JPH0627713B2 - 回路板の検査方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は基板上の所定領域の欠陥を検査する方法及び装
置に関する。

発明の背景 最近の電子機器には、いろいろな電子部品を塔載した回
路基板が一枚以上内蔵されている。これらの電子部品
は、リード線を二個以上有し、これらのリード線は回路
基板の開口を貫通挿入され金属被覆部に半田付けされて
いる。ところが電子部品の寸法を小さくして回路基板上
に塔載される部品数をますます増大する傾向にあるの
で、これに伴い、回路基板の金属被覆部に接続されるリ
ード線の数もますます多くなつてきている。例えば、典
型的な回路基板では、電子部品が５０〜１００も塔載さ
れ、回路基板の開口を貫通挿入されるリード線の数は５
０００にも達することがある。

従来は、各リード線が対応する開口に貫通挿入され金属
被覆部に接続されたかどうかを調べる回路基板検査作業
は、作業員の目視によつて行われていた。しかしなが
ら、回路基板に塔載される電子部品が増加するにつれ
て、作業員の目視による回路基板の検査が非常に困難に
なつてきている。時には、熟練作業者でさえもリード線
が開口から抜け出たり間違つて挿入されるといつた欠陥
を検査できないこともある。更に回路基板の検査を製造
時のスピードで行えることのできる作業者はほとんどい
ない。

このように回路基板の目視検査はいろいろな困難を伴う
ので、このような作業を機械化する映像装置に開発が精
力的に行われている。現在使用されている回路基板検査
用映像装置は、テレビカメラとこれに接続された映像処
理装置とから構成されている。このテレビカメラは、回
路基板の像をビデオ信号に変換し、映像処理装置がこの
ビデオ信号を処理して電子部品リード線の抜け出しや接
続不良のような欠陥を検出する。

ところがテレビカメラを用いた映像装置は、解像力が制
限されてしまうという欠点を持つ。典型的には、解像力
を電子部品リード線を充分に検出できる程度に保つとす
ると、テレビカメラによって観察できる回路基板の最大
範囲は約２インチ×２インチとなる。従つて回路基板の
表面が２インチ×２インチ以上である場合、この全範囲
を撮像するためには、テレビカメラを回路基板の表面上
を移動即ち歩進させなければならない。この為、回路基
板の大きさによつては、テレビカメラを移動するのに、
１〜２分もの時間を要してしまう。この結果、このよう
な回路基板検査装置のスループツトは、制限を受けてし
まう。

回路の検査は、テレビカメラの代りに線走査カメラを内
蔵した映像装置を用いても、行うことができる。テレビ
カメラは大きな二次元像を解像できる一つの光撮像素子
を使用するものであつたが、線走査カメラは非常に小さ
な二次元像を解像できる複数の電荷結合素子を使用する
ものである。典型的には、線走査カメラは、レンズの像
面に一次元アレイ状に配列された２０４８個の電荷結合
素子を有する。各電荷結合素子の視野は、そのレンズの
光学特性に依存するが、典型的には非常に小さく0.004
インチ×0.004インチに達するものもある。

線走査カメラの各電荷結合素子はその視野内の像に応じ
て強度が変化するアナログ信号を発生する。こうして線
走査カメラの電荷結合素子リニア・アレイは、全体とし
て回路基板表面を横切る細長部（例えば、幅が0.004イ
ンチ）の像を撮像する。回路基板上を線走査カメラを移
動（走査）することによつて、回路基板表面上の複数の
連続する細長部の各々が撮像される。回路基板の寸法に
よつては、線走査カメラを回路基板上を一つの軸に沿つ
て一度移動するだけで、全範囲を撮像することができ
る。

線走査カメラの各電荷結合素子はアナログ信号を一以上
のラインに順次出力する。各アナログ信号は、その後の
処理を容易にする為にデジタル信号に変換される。回路
素子表面の各細長部が線走査カメラの視野内にある場合
にはデジタル信号の数は２０４８個になる。従つて線走
査カメラが回路基板を走査すると、多量のデジタル信号
が発生することになる。

線走査カメラによる回路基板の走査中に生ずる多数のデ
ジタル信号を処理する方法としては、一般に二つの方法
がある。その第一の方法ではデジタル信号の発生後直ち
にそれらのデジタル信号を処理し（即ち「オン・ザ・フ
ライで（移動中に）」デジタル信号を処理し）、それか
ら回路基板表面上の一以上の細長部の像に関する非常に
多数のデジタル信号を記憶する。その後、これらの信号
は、部品リード線の抜けなどの特定の欠陥を検査できる
特別のアルゴリズムを有する高速プロセツサによつて処
理される。しかしこの方法は、線走査カメラから入力デ
ータの処理が特定の欠陥の検査に限られるので、適用範
囲が極めて制限されてしまう。また別種の欠陥を検査す
るには、通常アルゴリズム全体を変えなければならず、
この為には映像処理装置を大幅にプログラムし直す必要
が生ずることがある。

