuit 11 à une sonde extérieure (non représentée) au travers d'un element d'obturation et de connexion électrique 13 conforme à l'invention Le boîtier 12 est en pratique en un matériau métallique et forme en conséquence une cage de FARADAY. Des perturbations électromagnétiques (notées R) sont donc principalement susceptibles d'affecter cet équipement à l'endroit de l'élément d'obturation. C'est pourquoi cet élément comporte, de façon connue en soi, un condensateur de filtrage schématisé en 14.

Un tel élément d'obturation 13, représenté aux figures 2 et 3, comporte une traversée étanche 15 et le condensateur 14 ; cette traversée comporte au moins un espace 16 pour le passage d'un conducteur électrique 17 (il y en a en pratique deux voire plus) ; ce conducteur traverse en outre le condensateur à la faveur d'un orifice de passage 18 ménagé à cet effet. Le condensateur 14 a une forme très aplatie rapporté sur une face plane de la traversée ; il est monté électriquement entre ce conducteur électrique et une portion électriquement conductrice de la traversée, elle-mme connectée en pratique à une masse électrique, par exemple au boîtier.

La traversée est ici constituée d'une partie centrale 15A et d'une partie périphérique 15B. Au moins l'une d'entre elles est électriquement conductrice ; c'est ici la partie périphérique qui est par exemple réalisée dans un matériau similaire à celui du boîtier (alliage de titane notamment) tandis que l'autre partie est isolante, avantageusement réalisée en un matériau céramique, par exemple de I'alumine.

La combinaison de ces deux parties assure à elle seule l'obturation de l'orifice du boîtier (sa forme à la figure 2 n'est visualisée qu'à titre d'exemple, différent de celle du schéma de la figure).

La forme de la traversée et son mode de fixation au boîtier ne faisant pas partie de l'invention, ils ne seront pas décrits plus en détail.

La structure du condensateur 14 est représentée à plus grande échelle à la figure 4, en combinaison avec les figures 5 et 6.

Ce condensateur comporte une plaque de support 20 en matériau isolant, de forme donc simple, avec des faces planes 21 et 22 et une tranche périphérique 23.

Dans cette plaque sont ménagés autant d'orifices de passage 18 qu'il y a de conducteurs électriques à faire passer au travers de ce condensateur (il y a de préférence un seul condensateur par élément 13, mais il faut bien comprendre qu'en variante, on peut prévoir de rapporter plusieurs condensateurs sur la traversée, côte à côte. Dans cette plaque sont en outre ménagés, dans l'exemple considéré, des alésages 24 dont la fonction apparaîtra plus loin.

Cette plaque de support en matériau isolant est avantageusement réalisée en au moins un matériau céramique, par exemple I'alumine. Lorsque, comme cela est représenté, la traversée comporte une partie isolante, le matériau constitutif de cette partie isolante et de cette plaque est avantageusement le mme.

Sur cette plaque sont réalisées des zones métallisées formant de première et seconde électrodes 25 et 26 ; la première électrode 25 est ici formée par un revtement de la surface interne du (ou des) orifice (s) de passage 18, tandis que la seconde électrode 26 est ici formée par quatre portions d'une piste annulaire ménagée sur la face 22 de la plaque de support ; cette piste intercepte les alésages 24 précités.

Sur la face 21, c'est à dire sur la face opposée de la plaque de support, sont ménagées au moins une paire de couches électriquement conductrices 30 et 31 séparées par une couche 32 de matériau diélectrique.

Ces couches sont avantageusement réalisées par la technologie des couches

épaisses, déjà connue notamment dans la réalisation de circuits imprimés ou de circuits hybrides en électronique.

Dans 1'exemple considéré, il y a une seule paire de telles couches, mais il faut bien comprendre que les explications qui suivent se généralisent sans difficulté pour l'homme de métier au cas où, pour obtenir la capacité nécessaire, il faudrait plusieurs paires de couches (multicouche).

Le condensateur 14 comporte ainsi une couche 30 électriquement conductrice, ici directement déposée sur la face 21 de la plaque de support.

Ainsi que cela apparaît sur la figure 6, cette couche 30 est formant électrode de masse est dans l'exemple considéré, dissociée en deux parties droite et gauche, respectivement associées aux conducteurs droite et gauche qui traversent le condensateur : ces parties s'arrtent à distance des orifices de passage de ces conducteurs pour en tre correctement isolées. Toutefois, dans la mesure où il s'agit d'une électrode de masse, cette couche pourrait tre d'un seul tenant.

Par contre ces parties s'étendent radialement au moins jusqu'aux alésages 24, donc à I'aplomb des portions de la piste annulaire.

Dans la mesure où la surface interne de ces alésages est métallisée (référence 24A de la figure 4), I'électrode de masse 30 est électriquement connectée aux portions droite et gauche de la piste annulaire ménagée sur la face 22, les alésages 24 servant à la connexion électrique au travers de la plaque de support.

Cette couche 30 est recouverte par la couche diélectrique 32, laquelle s'étend jusqu'à proximité immédiate des orifices de passage pour les conducteurs (elle constitue le diélectrique du condensateur).

