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1、10申请公布号CN104051775A43申请公布日20140917CN104051775A21申请号201410095319722申请日2014031413/839,14420130315USH01M10/0420060171申请人庄臣及庄臣视力保护公司地址美国佛罗里达州72发明人RB普格DB奧特斯FA弗里特施K哈迪74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人易皎鹤汤春龙54发明名称形成三维生物相容性通电元件的方法和设备57摘要本发明描述了形成三维生物相容性通电元件的方法和设备。在一些实施例中，形成所述三维生物相容性通电元件的所述方法和设备涉及在三维表面上形成导电迹线和在所述导电。
2、迹线上沉积通电元件的有源元件。所述有源元件用生物相容性材料密封。在一些实施例中，所述方法和设备的使用领域可包括需要通电元件的任何生物相容性装置或产品。30优先权数据51INTCL权利要求书2页说明书9页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图5页10申请公布号CN104051775ACN104051775A1/2页21一种形成三维生物相容性通电元件的方法，所述方法包括接收由绝缘材料制成的基底，所述基底具有三维表面；在所述三维表面上形成两条或更多条导电迹线；在所述导电迹线中的一条的至少一部分上沉积阳极化学制剂以形成阳极；在所述导电迹线中的另一条的至少一。
3、部分上沉积阴极化学制剂以形成阴极；在所述阳极和所述阴极的至少一部分上沉积电解质；以及使用生物相容性材料封装所述阳极、所述阴极和所述电解质以形成三维生物相容性通电元件。2根据权利要求1所述的方法，其中所述三维表面包括两个或更多个非平行的平面。3根据权利要求1所述的方法，还包括使所述三维表面的至少一部分粗糙化。4根据权利要求1所述的方法，还包括用涂层涂布所述三维表面的至少一部分。5根据权利要求1所述的方法，还包括沉积与所述阳极和所述阴极接触的桥接化学制剂。6根据权利要求1所述的方法，还包括移除所述基底以分离所述三维生物相容性通电元件。7根据权利要求1所述的方法，其中所述生物相容性材料包括海藻酸盐、。
4、聚对二甲苯类、聚丙烯腈类、聚乙二醇类、聚吡咯类、衍生化纤维素、聚砜类或聚酰胺类。8根据权利要求1所述的方法，其中在所述三维表面上形成所述两条或更多条导电迹线包括在所述三维表面上沉积导电化学制剂。9根据权利要求1所述的方法，其中所述电解质为凝胶。10根据权利要求1所述的方法，还包括使用第一封装材料封装所述阳极、所述阴极和所述电解质，其中使用所述生物相容性材料封装所述阳极、所述阴极和所述电解质以形成所述三维生物相容性通电元件包括使用所述生物相容性材料封装所述第一封装材料以形成所述三维生物相容性通电元件。11根据权利要求1所述的方法，其中所述阳极化学制剂包含锌。12根据权利要求1所述的方法，其中所述。
5、导电迹线包含金属粒子。13根据权利要求1所述的方法，其中所述阳极化学制剂包含第一金属，并且所述阴极化学制剂包含第二金属，所述第二金属不同于所述第一金属。14一种三维生物相容性通电元件，包括由绝缘材料制成的基底，所述基底具有三维表面；在所述三维表面上的两条或更多条导电迹线；在所述导电迹线中的一条的至少一部分上由阳极化学制剂制成的阳极；在所述导电迹线中的另一条的至少一部分上由阴极化学制剂制成的阴极；在所述阳极和所述阴极的至少一部分上的电解质；以及在所述阳极、所述阴极和所述电解质上的生物相容性封装剂。15根据权利要求14所述的通电元件，其中所述三维表面包括两个或更多个非平行的平面。16根据权利要求1。