線走査カメラによる回路基板の走査中に生ずるデジタル
信号を処理するもう一つの方法は、全データをメモリに
記憶即ち格納してからその後の処理を行うものである。
回路基板上の0.004インチ×0.004インチの領域の像を記
憶するのに１バイト（８ビット）のメモリが必要である
ので、８インチ×８インチの回路基板上の像を示すデジ
タル信号を記憶するには４メガビットのメモリが必要と
なる。この方法の利点は、映像データがメモリに格納さ
れるので、入力データの処理方法を必ずしも変えること
なく、データの解析によつて種々の欠陥を検出できるこ
とである。しかしながら、最近メモリ素子の価格が低下
していると言つても、線走査カメラによる回路基板の走
査中に生ずるデジタル信号のすべてを記憶することは、
一般的には「オン・ザ・フライ」で信号を処理する場合
に比べて望ましくない。また処理前に線走査カメラの出
力データを記憶すると、検査に多くの時間を要してしま
う。

そこで、線走査カメラを用いて、回路基板のような基板
表面の欠陥を迅速かつ効率的に検査する方法が望まれて
いた。

発明の要約 基板表面を検査してそこの欠陥を検出する公知の方法に
ついての上述の問題は、本発明の方法によつて解決され
る。即ち表面を横切る細長部から反射された光の強度
は、上記表面から離間配置された光検知手段で検知され
る。この光検知手段と基板とを相対移動させ、これによ
り光検知手段は、表面上の複数の連続する細長部の各々
からの反射光の強度を検知しこの強度に応じて変化する
出力信号を発生する。この出力信号を処理して連続する
細長部の各々を表わす映像データを求め、各細長部内の
所定領域を表わす映像データのみを保持する。こうして
保持されたデータを解析して基板表面上の連続する細長
部の各々内の所定領域内の欠陥を検査する。

本発明の詳細な説明 第１図は、基板１０の一部を示した斜視図であり、この
基板１０は、実施例では回路基板を有し、この回路基板
は夫々上部表面１２と下部表面１４とを有する。これら
の表面１２と１４との間には回路基板１０を貫通する複
数個の開口１６〜１６が穿孔されており、これらの開口
１６〜１６は、メツキ処理されている。その直径は夫々
典型的には0.036インチである。各表面１２、１４に
は、複数の金属被覆リング１７〜１７が設けられ、これ
らの各リング１７〜１７は対応する一つの開口１６〜１
６を取囲むと共に、開口内のメツキ部と電気的に接続さ
れている。導電性金属薄片（不図示）が表面１２と１４
の両方又は一方に設けられ、リング１７〜１７同士を選
択的に接続している。

開口１６〜１６の配列パターンは、複数の電子部品２０
〜２０の夫々のリード線１８〜１８のパターンに対応し
ている。実際には、これらの部品２０〜２０のリード線
１８〜１８は、部品２０〜２０が表面１２に支持される
ように、開口１６〜１６内に自動的に挿入される。典型
的には、リード線１８〜１８の長さは、リード線の先端
部２２が開口１６〜１６への挿入後に回路基板１０の下
面１４からわずかに突出するように定められている。リ
ード線１８〜１８が開口１６〜１６から離脱する（抜け
出る）ことを防止するために、各部品２０の一以上のリ
ード線の先端部２２が下面１４に接触するように折り曲
げられる。

リード線１８〜１８を開口１６〜１６に挿入する際に、
誤りが生ずることがある。例えば、リード線１８〜１８
のうちの一本が位置的にずれてしまうと、それは対応す
る開口１６内に挿入されなくなつてしまう。たとえたつ
た一本のリード線が正しく挿入されないだけでも、回路
基板１０に欠陥が生ずる可能性が高い。回路基板１０の
組立工程において修理すると、この場合の修理コスト
は、回路基板をその使用現場で修理する場合に比べて大
幅に低減される。

第２図は、上述の部品用リード線１８〜１８の不整合即
ち挿入不良のような回路基板１０の欠陥を検査する本発
明による装置２４を示したブロツク図である。装置２４
はステージ２６を有し、回路基板１０はその下面１４が
上を向くようにこのステージ２６に載置されている。ス
テージ２６は、ステージ制御器３０に従い、双方向矢印
２８に示す軸に沿つて直線方向に回路基板１０を移動さ
せる。好適の実施例では、ステージ２６とステージ制御
器３０は、それぞれニユーヨーク州のハプグ（Happgu
e）のアノラツド（Anorad）社製の７−２０型ステージ
とIA−１型ステージ制御器から構成される。

ランプ３２（例えば石英ハロゲン管）が回路基板１０の
表面１４から離間配置され、このランプ３２は複数の平
行光線３４〜３４を第１の傾斜方向に沿つて表面１４の
方に指向させる。光線３４〜３４は、各リード線１８の
突出先端部２２と、開口１６〜１６を囲む表面１４の金
属リング１７〜１７とを照明する。開口１６から突出し
たリード線１８の各々はリング１７に入射する光線３４
〜３４の一部を遮断して、リング１７上に影を作る。

