具有导电元件的导丝的制作方法

本发明涉及具有传感器的导丝，以及用于组装具有多个传感器的导丝的方法和装置，该多个传感器结合在导丝的本体内或沿导丝的本体结合。具体地，本发明涉及在导丝的本体内或沿导丝的本体结合压力传感器的导丝，并且涉及用于组装导丝的方法和装置。

背景技术：

1、导丝可以具有直接集成到导丝中的多个传感器或传感器组装件。这种配备传感器的导丝可以适于测量患者体内的各种生理参数。例如，传感器通常具有穿过导丝的一个或多个电缆，该电缆用于将传感器元件电耦合到电子配件。

2、导丝通常包括围绕芯线的海波管和线圈部段，该芯线可以延伸穿过导丝的长度或部分长度。导丝芯体可以由不锈钢或镍钛诺制成，其中线圈部段由线材或编织物制成，该线材或编织物为导丝提供柔性、可推动性和抗扭结性。由其自身使用或与不锈钢编织使用的镍钛诺线还可以帮助增加柔性并允许线回弹到形状中。

3、此外，导丝具有0.014英寸的标准直径，因此容纳某些类型的传感器或具有的多个传感器可能受到由导丝提供的相对小的空间的限制。此外，导丝通常用于插入并前进穿过脉管系统，该脉管系统可以呈现极其曲折的路径。因此，随着导丝在具有许多曲线和弯道的通道上被推动、拉动或扭转，导丝和沿导丝的任何传感器或电极可能经历相对大的应力。

4、沿导丝长度结合一个或多个电极的导丝可以对导丝构造和使用提出额外的挑战。例如，沿导丝的多个电极的存在可能需要穿过导丝的长度的额外导电线。由于导丝所需的有限的空间和柔性，因此期望相应地构造沿导丝长度定位的任何传感器和/或电极。

5、因此，需要将导丝设计成提供沿长度结合一个或多个电极和/或传感器的导丝的有效构造。

技术实现思路

1、本公开提供了一种导丝，该导丝包括：导丝芯体；第一绝缘层，该第一绝缘层设置在导丝芯体的表面上；多个第一导电迹线，该多个第一导电迹线布置为在导丝芯体的侧方向上彼此间隔开并且沿导丝芯体的长度方向设置在第一绝缘层的表面上；以及多个连接部段，该多个连接部段设置在多个第一导电迹线的长度方向上的两个端侧中的至少一者上、且与电子组件(electronic component)电连接，其中具有多个连接部段的多个第一导电迹线的端部平行于导丝芯体的长度方向布置，并且多个连接部段以平行于导丝芯体的纵向轴线的直线布置。

2、此外，提供覆盖多个第一导电迹线和第一绝缘层的第二绝缘层，其中多个连接部段可以各自配置为包括内部开口，该内部开口在第二绝缘层上敞开以便到达对应的第一导电迹线。

3、至少一个导电迹线的端部可以形成为在导丝芯体的周向方向上延伸，以便经由间隙在导丝芯体的长度方向上定位在其他相邻导电迹线的端部之前。

4、由导电材料制成的导电带布置为覆盖连接部段的内部开口的至少一部分，在内部开口上设置导电连接构件，连接部段经由导电连接构件与导电带电连接，并且导电带和导电连接构件可以由不同的导电材料制成。

5、多个导电带各自具有外部开口，该外部开口在厚度方向上贯穿导电带且布置成与内部开口重叠，并且用于将导电带与连接部段电连接的导电连接构件可以设置在外部开口的内侧。

6、外部开口和内部开口可以布置成在导丝芯体的长度方向上彼此偏移的情况下彼此重叠。

7、内部开口的面积可以大于外部开口的面积。

8、外部开口在平面视图中可以形成为矩形形状。

9、外部开口在平面视图中可以形成为凹口形状，其中导电带的宽度方向上的两个端部中的至少一者是敞开的。

10、外部开口在平面视图中可以形成为倒锥形形状，该倒锥形形状从在导电带的宽度方向上的两个端部中的一者上敞开的位置朝向位于偏离导电带的宽度方向上的位置处的侧面逐渐变宽。

11、多个连接部段可以各自设置在多个第一导电迹线的每一者的长度方向上的两个端侧的近端侧上。

12、各外部开口可以形成在导电带的宽度方向上的两个端侧上。

13、导电带和导电连接构件可以由导电材料制成。

14、导电连接构件可以由各向异性导电材料制成，该各向异性导电材料通过在导电带的厚度方向上施加压力而在导电带的厚度方向上形成导电路径，并且该各向异性导电材料比焊料更具弹性变形性。

