航空航天PCB需在極端環境，如-200℃至+260℃溫差、強輻射、高振動、真空下穩定工作，其失效可能導致衛星失控、飛行器故障等嚴重后果。因此，針對航空航天PCB的測試需覆蓋材料特性、結構可靠性、電氣性能等核心維度，確保基板自身滿足航空航天級標準。下面將從五大類測試展開，解析其技術要點。

一、材料性能測試：基板的“基因檢測”

航空航天PCB多采用聚酰亞胺、陶瓷基、BT樹脂等高端材料，需通過以下測試驗證材料本征屬性：

1.熱性能測試

玻璃化轉變溫度：采用差示掃描量熱法，要求Tg≥280℃（普通PCB約130-170℃），確保高溫環境下基板不軟化。例如，NASA標準要求航天級PI基板Tg≥315℃。

熱膨脹系數：通過熱機械分析儀測量，X/Y軸CTE需≤10ppm/℃，Z軸CTE≤20ppm/℃，以匹配芯片載體的低熱膨脹特性。

耐燃性測試：依據UL94標準，需達到V-0級，部分場景要求通過NASASS-320的55s火焰測試。

2.機械性能測試

彎曲強度：使用三點彎曲試驗機，要求≥200MPa（普通FR-4約140MPa），確保基板在振動環境下抗形變能力。

剝離強度：通過180°剝離試驗，銅箔與基板間剝離強度需≥1.5N/mm（普通PCB約1.0N/mm），防止極端環境下銅箔脫落。

層間結合力：采用層間剪切強度測試，要求≥25MPa，避免層壓結構在熱循環中分層。

二、結構可靠性測試：應對極端環境的“抗壓考驗”

航空航天PCB的結構設計需通過模擬真實工況的嚴苛測試，確保長期服役穩定性：

1.環境適應性測試

溫度循環測試：在-196℃（液氮）至+260℃（回流焊溫度）區間進行≥1000次循環，檢測基板是否出現裂紋、分層或尺寸變化公差≤±0.05%。

濕熱老化測試：在85℃/85%RH環境下持續1000小時，測量表面絕緣電阻下降幅度需≤10%，評估材料抗潮解能力。

真空放氣測試：在1×10??Pa真空環境下，測量基板揮發物總量需≤1%，如NASA標準ASTME595，防止污染精密光學器件。

2.機械應力測試

振動/沖擊測試：依據MIL-STD-810G標準，進行隨機振動（20-2000Hz，0.04g2/Hz）和機械沖擊（50g，11ms），通過超聲掃描檢測內部微裂紋。

離心測試：在離心機上施加≥5000g加速度，驗證基板在高過載條件下的結構完整性。

三、電氣性能測試：信號傳輸的“純凈度保障”

航空航天場景對高頻信號，如雷達、衛星通信和高可靠性供電，如航天器電源系統要求苛刻，需進行：

1.絕緣性能測試

絕緣電阻：在500VDC下測量層間絕緣電阻，需≥1×1012Ω（普通PCB約1×101?Ω），防止漏電流引發系統故障。

耐電壓測試：施加1000VAC/1分鐘，無擊穿或電弧放電，滿足航空電子設備的安全隔離要求，如MIL-P-55110標準。

2.傳輸特性測試

特性阻抗：使用矢量網絡分析儀，要求單端阻抗50±5Ω、差分阻抗100±10Ω，公差控制在±10%以內，確保射頻信號（如Ka頻段）低反射傳輸。

插入損耗與回波損耗：在10GHz頻率下，插入損耗需≤3dB/in，回波損耗≤-20dB，滿足衛星通信天線模塊的信號純凈度要求。

四、幾何精度與工藝質量測試：微米級的“尺寸革命”

航空航天PCB的制造精度直接影響元器件裝配，需進行以下測試：

1.尺寸與形位公差測試

線寬/線距精度：使用光學顯微鏡（分辨率≤5μm），檢測導線寬度公差±10%（如50μm線寬允許45-55μm），間距公差±5μm，避免短路或斷路。

鉆孔位置度：通過X射線檢測，孔位偏移需≤±50μm（普通PCB±100μm），確保與連接器機械配合精度（如ARINC600標準）。

板厚均勻性：多點測量板厚，公差需≤±5%（如2.0mm板厚允許1.9-2.1mm），滿足航天器結構件的裝配要求。

2.表面與孔壁質量測試

銅箔粗糙度：采用表面輪廓儀，要求Ra≤1.5μm（普通PCB約3-5μm），降低高頻信號的趨膚效應損耗。

盲埋孔質量：通過切片分析（放大500倍），檢測孔壁銅厚均勻性（偏差≤±10%）、無空洞或鍍層斷裂，深徑比（如4:1）需符合設計規范。

五、特殊功能測試：極端場景的“定制化驗證”

根據應用場景不同，部分航空航天PCB需額外測試：

1.輻射耐受性測試

電離輻射測試：在鈷-60源下施加≥10?rad(Si)劑量，測試后絕緣電阻下降需≤20%，適用于深空探測設備。

質子/電子輻照測試：模擬宇宙射線環境，檢測基板材料是否產生降解或電荷積累，如衛星太陽能電池板PCB。

2.流體兼容性測試

耐化學腐蝕測試：浸泡于航空燃油、液壓油中72小時，質量變化需≤1%，防止燃料泄漏腐蝕基板。

航空航天PCB的測試體系是一個覆蓋材料、結構、電氣、環境的多維度驗證網絡，每一項測試都是對“零缺陷”目標的追求。從-200℃的極寒真空到+260℃的強輻射環境，從微米級的幾何精度到10GHz以上的信號純凈度，這些測試不僅是技術標準的落地，更是對“航天級可靠性”的承諾。