線走査カメラ３６は、ランプ３２と同様に表面１４上で
離隔している。リード線１８−１８の先端部２２−２２
及び金属リング１７−１７から第２の傾斜方向に沿って
反射された光線を検出するため、線走査カメラ３６は、
ランプ３２から横方向に離隔している。この線走査カメ
ラ３６は、好適実施例では、カルフオルニア州のパロア
ルト（Palo Alto）のフエアチヤイルド（Fairchild）社
製のCCD1500R型カメラから構成される。このカメラ３６
には、複数の電荷結合素子３８〜３８（一個のみ図示）
が内蔵されている。

各電荷結合素子３８は、シリコンの露光領域（不図示）
を持つ半導体から構成され、このシリコン露光領域に光
が入射すると自由電子・正孔の対が発生する。これらの
電子・正孔対は入射光の強度に応じて変化する。これら
の自由電子・正孔対（電荷パケツトと称される。）は各
条体、すなわち各細長部４０の像の小部分即ち画素（絵
素：pixel）を表わしている。この電荷パケツトは、電
荷結合によつて、電荷結合素子３８の長いゲート電極
（不図示）を介して出力ゲートに転送される。増幅器
（不図示）は、電荷結合素子３８の出力ゲートに存する
電荷をアナログ電圧に変換し、電荷結合素子３８〜３８
からの各アナログ信号は、カメラ３６から順次出力され
る。

この線走査カメラ３６は、２０４８個の電荷結合素子３
８〜３８を有し、これらの電荷結合素子は線走査カメラ
３６のレンズ（不図示）の像面に水平方向に直線状に配
列されている。このレンズの光学特性は、各電荷結合素
子３８の視野が約0.04インチ×0.004インチとなり、こ
れにより各電荷結合素子が表面１４上の同寸法の領域、
即ち絵素を撮像するように、選定されている。カメラ３
６内の電荷結合素子３８の線状列は、軸２８に垂直な表
面１４の領域の細長部（例えば幅が0.004インチ）４０
を同時に撮像することができる。

カメラ３６の各電荷結合素子３８〜３８の出力信号は、
映像処理装置４２に送られ、この映像処理装置４２は、
入力された信号を処理して表面１４上の欠陥、例えばリ
ード線１８〜１８が開口１６から突出していない状態を
検出する。映像処理装置４２は、電荷結合素子３８〜３
８からのアナログ信号をデジタル信号に変換するインタ
ーフエース４４を有し、このインターフエース４４は、
自走クロツク４８によつて制御されるアナログ・デジタ
ル（A/D）コンバータ４６を有する。この自走クロツク
４８は１１ビツトの出力信号を発生し、この信号のうち
の９個の最上位は０から５１１まで単調増加カウントを
発生する。クロツク４８の１１ビツトの出力信号が変化
する毎に、A/Dコンバータ４６はカメラ３６の各電荷結
合素子３８〜３８の出力を順次７ビツトのデジタル信号
に変換する。クロツク４８の１１ビツトの出力信号は、
電荷結合素子３８〜３８により撮像された表面１４上の
各細長部４０内の２０４８個の絵素（0.004インチ×0.0
04インチ）の個々を表わしているので、形容詞として
「絵素」を用いて、クロツク４８を記述する。

クロツク４８の９個の最上位ビツトの出力カウントと、
A/Dコンバータ４６の７ビツトの出力信号とは、強度調
整器５０に送られる。回路基板１０の表面１４の照度む
らは、映像に悪影響を及ぼす恐れがあるので、強度調整
器５０が、A/Dコンバータ４６の各７ビツト・デジタル
出力信号の値を調整して表面１４の照度むらを補償す
る。好適実施例では、この強度調整器５０は、１６本の
アドレス・ライン５１〜５１（一本のみ図示）と８本の
データ・ライン５２〜５２（一本のみ図示）と一本のコ
ントロール・ライン５３とを有する６４Ｋ×８ビツトの
メモリから構成されている。強度調整器５０内には、５
１２ページ分のデータが記憶され、各ページは１２８個
のデータ・ブロツク５６〜５６を含んでいる。各ページ
５４内の各データ・ブロツク５６は８ビツト・ワード
（語）から成り、これは、A/Dコンバータ４６によつて
発生される４個の７ビツトデジタル信号から成るブロツ
クの夫々に対する補償された値を表わしている。

強度調整器５０による補償を正しくする為に、強度調整
器５０の１６本のアドレス・ライン５１〜５１のうちの
最下位の７ビツトにA/Dコンバータ４６の７ビツト出力
信号が供給される。強度調整器５０の９個の最上位アド
レスライン５１〜５１には、絵素クロツク４８の出力信
号のうちの９個の最上位ビツトが供給される。この絵素
クロツク４８からの９ビツト信号は、強度調整器５０内
のページ５４〜５４の関連するページを指定する。A/D
コンバータ４８の７ビツト出力信号は、４個の電荷結合
素子３８〜３８から成るブロツク内の各電荷結合素子３
８〜３８に対する正しく補償された強度値を内蔵する上
記指定ページ５４内のブロツク５６〜５６の関連する一
つのブロツクを指定する。このブロツクの４個の電荷結
合素子３８〜３８は絵素クロツク４８からの出力信号の
９個の最上位ビツトによつて同定される。

