航空航天PCB需在极端环境，如-200℃至+260℃温差、强辐射、高振动、真空下稳定工作，其失效可能导致卫星失控、飞行器故障等严重后果。因此，针对航空航天PCB的测试需覆盖材料特性、结构可靠性、电气性能等核心维度，确保基板自身满足航空航天级标准。下面将从五大类测试展开，解析其技术要点。

一、材料性能测试：基板的“基因检测”

航空航天PCB多采用聚酰亚胺、陶瓷基、BT树脂等高端材料，需通过以下测试验证材料本征属性：

1.热性能测试

玻璃化转变温度：采用差示扫描量热法，要求Tg≥280℃（普通PCB约130-170℃），确保高温环境下基板不软化。例如，NASA标准要求航天级PI基板Tg≥315℃。

热膨胀系数：通过热机械分析仪测量，X/Y轴CTE需≤10ppm/℃，Z轴CTE≤20ppm/℃，以匹配芯片载体的低热膨胀特性。

耐燃性测试：依据UL94标准，需达到V-0级，部分场景要求通过NASASS-320的55s火焰测试。

2.机械性能测试

弯曲强度：使用三点弯曲试验机，要求≥200MPa（普通FR-4约140MPa），确保基板在振动环境下抗形变能力。

剥离强度：通过180°剥离试验，铜箔与基板间剥离强度需≥1.5N/mm（普通PCB约1.0N/mm），防止极端环境下铜箔脱落。

层间结合力：采用层间剪切强度测试，要求≥25MPa，避免层压结构在热循环中分层。

二、结构可靠性测试：应对极端环境的“抗压考验”

航空航天PCB的结构设计需通过模拟真实工况的严苛测试，确保长期服役稳定性：

1.环境适应性测试

温度循环测试：在-196℃（液氮）至+260℃（回流焊温度）区间进行≥1000次循环，检测基板是否出现裂纹、分层或尺寸变化公差≤±0.05%。

湿热老化测试：在85℃/85%RH环境下持续1000小时，测量表面绝缘电阻下降幅度需≤10%，评估材料抗潮解能力。

真空放气测试：在1×10⁻⁵Pa真空环境下，测量基板挥发物总量需≤1%，如NASA标准ASTME595，防止污染精密光学器件。

2.机械应力测试

振动/冲击测试：依据MIL-STD-810G标准，进行随机振动（20-2000Hz，0.04g²/Hz）和机械冲击（50g，11ms），通过超声扫描检测内部微裂纹。

离心测试：在离心机上施加≥5000g加速度，验证基板在高过载条件下的结构完整性。

三、电气性能测试：信号传输的“纯净度保障”

航空航天场景对高频信号，如雷达、卫星通信和高可靠性供电，如航天器电源系统要求苛刻，需进行：

1.绝缘性能测试

绝缘电阻：在500VDC下测量层间绝缘电阻，需≥1×10¹²Ω（普通PCB约1×10¹⁰Ω），防止漏电流引发系统故障。

耐电压测试：施加1000VAC/1分钟，无击穿或电弧放电，满足航空电子设备的安全隔离要求，如MIL-P-55110标准。

2.传输特性测试

特性阻抗：使用矢量网络分析仪，要求单端阻抗50±5Ω、差分阻抗100±10Ω，公差控制在±10%以内，确保射频信号（如Ka频段）低反射传输。

插入损耗与回波损耗：在10GHz频率下，插入损耗需≤3dB/in，回波损耗≤-20dB，满足卫星通信天线模块的信号纯净度要求。

四、几何精度与工艺质量测试：微米级的“尺寸革命”

航空航天PCB的制造精度直接影响元器件装配，需进行以下测试：

1.尺寸与形位公差测试

线宽/线距精度：使用光学显微镜（分辨率≤5μm），检测导线宽度公差±10%（如50μm线宽允许45-55μm），间距公差±5μm，避免短路或断路。

钻孔位置度：通过X射线检测，孔位偏移需≤±50μm（普通PCB±100μm），确保与连接器机械配合精度（如ARINC600标准）。

板厚均匀性：多点测量板厚，公差需≤±5%（如2.0mm板厚允许1.9-2.1mm），满足航天器结构件的装配要求。

2.表面与孔壁质量测试

铜箔粗糙度：采用表面轮廓仪，要求Ra≤1.5μm（普通PCB约3-5μm），降低高频信号的趋肤效应损耗。

盲埋孔质量：通过切片分析（放大500倍），检测孔壁铜厚均匀性（偏差≤±10%）、无空洞或镀层断裂，深径比（如4:1）需符合设计规范。

五、特殊功能测试：极端场景的“定制化验证”

根据应用场景不同，部分航空航天PCB需额外测试：

1.辐射耐受性测试

电离辐射测试：在钴-60源下施加≥10⁵rad(Si)剂量，测试后绝缘电阻下降需≤20%，适用于深空探测设备。

质子/电子辐照测试：模拟宇宙射线环境，检测基板材料是否产生降解或电荷积累，如卫星太阳能电池板PCB。

2.流体兼容性测试

耐化学腐蚀测试：浸泡于航空燃油、液压油中72小时，质量变化需≤1%，防止燃料泄漏腐蚀基板。

航空航天PCB的测试体系是一个覆盖材料、结构、电气、环境的多维度验证网络，每一项测试都是对“零缺陷”目标的追求。从-200℃的极寒真空到+260℃的强辐射环境，从微米级的几何精度到10GHz以上的信号纯净度，这些测试不仅是技术标准的落地，更是对“航天级可靠性”的承诺。