أدى عطل متقطع في جهاز تنظيم ضربات القلب من الجيل الأحدث إلى إطلاق أجراس الإنذار في صناعة الأجهزة القابلة للزرع. بعد أشهر من التشغيل، كان المعالج الرئيسي يفقد الاتصال بشكل عشوائي. كشف خط الفحص ثلاثي الأبعاد، باستخدام برنامج VGSTUDIO MAX للتحليل الحجمي للأشعة السينية عالية الطاقة، عن السبب: لحام بارد دقيق في دائرة BGA. تسببت الاهتزازات فوق الصوتية أثناء التجميع في كسر الوصلة دون كسرها بشكل مرئي.
الفحص بالأشعة السينية ثلاثية الأبعاد والربط مع Allegro 🔬
بدأت العملية بمسح مقطعي دقيق للوحة التحكم. سمح برنامج VGSTUDIO MAX بتقسيم كل كرة لحام في BGA وقياس كثافتها ومساميتها. أظهرت إحداها انقطاعًا بالكاد يمكن ملاحظته في ثنائي الأبعاد، لكنه كان واضحًا في إعادة البناء ثلاثي الأبعاد. من خلال ربط موقع الخلل بالتصميم الأصلي في Cadence Allegro، تم تحديد أن هذه الكرة تتوافق مع خط الطاقة الرئيسي للمعالج. تم استخدام GOM Inspect للتحقق من التشوه الميكانيكي للوحة، مما يؤكد أن الإجهاد الناجم عن الاهتزاز فوق الصوتي كان المحفز للعطل.
دروس لموثوقية الأجهزة الطبية ⚕️
توضح هذه الحالة أن اللحام البارد الدقيق ليس مجرد مشكلة تصنيع، بل هو نقطة حرجة للموثوقية في الأجهزة التي تعمل داخل جسم الإنسان. يمكن أن يجتاز اللحام البارد جميع الاختبارات الكهربائية الأولية ويفشل بعد أشهر. يصبح الجمع بين الفحص ثلاثي الأبعاد بالأشعة السينية وبرامج التحليل مثل VGSTUDIO MAX مطلبًا غير قابل للتفاوض لضمان العمر الافتراضي لأجهزة تنظيم ضربات القلب والغرسات النشطة الأخرى.
نظرًا لأنه تم اكتشاف اللحام البارد في أجهزة تنظيم ضربات القلب هذه باستخدام التصوير المقطعي المحوسب ثلاثي الأبعاد بالأشعة السينية، فما هي تقنيات التصنيع الإضافي الدقيق أو التجميع ثلاثي الأبعاد التي يمكن تنفيذها لمنع هذا النوع من الأعطال المتقطعة في الأجهزة القابلة للزرع في المستقبل؟
(ملاحظة: محاكاة رقاقة بحجم 200 مم تشبه صنع البيتزا: الجميع يريد قطعة)