強度調整器５０のデータ・ライン５２〜５２とコントロ
ール・ライン５３は、夫々データ・バス５７とコントロ
ール・バス５８とを介してメモリ６１の一組のデータ・
ライン５９〜５９（一本のみ図示）とコントロール・ラ
イン６０とに接続されている。こうして強度調整器５０
からのデータはデータ・バス５７を通つてメモリ６１に
転送され、そこに格納される。このメモリ６１は、アド
レス・バス６４に接続された一組のアドレス・ライン６
２〜６２（一本のみ図示）を有する。このアドレス・バ
ス６４は、アドレス・情報をメモリ６１のアドレス・ラ
イン６２〜６２に送り、メモリ内のデータの格納位置又
は検索位置を特定する。

メモリ６１に格納された情報は、典型的にはマイクロコ
ンピユータから成る中央処理ユニツト６６によつて処理
され、表面１４の欠陥を検出する。中央処理ユニツト６
６はアドレス・バス６４に接続された一組のアドレス・
ライン６７〜６７（一本のみ図示）を有し、これにより
メモリ６１内の情報が中央処理ユニツト６６に連送さ
れ、そこで処理される。アドレス情報は、メモリ６１に
格納された処理すべきデータの位置を表わすもので、中
央処理ユニツト６６からアドレス・バス６４を介してメ
モリ６１に送られる。

中央処理ユニツト６６はデータ・バス５７に接続された
一組のデータ・ライン６８〜６８（一本のみ図示）を有
し、これらのデータ・ライン６８〜６８は、メモリ６１
に送られたアドレス情報によつて特定された位置に格納
されていたメモリ６１からのデータを中央処理ユニツト
６６に転送する。中央処理ユニツト６６のコントロール
・ライン６９はコントロール・バス５８に接続され、こ
れにより中央処理ユニツトはコントロール・信号をバス
５８に出力して、メモリ６１が現在アクセス中であるこ
とを示す。中央処理ユニツト６６用のプログラム命令は
端末機７０を介して中央処理ユニツトに入力される。

中央処理ユニツト６６は、メモリ６１に格納されたデー
タの処理の外にステージ２６の移動を制御する。ステー
ジ２６の移動を表わすコマンド信号は、中央処理ユニツ
ト６６から入出力カード７１を介してステージ制御ユニ
ツト３０に送られる。ステージ制御ユニツト３０からの
信号は、軸２８に沿つたステージ２６の位置、即ち線走
査カメラ３６の視野内に位置している表面１４上の細長
部４０〜４０を表わしており、この信号入出力カード７
１を介して中央処理ユニツト６６に送られる。映像処理
装置４２内にはダイレクト・メモリ・アドレス（ＤＭ
Ａ）コントロール回路７２が設けられ、このＤＭＡコン
トロール回路７２は強度調整器５０からメモリ６１への
データ転送を制御する。ＤＭＡコントロール回路７２の
一組のアドレス・ライン７３〜７３はアドレス・バス６
４に接続され、これによつて、メモリ６１内のデータ格
納位置を示すＤＭＡコントロール回路内のアドレス・情
報がメモリに送られる。ＤＭＡコントロール回路７２の
コントロール・ライン７４はコントロール・バス５８に
接続されており、これによつてＤＭＡコントロール回路
７２は、中央処理ユニツト６６とメモリ６１との間での
データ転送の実行を示すコントロール信号が中央処理ユ
ニツト６６からコントロール・バスに送られているか否
かを検知する。中央処理ユニツト６６からのコントロー
ル信号がコントロール・バス５８に存在する時には、メ
モリ６１にアクセスしないようにする。

通常、ＤＭＡコントロール回路７２は、強度調整器５０
からのデジタル信号を弁別せずに、それらのデジタル信
号のすべてをデータ・バス５７を介してメモリ６１に転
送して、そこに格納させることになるであろう。もしそ
うであると、線走査カメラ３６が走査する回路基板１０
の大きさに応じて、強度調整器５０からの映像データは
４メガバイトにも達するので、メモリ６１は強度調整器
５０からの全データを格納するために、規模を極めて大
きくしなければならない。

しかしながら、各細長部４０での対象の所定領域７５〜
７５（想像線で示した）の各々内の絵素を表わす映像デ
ータだけを保持するのでよいならば、メモリ６１の記憶
規模を減少することができる。例えば、回路基板１０の
リード線１８〜１８の不整合即ち抜けを検査するのであ
れば、各細長部４０内の対象領域は開口１６〜１６とそ
こを囲むリング１７〜１７とを含む領域のみとなる。リ
ード線１８〜１８が存在するのは、開口１６〜１６の中
のみであるから、領域７５〜７５のうち開口又はリング
１７〜１７以外の部分に関する映像データを保持する必
要はない。実際には、領域７５〜７５は各々細長部４０
（例えば、開口１６〜１６やその周囲のリング１７〜１
７の一部）と同一幅である。