6、4所述的通电元件，还包括在所述三维表面的一部分上的涂层。17根据权利要求14所述的通电元件，还包括由与所述阳极和所述阴极接触的桥接化权利要求书CN104051775A2/2页3学制剂制成的桥。18根据权利要求14所述的通电元件，其中所述生物相容性封装剂包括海藻酸盐、聚对二甲苯类、聚丙烯腈类、聚乙二醇类、聚吡咯类、衍生化纤维素、聚砜类或聚酰胺类。19根据权利要求14所述的通电元件，其中所述阳极化学制剂包含锌。20根据权利要求14所述的通电元件，其中所述阳极化学制剂包含第一金属，并且所述阴极化学制剂包含第二金属，所述第二金属不同于所述第一金属。权利要求书CN104051775A1/9页4形成三维生。
7、物相容性通电元件的方法和设备技术领域0001本发明描述了形成三维生物相容性通电元件的方法和设备。在一些实施例中，形成三维生物相容性通电元件的方法和设备涉及在三维表面上形成导电迹线然后在导电迹线上沉积通电元件的有源元件。有源元件用生物相容性材料密封。在一些实施例中，这些方法和设备的使用领域可包括需要通电元件的任何生物相容性装置或产品。背景技术0002近来，医疗装置的类型及其功能已开始快速发展。这些医疗装置可包括（例如）植入式起搏器、监测和/或测试生物功能的电子圆丸、具有有源组件的外科装置、隐形镜片、输注泵和神经刺激器。已实现了前述医疗装置的功能增加和性能增强。然而，为了实现在理论上所说的增加的功。
8、能，这些装置中的许多现在都需要自备式通电机构，该机构与这些装置的尺寸和形状要求以及新的通电组件的能量要求相容。0003一些医疗装置可包括诸如半导体组件的组件，这些组件执行可结合到许多生物相容性和/或植入式装置中的多种功能。然而，此类半导体组件需要能量，因此，通电元件也必须包括在此类生物相容性装置中。生物相容性装置的形貌和相对较小的尺寸为各种功能的限定产生了新的且具有挑战性的环境。在许多实施例中，重要的是，提供安全、可靠、紧凑和高性价比的机构为生物相容性装置内的半导体组件供电。因此，对形成三维生物相容性通电元件以将它们植入生物相容性装置之内或之上的新型实施例存在需求。发明内容0004因此，本发明。
9、公开了在三维表面上形成三维生物相容性通电元件并在生物相容性装置中包括该元件的方法和设备。0005根据一些实施例，本发明公开了三维生物相容性通电元件及其形成方法。方法包括接收由绝缘材料制成的基底，该基底具有三维表面；在三维表面上形成两条或更多条导电迹线；在导电迹线中的一条的至少一部分上沉积阳极化学制剂以形成阳极；在导电迹线中的另一条的至少一部分上沉积阴极化学制剂以形成阴极；在阳极和阴极的至少一部分上沉积电解质；以及使用生物相容性材料封装阳极、阴极和电解质以形成三维生物相容性通电元件。0006三维表面可包括两个或更多个非平行的平面，并且可在沉积制剂中的一种或多种之前和/或期间对三维表面的至少一部分。
10、进行粗糙化或涂布。电解质可以为可与阳极和阴极一起使用诸如聚对二甲苯C的生物相容性材料封装的凝胶型电解质。在一些实施例中，桥接元件可与阳极和阴极接触。附图说明0007图1示出了可用于在三维表面上沉积化学混合物的示例性印刷设备的图示。0008图2示出了示例性通电元件构造的示意图。说明书CN104051775A2/9页50009图3示出了在三维表面上的通电元件的示例性横截面示意图。0010图4示出了可有效形成具有增强粘附特性的通电元件的导电迹线的示例性设计。0011图5示出了在三维表面上形成三维生物相容性元件的示例性方法。0012在整个说明书和附图中相同的参考符号表示相同的元件。具体实施方式0013。
11、本发明公开了形成三维生物相容性通电元件的方法和设备。文中描述的优选实施例和替代实施例均仅为示例性实施例，各种修改和更改对于本领域的技术人员而言可为显而易见的。因此，示例性实施例不限制本申请的范围。将三维生物相容性通电元件设计成使用于活生物体的机体中或其附近。0014术语0015在下文的说明和权利要求书中，可能会用到多种术语，它们将采用以下定义0016如本文所用的“阳极”是指电流通过其流进极化的电气装置的电极。电流的方向通常与电子流的方向相反。换句话讲，电子从阳极流进（例如）电路中。0017如本文所用的“粘结剂”是指能够表现出对机械变形的弹性反应并且与其他通电元件组件化学相容的聚合物。例如，粘结。
