《PCB 电路板 X-ray 转码追溯系统技术要求》

ICS31.180

CCSL01

/CMEEEA

团体标准

T/CMEEEAXXXX-2025

PCB电路板X-ray转码追溯系统技术要求

TechnicalrequirementsforPCBcircuitboardX-raytranscodingtraceabilitysystem

（征求意见稿）

2025-XX-XX发布2025-XX-XX实施

中国机电设备工程协会  发布

T/CMEEEAXXXX-2025

PCB电路板X-ray转码追溯系统技术要求

1范围

本文件规定了PCB电路板X-ray转码追溯系统的系统架构、技术要求、试验方法、检验规则、标

志、包装、运输和贮存的要求。

本文件适用于PCB电路板生产过程中，通过X-ray读取内层编码并转换为外层可识别编码，实现

产品全流程追溯系统的设计与检验。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温

GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)

GB/T14054辐射防护仪器能量在50keV~7MeV的X和y辐射固定式剂量率仪、报警装置和监测

仪

GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T44873产品追溯追溯编码规则和要求

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

X-ray转码追溯系统X-raytranscodingandtraceabilitysystemforPCB

通过X-ray成像技术读取PCB内层隐蔽编码（内层码），经软件系统处理后，通过激光打码或机

械钻孔方式生成外层可见编码（外层码），并实现“内层码-外层码-PanelID-涨缩数据-MES数据”关

联，支持全生产流程追溯的集成系统。

3.2

内层码inner-layercode

印制于PCB内层基板的隐蔽性编码，用于标识产品基础信息，需通过X-ray识别。

3.3

外层码outer-layercode

由系统生成的外层可见编码，包括激光刻录的二维码/OCR码或机械钻孔形成的通孔二维码/OCR

码，用于后续工序扫码追溯。

4系统架构

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系统应采用“硬件层-软件层-应用层”三级架构，各层级模块组成及功能要求应表1中所示。

