Неисправность с прерывистым характером в кардиостимуляторе последнего поколения вызвала тревогу в индустрии имплантируемых устройств. После нескольких месяцев работы основной процессор случайным образом терял соединение. Конвейер 3D-инспекции с использованием VGSTUDIO MAX для объемного анализа рентгеновских снимков высокого разрешения выявил причину: микрохолодная пайка в BGA цепи. Ультразвуковая вибрация во время сборки привела к разрушению соединения, не вызвав видимого разрыва.
3D-рентгеновская инспекция и корреляция с Allegro 🔬
Процесс начался с микро-КТ-сканирования платы управления. VGSTUDIO MAX позволил сегментировать каждую паяную сферу BGA и измерить ее плотность и пористость. Одна из них демонстрировала едва заметный разрыв в 2D, но четко видимый в трехмерной реконструкции. При корреляции положения дефекта с исходным проектом в Cadence Allegro было установлено, что этот шарик соответствовал основной линии питания процессора. GOM Inspect использовался для проверки механической деформации платы, подтвердив, что напряжение, вызванное ультразвуковой вибрацией, стало причиной отказа.
Уроки для надежности медицинских устройств ⚕️
Этот случай демонстрирует, что микропайка — это не просто производственная проблема, а критическая точка надежности для устройств, работающих внутри человеческого тела. Холодная пайка может пройти все начальные электрические тесты и выйти из строя через несколько месяцев. Сочетание 3D-рентгеновской инспекции и аналитического программного обеспечения, такого как VGSTUDIO MAX, становится неоспоримым требованием для обеспечения срока службы кардиостимуляторов и других активных имплантатов.
Поскольку холодная пайка в этих кардиостимуляторах была обнаружена с помощью 3D-рентгеновской компьютерной томографии, какие методы аддитивного микро-производства или 3D-сборки можно было бы внедрить для предотвращения подобных прерывистых отказов в будущих имплантируемых устройствах?
(P.S.: Моделировать 200-мм пластину — это как делать пиццу: каждый хочет кусочек)