12、剂可包括电活性材料、电解质、集流体等。0018如本文所用的“生物相容性”是指在具体的应用中以合适的宿主反应执行的材料或装置。例如，生物相容性装置对生物系统不产生毒性或有害作用。0019如本文所用的“阴极”是指电流通过其流出极化的电气装置的电极。电流的方向通常与电子流的方向相反。因此，电子流进极化的电气装置的阴极并流出（例如）所连接的电路。0020如本文所用的“涂层”是指薄的形式的材料沉积物。在一些用途中，该术语将指代基本上覆盖基底表面的薄沉积物，该沉积物在表面上形成。在其他更特殊的用途中，该术语可用于描述在表面的更小区域中的薄沉积物。0021如本文所用的“电极”可指能量源中的有效质量。例如，它。
13、可以包括阳极和阴极中的一者或两者。0022如本文所用的“通电的”是指能够提供电流或能够在其内储存电能的状态。0023如本文所用的“能量”是指使物理系统做功的能力。通电元件的许多用途可涉及能够执行电动作的能力。0024如本文所用的“能量源”或“通电元件”或“通电装置”是指能够提供能量或将逻辑或电气装置置于通电状态的任何装置或层。通电元件可包括电池组。电池组可由碱性电池化学物质形成，并可以为固态电池组或湿电池的电池组。0025如本文所用的“填充物”是指不与酸或碱性电解质反应的一种或多种通电元件分隔物。一般来讲，填充物可包括基本上不溶于水的材料，诸如炭黑；煤粉；石墨；金属氧化物和氢氧化物，诸如硅、铝。
14、、钙、镁、钡、钛、铁、锌和锡的那些氧化物和氢氧化物；金属碳酸盐，诸如钙和镁的那些碳酸盐；矿物质，诸如云母、蒙脱土、高岭石、绿坡缕石和滑石；合成的和天然的沸石，诸如波特兰水泥；沉淀金属硅酸盐，诸如硅酸钙；中空或实心聚合物或玻璃微球、薄片和纤维；等等。0026如本文所用的“功能化的”是指使层或装置能够执行包括例如通电、激活和/或控说明书CN104051775A3/9页6制的功能。0027如本文所用的“模具”是指可以用于通过未固化的制剂形成三维物体的刚性或半刚性物体。一些优选的模具包括两个模具部件，这两个模具部件彼此相对时限定三维物体的结构。0028如本文所用的“功率”是指每单位时间内所做的功或所传。
15、递的能量。0029如本文所用的“可再充电”或“可再通电”是指恢复到具有更大做功本领的状态的能力。多种用途可涉及能够使电流以某一速率在特定的恢复时间周期内流动的恢复能力相关。0030如本文所用的“再通电”或“再充电”是指恢复到具有更大做功本领的状态。多种用途可涉及使装置恢复到使电流以某一速率在特定的恢复时间周期内流动的能力。0031如本文所用的并有时称为“从模具脱离”的“脱离”意指三维物体或与模具完全分离，或只是松散地附接到模具，以使得可通过轻轻晃动而移除。0032如本文所用的“堆叠的”是指将至少两个组件层紧邻彼此放置，使得其中一层的一个表面的至少一部分接触第二层的第一表面。在一些实施例中，涂层。
16、不论是用于粘附还是用于其他功能均可留在通过所述涂层彼此接触的这两层之间。0033如本文所用的“三维表面”或“三维基底”是指已三维成型的任何表面或基底，其中其形貌特征与平表面相比包括两个或更多个非平行的平面。曲面例如可以为三维表面。0034如本文所用的“迹线”是指能够将电路组件电气连接在一起的通电元件组件。例如，电路迹线可在基底为印刷电路板时包含铜或金，并在柔性电路中可以为铜、金或印刷沉积物。迹线还可以由非金属材料、化学物质或其混合物构成。0035印刷三维生物相容性通电元件0036本文展示的方法和设备涉及形成用于包括在三维生物相容性装置之内或之上的三维生物相容性通电元件。0037图1示出了通过印。
