最新一代心脏起搏器出现间歇性故障,引发了植入式医疗器械行业的警报。运行数月后,主处理器随机失去连接。利用VGSTUDIO MAX进行高能X射线体积分析的3D检测流程揭示了原因:电路BGA上存在一处微冷焊。组装过程中的超声波振动使焊点断裂,但肉眼无法察觉。
3D X射线检测与Allegro关联分析 🔬
该过程始于对控制板进行显微CT扫描。VGSTUDIO MAX能够分割BGA的每个焊球,并测量其密度和孔隙率。其中一个焊球在2D图像中几乎无法察觉的间断,在3D重建中却清晰可见。通过将缺陷位置与Cadence Allegro中的原始设计关联,发现该焊球对应处理器的主电源线。使用GOM Inspect验证了电路板的机械变形,确认超声波振动引起的应力是故障的触发因素。
医疗器械可靠性的经验教训 ⚕️
此案例表明,微冷焊不仅是制造问题,更是人体内运行设备的关键可靠性问题。冷焊点可能通过所有初始电气测试,却在数月后失效。结合3D X射线检测和VGSTUDIO MAX等分析软件,已成为确保心脏起搏器及其他有源植入物使用寿命的不可妥协的要求。
既然这些心脏起搏器中的冷焊点是通过3D X射线计算机断层扫描检测到的,那么可以采用哪些微增材制造或3D组装技术来预防未来植入式设备中此类间歇性故障?
(附注:模拟200mm晶圆就像做披萨:每个人都想分一块)