刘立国 张永华 高 蕊

（无锡江南计算技术研究所，江苏 无锡 214083）

0 引言

GJB 362《刚性PCB 通用规范》和GJB 7548《挠性PCB 通用规范》 是军用印制电路板（printed circuit board，PCB）领域的两项重要标准，是军用PCB 制造厂商质量管控和产品检验、设计和使用单位产品检验和验收的重要参考和依据。GJB 362C—2021《刚性PCB 通用规范》［1］和GJB 7548A—2021 《挠性PCB 通用规范》［2］于2021 年颁布，2022 年3 月1 日起实施。在新修订的标准实施应用中，发现从业者对标准的理解和应用还存在一定的分歧。本文结合对标准的理解及应用实践，介绍这两项标准的修订情况，以及对标准实施应用的一些理解。

1 标准修订的基本情况

GJB 362于1987年首次发布，本次为第3次修订；GJB 7548于2012年首次发布，本次为第1次修订。GJB 362C—2021《刚性PCB 通用规范》和GJB 7548A—2021《挠性PCB通用规范》与原版标准结构基本保持一致，且两个标准内容和结构也基本一致，GJB 7548A 在GJB 362C 的基础上补充了挠性PCB或挠性区域的性能要求和检测方法。GJB 7548A中大部分内容为刚性PCB的要求，对于GJB 362C 中没有规定，而GJB 7548A 中有规定的刚性PCB要求，同样适用于刚性PCB的检验和验收。

GJB 362C 新增和修订内容中的技术参数、指标、公式等主要参考的是MIL-PRF-31032/1D/2C、IPC-A-600J—2016、IPC-6012D/DS 等标准文件；标准中增加了宇航用PCB 的要求，其主要参考的是QJ 831B—2011 和IPC-6012DS。GJB 7548A 新增和修订内容中的技术指标、参数、公式等主要参考的是MIL-PRF-31032/3C/4C—2017 和IPC 6013D—2017 等标准文件，部分内容结合IPC-A-600J—2016、GJB 4896A—2018 等标准进行了调整。两项标准修订后，标准内容与当时国际先进标准、国内主流标准保持基本一致，符合我国军用PCB 的制造工艺水平和应用需求，具有一定的先进性和适用性。

2 标准实施应用的见解

本文结合多年来标准应用实践，对标准的实施应用有如下几点理解。

（1）标准通常具有一定的滞后性。能够写进标准中的内容都是相对成熟的内容，特别是我国军用标准版本更新周期较长，进而加剧了标准内容与最先进的技术发展相比具有一定滞后性的问题。GJB 362C 和GJB 7548A 也不例外，标准修订时参考的是当时国际先进和国内主流标准，标准内容基本一致，但是发布实施后，技术已经有一定发展，国际先进标准也已进行了版本升级，所以与之相比，存在一定的差异。

（2）标准具有通用性，同时具有不全面性。首先标准修订、制定单位及主要编制人员知识面具有一定局限性，标准征求意见参与单位具有一定的代表性，但仍不具备全面性，所以标准内容就注定具有不全面性。其次是国家军用标准要综合考虑通用性，内容综合考虑各种应用需求及主要制造厂商的工艺制造能力，不能将标准制定成针对具体产品的产品规范或针对具体厂商的内部控制技术文件。GJB 362C 和GJB 7548A 修订时征求了军用PCB 的设计、制造和应用单位相关专家的意见，充分考虑了军用PCB 的应用需求、制造工艺能力等因素，具备标准的通用性。所以产品设计单位、应用单位或制造厂商应根据产品特色、应用需求，再结合标准要求，制定更加详细的技术要求、验收规范或检验要求等。

（3）军用标准实施具有一定的强制性，但也要灵活应用，并非所有内容都必须严格执行，特殊产品设计或特殊应用需求，就需要进行选择或调整标准要求。一个标准的全面贯彻实施，需要一个全面的标准体系保证，以PCB 标准为例，应该是元器件选择、PCB 设计、PCB 检验、PCB 组装等一系列标准，标准的一致性是保证标准全面贯彻实施的基础。与GJB 362C 和GJB 7548A 同时颁布实施的，还有GJB 4057A—2021《军用电子设备印制电路板设计要求》和GJB 3243A—2021《电子元器件表面安装要求》，这些标准就是一个体系的标准，实施应用时具有协调性和一致性。

