CT 掃描儀是醫(yī)院放射科的 “主力設(shè)備”，其核心優(yōu)勢是能快速生成高分辨率的人體斷層影像，但設(shè)備工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的 X 射線輻射 —— 不僅對操作人員有防護(hù)要求，對設(shè)備內(nèi)部的 PCB（印制電路板）更是嚴(yán)峻考驗(yàn)。普通 PCB 在強(qiáng)輻射環(huán)境下，會(huì)出現(xiàn)基材老化、銅箔腐蝕、信號傳輸失效等問題，導(dǎo)致 CT 設(shè)備頻繁故障、影像質(zhì)量下降，而醫(yī)療級 CT 專用 PCB，必須具備 “抗輻射、耐高溫、長壽命” 三大核心能力，才能支撐 CT 設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。今天我們就來科普，CT 掃描儀的輻射環(huán)境對 PCB 有哪些影響，以及專用 PCB 如何應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

首先要明確：CT 設(shè)備的輻射主要來自 X 射線管與探測器區(qū)域 ——X 射線管發(fā)射的 X 射線穿過人體后，大部分被探測器吸收并轉(zhuǎn)化為電信號，而探測器周邊的 PCB（如信號采集 PCB、數(shù)據(jù)傳輸 PCB）會(huì)長期暴露在散射 X 射線中（輻射劑量通常為 0.1-1Gy / 年，遠(yuǎn)超普通電子設(shè)備的 0.01Gy / 年上限）。輻射對 PCB 的危害主要體現(xiàn)在兩方面：一是 “基材降解”，X 射線的高能粒子會(huì)破壞 PCB 基材（如 FR-4）的分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致基材變脆、絕緣性能下降，原本絕緣的層間可能出現(xiàn) “漏電”，影響信號傳輸；二是 “銅箔腐蝕”，輻射會(huì)加速銅箔與空氣中氧氣、水分的反應(yīng)，形成氧化層，增加線路電阻，導(dǎo)致信號衰減 —— 某醫(yī)院的 64 排 CT 機(jī)，使用 5 年后因探測器 PCB 銅箔氧化，信號傳輸效率下降 30%，影像中出現(xiàn) “條紋狀偽影”，無法滿足臨床診斷需求，后期更換抗輻射 PCB 后才恢復(fù)正常。

除了抗輻射，CT 專用 PCB 還需應(yīng)對 “高溫挑戰(zhàn)”。CT 設(shè)備工作時(shí)，X 射線管的功率可達(dá)數(shù)千瓦（如螺旋 CT 的管功率通常為 80-120kW），會(huì)產(chǎn)生大量熱量；同時(shí)，探測器與信號處理模塊為高功耗部件（單塊信號處理 PCB 的功耗可達(dá) 50W），設(shè)備內(nèi)部溫度可升至 50-60℃。普通 PCB 的基材玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）多在 130℃左右，但長期處于 50℃以上環(huán)境，基材會(huì)逐漸軟化，導(dǎo)致線路變形、層間分層 —— 某醫(yī)院的急診 CT 機(jī)，因長時(shí)間連續(xù)工作（日均掃描 50 人次以上），信號處理 PCB 出現(xiàn)層間氣泡，導(dǎo)致 3 個(gè)探測器單元信號中斷，影像中出現(xiàn) “黑洞”，不得不停機(jī)維修。因此 CT 專用 PCB 需選用高 Tg 基材（Tg≥150℃），部分高端 CT（如 256 排超高端 CT）甚至需選用 Tg≥170℃的特種基材，確保在持續(xù)高溫環(huán)境下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

此外，CT 設(shè)備的 “高可靠性” 要求，還需 PCB 具備 “抗振動(dòng)” 與 “長壽命” 特性。CT 掃描儀在運(yùn)輸、安裝或日常維護(hù)中可能出現(xiàn)輕微振動(dòng)，若 PCB 的機(jī)械強(qiáng)度不足，線路與元器件的焊接點(diǎn)可能出現(xiàn)裂紋；同時(shí)，醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命通常為 10-15 年，PCB 需在 15 年內(nèi)保持參數(shù)穩(wěn)定（如阻抗偏差≤±5%、絕緣電阻≥10^10Ω）。這就要求 CT 專用 PCB 在工藝上做特殊優(yōu)化：例如采用 “厚銅箔”（2-4oz）提升線路機(jī)械強(qiáng)度，避免振動(dòng)導(dǎo)致的線路斷裂；采用 “沉金表面處理”（金層厚度≥3μm），防止銅箔氧化，延長使用壽命；在層壓工藝中增加 “補(bǔ)強(qiáng)材料”（如玻璃纖維布），提升 PCB 的抗變形能力。某醫(yī)療設(shè)備廠商曾對 CT 專用 PCB 做加速老化測試（模擬 15 年使用環(huán)境），普通 PCB 在測試后阻抗偏差擴(kuò)大至 ±8%，而采用抗輻射、高 Tg 設(shè)計(jì)的 PCB，阻抗偏差仍穩(wěn)定在 ±3% 以內(nèi)，完全滿足長期使用需求。

針對 CT 掃描儀對 PCB 的特殊需求，捷配推出了 CT 專用醫(yī)療級 PCB 解決方案：基材選用 Tg≥150℃的抗輻射 FR-4（部分型號可升級至 Tg≥170℃），能抵御 X 射線對基材的降解作用；銅箔采用 99.99% 高純度電解銅，配合沉金表面處理（金層厚度 3-5μm），有效防止輻射導(dǎo)致的銅箔氧化；工藝上采用 2oz 厚銅與多層補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，提升 PCB 的抗振動(dòng)與抗變形能力。同時(shí)，捷配的 CT 專用 PCB 通過 ISO13485 認(rèn)證與輻射耐受性測試（模擬 5Gy 輻射劑量下性能無衰減），可滿足 64 排、128 排、256 排等不同規(guī)格 CT 設(shè)備的需求，確保設(shè)備在 10-15 年使用壽命內(nèi)，始終保持穩(wěn)定的信號傳輸與清晰的影像質(zhì)量，為臨床診斷提供可靠支撐。