Et au-dessus de cette couche diélectrique est disposée la couche 31 qui est dissociée en autant de parties qu'il y a de conducteurs, ici deux. Le contour des parties de cette couche est figuré en tiretés sur la figure 6 : il a la forme d'un disque de diamètre un peu plus petit que celui de la couche 30 et ses deux parties sont séparées par un espace diamétral vertical à la figure 6, sensiblement égal à celui qui sépare les deux parties de la couche 30. La couche 31 se prolonge jusqu'aux orifices de passage jusqu'à tre connectées

électriquement avec le revtement interne de ceux-ci constitutifs de la première électrode 25.

On appréciera qu'ainsi sont formés côte à côte sur la plaque de support autant de condensateurs élémentaires qu'il y a de conducteurs électriques qui traversent l'élément d'obturation 13.

De manière avantageuse l'ensemble des couches est recouvert par une couche de protection 33 en tout matériau approprié, par exemple en matériau diélectrique, qui augmente l'isolement entre les électrodes.

A titre d'exemple, les couches 30 et 31 et les couches de métallisation sont réalisées en Ag/Pd ou en Ag/Pt.

Le condensateur 14 a une forme aplatie donnée par celle de la plaque de support. II est rapporté sur la traversée sur une face de celui-ci, de préférence celle qui est destinée à tre à l'intérieur du boîtier.

Ce condensateur est solidarisé à cette traversée de telle sorte que la seconde électrode 26 soit mise à la masse par connexion électrique avec la partie métallique de cette traversée, à sa partie 15B (virole) dans l'exemple considéré. Cette solidarisation est faite par brasage, dans la zone schématisée en 35 à la figure 7.

Ce condensateur est en outre solidarisé aux conducteurs en sorte de pouvoir filtrer efficacement les perturbations appliquées à ce conducteur. Cette solidarisation est faite par brasage, dans la zone schématisée en 36 à la figure 7.

Les zones de brasage 35 et 36 sont par exemple réalisées par brasage en Ag/Cu.

Les figures 8 à 10 représentent un autre condensateur, adapté à tre monté sur une virole telle que celle de l'exemple précédent.

Sa structure générale est la mme que celle du condensateur 14, et les éléments constitutifs analogues à ceux des figures 4 à 7 sont désignés par des signes de référence qui s'en déduisent par addition de l'indice « prime ».

Ainsi ce condensateur 14'comporte une plaque de support 20'dans laquelle sont ménagés autant d'orifices de passage 18'qu'il y a de conducteurs.

Sur une face 21'de cette plaque sont déposées des couches 30', 31' et 32', respectivement connectées à des électrodes 25'et 26', la première électrode étant réalisée par métallisation de la surface interne des orifices 18'et la seconde électrode étant réalisés sur la face 22'opposée à celle portant les couches 30'à 32'.

Une couche de protection 33'recouvre en partie 1'empilage de couches.

La forme de la plaque de support n'est pas rigoureusement circulaire en raison de méplats 50 (voir ci-dessous), qui permettent notamment, si cela est utile, un positionnement angulaire rigoureux du condensateur (cela peut résulter du procédé de fabrication du condensateur).

A la différence du condensateur 14, celui des figures 8 à 10 ne comporte pas d'alésages 24, et la connexion électrique 24A'entre la couche 30' et les portions droite à gauche de la piste 26'formant la seconde électrode est réalisée par une couche de métallisation réalisée sur la tranche périphérique de la plaque de support. Comme précédemment, la piste 26'est avantageusement réalisée en quatre portions et la couche de métallisation ne couvre de préférence que la portion cylindrique de la tranche de la plaque de support ; ainsi, si la plaque de support est réalisée à partir d'un disque, il est possible de métalliser la totalité de cette tranche avant de réaliser les meplats, enlevant localement la couche de métallisation : il en résulte une fabrication particulièrement simple.

La figure 11 résume les principales étapes permettant de réaliser un élément d'obturation 14 ou 14'selon l'invention -on réalise une traversée et, (au moins en partie, puisque des étapes de finalisation sont possibles, par exemple pour définir des méplats) une plaque de support, -on dépose sur la plaque de support des couches conductrices et diélectrique alternées, de préférence par la technologie en couches épaisses ; -on réalise sur cette plaque des zones métallisees adaptées à former de première et seconde électrode de condensateur,

-on engage au moins un conducteur électrique dans un orifice de passage ménagé dans la plaque de support, -on fixe par brasage, simultanément de préférence, la première électrode au conducteur électrique et la seconde électrode à la virole.

Ainsi que cela a été indiqué ci-dessus, il peut y avoir plusieurs condensateurs élémentaires sur la plaque de support, pour chaque conducteur électrique.

A titre d'exemple : -la plaque de support du condensateur 14 a un diamètre de 4,2 mm, -son épaisseur est de 0,4 mm, -les orifices de passage ont un diamètre de 0,5 mm, -les alésages ont un diamètre de 0,25 mm, t'écartement entre les moitiés droite et gauche des couches est de 0,5 mm, -l'épaisseur des couches conductrices est de 15 microns, l'épaisseur de la couche de diélectrique entre ces dernières, est d'environ 40-50 microns.

-l'épaisseur de la couche de protection est de 25 microns.