表1PCB电路板X-ray转码追溯系统架构表

层级模块名称核心组成功能描述

X-ray发生器、数字成像单元、读取PCB内层隐蔽编码（内层码），采集基板涨缩数据，

X-ray读码模块

图像识别单元输出数字成像结果；识别领域≥50㎜×50㎜

激光打码：按规则刻录外层码，支持单双面同时打码；通孔

打码执行模块激光打码单元、通孔打码单元

打码：通过高速钻孔加工外层码，支持双轴同步作业

实现PCB自动输送，支持AGV上下料；

自动输送辊道、AGV对接接口、

输送定位模块自动调节宽度适配不同尺寸产品（50㎜～600㎜）；

宽度调节组件、板厚检测传感器

检测板厚避免带板

硬件层

CCD相机、光学镜头、图像处理抓取PCB板边或基准孔，实现打码位置高精度定位（对位

CCD对位模块

单元、基准定位算法模块精度±0.005㎜）；支持单/双面板对位

工业扫码器（支持DataMatrix/验证外层码可读性与准确性，识别失败触发声光报警；

扫码验证模块

QRCode/OCR）、声光报警组件验证准确率≥99.95％

触摸屏（≥10英寸）、物理按

实现参数设置、设备状态监控、故障信息显示；支持紧急停

人机交互单元键（急停、启动/停止）、状态

机操作

指示灯

X-ray数据采集接口、设备状态

数据采集模块实时采集X-ray读码数据、打码参数、设备运行状态

采集单元、加工参数记录组件

编码映射规则库、内层码解析单按预设规则（支持GB/T44873）将内层码转换为外层码；

编码转换模块

元、外层码生成单元适配镭射/机械钻孔码，切换时间≤10s

涨缩系数计算单元、数据绑定组计算PCBX/Y向涨缩系数，实现“内层码-PanelID-涨缩

涨缩数据处理模块

软件层件、历史数据存储单元数据”绑定；存储历史数据≥3年

加工日志单元、故障日志单元、记录加工信息（时间、操作员、合格率）、故障信息（代码、

日志管理模块

操作日志单元、数据导出组件原因）、操作记录；支持Excel/PDF格式导出

角色配置单元（操作员/管理

配置多角色权限，限制关键参数修改权限；

权限管理模块员）、权限分配组件、登录验证

支持密码登录验证

单元

追溯查询单元(按内层码/外层码查询产品全流程加工数据

生产追溯管理模块

/PanelID)、追溯报表生成单元；生成追溯报表

设备状态监控单元、故障诊断单实时监控设备运行状态；

设备运维管理模块

元、维护提醒单元诊断故障并提示解决方案；按周期提醒维护

应用层产能统计单元、合格率分析单元、统计单位时间产能；分析打码合格率并生成趋势图；

数据报表分析模块

异常数据预警单元异常数据触发预警

数据传输协议组件（OPCUA/

从MES读取生产配方，向MES上传加工日志；

MES交互接口模块MQTT/Modbus-TCP）、断网缓存

断网时缓存≥1000条数据，网络恢复后自动补传

单元

5技术要求

5.1通用要求

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5.1.1环境适应性

系统在下列环境条件下应能正常连续工作（无故障运行≥72h）：

a)环境温度：5℃～40℃（长期运行），-10℃～50℃（短期存储，≤72h）；

b)相对湿度：30％～85％（无凝露）；

c)电源：AC220V±10％，50㎐±1㎐；

d)海拔高度：≤1000m；

e)振动：≤0.5g（频率10㎐～500㎐）。

5.1.2ESD防护

5.1.2.1系统与PCB接触的所有部件应采用ESD防护设计，表面电阻值为106Ω～1011Ω。

5.1.2.2应符合GB/T17626.2-2018中“接触放电±8㎸、空气放电±15㎸”的静电抗扰度要

求，放电后系统无死机、数据丢失或功能异常。

5.1.3安全性

应符合下列各项要求：

a)X-ray辐射安全：X-ray发生器外壳表面辐射剂量率≤0.5μSv/h；设备应配备辐射警示灯，

工作时自动亮起；

b)机械安全：运动部件应设置防护栏或安全光栅；急停按钮响应时间≤0.5s，触发后所有运

动部件立即停止；

c)电气安全：系统绝缘电阻≥10㏁；接地电阻≤4Ω；电源输入端应配备过载保护装置。

5.1.4外观与结构

应符合下列各项要求：

a)设备外壳无变形、开裂、锈蚀；表面涂层均匀，无脱落、划痕；

b)操作按钮、指示灯布局合理，标识清晰；触摸屏显示清晰，无残影、卡顿；

c)线缆布局整齐，固定牢固，无破损；接口处有防尘保护盖。

5.2硬件技术要求

5.2.1X-ray读码模块

应符合表2中的要求。

表2X-ray读码模块

项目技术指标测试条件

识别领域≥50㎜×50㎜单次成像覆盖范围

内层码识别类型支持DataMatrix二维码、OCR码内层码对比度≥1.5

连续测试1000片标准样板

识别准确率≥99.9％

（厚度0.1㎜～3.0㎜）

涨缩数据采集精度±0.01㎜基于标准样板基准孔间距（间距≥100㎜）

成像分辨率≥1024×1024像素数字成像单元输出

读码响应时间≤1.5s/片不含输送时间

5.2.2打码执行模块

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5.2.2.1激光打码单元技术指标

应符合表3中的要求。

表3激光打码单元技术指标

项目技术指标测试条件

打码速度4片/min～8片/min单双面同时打码时≥4片/min；PCB尺寸200㎜×200㎜

打码精度±0.02㎜相对于PCB基准孔（孔径1.0㎜）

打码类型DataMatrix二维码、OCR码码制可通过软件配置

激光波长1064㎚（红外）或532㎚（绿光）可根据PCB材质定制

打码深度5㎛～50㎛可通过激光功率调节（功率范围10W～50W）

打码合格率≥99.9％连续打码1000片，扫码验证无不可识别码

5.2.2.2通孔打码单元技术指标

应符合表4中的要求。

表4通孔打码单元技术指标

项目技术指标测试条件

主轴转速≥200Krpm空载/负载状态下均满足