15、导电带可以包括导电连接构件和c形构件，该导电连接构件由各向异性导电材料制成并且布置为填充外部开口的内侧和内部开口的内侧、并且覆盖第二绝缘层，该c形构件由导电材料制成并且设置在导电连接构件的外侧。

16、由导电材料制成的导电带布置成覆盖连接部段的内部开口的至少一部分，该连接部段经由设置在内部开口内侧的导电连接构件与导电带电连接，并且导电带和导电连接构件可以一体地形成。

17、设置围绕第二绝缘层的外圆周表面缠绕的导电线，并且导电线的两个端部可以经由内部开口固定到第一导电迹线。

18、在第一导电迹线中，导电线的一端固定到的区域具有金或金合金的金属层和防止金属层与导电迹线之间的扩散的阻隔金属层，并且导电线可以由金、金合金或铝制成。

19、多个连接部段可以在多个第一导电迹线的长度方向上设置在两个端侧的远端侧上。

20、此外，导丝包括：多个第二导电迹线，该多个第二导电迹线设置在第二绝缘层的表面上；第三绝缘层，该第三绝缘层布置为覆盖多个第二导电迹线和第二绝缘层；多个第二连接部段，该多个第二连接部段在多个第二导电迹线的长度方向上的两个端侧中的至少一者上以平行于导丝芯体的纵向轴线的直线布置、且与电子组件电连接，并且多个第二连接部段配置为包括第二内部开口，该第二内部开口在第三绝缘层上敞开以便到达对应的第二导电迹线；以及第二导电带，该第二导电带形成在导丝芯体的周向方向上，以便覆盖多个第二连接部段中的至少一者，其中由第二导电带覆盖的第二连接部段经由设置在第二内部开口上的导电连接构件与第二导电带电连接。

21、多个连接部段设置在多个第一导电迹线的长度方向上的两个端侧的远端侧上，由导电材料制成的导电带布置成覆盖内部开口的至少一部分，连接部段经由设置在内部开口中的导电连接构件与导电带电连接，并且导电带可以经由用于基板的导电连接构件与配备有电子组件的印刷线路板电连接。

22、印刷线路板具有位于导电带侧上的柔性基板构件和位于柔性基板构件的远端侧上的刚性基板构件，并且电子组件可以设置在刚性基板构件上。

23、刚性基板构件具有用于容纳和安装电子组件的容纳部段，并且刚性基板构件可以设置在导丝芯体的远端侧上。

24、多个第一导电迹线可以包括至少一个由其长度相等的多个第一导电迹线构成的组。

25、构成组的多个第一导电迹线可以形成为点对称对(point-symmetrical pair)。

26、构成组的多个第一导电迹线中的至少一个可以具有弯曲部段(meanderingsection)，以便具有与组中的其他第一导电迹线相同的长度。

27、在根据本公开的一个方面中，提供了一种导丝，该导丝包括：导丝芯体；第一绝缘层，该第一绝缘层设置在所述导丝芯体的表面上；多个第一导电迹线，该多个第一导电迹线布置为在导丝芯体的侧方向上彼此间隔开并且沿导丝芯体的长度方向设置在第一绝缘层的表面上；第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖多个第一导电迹线和所述第一绝缘层；多个连接部段，该多个连接部段设置在多个第一导电迹线的长度方向上的两个端侧的至少一者上、且与电子组件电连接，并且多个连接部段包括内部开口，该内部开口在第二绝缘层上敞开以便到达对应的第一导电迹线；导电带，该导电带形成在圆周方向上以便覆盖多个连接部段和第二绝缘层；外部开口，该外部开口沿厚度方向贯穿多个导电带并且布置成与内部开口重叠；以及导电连接构件，该导电连接构件设置在外部开口的内侧和内部开口的内侧，以将导电带与连接部段电连接。

28、外部开口和内部开口可以布置成在导丝芯体的长度方向上彼此偏移的情况下彼此重叠。

29、内部开口的面积可以大于外部开口的面积。

30、外部开口在平面视图中可以形成为矩形形状。

31、外部开口在平面视图中可以形成为凹口形状，其中所述导电带的端侧是敞开的。

32、外部开口在平面视图中可以形成为倒锥形形状，该倒锥形形状从在导电带的宽度方向上的两个端部的一者上敞开的位置朝向位于偏离导电带的宽度方向上的位置处的侧面逐渐变宽。

