一种用于PCB设计和生产的质量控制系统和方法与流程

一种用于pcb设计和生产的质量控制系统和方法
技术领域
1.本发明涉及pcb质量管控相关技术领域，更具体地说，它涉及一种用于pcb设计和生产的质量控制系统和方法。


背景技术：

2.基于印刷电路板的功能板的设计与生产过程主要包括原理电路图的设计与检验，pcb图的设计与检验，电路板生产、焊接与调试等几个部分组成，经过这几部分的工业流程后，才能实现我们需要设计出的带有特定功能的实用性电路板。
3.在现有的生产过程中，对影响pcb生产质量的影响因素掌控不完整，从而不能够及时找出对pcb生产质量的最大影响因子，进而存在需要花费较多的时间和精力在pcb生产调试阶段的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于pcb设计和生产的质量控制系统和方法，旨在解决上述技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，所述质量控制系统包括设计质量审核模块、生产质量审核模块和调节模块；
6.所述设计质量审核模块用于对pcb设计版图进行审核分析，所述设计质量审核包括设计数据采集单元和设计数据分析单元，所述设计数据采集单元用于采集pcb设计版图；所述设计数据分析单元用于对pcb设计版图的走线和过孔的进行检测，当pcb设计版图的走线出现问题时，输出走线调节信息；输出的走线调节信息包括将pcb设计版图出现问题的线路高亮突出显示和线路调节建议；当pcb设计版图的走线或过孔没有出现问题时，生成产品生产对比信息，产品生产对比信息包括pcb文件；
7.所述生产质量审核模块用于对pcb电路板的生产质量进行审核分析，所述生产质量审核模块包括生产数据采集单元和生产数据分析单元；所述生产数据采集单元包括温度采集设备、湿度采集设备和图像采集设备；所述温度采集设备用于采集pcb板生产场所的温度，得到温度数据；所述湿度采集设备用于采集pcb板生产场所的湿度；得到湿度数据；所述图像采集设备用于在集pcb板的图像数据；所述生产数据分析单元用于对温度数据与湿度数据进行分析，判断采集的温度数据和湿度数据是否在生产要求的数据范围内，当温度数据或湿度数据不在生产要求的数据范围内时，输出温度数据调节信息或湿度数据调节信息；所述生产数据分析单元还用于根据产品生产对比信息和根据产品生产对比信息生产得到的标准样品与采集到的图像采集数据进行对比，判断pcb板是否符合生产需求；当pcb板存在短路或开路的情况时，对pcb板短路或开路的情况进行分析，输出生产数据调节信息。
8.所述调节模块用于根据温度数据调节信息或湿度数据调节信息，分别将生产场所的温度和湿度调节至生产要求的数据范围内。
9.作为本发明进一步的方案：所述生产质量审核模块还用于对要素信息设置权重，
对要素信息进行评分赋值；其中要素信息包括pcb板生产的单位时间内的平均温度和湿度，还有人员技术熟练度和人员调整，算出单位时间内的生产评价综合值x，当生产评价综合值x小于预设值时，输出的生产数据调节信息包括占比重最大的要素信息。
10.作为本发明进一步的方案：单位时间内的生产评价综合值x的评价公式包括：
[0011][0012]
其中ri为要素信息的指标权重；yi为要素信息的评分赋值；n为要素信息。
[0013]
作为本发明进一步的方案：所述调节模块还用于根据生产数据调节信息对要素信息进行调节。
[0014]
本发明还提供了一种用于pcb设计和生产的质量控制方法，应用于所述的一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，对pcb设计版图的走线进行审核的方法包括审核电源网络各层走线是否都被加粗。
[0015]
作为本发明进一步的方案：审核电源网络各层走线是否都被加粗的方法包括：首先读取电路板的设计规则，获得普通信号的设计线宽，然后扫描并自动搜索并识别的电源网络的各层，以及各段电源走线的线宽大小，并和普通信号的设计线宽大小进行对比，从而判断电源网络各层走线是否加粗。
[0016]
作为本发明进一步的方案：对pcb设计版图的过孔进行检测的方法包括：扫描并自动搜索并识别的所有与内电层同网络的过孔焊盘，循环显示每个内电层，筛选不在铜皮范围内的孔，并将不在铜皮范围内的孔储存到列表中；循环显示每个内电层，再循环与内电层同网络的过孔网络，将与内电层同网络的过孔与过孔周围铜边的网络进行匹配，如果相同，将与内电层同网络的过孔加入列表；在删除列表中的重复的过孔后，当还剩余过孔时，判定剩余的过孔为所错误的过孔，并输出过孔调节信息，输出的过孔调节信息包括高亮突出显示错误过孔的位置信息。