17、刷技术形成通电元件的方法。在这些实例中，短语“印刷技术”泛指沉积过程或将材料的沉积物留在限定的位置。虽然下文的说明将专注于“相加”技术，在“相加”技术中将材料置于表面上某些分离的位置，但是“相减”技术也在本申请的范围内，在“相减”技术中可随后将涂层图案化以允许移除选定位置中的材料，之后可形成分离位置的图案。0038图1示出了一对导电迹线120和130和示例的印刷机110。图1示出了两条导电迹线120和130，并且在一些实施例中，可在三维表面上包括或形成两条或更多条导电迹线。每条导电迹线优选地为导电的以便为形成阳极、阴极和其他有源元件提供电势。在一些实施例中，导电迹线120和130可以电连接到彼。
18、此以便为通电元件的有源元件提供电连接。0039在一些实施例中，如图1所示，导电迹线120和130的位置可相对靠近相邻的导电迹线。相邻的导电迹线可在将有源元件在这些迹线上形成时代表相反极性的电极或化学类型。例如，导电迹线120和130中的一条可为阳极的位置，而另一条可以为阴极的位置。0040印刷机110可具有印刷头115，它控制将材料分配到限定的局部区域中。在最简单的实施例中，印刷头115可包括不锈钢针头，它可以具有尺寸例如为150微米至300微米的出口。可针对阴极和阳极印刷将印刷头115制作成精密的不锈钢尖头，更具体地讲，25号、27号、30号或32号1/4英寸长的尖头。印刷头115的其他实例。
19、也在本申请的范围内，并说明书CN104051775A4/9页7可根据不同的因素而变化，诸如精密度要求、待沉积的化学组合物等等。0041阳极表示通电元件的负电位连接，而阴极表示通电元件与所结合的装置的正电位连接。虽然在以下整个说明中描述了阳极和阴极的特定取向，但是可以改变（例如，颠倒）阳极和阴极的取向。在一些实施例中，阴极可构造成比阳极具有更大的表面积。0042印刷机110可容纳并装载用于形成通电元件的各种组件的多种活性和支持性材料的混合物。这些材料组合可包含微观粉末形式的活性阳极或阴极材料。在一些实施例中，可将各种材料以分选方式（诸如，筛分）加工，以得到具有粉末成分的窄且受控尺寸分布的混合物。。
20、在一个实例中，一种阳极混合物可包含锌粉制剂，该制剂包含足够小以通过25微米筛的粉末组分。通过限制各种材料中组分的尺寸，印刷头115的孔口的尺寸可以相对较小，诸如100至200微米。这样，可以形成包括复杂三维轮廓并且尺寸非常小的电池组。0043表1显示了可印刷的阳极制剂的组分的示例性混合物。表2显示了可印刷的阴极制剂的组分的示例性混合物。同时，表3显示了可选的可印刷的桥接元件制剂的组分的示例性混合物。如表13所示，除了活性组分外，多种溶剂、填充物、粘结剂等也可包含在示例性混合物中。对本领域的普通技术人员还将显而易见的是，对构成、成分、成分的量、成分的性质的多种修改以及其他此类变化可在本申请的范围。
21、内。0044表1示例性阳极混合物0045材料功能/说明蒸馏水中的聚环氧乙烷稀释的粘结剂包含铋和铟的锌合金粉末活性阳极AEROSILR972流变改性剂/稳定剂蒸馏水中的聚乙二醇增塑剂蒸馏水中的TRITONX100表面活性剂0046表2示例性阴极混合物0047材料功能蒸馏水中的聚环氧乙烷稀释的粘结剂电解二氧化锰粉末活性阴极AEROSILR972流变改性剂片状银粉导电添加剂蒸馏水中的TRITONX100表面活性剂0048表3示例性粘结剂“桥接”分隔物混合物说明书CN104051775A5/9页80049材料功能蒸馏水中的聚环氧乙烷稀释的粘结剂硫酸钡填充物AEROSILR972流变改性剂蒸馏水中的聚乙。
22、二醇增塑剂蒸馏水中的TRITONX100表面活性剂0050当将印刷机110装上混合物时，其印刷头115可以相对于三维表面移动，或者三维表面可以相对于印刷头115移动，这通过印刷机110的控制机构进行，诸如用于在导电迹线120上方的三维位置中定位印刷头115的自动机构。由于印刷头115可横向、垂直和/或纵向移动，因此印刷头115可在任何三维表面上高精度地沉积化学混合物。因此，三维表面不是单个平表面，而是可以包括两个或更多个非平行的平面。此外，三维表面可包括任何数量的形状、凸起、轮廓、不规则部分和/或形貌特征。例如，通电镜片、圆丸和包括微尺度轮廓化形状的阀门是具有三维表面的装置的实例。0051在一。