ＤＭＡコントロール回路７２が、メモリ６１内に格納す
べき映像データとそうでない映像データとを弁別するた
めに、映像処理装置４２はＤＭＡコントロール回路７２
に接続されたメモリ・コントローラ７６を有する。この
メモリ・コントローラ７６の詳細を第３図に明示する。
この第３図において、メモリ・コントローラ７６はセグ
メンテーシヨン・メモリ７８（例えば、６４Ｋ×１６ビ
ツト）を有し、このメモリ７８は１６本のデータ・ライ
ン７９〜７９（一本のみ図示）と１６本のアドレス・ラ
イン８０〜８０（一本のみ図示）とを有している。この
セグメンテーシヨン・メモリ７８には６５，５３６個の
１６ビツト・データ・ワード８１〜８１が格納され、こ
れらのワードの各々は細長部４０〜４０（第２図参照）
内の領域７５〜７５（第２図参照）の一つ一つを表わす
情報を含んでいる。

表１はメモリ７８に格納された各データ・ワード８１内
の情報の配置を図式的に示したものである。

各データ・ワード８１内の最高次数ビツトは「オン／オ
フ」ビツトとして指定されている。このオン／オフビツ
トの状態（これは二進数の「１」か「０」のいずれかで
ある。）は、或る領域７５の映像を表わす強度調整器５
０（第２図参照）からのデータがメモリ６１（第２図参
照）に格納されるべきか否かを決定する。もしこの領域
７５が開口１６〜１６及びその周囲のリング１７の一方
の一部を含んでいる場合には、オン／オフビツトは二進
数「１」となり、強度調整器５０からのデータが第２図
のメモリ６１に格納されるべきであることを示す。そう
でない場合には、オン／オフビツトは、「二進数０」に
なり、このときのデータは格納されずスキツプされる。
各データ・ワード８１の２番目の最高次数ビツトは、
「リンク・ビツト（link bit）」として指定されてい
る。このリンク・ビツトの状態は、データ・ワード８１
によつて表わされる領域７５が細長部４０（第２図参
照）の両端の一方に位置しているか否かを示している。
もしリンク・ビツトが二進数の「１」である場合には、
領域７５は細長部４０の端ではなく、逆に、リンク・ビ
ツトが二進数の「０」である場合には、上述の反対であ
る。

リンク・ビツトの次の１０ビツトはオン／オフカウント
として指定される。このオン／オフカウントの値は、４
絵素から成るブロツクを単位として測つたときの各領域
７５の長さを表わしている。一絵素は第２図の電荷結合
素子３８〜３８の一つによつて撮像された0.004インチ
×0.004インチの映像であるので、オン／オフカウント
は、オン／オフビツトの状態に従い、信号がスキツプ又
は格納される電荷結合素子の数の1/4を表わしている。
例えばオン／オフビツトが二進数「１」である場合、
「１」（二進数）の計数によつて、４個の隣接電荷結合
素子３８〜３８が撮像した映像が格納される。

各データ・ワード８１のうちの４つの最下位ビツトは、
「繰返カウント」として指定される。この繰返カウント
は領域７５〜７５の同一パターンを有する細長部４０〜
４０の個数を表わしている。換言すると、一個の細長部
４０の領域７５〜７５は夫々長さがその後続の細長部の
対応する領域と同一であり、しばしば、表面１４上の一
個の細長部のパターン即ち領域７５〜７５はその後のい
くつかの細長部で繰り返される。この為、領域７５〜７
５のパターンがいくつかの細長部４０〜４０で同一であ
るとき、これらの細長部内の領域は、同一の組のデータ
・ワード８１〜８１によつて記することができる。

いくつかの同一細長部４０〜４０の第１番目の細長部に
関連した一組のデータ・ワード８１〜８１は、その後の
同一細長部４０〜４０の各々の領域７５〜７５を記述す
る為に、「繰返しカウント」回数だけ、繰返され得る。
繰返しカウントを使用して、細長部４０内の領域７５〜
７５のパターンが何回繰り返されるかを特定すれば、デ
ータ・ワード８１〜８１の格納に必要なメモリの量を大
幅に低減することができる。以上から分るように、リン
クビツトは、細長部４０の領域７５〜７５の繰返パター
ンの終りを確認するものである。繰返カウントは常に零
よりも大きくなる。