[0017]
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0018]
本发明通过设置设计质量审核模块，能够在生产前对pcb设计版图进行审核，减少了生产过程中出现问题的可能性；通过在生产阶段设置生产质量审核模块，能够将生产场地的湿度或温度调节至生产要求的数据范围内，以符合生产需求，此外生产质量审核模块还能够对要素信息设置权重，在pcb板存在问题时，对要素信息进行评分赋值，算出单位时间内的生产评价综合值x，并输出对生产评价综合值x影响最大的要素信息，从而便于将要素信息进一步细化调节，能够保证了要素信息能够充分适用于生产需求。解决了在现有的生产过程中，对影响pcb生产质量的影响因素掌控不完整，从而不能够及时找出对pcb生产质量的最大影响因子，进而存在需要花费较多的时间和精力在pcb生产调试阶段的问题。
附图说明
[0019]
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0020]
图1为本发明实施例提供的一种用于pcb设计和生产的质量控制系统的结构示意图。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0023]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0024]
实施例一：
[0025]
一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，所述质量控制系统包括设计质量审核模块、生产质量审核模块和调节模块；
[0026]
所述设计质量审核模块用于对pcb设计版图进行审核分析，所述设计质量审核包括设计数据采集单元和设计数据分析单元，所述设计数据采集单元用于采集pcb设计版图；所述设计数据分析单元用于对pcb设计版图的走线和过孔的进行检测，当pcb设计版图的走线出现问题时，输出走线调节信息；输出的走线调节信息包括将pcb设计版图出现问题的线路高亮突出显示和线路调节建议；调节建议包括线条应加粗等；从而便于人工根据线路高亮突出显示找出未加粗的线路，从而便于对线路进行加粗处理。当pcb设计版图的走线或过孔没有出现问题时，生成产品生产对比信息，产品生产对比信息包括pcb文件和如材料、板层、铜厚和过孔是否覆盖阻焊等制作说明，用于后续的生产工作；
[0027]
所述生产质量审核模块用于对pcb电路板的生产质量进行审核分析，所述生产质量审核模块包括生产数据采集单元和生产数据分析单元；所述生产数据采集单元包括温度采集设备、湿度采集设备和图像采集设备；所述温度采集设备用于采集pcb板生产场所的温度，得到温度数据；所述湿度采集设备用于采集pcb板生产场所的湿度；得到湿度数据；所述图像采集设备用于在集pcb板的图像数据；所述生产数据分析单元用于对温度数据与湿度数据进行分析，判断采集的温度数据和湿度数据是否在生产要求的数据范围内，温度为22
°‑
27
°
，湿度为50％—60％，当温度数据或湿度数据不在生产要求的数据范围内时，输出温度数据调节信息或湿度数据调节信息；所述生产数据分析单元还用于根据产品生产对比信息和根据产品生产对比信息生产得到的标准样品与采集到的图像采集数据进行对比，判断pcb板是否符合生产需求；当pcb板存在短路或开路的情况时，对pcb板短路或开路的情况进行分析，输出生产数据调节信息。
[0028]
在本实施例中，温度采集设备为温度传感器，湿度采集设备为湿度传感器，图像采集设备为aoi自动光学检测仪中的高清摄像头，采用现有技术中的ao i自动光学检测仪对pcb板的短路或开路进行检测。
[0029]
所述调节模块用于根据温度数据调节信息或湿度数据调节信息，分别将生产场所的温度和湿度调节至生产要求的数据范围内。
[0030]
实施例二：
[0031]
在本实施例中，所述生产质量审核模块还用于对要素信息设置权重，对要素信息进行评分赋值；其中要素信息包括pcb板生产的单位时间内的平均温度和湿度，还有人员技术熟练度和人员调整，算出单位时间内的生产评价综合值x，当生产评价综合值x小于预设值9时，输出的生产数据调节信息包括占比重最大的要素信息。
[0032]
单位时间内的生产评价综合值x的评价公式包括：