23、个实例中，可将自动化分配器或喷墨式印刷机用作印刷机110。当印刷头115相对于三维表面移动时，印刷头115可配置成从印刷机110分配一些化学混合物。分配的化学混合物的量或速率取决于（例如）所需的组件厚度和/或三维表面的形貌特征。例如，通过提高分配的化学混合物的量或速率可以沉积更厚的组分。0052在通过印刷头115分配化学混合物后，一条线、多条线、一个点、一个层和/或多个点可形成相应的结构，诸如导电迹线120上的阳极140。可在导电迹线120和130内外在三维表面上的任何地方印刷各种化学混合物的不同图案，以形成通电元件的不同组件。在一些实施例中，化学混合物可完全覆盖导电迹线120和130，而在其。
24、他实施例中，化学混合物可部分覆盖导电迹线120和130。在其中化学混合物部分覆盖导电迹线120和130的实施例中，导电迹线120和130可作为通电元件的电互连而发挥作用。例如，如果两个通电元件在三维表面上形成，则可使用导电迹线120和130中的一条或多条将通电元件串联。0053现在参见图2，图中示出了在包括导电迹线230和240的三维基底上的印刷通电元件200的实例，其中电极沉积物210和220不完全覆盖其相应的导电迹线230和240。然而，在替代实施例中，电极沉积物210和220可完全覆盖或甚至略微超过导电迹线230和240。另外，虽然图2示出了位于导电迹线上的印刷特征的实例，诸如位于导电迹。
25、线230上的示例阳极210和位于导电迹线240上的示例阴极220，但是也可在三维表面上的任何地方印刷其他特征。例如，在印刷的通电元件200包括桥250的实施例中，桥250可在导电迹线230和240之间沉积。在其他实例中，可在三维表面上的任何地方设置、印刷和/或沉积任何其他特征0054参见图3，示出了在三维表面310上的通电元件300的横截面的实例。虽然三维表面310示为相对光滑的，但是三维表面310可包括数种形状、凸起、轮廓、不规则部分和/或说明书CN104051775A6/9页9形貌。在一些实施例中，三维表面310可由任何电和/或物理绝缘材料制成，诸如单体组合物和/或可以交联的预聚物材料、有。
26、机硅弹性体或水凝胶、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、有机硅水性胶、氟硅水凝胶、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和/或改性聚烯烃。可与一种或多种添加组合以形成三维表面的其他材料包括（例如）ZIEGLARNATTA聚丙烯树脂。三维表面可以为半刚性的或柔性的。三维表面可由生物相容性材料制成。在其他实施例中，三维表面310可由导电或半导电材料（诸如热塑性导电材料）制成。0055在一些实施例中，可在三维表面310上施加可选的涂层320。涂层可具有任何厚度以改变三维表面的表面性质。三维表面可以为（例如）疏水的或亲水的。这样，用涂层320（诸如聚合物）涂布三维表面可为三维表面提供待沉积在其上的材料的所需粘附。
27、特性。涂层320可以是生物相容性的，并可以包括（例如）聚氨酯、甲基丙烯酸酯氨基甲酸酯共聚物等。0056导电迹线330和340可在涂层320上形成。可在导电迹线330和340上沉积化学混合物以形成通电元件300的元件。例如，通过沉积如上所述的可用于形成阳极的化学物质而在导电迹线330上形成阳极350。阳极350可包含（例如）锂LI、钠NA、镁MG、铝AL、钙CA、铁FE、锌ZN、镉CD、铅PB、锂的插层化合物和/或金属氢化物。相似地，通过沉积如上所述的可用于形成阴极的化学物质而在导电迹线340上形成阴极360。阴极360可包含（例如）氯CL2、二氧化硫SO2、二氧化锰MNO2、碱式氧化镍NIOO。