第３図において、セグメンテーシヨン・メモリ７８のア
ドレス・ライン８０〜８０はアドレス・カウンタ８２に
接続されている。アドレス・カウンタ８２がそのカウン
トをセグメンテーシヨン・メモリ７８のアドレス・ライ
ン８０〜８０に出力すると、セグメンテーシヨン・メモ
リはカウンタ８２のカウントに対応したアドレスに格納
されていたデータ・ワード８１をデータ・ライン７９〜
７９に出力する。典型的には、セグメンテーシヨン・メ
モリ７８内の第１番目の記述データ・ワード８１が第１
番目のアドレス（零）に格納される。アドレス・カウン
タ８２の出力カウントはラツチ８４にラツチされる。尚
このラツチ６４の出力はカウンタ８２の入力に接続され
ている。

セグメンテーシヨン・メモリ７８のデータ・ライン７９
〜７９のうち最上位（最高次数）のものは、第２図のＤ
ＭＡコントロール回路７２に接続されている。セグメン
テーシヨン・メモリ７８の最高次数データ・ラインは、
アドレス・ライン８０〜８０に出力されたアドレスの所
に格納されたデータ・ワード８１のオン／オフビツトを
送出する。第３図のＤＭＡコントロール回路７２に供給
されたオン／オフビツトが二進数「１」である時、ＤＭ
Ａコントロール回路７２は第３図の強度調整器５０に作
用し、これにより調整器５０からのデータが第２図のデ
ータ・バス５７を介して第２図のメモリ６１に転送され
る。

第３図のセグメンテーシヨン・メモリ７８の最下位の１
４データ・ライン７９〜７９のうちの最上位の１０デー
タ・ラインは、アドレスされたワード８１のオン／オフ
カウントをカウンタ８６（オン／オフカウンタと称す
る。）に送出する。第２図の絵素クロツク４８の最上位
の９ビツトが表わすカウントが変化する毎に、オン／オ
フカウンタ８６は自身に格納されていたオン／オフカウ
ントの値を１だけ減ずる。セグメンテーシヨン・メモリ
７８の最下位の４データ・ライン７９〜７９は、アドレ
スされたワード８１の繰返カウントをカウンタ８８
（「繰返カウント」カウンタと称する。）に送出する。

アドレスカウンタ８２とオン／オフカウンタ８６と繰返
カウント・カウンタ８８とアドレス・ラツチ８４とセグ
メンテーシヨン・メモリ７８は夫々論理ユニツト９０に
接続されている。この論理ユニツト９０は、アドレスカ
ウンタ８２とオン／オフカウンタ８６と繰返カウント・
カウンタ８８とアドレス・ラツチ８４とを、アドレスさ
れたデータ・ワード８１のうちのリンク・ビツトと繰返
カウントとオン／オフカウンタのオン／オフ・カウント
と繰返カウント・カウンタの繰返カウントとの間の規定
された関係に従い所定の順序で作動させる。好適実施例
では、論理ユニツト９０は第４図に示したステツプを実
行するようにプログラムされたプログラマブル・アレイ
・論理ゲートから構成される。第４図において、論理ゲ
ート９０（第３図）は、アドレス・カウンタ８２のカウ
ントを零に初期設定することによつてプログラムの実行
を開始する（ステツプ９２）。その後、アドレス・カウ
ンタ８２のカウントが第３図のアドレス・ラツチ８４に
格納、即ちラツチされる（ステツプ９４）。

次いで、セグメンテーシヨン・メモリ７８が読み出さ
れ、この読み出されたデータ・ワード８１の繰返カウン
トとオン／オフカウントとが夫々繰返カウント・カウン
タ８８とオン／オフカウンタ８６にロードされる（ステ
ツプ９６）。このステツプ９６の後に、データ・ワード
８１の繰返カウントがテストされ、その値が零より大き
いかどうかが調べられる（ステツプ９８）。実際には、
第３図のセグメンテーシヨン・メモリ７８から読み出す
べきデータ・ワードがもはや存在しないことを示す為
に、表面１４の最終細長部４０内の最後の領域７５を表
わすデータ・ワード８１の繰返カウントが零に設定され
る。こうして、データ・ワード８１の繰返カウントが零
になつたことを論理ゲート９０が確認すると、第２図の
強度調整器５０から第２図のメモリ６１への像データ、
すなわち映像データの転送が完了しているのでプログラ
ム実行が終了する（ステツプ１００）。

ステツプ９８で調べたときに繰返カウントが零でないこ
とが分つた場合には、オン／オフ・カウンタ８６のカウ
ントを調べる（ステツプ１０２）。オン／オフ・ビツト
の状態に応じて、格納すべき又はスキツプすべき映像デ
ータを発生する細長部４０〜４０（第２図参照）のうち
の特定の一つの領域７５〜７５（第２図参照）のうちの
特定の一つの内の４個の絵素からなるブロツクの個数
は、オン／オフ・カウンタ８６のオン／オフ・カウント
によつて表わされる。オン／オフ・カウントが零でない
ことは、その領域７５に関連する映像データの一部また
は全部が格納又はスキツプの為に残存していることを示
している。従つて、カウントがステツプ１０２において
零でないことが分つたとき、論理ゲート９０はオン／オ
フ・カウンタ８６を作動し、これによりそのオン／オフ
・カウントが第２図の絵素クロツク４８の９ビツトカウ
ンタに応じて減少される（ステツプ１０４）。このよう
に、第２図の線走査カメラ３６内の各ブロツクの４個の
電荷結合素子３８〜３８が生ずる映像データは格納又は
スキツプされる。