[0033][0034]
其中ri为要素信息的指标权重；yi为要素信息的评分赋值；n为以及与要素信息对应的i＝1、2、3和4。
[0035]
作为优选的，所述调节模块还用于根据生产数据调节信息对要素信息进行调节。
[0036]
在本实施例中，管理人员按照技术人员在单位时间内的生产效率、独立进行加工的合格率、对工艺文件的理解和掌握能力，对人员技术熟练度进行评分赋值。
[0037]
本实施例是这样实现的，单位时间内的平均温度和湿度，还有人员技术熟练度和人员调整设置的权重依次为30％、35％、20％和15％；在评分赋值中，赋值范围是0-10分，分值越高，要素信息越符合生产需求；单位时间内的平均温度评分中，24.5
°
评为10分，温度值大于或小于这个范围内的，每增大或许减小0.5
°
时，赋值对应减1分。单位时间内的平均湿度评分中，55％评为10分，湿度值大于或小于这个范围内的，每增大或许减小1％时，赋值对应减1分。人员技术熟练度由管理人员对操作的技术人员熟练度进行评分赋值；人员调整评分赋值时，没有人员调整时为10分，每调整一次，对应分数减少1分。当人员调整了多次，则技术人员熟练度的评分赋值是这几个技术人员的评分赋值的平均值。
[0038]
当温度的评分赋值9分、湿度的评分赋值8分、人员技术熟练度的评分赋值8分和人员调整的评分赋值7分时，单位时间内的生产评价综合值x为
[0039][0040]
则此时需要分析出哪个要素信息占比最大。
[0041]
温度：(10-9)*30％＝0.3；
[0042]
湿度：(10-8)*35％＝0.7；
[0043]
人员技术熟练度：(10-8)*20％＝0.4；
[0044]
人员调整：(10-7)*15％＝0.45；
[0045]
由计算出来的数值可知，湿度的占比最大，因此应着重从湿度的调节入手，对生产评价综合值x进行调整，必要时可以从人员调整进行调节，减少人员的调整。
[0046]
当pcb板存在短路等问题时，即使湿度数据处于生产要求的数据范围内时，但湿度仍是影响生产评价综合值x的主要要素信息，将湿度在数据范围内作进一步的调整，能够保证了要素信息能够充分适用于生产需求。
[0047]
实施例三：
[0048]
本实施例提供了一种用于pcb设计和生产的质量控制方法，应用于所述的一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，对pcb设计版图的走线进行审核的方法包括审核电源网
络各层走线是否都被加粗。
[0049]
作为本发明进一步的方案：审核电源网络各层走线是否都被加粗的方法包括：首先读取电路板的设计规则，获得普通信号的设计线宽，然后扫描并自动搜索并识别的电源网络的各层，以及各段电源走线的线宽大小，并和普通信号的设计线宽大小进行对比，从而判断电源网络各层走线是否加粗。
[0050]
电源的各层走线，要比普通的信号走线线宽要宽，以满足电流载流功能，在本实施例中，采用本实施例审核电源网络各层走线是否都被加粗，解决了采用人工审核，存在审核不全面，且会花大量的审核时间的问题。
[0051]
在本实施例中，对pcb设计版图的过孔进行检测的方法包括：扫描并自动搜索并识别的所有与内电层同网络的过孔焊盘，循环显示每个内电层，筛选不在铜皮范围内的孔，并将不在铜皮范围内的孔储存到列表中；循环显示每个内电层，再循环与内电层同网络的过孔网络，将与内电层同网络的过孔与过孔周围铜边的网络进行匹配，如果相同，将与内电层同网络的过孔加入列表；在删除列表中的重复的过孔后，当还剩余过孔时，判定剩余的过孔为所错误的过孔，并输出过孔调节信息，输出的过孔调节信息包括高亮突出显示错误过孔的位置信息。
[0052]
采用现有技术中的循环运算函数foreach函数筛选出所有的有网络的过孔焊盘。
[0053]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，其特征在于，所述质量控制系统包括设计质量审核模块、生产质量审核模块和调节模块；所述设计质量审核模块用于对pcb设计版图进行审核分析，所述设计质量审核包括设计数据采集单元和设计数据分析单元，所述设计数据采集单元用于采集pcb设计版图；所述设计数据分析单元用于对pcb设计版图的走线和过孔的进行检测，当pcb设计版图的走线出现问题时，输出走线调节信息；输出的走线调节信息包括将pcb设计版图出现问题的线路高亮突出显示和线路调节建议；当pcb设计版图的走线或过孔没有出