3 标准内容的理解

GJB 362C 和GJB 7548A 修订内容较多，本文结合工作中的应用实践，简单介绍几点对标准内容的理解。

（1）首先，产品应符合布设总图的规定，即产品的设计要求。标准中一般要求规定了PCB 的制造和检验应以布设总图为准，设计要求规定了PCB 的设计应符合布设总图。设计要求是第一位的，但设计要满足可制造性的要求。

（2）标准中特殊规定大于一般要求。如外层环宽要求规定“镀覆孔最小外层环宽应不小于0.05 mm，在孤立区域，由于麻点、压痕、缺口、针孔等缺陷，使外层环宽的减小应不大于规定值的20%”，规定中的最小环宽就是特殊规定，缺陷使环宽的减少首先应满足环宽最小值的要求。

（3）标准中的规定值一般是指布设总图的设计值。如铜镀层厚度要求规定“铜镀层厚度小于规定值的80%视为空洞”，此规定值就是设计值，但在实践中多数设计者对铜镀层厚度不提特殊要求，制造厂商就按照标准规定的平均值25 μm 进行控制，进而规定值的80%就是20 μm。

（4）铜包覆镀层厚度的理解。GJB 362C 规定，“除另有规定，镀覆孔表面和拐角的铜镀层连续区的铜包覆镀层厚度应符合规定”，见表1。

表1 铜包覆镀层厚度

铜包覆镀层是保证镀覆孔与表面导体连接的重要纽带。由图1 可知，标记的拐角位置通常是应力的集中点，也是互连的薄弱环节。镀层厚度不足首先会影响拐角处连接强度，其次会影响铜盖覆镀层与铜包覆镀层的连接质量，两者对产品可靠性均有影响。因此，保证铜包覆镀层的厚度对保证产品可靠性具有重要意义。

图1 铜包覆镀层

（5）树脂凹缩与镀层分离的理解。树脂凹缩是树脂受热后聚合收缩的一种现象，在PCB 中表现形式应该是点状的，所以标准中交收态允许树脂凹缩现象，但从孔壁测量得到的最大树脂凹缩深度应不大于0.08 mm，且在被评定镀覆孔的任何一边上的树脂凹缩应不大于该边基材累积厚度（被评定的介质层厚度的总和）的40%；试验后树脂凹缩不作评价。镀层分离是由于铜镀层与镀覆孔孔壁结合力不足，导致本应该连接的铜镀层与镀覆孔孔壁分离的一种现象，是一种制程缺陷，易引起批量性问题，对产品质量和可靠性的隐患巨大。典型树脂凹缩和镀层分离缺陷图如图2所示。

图2 典型树脂凹缩和镀层分离缺陷图

（6）凹蚀的理解。标准中对凹蚀的技术要求分正凹蚀和负凹蚀2 条进行规定，没有规定必须进行正凹蚀工艺，只是规定当有凹蚀要求时，不允许有负凹蚀。典型的凹蚀工艺图片如图3所示。

图3 凹蚀典型图

我国有些宇航应用PCB 要求必须进行正凹蚀工艺，但本文认为正凹蚀工艺是一把双刃剑。正凹蚀工艺增加镀覆孔孔壁与内层导体的连接面积，增强了其连接强度。但是因为正凹蚀工艺的实施，可能会引起孔壁粗糙、芯吸增大或增强材料突出等缺陷。芯吸增大首先会引起绝缘间距的减少；其次是蓬松的玻纤中易吸附制程残留的化学溶液，进而易引起铜镀层腐蚀。镀层褶皱、孔壁粗糙或增强材料突出的位置通常就是镀覆孔孔壁应力集中点，试验证明随着温度冲击试验的进行，增强材料突出和镀层褶皱位置就是孔壁裂纹萌生的起点，如图4 所示。所以综合考虑可靠性，正凹蚀工艺的产品不一定具有高水平的可靠性。