33、各外部开口可以形成在导电带的宽度方向的两个端侧上。

34、导电带和导电连接构件可以由导电材料制成。

35、导电连接构件可以由各向异性导电材料制成，该各向异性导电材料通过在导电带的厚度方向上施加压力而在导电带的厚度方向上形成导电路径。

36、此外，导丝包括：多个第二导电迹线，该多个第二导电迹线设置在第二绝缘层的表面上；第三绝缘层，该第三绝缘层布置为覆盖多个第二导电迹线和第二绝缘层；多个第二连接部段，该多个第二连接部段在多个第二导电迹线的长度方向上、在两个端侧中的至少一者处以平行于导丝芯体的纵向轴线的直线布置、且与电子组件电连接，并且多个第二连接部段配置为包括第二内部开口，该第二内部开口在第三绝缘层上敞开以便到达对应的第二导电迹线；以及第二导电带，该第二导电带形成在导丝芯体的周向方向上，以便覆盖多个第二连接部段中的至少一者，其中由第二导电带覆盖的第二连接部段经由设置在第二内部开口上的导电连接构件与第二导电带电连接。

37、多个第一导电迹线包括至少一个由其长度相等的多个第一导电迹线构成的组。

38、构成组的多个第一导电迹线可以形成为点对称对。

39、构成组的多个第一导电迹线中的至少一者可以具有弯曲部段，以便具有与组中的其他第一导电迹线相同的长度。

40、在根据本发明的又一方面中，提供了一种导丝，该导丝包括：导丝芯体；第一绝缘层，该第一绝缘层设置在导丝芯体的表面上；多个第一导电迹线，该多个第一导电迹线布置为在导丝芯体的侧方向上彼此间隔开并且沿导丝芯体的长度方向设置在第一绝缘层的表面上；第二绝缘层，该第二绝缘层覆盖多个第一导电迹线和第一绝缘层；多个连接部段，该多个连接部段设置在多个第一导电迹线的长度方向上的两个端部的至少一者上，并且包括内部开口，该内部开口在第二绝缘层上敞开以便到达多个第一导电迹线；以及导电构件，该导电构件形成为经由多个连接部段中的至少一个覆盖第一导电迹线和第二绝缘层，在该导电构件中通过在厚度方向上施加压力而在厚度方向上形成导电路径。

41、此外，提供了与多个连接部段电连接的电子组件，并且作为电子组件的电连接组件具有对应于多个第一导电迹线的多个按压部段，并且电连接组件可以通过推动各按压部段来抵靠导电构件而与多个第一导电迹线电连接。

42、导电构件由各向异性导电材料制成，该各向异性导电材料比焊料更具弹性变形性。

43、可以提供覆盖导电构件的表面的导电带。

44、本公开还可以应用于包括如上所描述配置的导丝的长医疗设备(long medicalequipment)。

45、在根据本公开的另一方面中，提供了一种导丝制造方法，该导丝制造方法包括：提供导丝芯体；在导丝芯体的表面上形成第一绝缘层；在第一绝缘层的表面上形成沿导丝芯体的长度方向布置的多个第一导电迹线；形成多个连接部段，以便在多个第一导电迹线的长度方向上的两个端侧的至少一者上以平行于导丝芯体的纵向轴线的直线布置；将电子组件放置在导丝芯体的远侧上；以及将电子组件经由连接部段的内部开口将第一导电迹线与电子组件电连接。

46、在根据本公开的另一方面中，提供了一种导丝制造方法，该导丝制造方法包括：提供导丝芯体；在导丝芯体的表面上形成第一绝缘层；在第一绝缘层的表面上形成沿导丝芯体的长度方向布置的多个第一导电迹线；形成覆盖多个第一导电迹线和第一绝缘层的第二绝缘层；在多个第一导电迹线的长度方向上的两个端侧的至少一者上形成多个连接部段，该多个连接部段包括在第二绝缘层上敞开的内部开口以便到达多个第一导电迹线中的每一者；在第二绝缘层的表面上设置具有外部开口的导电带，使得外部开口和内部开口彼此重叠；在外部开口的内侧和内部开口的内侧形成用于将导电带与对应于导电带的连接部段电连接的导电连接构件；将电子组件设置在导丝芯体的远端侧上；以及将电子组件与导电带电连接。

47、在根据本公开的又一方面中，提供了一种导丝制造方法，该导丝制造方法包括：提供导丝芯体；在导丝芯体的表面上形成第一绝缘层；在第一绝缘层的表面上形成沿导丝芯体的长度方向布置的多个第一导电迹线；形成覆盖多个第一导电迹线和第一绝缘层的第二绝缘层；在多个第一导电迹线的长度方向上的两个端侧的至少一者上形成多个连接部段，该多个连接部段包括在第二绝缘层上敞开的内部开口、以便到达多个第一导电迹线中的每一者；形成导电构件，该导电构件布置成覆盖位于连接部段的内部开口的内侧的第一导电迹线和第二绝缘层，在该导电构件中通过在厚度方向上施加压力而在厚度方向上形成导电路径；将电子组件设置在导丝芯体的远端侧上；并且将电子组件与导电构件电连接。