现问题时，生成产品生产对比信息，产品生产对比信息包括pcb文件；所述生产质量审核模块用于对pcb电路板的生产质量进行审核分析，所述生产质量审核模块包括生产数据采集单元和生产数据分析单元；所述生产数据采集单元包括温度采集设备、湿度采集设备和图像采集设备；所述温度采集设备用于采集pcb板生产场所的温度，得到温度数据；所述湿度采集设备用于采集pcb板生产场所的湿度；得到湿度数据；所述图像采集设备用于在集pcb板的图像数据；所述生产数据分析单元用于对温度数据与湿度数据进行分析，判断采集的温度数据和湿度数据是否在生产要求的数据范围内，当温度数据或湿度数据不在生产要求的数据范围内时，输出温度数据调节信息或湿度数据调节信息；所述生产数据分析单元还用于根据产品生产对比信息和根据产品生产对比信息生产得到的标准样品与采集到的图像采集数据进行对比，判断pcb板是否符合生产需求；当pcb板存在短路或开路的情况时，对pcb板短路或开路的情况进行分析，输出生产数据调节信息；所述调节模块用于根据温度数据调节信息或湿度数据调节信息，分别将生产场所的温度和湿度调节至生产要求的数据范围内。2.根据权利要求1所述的一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，其特征在于，所述生产质量审核模块还用于对要素信息设置权重，对要素信息进行评分赋值；其中要素信息包括pcb板生产的单位时间内的平均温度和湿度，还有人员技术熟练度和人员调整，算出单位时间内的生产评价综合值x，当生产评价综合值x小于预设值时，输出的生产数据调节信息包括占比重最大的要素信息。3.根据权利要求2所述的一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，其特征在于，单位时间内的生产评价综合值x的评价公式包括：其中r
i
为要素信息的指标权重；y
i
为要素信息的评分赋值；n为要素信息。4.根据权利要求2或3所述的一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，其特征在于，所述调节模块还用于根据生产数据调节信息对要素信息进行调节。5.一种用于pcb设计和生产的质量控制方法，应用于权利要求1-4任意一项所述的一种用于pcb设计和生产的质量控制系统，其特征在于，对pcb设计版图的走线进行审核的方法包括审核电源网络各层走线是否都被加粗。6.根据权利要求5所述的一种用于pcb设计和生产的质量控制方法，其特征在于，审核电源网络各层走线是否都被加粗的方法包括：首先读取电路板的设计规则，获得普通信号的设计线宽，然后扫描并自动搜索并识别的电源网络的各层，以及各段电源走线的线宽大小，并和普通信号的设计线宽大小进行对比，从而判断电源网络各层走线是否加粗。7.根据权利要求5所述的一种用于pcb设计和生产的质量控制方法，其特征在于，对pcb
设计版图的过孔进行检测的方法包括：扫描并自动搜索并识别的所有与内电层同网络的过孔焊盘，循环显示每个内电层，筛选不在铜皮范围内的孔，并将不在铜皮范围内的孔储存到列表中；循环显示每个内电层，再循环与内电层同网络的过孔网络，将与内电层同网络的过孔与过孔周围铜边的网络进行匹配，如果相同，将与内电层同网络的过孔加入列表；在删除列表中的重复的过孔后，当还剩余过孔时，判定剩余的过孔为所错误的过孔，并输出过孔调节信息，输出的过孔调节信息包括高亮突出显示错误过孔的位置信息。

技术总结
本发明公开了一种用于PCB设计和生产的质量控制系统及方法，涉及PCB质量管控相关技术领域，所述质量控制系统包括设计质量审核模块、生产质量审核模块和调节模块；在生产阶段设置的生产质量审核模块能够对要素信息设置权重，在PCB板存在问题时，对要素信息进行评分赋值，算出单位时间内的生产评价综合值X，并输出对生产评价综合值X影响最大的要素信息，从而便于将要素信息进一步细化调节，能够保证了要素信息能够充分适用于生产需求。解决了在现有的生产过程中，对影响PCB生产质量的影响因素掌控不完整，从而不能够及时找出对PCB生产质量的最大影响因子，进而存在需要花费较多的时间和精力在PCB生产调试阶段的问题。时间和精力在PCB生产调试阶段的问题。时间和精力在PCB生产调试阶段的问题。


技术研发人员：陈兴国 杨淳欽
受保护的技术使用者：涟水县苏杭科技有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/10/5