图4 孔壁缺陷图

（7）微导通孔与目标连接盘接触尺寸的理解。标准规定，微导通孔与目标连接盘的接触尺寸应大于捕获连接盘孔径的50%，且在该区域内无夹杂物。在理想状态下，微导通孔与目标连接盘的接触尺寸应等于捕获连接盘孔径，如图5（a）所示。当接触面有夹杂物时，如图5（b）所标记的连续接触尺寸应大于捕获连接盘孔径的50%。

图5 微导通孔与目标连接盘接触面积

（8）电镀铜填塞微导通孔的理解。标准规定，电镀铜填塞微导通孔允许有完全密封的空洞，但其面积不超过填塞微导通孔可视面积的25%，且空洞相邻的铜镀层的最小厚度应符合标准要求，如图6 所示。此处空洞相邻的铜镀层应该是360°的方向，不是仅指孔壁的两侧。

图6 可接受的电镀铜填塞微导通孔

（9）质量保证规定应用的理解。目前质量保证的规定主要有2个作用：①指导军用PCB制造商开展工艺鉴定检验、工艺周期一致性检验及产品交货检验，保证军用PCB 产品的质量和稳定的制造能力；② 指导军用PCB 需求方审核供应商，对供应商进行监督及管理，同时军用PCB需求方可以参照工艺鉴定检验要求，结合产品特点，选择相关项目开展产品鉴定检验，验证产品的符合性。

4 标准应用中存在的问题

虽然GJB 362C 和GJB 7548A 这两项标准在修订时征求了设计、使用、制造等多方专家的意见，但是应用中发现还是存在一定的问题，本文整理的主要问题有以下4点。

（1）铜镀层特性的技术要求。GJB 362C 中铜镀层特性的技术要求在原版本的基础上，增加了宇航用PCB 铜镀层伸长率应≥18%，抗拉强度应≥2.76×104N/cm2的要求。而GJB 7548A 中规定PCB 铜镀层伸长率应≥18%，抗拉强度应≥2.5×104N/cm2。在测试实践中发现存在有缺陷的铜镀层可能满足铜镀层伸长率＞12%、抗拉强度＞2.5×104N/cm2的要求，测试结果比较接近最低值，但这种铜镀层对可靠性有较大影响。在实际应用中建议所有军用PCB都按铜镀层伸长率≥18%、抗拉强度≥2.76×104N/cm2的标准进行控制。

（2）铜镀层特性试验方法。标准中铜镀层特性试验方法直接引用了GB/T 29847—2013 7.1，该方法中测试前无高温烘烤的预处理程序，建议实际应用时应进行高温烘烤预处理。是否进行高温烘烤预处理对测试结果影响较大，并且试验前的高温预处理操作也更符合PCB制造过程的实际情况。

（3）导电图形边缘镀层增宽试验方法。GJB 362C 中测量导电图形边缘镀层增宽时，规定要求使用黄铜丝刷除掉镀层突沿，该方法不具备操作性。任何产品应该都不会允许使用黄铜丝刷进行刷板，建议使用GJB 7548A 中胶带黏结的方法去除镀层突沿。

（4）介质耐电压试验方法。标准中规定进行介质耐电压测试时，升压速率为500 V/s；而实际应用中由于PCB密度的提升，导体绝缘间距的减少，测试电压常常小于500 V，升压速率500 V/s不具备操作性。建议当测试电压小于500 V时，升压速率应根据测试电压进行调节，可以为100 V/s或更小，原则即确保具有一定的升压时间。

5 结语

本文主要介绍了GJB 362C—2021 和GJB 7548A—2021 这两项标准修订的基本情况、对标准实施应用的见解、对标准部分内容的理解，以及标准应用中存在的问题。虽然这两项标准的颁布实施有一定的滞后性，部分标准内容与现行国际先进标准有差异，但是军用产品对先进技术应用也存在一定的滞后性，所以标准内容依然符合我国军用PCB 的应用需求。从业者在应用解读两项标准内容时，要全文考虑，要与相关系列标准配合使用，要看到标准的通用性，实际产品中遇到的问题不可能100%在标准中找到答案，所以各应用方应根据自己的产品特色、应用需求，再结合标准要求和实践验证，制定更加详细的技术要求、验收规范或检验要求。本文内容是在结合标准使用和PCB 质量检测实践的基础上对标准实施应用的解读，希望能够为从业者对标准的理解和应用提供帮助，不妥之处敬请读者指正。