48、导丝可以在导丝的本体内或沿导丝的本体结合多个不同的传感器。沿导丝的本体或在导丝的远侧端处一个特定变型可以结合任选地具有一个或多个电极的压力传感器。沿导丝本体直接集成的一个或多个电极的导丝可以具有附接到具有一个或多个电极的电极配件的近侧线圈和附接到电极配件的远侧端的远侧线圈。导丝芯体可以延伸穿过导丝配件的长度并且可以部分地或完全地延伸穿过电极配件。

49、用于组装导丝配件的一种变型通常可以包括提供具有逐渐变小的远侧段的芯线，通过使芯线穿过传感器封装件限定的或沿传感器封装件限定的线材接收通道来将具有一个或多个导电线的传感器封装件固定到芯线，将一个或多个导电线固定到芯线，并且随后包封一个或多个导电线和芯线。

50、形成导丝配件的方法的一个实施例可以大体上包括提供导丝芯体，将绝缘层设置在导丝芯体的表面上，以及将一个或多个导电迹线直接印刷在绝缘层的表面上。

51、形成导丝配件的方法的另一实施例可以大体上包括提供导丝芯体，将绝缘层设置在导丝芯体的表面上，以及将雾化的导电油墨设置在绝缘层的表面上以形成一个或多个导电迹线。

52、形成导丝配件的方法的又一实施例可以大体上包括提供导丝芯体，将绝缘层设置在导丝芯体的表面上，将导电层设置在绝缘层的表面上，以及移除部分导电层，使得一个或多个导电迹线形成在绝缘层上。

53、在形成导丝配件时，在一种变型中，压力传感器封装大体上可以包括传感器外壳，该传感器外壳可以形成圆柱形壳体，该圆柱形壳体包围或支承固定在其内的压力传感器的组件。传感器外壳可以沿外壳的侧表面限定感测窗口，该感测窗口将压力传感器暴露于流体环境内。传感器芯体可以固定在传感器外壳内，该传感器芯体连接到柔性电路，该柔性电路可以从传感器外壳的近端延伸，以用于经由延伸穿过导丝长度的一个或多个导体连接到控制器或处理器。沿柔性电路的导电迹线或线可以直接附接到一个或多个对应的导电线，该导电线可以近侧延伸穿过导丝本体以用于电连接到控制器或处理器。

54、另一变型包括以下配置：柔性电路从传感器外壳向近侧延伸、而不是直接附接到一个或多个导电线，柔性电路可以电连接到一个或多个导电环元件，一个或多个导电环元件继而电连接到一个或多个导电线。环元件可以彼此同轴且相邻地对准，且所使用的元件的数量可以取决于所需的电连接的数量。一个或多个导电线可以选择性地电耦合到柔性电路上的特定盘或迹线，使得每个环元件电连接到单个盘或迹线。然后，如果需要，每个环元件可以沿环元件的内径电耦合到选择性的导电线，使环元件的剩余部分可以适用于电连接到另一导体或组件。

55、传感器外壳可以限定穿过整个外壳的纵向通道，以允许导丝芯体穿过通道。外壳还可以限定远侧开口，导丝的远侧端可以定位并固定到该远侧开口中以从外壳的远侧端延伸，其中导丝芯体邻近柔性电路、压力传感器和感测窗口而纵向延伸穿过外壳，或者在柔性电路、压力传感器和感测窗口下方纵向延伸穿过外壳。传感器芯体示出为固定在外壳内，邻近与从外壳向近侧延伸的柔性电路。

56、在用于在导丝内或沿导丝电耦合元件的另一变型中，导丝配件可以具有印刷在聚合物基板上的导电油墨，以形成用于将信号从导丝或导管的一端输送到另一端的子配件。直接在设备基板上使用导电迹线，然后通过介电材料使迹线绝缘来消除对导电线及其相关处理和操作的需要。

57、聚合物层(例如，pet、ptfe等)可以经由热收缩而涂覆在导丝芯体之上以提供绝缘基板。聚合物层可以涂覆或铺设在整个导丝芯体上，或者远侧端的一部分可以保持未涂覆以用于固定压力传感器配件。然后可以将一个或多个导电迹线(例如，纳米银、纳米金、纳米铜等)直接印刷在聚合物层上，使得迹线从一个或多个对应的远侧盘延伸到一个或多个对应的近侧盘。

