一款最新一代的智能心脏起搏器发生严重故障，危及患者生命。原因并非软件错误或常规磨损，而是其电池内部发生了一次微观爆炸。通过计算机断层扫描（CT）进行的法医分析揭示了锂枝晶的存在，这些枝晶刺穿了隔膜，引发了纳米级的热失控短路。
CT分析与Dragonfly和VGSTUDIO MAX中的分割 🔬
为了定位故障，工程师们采用了X射线显微断层扫描技术。扫描仪以低于1微米的分辨率捕捉了电池的内部结构。体积数据在Dragonfly中进行处理，应用基于深度学习的分割方法，以分离金属锂的形成物。这些形态类似针状的结构从阳极向阴极生长。随后，在VGSTUDIO MAX中对隔膜的孔隙率和厚度进行了分析，确认了穿孔。3D重建使得可视化导致短路的枝晶的确切路径成为可能。
热模拟与微制造的未来 🔥
下一步是将枝晶的几何形状导入Altium Designer进行瞬态热模拟。结果显示，在接触点局部温度峰值超过300摄氏度，足以使电解液汽化。这个案例表明，3D可视化不仅用于记录故障，还可用于重新设计具有抑制枝晶生长结构的隔膜和阳极。医疗设备半导体行业必须将这些分析工具整合到其质量控制流程中。
既然3D微制造能够创建具有三维结构的电极以提高能量密度，那么在可植入起搏器电池中，需要克服哪些特定的设计和材料沉积挑战，以防止锂枝晶的成核和生长？
（附注：模拟一个200毫米的晶圆就像做披萨：每个人都想分一块）