28、H、氯化铜CUCL2、二硫化铁FES2、氧化银AGO、溴BR2、氧化汞HGO、氧化铅PBO2和/或碘I2。在一些实施例中，阳极350可在导电迹线330上形成而阴极360可在导电迹线340上形成。此外，除了阳极350和阴极360之外或取代阳极350和阴极360，还可以在导电迹线330和340上形成其他有源元件。0057阳极350和阴极360的组合是通电元件（诸如电池组）的重要组件。然而，虽然阳极350和阴极360以平行且分离的构造示出，但是阳极350和阴极360可处于任何构造中。例如，取决于阳极350和阴极360的长度，阳极350和阴极360在彼此不直接接触的情况下可不必平行。此外，阳极350和。
29、阴极360不必共平面。相反，它们可以按两种不同的深度位于三维表面310上。例如，如果三维表面310包括向内或向外凸起，并且阳极350或阴极360中的一者沉积在凸起上，则阳极350或阴极360中的一者可以相对于另一者处于更低或更高的平面中。此外，在一些实施例中，如果阳极350可在整个三维表面310上形成，则阴极360可以按堆叠构造在阳极350上形成，该堆叠构造在阳极350和阴极360之间具有绝缘体。0058在一些实施例中，可任选地形成连接并至少部分地或完全覆盖阳极350和阴极360的桥370。如图3所示，桥370连接并部分地覆盖阳极350和阴极360。桥370可以为通过其可发生离子扩散的多孔绝缘。
30、体，并通过沉积可用于形成桥的化学物质而在阳极350和阴极360上形成，如上所述。0059电解质380沉积在阳极350、阴极360和桥370上。在湿电池型通电元件300中，电解质380可由溶剂（在许多情况下可以为水溶性）和其他化学物质的组合形成。电解质380在阳极350和阴极360之间建立离子电导性。在一些实施例中，电解质380可以为可通过阳极350、阴极360和桥370渗透的液体，使得其将在图3的通电元件300的横截面中不可见。在其他实施例中，电解质380可以为凝胶形式，并部分或完全覆盖阳极350、阴极360说明书CN104051775A7/9页10和桥370。电解质380可以为酸性、碱性或中。
31、性的，并且可以为（例如）氢氧化钾KOH、氢氧化钠NAOH、氯化锌ZNCL2、氯化铵NH4CL等。0060将电解质380用一级封装剂390封装或密封，一级封装剂390可在三维表面310的两端连接并密封通电元件300。一级封装剂390应为不导电的并可以为环氧化物、氟聚合物、丙烯酸类、硅树脂、聚氨酯、瓷釉、灌封化合物、适形涂料等。在一些实施例中，在一级封装剂390上可任选地包括二级封装剂395。一级封装剂390和/或二级封装剂395可限定形成的通电元件。在一些实施例中，一级封装剂390和/或二级封装剂395的厚度可以一致，而在其他实施例中，厚度可沿着通电元件300的XY平面变化。0061取决于通电元。
32、件300是否包括二级封装剂395，一级封装剂390或二级封装剂395的最外侧提供阻隔性能以阻挡粒子进出通电元件，是化学耐性的以使得不与其接触的环境反应，并且具有很少的或没有吸水能力。取决于通电元件300是否包括二级封装剂395，一级封装剂390或二级封装剂395的最外侧也由生物相容性材料（诸如生物相容性聚合物）制成。生物相容性材料应表现出足够的强度以将生物相容性通电元件的各种元件保持在一起，同时为不同的应用提供足够的柔性。生物相容性材料可由（例如）海藻酸盐、聚对二甲苯类（诸如聚对二甲苯C）、聚丙烯腈类“PAN”、聚乙二醇类、聚吡咯类、衍生化纤维素、聚砜类、聚酰胺类等制成。0062此外，虽然图3。