58、因为这些一个或多个导电迹线直接印刷在聚合物层上，所以它们可以以多种不同图案配置。一旦将一个或多个导电迹线印刷在聚合物层上，则迹线可以被绝缘。用于使迹线绝缘的一种变型可以涉及将需要保持暴露以形成用于电连接的盘的迹线的端部进行掩蔽，并且随后在导电迹线上沉积另一层聚合物。例如，可以使用另一个热收缩管或层，或者另一层聚合物(例如，ptfe、聚对二甲苯等)可以使用例如物理气相沉积、浸渍涂敷等而沉积在暴露的导电迹线上

59、在又一变型中，导电涂层可以通过诸如物理气相沉积(physical vapordeposition，pvd)的批量金属化工艺或通过电镀、化学镀、在介电层的顶部上使用导电墨印刷更宽的金属层等来施加在介电涂层上。诸如金属层可以提供em屏蔽且因此消除或减少噪声且增加系统信噪比(signal to noise ratio，snr)。

60、用于使迹线绝缘的另一变型可以涉及使用聚合物油墨直接在导电迹线上印刷介电聚合物。在使用聚合物油墨直接印刷到导电迹线上的情况下，印刷工艺可以用于选择性地印刷聚合物油墨以产生绝缘层，同时暴露导电迹线的部分以形成用于电耦合到组件的导电盘。

61、无论使用哪种方法，所得到的导丝芯体和聚合物层都可以与压力传感器配件耦合。一个或多个环元件可以沿它们的内径的部分电耦合到沿柔性电路暴露的对应盘，并且沿一个或多个环元件的第二部分可以电耦合到设置在聚合物层上的导电迹线的对应盘，以电耦合压力传感器配件(或任何其他组件)。然后，远侧线圈尖端可以附接到传感器外壳的远侧端，并且聚合物可以沿中心部段、远侧线圈或沿远侧部段的尖端、以及沿近侧部段的导丝芯体的其余部分以及电极之间的部分(如果使用的话)回流或模制在导丝芯体上方。

62、装配方法的另一变型包括在设置在导丝芯体上之前单独形成的聚合物层。导电迹线可以直接印刷在聚合物的外层上，并且沿它们的对应的暴露盘在聚合物层的长度上延伸。绝缘层同样可以直接印刷在导电迹线上。在预印刷的聚合物层的情况下，导丝芯体可以插入到聚合物层中并且与任何数量的合适的粘合剂(例如，氰基丙烯酸酯等)结合。然后，压力传感器配件可以固定至导丝芯体，并且柔性电路可以在附接处直接电耦合至暴露盘以完成电连接。在用于印刷导电迹线的又一变型中，聚合物管可以设置在导丝芯体上，并且一个或多个导电迹线可以印刷在管的外层上。导电油墨然后可以用于在聚合物管上印刷圆形环，使得环与导电迹线的暴露区域重合，使得压力传感器配件柔性电路或任何其他组件可以经由与圆形环的连接而电耦合到导电迹线。因为圆形环围绕管圆周地印刷，所以暴露区域可以彼此纵向偏移，以允许围绕整个管圆周印刷环。而且，在暴露区域之间优选地存在足够的纵向间隔，以允许环相对于彼此同轴地印刷而没有干涉。在其它变型中，可以印刷部分周向环，而不是印刷全圆周环。

63、用于形成导电迹线的又一变型可以具有设置在导丝芯体的外表面上的第一绝缘聚合物层(例如，parylene(特种涂料系统有限公司(specialty coating systems,inc.)，印第安纳波利斯，印第安纳州)，teflon(杜邦(e.i.du pont de nemours)，威明顿，特拉华州)，聚酰亚胺等)。然后具有导电材料的第二导电聚合物层(金、银、铜等)可以使用任何数量的工艺(诸如，例如，化学沉积、物理气相沉积等)涂覆在第一聚合物层上。导电层的厚度取决于应用，并且通常考虑电气要求(载流能力)和设备的机械要求(例如，刚度)来确定。可以使用例如激光微加工、光化学蚀刻等将该第二导电层分成离散导电元件。

64、然后，取决于应用，可以使用介电绝缘聚合物以涂层或热收缩的形式(例如，特氟龙、pet等)使整个配件绝缘。取决于应用，可以形成若干离散导电元件。此外，取决于应用，可以在任一端处形成各种连接端子尺寸和形状，以便于连接到如此形成的离散导电元件。这种构造技术有助于直接在设备上实现若干离散导电元件，从而消除移除材料以容纳单独导电线或使设备中空以容纳导电线或元件的需要。因此，极大地增强了预期的设备性能并且降低了制造成本。