ステツプ１０４の後には、プログラムはステツプ１０２
に戻る。ステツプ１０２において再チエツクしたときに
オン／オフ・カウンタ８８のオン／オフ・カウントが零
になつた場合には、論理ゲート９０は、第３図のセグメ
ンテーシヨン・メモリ７８のデータ・ライン７９〜７９
（第３図参照）に現在存在するデータ・ワード８１のリ
ンク・ビツトの状態を調べる（ステツプ１０６）。

リンクビツトが零でない（これは、第２図の細長部４０
内でまだ調べていない領域７５〜７５について未だ格納
又はスキツプされていない映像データが存在することを
示す。）ことが分つた場合には、アドレスカウンタ８２
が作動される（ステツプ１０８）。カウンタ８２は、作
動されると、そのカウントを１だけ増加する。次いでセ
グメンテーシヨン・メモリ７８が読み出され、かつアド
レス・カウンタ８２の増加されたカウントに対応するア
ドレスのデータ・ワード８１のオン／オフ・カウントが
オン／オフ・カウンタ８６にロードされる（ステツプ１
１０）。その後、プログラムはステツプ１０２に戻つて
実行される。

リンク・ビツトの値がステツプ１０６の間に零になつた
（これは、特定細長部４０内の領域７５〜７５のすべて
の映像データが格納又はスキツプされたことを示してい
る。）場合には、繰返カウント・カウンタ８８が作動さ
れ、その繰返カウントを１だけ減少する。（ステツプ１
１２）。次いで繰返カウント・カウンタ７８の繰返カウ
ントの現在の値が調べられる（ステツプ１１４）。もし
この繰返カウントが零である場合には、これは或る細長
部の領域７５〜７５のパターンが所望の回数（データ・
ワード８１の繰返カウントに等しい）だけ既に繰返され
たことを示しており、アドレス・カウンタ８２が作動さ
れ、これによりそのカウントが１だけ増加されることに
なる（ステツプ１１６）。その後に、プログラムはステ
ツプ９４に進む。

他方、繰返カウント・カウンタ８８の繰返カウントが零
でないときには、アドレス・カウンタ８２に、アドレス
・ラツチ８４に格納されたアドレスがロードされる（ス
テツプ１１８）。これにより、領域７５〜７５と同一パ
ターンを有する一組の細長部の最初の領域７５〜７５に
関する映像データが繰返される。アドレス・ラツチ８４
は、繰返すべき領域７５〜７５の第１番目のものを表わ
す最初のデータ・ワードの最初のアドレスを含んでい
る。ステツプ１１８の後にはプログラムはステツプ１１
０に戻る。

第５図は、第２図の中央処理ユニツト６６が実行するプ
ログラムのフローチヤートを示したもので、このプログ
ラムにより第２図のメモリ６１に格納された映像データ
を解析して、欠陥が第２図の表面１４上の所定領域７５
〜７５に存在するかどうかを調べる。第５図のプログラ
ムの実行は以下のように開始される。即ち第２図の回路
基板１０の表面１４上の各細長部４０〜４０内に存する
領域７５〜７５（第２図参照）を表わす情報を含む一組
のデータ・ワード８１〜８１で第３図のセグメンテーシ
ヨン・メモリ７８をロードする（ステツプ１２０）。典
型的には、各データ・ワード８１〜８１に関するオン／
オフ・ビツト、リンク・ビツト、オン／オフ・カウント
及び繰返カウントは、コンピユータ支援設計（CAD）デ
ータ・ベース（不図示）内のデータから決定される。
尚、このデータ・ベースには第１図及び第２図の回路基
板１０の表面１４上の開口１６〜１６とその周囲のリン
グ１７〜１７との位置を表わす情報が含まれている。

ステツプ１２０の後に、第２図の中央処理ユニツト６６
は第２図の軸２８に沿つて第２図のステージ２６を移動
させる命令を出す（ステツプ１２２）。こうして、第２
図の回路基板１０が第２図の線走査カメラ３６によつて
走査される。ステージ２６が第２図の軸２８に沿つて移
動するにつれて、第２図の各電荷結合素子３８〜３８の
出力信号は、デジタル化され、次いで補償され、その後
前述した方法により第２図のメモリ６１に格納され又は
スキツプされる。ステージ２６の軸２８に沿つた移動速
度は、中央処理ユニツト６６によつて以下のように制御
される。即ち、線走査カメラ３６の電荷結合素子３８〜
３８からの出力信号がデジタル化され補償されて格納さ
れた後に、次の細長部が線走査カメラの視野に入るよう
に制御される。