33、中的印刷通电元件300的横截面示出了碱性类型的湿电池电池组，但是也可以形成多种其他类型的通电元件，包括固态电池组。此外，虽然详细公开了相加印刷工艺，但是多种相减加工方法也可用于形成通电元件300。例如，平版印刷工艺和相减蚀刻加工可用于移除所需的区域。在一些实施例中，在以下情况下可以使用相减和相加工艺的组合例如，制备大沉积物，然后选择性移除以形成阳极350和阴极360，而桥370可通过相加工艺形成。0063示例性通电元件的迹线设计的多个方面0064碱性类型的湿电池电池组代表了通电元件的复杂实例。在这些类型的电池组的成分中，电解质制剂可在一些实施例中具有碱性（与酸性相对）特性。各种成分彼此之间的粘。
34、附在某些实施例中可能是重要的必备条件。此外，在存在碱性水溶性的情况下，某些迹线设计可实现比其他设计更好的粘附。0065例如为疏水性的导电迹线可在涂层上形成。具有这种疏水性的迹线制剂的实例可以是由导电环氧化物制剂（诸如金属浸渍的糊剂）形成的迹线。这些迹线可含有显著量的具有相对低电阻的导电粒子，并且导电迹线可提供与下面的涂层的足够粘附力。导电环氧化物的导电迹线可用上述印刷机或用任何其他沉积方法形成。在一些实施例中，导电迹线的设计可通过以下方面而具有可增强粘附的物理特性增大表面积和/或产生可捕集在其上形成的沉积迹线的结构。0066参见图4，示出了在三维表面410上的三条导电迹线420、440和450。
35、的示例性设计。导电迹线的形成可使得在导电迹线420、440和450内存在缺失的部分，即圆形区域430。可将相加工艺用于形成导电迹线420、440和450，使得将圆形区域430从工艺中筛选出来。作为另外一种选择，可将相减工艺用于形成导电迹线420、440和450，使得移除或蚀刻圆形区域430。0067在一些实施例中，圆形区域430的边缘可以不是垂直的，而是为例如底切的说明书CN104051775A108/9页11UNDERCUT或退行的RETROGRADE。各向同性蚀刻化学尤其是在导电迹线420、440和450由不同冶金学性质的堆叠件形成的情况下可产生在其余的边缘轮廓上凸出的凸缘。如果导电迹线材。
36、料通过印刷机施加，则后续的材料可在凸缘下流动并可产生更好的粘附力。无论如何，凸起和凹陷的许多不同设计可有效改善导电迹线420、440和450的粘附特性。0068在一些实施例中，在将导电迹线420、440和450用于形成需要不同的电化学势的阳极和阴极的情况下，可能需要不同的冶金学性质。此类不同的冶金学性质确保导电迹线与附接的电极材料的电化学相容性。构成阳极和阴极迹线的材料类型的各种选择可包括贵金属，诸如银和金；和其他金属，包括锌、镍、铝、钛；和/或可包含银、金和/或铜薄片的导电环氧化物。0069在三维表面上形成通电元件的方法0070参见图5，公开了用于在三维表面上形成通电元件的示例性方法500。。
37、首先，接收具有将在其上沉积各种材料以形成通电元件的三维表面的基底（步骤502）。在一些实施例中，可从另一来源或第三方接收基底，而在其他实施例中，可通过例如模制形成基底。0071在一些实施例中，可任选地使三维表面粗糙化（步骤504）。三维表面可通过例如物理研磨表面、气相蚀刻和/或液相蚀刻而粗糙化。粗糙化的表面可因改变的表面化学和/或还因增大的物理表面积而具有期望的粘附特性。在一些实施例中，可以绕过该步骤，因为在可以使用注射成型或铸塑成型来形成基底的情况下可以在基底模制期间通过提供粗糙化模具工具而使三维表面粗糙化，或者如果基底的材料具有可接受的粘附特性。0072在一些实施例中，可任选地在三维表面上。
38、涂布涂层（步骤506）。对三维表面进行涂布可存在多种优点，诸如可润湿性、机械完整性、粘附性以及通过活性基团使三维表面官能化。0073接下来，在三维表面上限定导电迹线（步骤508）。多种方法均可用于限定导电迹线，诸如丝网印刷、阴影掩模沉积、光刻相减蚀刻或针对相减蚀刻加工进行直接烧蚀。如上所述，可使用由粘合剂和金属薄片混合物形成的导电糊剂在三维表面上印刷导电迹线。例如，可使用NSCRYPTTM印刷单元、EFD型尖头和基于银的糊剂（诸如DUPONT5025）在三维表面上限定银导体导电迹线。0074在三维表面上限定导电迹线后，可在导电迹线上形成通电元件。可在导电迹线的子集上沉积阳极（步骤510）。阳极。