最小钻头直径≤0.15㎜适配硬质合金钻头

钻孔精度±0.015㎜相对于PCB基准孔（间距≥100㎜）

双轴同步加工二维码+OCR码；

双轴加工效率≥6片/min

PCB尺寸200㎜×200㎜

检测误差≤±0.005㎜；

钻孔自检功能支持钻孔深度、孔径检测

异常时触发报警

钻孔合格率≥99.8％连续钻孔1000片，无断钻、偏孔现象

5.2.3输送定位模块

应符合下列各项要求：

a)AGV对接兼容性：支持行业标准AGV，对接响应时间≤1s；

b)自动调宽范围：50㎜～600㎜；

c)带板率：≤0.1％；

d)板厚检测范围：0.039㎜～5.0㎜。

e)输送速度：0.5m/min～3.0m/min。

5.2.4CCD对位模块

应符合下列各项要求：

a)对位精度：±0.005㎜；

b)对位速度：≤2s/片；

c)基准识别类型：板边（直线度≤0.01㎜/m)、基准孔（孔径0.5㎜～3.0㎜）；

d)适配板厚：0.039㎜～5.0㎜；

e)环境光适应性：在500lux～5000lux环境下，对位精度无偏差。

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5.2.5扫码验证模块

应符合下列各项要求：

a)识别类型：支持DataMatrix二维码（最小尺寸2㎜×2㎜）、QRCode、OCR码（字符高

度≥0.5㎜）；

b)验证准确率：≥99.95％（针对系统生成的外层码，连续验证1000片）；

c)验证速度：≤0.5s/片；

d)异常处理：识别失败时触发声光报警（报警声≥60㏈，报警灯红色闪烁），并记录异常板

号；

e)扫码距离：50㎜～200㎜。

5.3软件技术要求

5.3.1编码转换功能

应符合下列各项要求：

a)编码映射规则：支持自定义映射，兼容GB/T44873的追溯编码规则；

b)码制适配性：可在激光打码与通孔打码的码制间切换，切换时间≤10s；

c)绑定准确性：“内层码-PanelID-涨缩数据”绑定错误率≤0.05％（连续绑定1000组数

据）；

d)异常处理：内层码无法识别时，系统提示人工干预，并记录板号；无内层码时禁止打码。

5.3.2MES对接功能

应符合下列各项要求：

a)数据交互协议：支持OPCUA、MQTT或Modbus-TCP，可根据客户MES需求定制；

b)配方读取：从MES读取生产配方（打码位置、编码规则、产品型号）的响应时间≤2s；

c)数据上传：加工完成后实时向MES上传数据（板号、打码时间、合格率、涨缩数据），上传

成功率100％；

d)断网缓存：断网状态下可缓存≥1000条加工数据（含图像），网络恢复后10min内自动

补传；

e)日志同步：与MES同步设备运行日志，同步频率≤5min/次。

5.3.3追溯管理功能

应符合下列各项要求：

a)追溯维度：支持按内层码、外层码、PanelID、批次号、生产日期查询；

b)追溯信息：包含加工设备编号、操作员、打码参数、涨缩数据、MES配方编号、质检结果；

c)数据存储：本地存储≥3年，云端存储（若配置）≥5年；支持数据备份（手动/自动，

自动备份周期可设）；

d)查询响应：单条数据查询≤1s，批量数据（1000条）查询≤5s；

e)报表导出：支持Excel、PDF格式，导出1000条数据报表时间≤30s；报表包含数据统

计。

5.3.4日志管理功能

应符合下列各项要求：

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a)日志类型：加工日志（板号、时间、结果）、故障日志（故障代码、原因、处理方式）、操作

日志（操作员、操作内容、时间）；

b)日志记录：所有关键操作（参数修改、设备启停、故障复位）均自动记录，无遗漏；

c)日志查询：支持按时间范围、日志类型、关键字筛选，查询响应≤3s；

d)故障解析：故障日志包含故障代码及对应解决方案提示，解析准确率≥95％；

e)日志导出：支持批量导出，导出格式为Excel或CSV。

5.3.5人机交互功能

应符合下列各项要求：

a)界面语言：支持中文、英文，可切换；

b)操作权限：分操作员（仅操作、查询）、管理员（参数修改、权限配置）两级；

c)状态显示：实时显示设备运行状态（待机/运行/故障）、产能统计（今日/本月）、合

格率；

d)故障提示：故障时界面弹出故障代码及处理建议，支持一键呼叫维护人员；

e)参数设置：关键参数修改需密码验证，且记录修改日志。

6试验方法

6.1通用要求试验

6.1.1环境适应性试验

应按下列各项进行：

a)低温试验：应按GB/T2423.1中规定的，将系统置于5℃环境箱中，连续运行48h；每12

h启动一次读码、打码循环，检查系统功能是否正常；

b)高温试验：应按GB/T2423.2中规定的，将系统置于40℃环境箱中，连续运行48h；试

验过程同低温试验，检查功能正常性；

c)交变湿热试验：应按GB/T2423.4中规定的，设置环境箱湿度30％～85％（12h循环），

温度40℃，连续运行48h；试验后测量系统绝缘电阻，应≥10㏁；

d)振动试验：将系统固定在振动台上，按频率10㎐～500㎐、加速度0.5g，分别在X、Y、

Z方向各振动2h；振动后检查设备结构及功能。

6.1.2ESD防护试验

6.1.2.1应按GB/T17626.2中规定的，采用接触放电（±8㎸）和空气放电（±15㎸）方式，对

系统下列部位各放电10次：

a)人机交互单元（触摸屏、按钮）；

b)输送定位模块（输送辊道、外壳）；

c)扫码验证模块（扫码器外壳）。

6.1.2.2每次放电后启动系统运行读码-打码循环（10片），检查是否出现死机、数据丢失或功能异

常。

6.1.3安全性试验

应按下列各项进行：

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a)X-ray辐射测试：使用符合GB/T14054的辐射剂量仪，在距X-ray发生器外壳5㎝处均

