Un guasto intermittente in un pacemaker di ultima generazione ha acceso gli allarmi nell'industria dei dispositivi impiantabili. Dopo mesi di funzionamento, il processore principale perdeva la connessione in modo casuale. La pipeline di ispezione 3D, utilizzando VGSTUDIO MAX per l'analisi volumetrica a raggi X di alta energia, ha rivelato la causa: una micro-saldatura fredda in un BGA del circuito. La vibrazione ultrasonica durante l'assemblaggio aveva fratturato il giunto senza romperlo visibilmente.
Ispezione a raggi X 3D e correlazione con Allegro 🔬
Il processo è iniziato con una scansione micro-TC della scheda di controllo. VGSTUDIO MAX ha permesso di segmentare ogni sfera di saldatura del BGA e misurarne densità e porosità. Una di esse presentava una discontinuità appena percettibile in 2D, ma chiara nella ricostruzione tridimensionale. Correlando la posizione del difetto con il progetto originale in Cadence Allegro, si è identificato che quella sfera corrispondeva alla linea di alimentazione principale del processore. GOM Inspect è stato utilizzato per verificare la deformazione meccanica della scheda, confermando che lo stress indotto dalla vibrazione ultrasonica era stato il fattore scatenante del guasto.
Lezioni per l'affidabilità nei dispositivi medici ⚕️
Questo caso dimostra che la micro-saldatura non è solo un problema di fabbricazione, ma un punto critico di affidabilità in dispositivi che operano all'interno del corpo umano. Una saldatura fredda può superare tutti i test elettrici iniziali e guastarsi mesi dopo. La combinazione di ispezione 3D a raggi X e software di analisi come VGSTUDIO MAX diventa un requisito non negoziabile per garantire la durata di vita dei pacemaker e di altri impianti attivi.
Poiché la saldatura fredda in questi pacemaker è stata rilevata tramite tomografia computerizzata 3D a raggi X, quali tecniche di microfabbricazione additiva o di assemblaggio 3D potrebbero essere implementate per prevenire questo tipo di guasti intermittenti in futuri dispositivi impiantabili?
(PS: simulare una wafer da 200mm è come fare una pizza: tutti ne vogliono una fetta)