39、化学混合物可部分地或完全覆盖导电迹线的该子集。阳极可通过掩蔽技术或其他相加技术、相减技术、生长技术或镀层技术（诸如电镀）而沉积。在一些实施例中，可沉积基于锌的制剂以限定阳极。可沉积多种化学混合物和制剂以限定阳极。然而，表1提供了示例性制剂。0075可在导电迹线的另一子集上沉积阴极（步骤512）。阴极化学混合物可部分地或完全覆盖导电迹线的另一子集。阴极可通过掩蔽技术或其他相加技术、相减技术、生长技术或镀层技术（诸如电镀）而沉积。可沉积多种化学混合物和制剂以限定阴极。然而，表2提供了示例性制剂。0076在一些实施例中，可任选地沉积与阳极和阴极接触的桥（步骤514）。桥化学混合物可部分地或完全覆盖一。
40、条或多条导电迹线。桥可通过掩蔽技术或其他相加技术、相减技术、生长技术或镀层技术（诸如电镀）而沉积。可沉积多种化学混合物和制剂以限定桥。然而，表3提供了示例性制剂。说明书CN104051775A119/9页120077虽然图5示出了阳极在阴极之前沉积，但是阳极和阴极可以按任何顺序沉积。在一些实施例中，例如，阴极可以在阳极之前沉积。此外，图5示出了桥在沉积阳极和阴极之后沉积。然而，在一些实施例中，可首先在导电迹线之间和/或部分地在导电迹线之上沉积桥，然后再沉积阳极和阴极，以提供更好的粘附并将阳极与阴极分离，尤其是在所印刷的化学混合物易于扩散的情况下。0078然后在至少阳极和阴极上沉积电解质（图51。
41、6）。如上所述，电解质可以为液体、凝胶状或聚合物形式。然后可以封装阳极、阴极和电解质（步骤518）。封装过程将通电元件与三维表面上若存在的其他组件阻隔开。如上所述，封装可以为单层封装或双层封装。封装材料的最外层可以为生物相容性的，使得可将通电元件嵌入生物相容性装置中。0079取决于电解质的性质，可以颠倒步骤516和518，使得可先进行封装，然后通过封装材料或通过在封装材料中形成的限定的填充结构注射液体电解质。在此类实施例中，在填充液体电解质后，还可以密封封装材料中填充所通过的区域。液体电解质可以填充封装材料所限定的空间的大部分，例如80或以上。0080在一些实施例中，可任选地移除基底，以分离通。
42、电元件（步骤520）。如果要将通电元件嵌入不是基底一部分的生物相容性装置中，则可将生物相容性通电元件分离并嵌入生物相容性装置中。在一些实施例中，导电迹线未被封装的暴露区域可用作与生物相容性通电元件的互连区。例如，当触发事件发生时，控制生物相容性装置各种功能的集成电路可仅连接到暴露的导电迹线，使得在通电元件上存在最低的能力汲取，直到需要其能量为止。0081生物相容性装置可以为（例如）植入式电子装置（诸如起搏器和微能量收集器）、监测和/或测试生物功能的电子圆丸、具有有源组件的外科装置、眼科装置、微型泵、除颤器、支架、神经接口、药剂分散装置等。0082在一些实施例中，三维生物相容性通电元件可以再充电。
43、。例如，还可以在三维表面上制作感应线圈。然后感应线圈可通过射频“RF”卡FOB通电。感应线圈可连接到三维生物相容性通电元件以在向感应线圈施加RF时使通电元件再充电。在另一个实例中，还可以在三维表面上制作光电二极管，并连接到三维生物相容性通电元件。当暴露于光或光子时，光电二极管将产生电子以对通电元件再充电。0083已描述了具体的实例来举例说明生物相容性通电元件的形成、形成方法和形成设备的实施例。这些实例用于所述举例说明，而无意以任何方式限制权利要求书的范围。因此，本说明书旨在涵盖对本领域的技术人员可显而易见的所有实施例。说明书CN104051775A121/5页13图1说明书附图CN104051775A132/5页14图2说明书附图CN104051775A143/5页15图3说明书附图CN104051775A154/5页16图4说明书附图CN104051775A165/5页17图5说明书附图CN104051775A17。