匀选取10个测点，每个测点测量3次，取平均值；结果应≤0.5μSv/h；

b)电气安全测试：用绝缘电阻表（DC500V）测量系统电源输入端与外壳间的绝缘电阻，测量3

次，取平均值；

c)用接地电阻测试仪测量接地端子与外壳间的接地电阻，结果应分别≥10㏁、≤4Ω；

d)急停试验：系统运行时触发急停按钮，记录运动部件停止时间；重复测试10次，平均响应时

间应≤0.5s。

6.1.4外观与结构检查

应采用目视法检查设备外观，应无变形、涂层脱落，按钮标识应清晰可辨，线缆布局应整齐固定；

启动触摸屏，检查显示是否清晰无残影、操作是否流畅无卡顿；测试所有接口防尘盖，应可正常开合。

6.2硬件技术要求试验

6.2.1X-ray读码模块试验

应按下列各项进行：

a)准备1000片标准PCB样板；

b)启动系统，连续读取内层码并采集涨缩数据；统计识别成功数量，计算识别准确率，应≥

99.9％；

c)用千分尺（精度0.001㎜）测量样板基准孔间距，与系统采集的涨缩数据计算的间距对比，

偏差应≤±0.01㎜；

d)记录每片样板的读码时间（从成像到输出结果），平均响应时间应≤1.5s。

6.2.2打码执行模块试验

6.2.2.1激光打码单元试验

应按下列各项进行：

a)准备1000片PCB样板，设置打码速度为8片/min（单双面同时打码时4片/min）；

b)启动系统连续打码，打码完成后用工业扫码器验证外层码可读性；统计合格数量，合格率应≥

99.9％；

c)用影像测量仪（精度0.001㎜）测量100个外层码中心与基准孔的距离偏差，平均偏差应≤

±0.02㎜；

d)用激光测厚仪测量打码深度（随机选取100个码），结果应在5㎛～50㎛范围内。

6.2.2.2通孔打码单元试验

应按下列各项进行：

a)安装0.15㎜硬质合金钻头，准备1000片PCB样板；

b)设置双轴同步加工，启动系统连续钻孔；记录加工效率，应≥6片/min；

c)用孔径测量仪（精度0.001㎜）测量100个钻孔的孔径，偏差应≤±0.005㎜；用影像

测量仪测量孔位偏差，平均偏差应≤±0.015㎜；

d)统计钻孔合格数量（无断钻、偏孔），合格率应≥99.8％。

6.2.3输送定位模块试验

应按下列各项进行：

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a)调节输送速度至3.0m/min，准备500片PCB样板；

b)启动输送系统，连续输送样板，检查是否出现带板现象（残留基板或PP隔板）；统计带板次

数，带板率应≤0.1％；

c)调节输送宽度从50㎜至600㎜，用卷尺（精度1㎜）测量实际宽度，偏差应≤±1㎜；

d)连接标准AGV，执行100次上下料操作，记录每次对接响应时间（从AGV请求到接收完成），

平均时间应≤1s。

6.2.4CCD对位模块试验

应按下列各项进行：

a)准备100片PCB样板，设置环境光强度500lux～5000lux；

b)启动CCD对位模块，连续对位100次；采用影像测量仪测量每次对位后的打码位置偏差，平

均精度应≤±0.005㎜；

c)记录每次对位时间（从图像采集到定位完成），平均时间应≤2s；

d)更换样板厚度（0.039㎜～5.0㎜），重复对位20次，偏差无明显变化（波动≤±0.002

㎜)。

6.2.5扫码验证模块试验

应按下列各项进行：

a)准备1000片已打码的PCB样板（外层码含DataMatrix二维码、OCR码）；

b)启动扫码验证模块，连续验证外层码;统计识别成功数量，准确率应≥99.95％；

c)记录每片样板的验证时间，平均应≤0.5s；

d)特别设置10片样板外层码模糊（不可识别），检查系统是否触发声光报警，报警响应时间应

≤0.3s。

6.3软件技术要求试验

6.3.1编码转换功能试验

应按下列各项进行：

a)配置3种编码映射规则（内层码+批次号、内层码+日期、自定义规则），各导入100条

内层码数据；

b)触发编码转换，生成外层码；用人工核对方式检查映射准确性，转换错误率应≤0.05％；

c)绑定1000组“内层码-PanelID-涨缩数据”（涨缩系数预设±0.1％），通过追溯功能查

询绑定关系，准确率应100％；

d)准备10片无内层码的样板，启动系统，检查是否提示人工干预并禁止打码。

6.3.2MES对接功能试验

应按下列各项进行：

a)搭建MES模拟环境，向系统下发100条生产配方（含打码位置、编码规则）；

b)记录每条配方的读取时间，平均响应时间应≤2s；

c)启动系统连续加工100片PCB，检查MES端是否实时接收加工数据（板号、时间、合格率），

上传成功率100％；

d)断开网络，加工100片PCB（生成100条数据）；30min后恢复网络，检查系统是否自动

补传数据，补传成功率100％；

e)模拟MES日志同步请求，记录系统响应时间，应≤5min/次。

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6.3.3追溯管理功能试验

应按下列各项进行：

a)录入10000条加工数据（含内层码、外层码、PanelID、涨缩数据）；

b)分别按内层码（单条）、批次号（1000条）查询数据，记录响应时间，应分别≤1s、≤5

s；

c)导出1000条数据的Excel报表，记录导出时间，应≤30s；检查报表内容（含合格率、

产能统计）是否完整；

d)模拟本地数据备份（手动触发），记录备份时间（10000条数据），应≤10min；检查备

份文件（可正常恢复）。

6.3.4日志管理功能试验

应按下列各项进行：

a)执行100次关键操作（参数修改、设备启停、故障复位），检查日志记录是否完整；

b)按时间范围（1h内）、故障类型筛选日志，查询响应时间应≤3s；

c)模拟5种常见故障（X-ray成像异常、激光功率不足、钻孔断钻），检查故障日志是否包含

代码及解决方案，解析准确率应≥95％；

d)导出10万条日志，记录导出时间，应≤30min；检查数据完整性（无缺失字段）。

6.3.5人机交互功能试验

应按下列各项进行：

a)切换界面语言（中文→英文→中文），检查显示是否正常；

b)用操作员账号登录（仅操作权限），尝试修改激光功率参数，系统应提示权限不足；用管理员

账号登录，修改参数并记录日志；

c)连续运行系统24h，检查状态显示（产能、合格率）是否实时更新（误差≤1％）；

d)模拟“激光光路异常”故障，检查界面是否弹出故障代码及处理建议，并支持一键呼叫。

7检验规则

7.1检验分类

系统检验应分为出厂检验和型式检验。

7.2出厂检验

7.2.1检验项目

每台系统出厂前均应进行出厂检验，检验项目及依据应表5中所示。

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表5出厂检验项目表

检验类别检验项目技术要求试验方法合格判定

外观与结构5.1.46.1.4无变形、标识清晰、显示正常

通用要求电气安全（绝缘电阻、接地电阻）5.1.36.1.3≥10㏁、≤4Ω

ESD防护（接触放电±8㎸）5.1.26.1.2无死机、数据丢失

X-ray读码准确率5.2.16.2.1≥99.9％（测试100片）

硬件要求打码精度（激光/通孔）5.2.26.2.2±0.02㎜/±0.015㎜

CCD对位精度5.2.46.2.4±0.005㎜（测试50片）

编码转换准确性5.3.16.3.1无错误（测试100组）

软件要求MES基础对接（配方读取）5.3.26.3.2响应时间≤2s（测试50条）

追溯查询功能5.3.36.3.3响应时间≤1s（测试50条）

7.2.2抽样与判定

7.2.2.1抽样方案

应采用100％检验（每台系统均需完成所有出厂检验项目）。

7.2.2.2判定规则

所有检验项目均符合合格标准，判定为出厂合格；若有1项不合格，应修复后重新检验，直至所

有项目合格；若修复后仍有项目不合格，判定为出厂不合格。

7.3型式检验

7.3.1检验节点

出现下列情况之一时，应进行型式检验：

a)新产品首次定型生产或老产品转产；

b)生产工艺或关键部件变更；

c)连续生产12个月未进行型式检验；

d)产品停产6个月后恢复生产；

e)出厂检验结果与上次型式检验结果差异较大；

f)国家质量监督机构或行业主管部门提出型式检