回路基板１０の表面１４の映像データが捕捉されている
ときに、第２図の中央処理ユニツト６６は、同時にこの
捕捉データを解析して所定の領域７５〜７５内の欠陥を
検出する。中央処理ユニツト６６は、連続変数Ｍを１に
初期化することによつてデータ解析を開始する（ステツ
プ１２４）。変数Ｍは第２図のリング１７と開口１６〜
１６の特定の一つの像を同定する。各リング１７の直径
（例えば、0.030インチ）は典型的には各細長部４０の
幅よりも大きいので、リング１７と開口１６の像は第２
図の表面１４上のいくつかの連続細長部の像から構成さ
れる。

ステツプ１２４の後に、中央処理ユニツト６６は、Ｍ番
目の開口１６とこれの周囲のリング１７とを表わす映像
データのすべてが捕捉されたかどうかを調べる（ステツ
プ１２６）。中央処理ユニツト６６は、上記映像データ
の捕捉と同時に第２図の表面１４の映像データを解析す
るので、Ｍ番目の開口１６とそれのリング１７に関する
映像データのすべてをこれから捕捉しなければならない
かもしれない。中央処理ユニツト６６がＭ番目の開口１
６とその周囲のリング１７の像を解析する前に、その映
像データのすべてが使用可能になつていなければならな
い。

必要な映像データが使用可能かどうかを中央処理ユニツ
ト６６が決定できるようにする為に、中央処理ユニツト
６６は、プログラムの実行の最初に、Ｍ番目の開口１６
〜１６とそれぞれを囲むリング１７〜１７の各々の映像
データを含むはずになつているメモリ６１内の位置のア
ドレスが与えられる。もしステツプ１２６の間にＭ番目
の開口１６とその周囲のリング１７との映像データのす
べてがメモリ６１内の対応位置に格納されねばならない
ものでもないことが第２図の中央処理ユニツト６６によ
つて分つた場合には、ステツプ１２６が再実行される。

Ｍ番目の開口１６とその周囲のリング１７とを構成する
映像データが使用可能になると、このデータが処理され
（ステツプ１２８）、リード線１８がＭ番目の開口を貫
通し表面１４から突出しているかどうかを検出する。こ
うして、Ｍ番目の開口１６が「検査」される。リード線
１８が検出されるか否かに応じて「合格」又は「失敗」
が夫々記録される（ステツプ１３０）。

ステツプ１３０の後に、変数Ｍの値が１だけ増加される
（ステツプ１３２）。この後に、Ｍの値は、第２図の回
路基板表面１４の開口１６〜１６とその周囲のリング１
７〜１７の数に応じた参照値Mfと比較される（ステツプ
１３４）。この比較の結果、ＭがMfより小さい場合に
は、これは開口１６〜１６のすべてが検査されたわけで
はないことを示しているので、プログラムはステツプ１
２６に戻る。他方、ＭがMfに等しいときには、予め記録
された結果が第２図の端末器７０に出力され（ステツプ
１３６）、これにより回路基板１０に適宜の修理が行わ
れる。ステツプ１３６の後に、次の回路基板１０が第２
図のステージ２６に載置される（ステツプ１３８）。そ
の後、プログラムはステツプ１２０に戻つて実行され
る。しかしながら、もし第２図のステージ２６に載置さ
れた回路基板１０が、前に検査された回路基板と同一で
ある（即ち、開口１６〜１６が同一位置にある）場合に
は、第２図のセグメンテーシヨン・メモリ７８に前回と
同一のデータ・ワード８１〜８１を再ロードする代り
に、プログラムを破線で示したようにステツプ１２２に
戻す。

第６図は、第５図のステツプ１２８において中央処理ユ
ニツト６６が実行するサブルーチンのフローチヤートを
示すもので、このサブルーチンによつてリード線１８が
開口１６を貫通し第１図及び第２図の表面から突出して
いるか否かを確かめる。最初に、第２図の中央処理ユニ
ツト６６は、Ｍ番目の開口１６の中心をその開口の縁を
探すことによつて見つけようとする（ステツプ１４
０）。この後に、中央処理ユニツト６６は、開口１６の
中心が発見されたかどうかを調べる（ステツプ１４
２）。Ｍ番目の開口１６の中心が発見できない場合に
は、その原因は多分開口を貫通したリード線１８が開口
の像を歪めているからである。従つて開口１６の中心を
発見できないときには、プログラムはステツプ１４４に
移り、このステツプ１４４で合格がセツトされる。その
後、プログラムの実行は第５図のプログラムに戻る（ス
テツプ１４８）。

しかしながら、Ｍ番目の開口１６の中心が発見できた場
合には、プログラムは第６図のステツプ１５０に移り、
このステツプにおいて、開口の中心の黒レベルが規格化
され、即ちその強度レベルが測定され、これに従つてス
レツシユホールド値（閾値）がセツトされる。このＭ番
目の開口１６の像の規格化は、この開口の中心に最も近
い４個の絵素の強度の平均を求めることによつて行われ
る。開口１６の像を規格化するのは、比較の為に使用さ
れるベース・ラインやカードや強度の値を求めるためで
ある。

ステツプ１５０の後に、開口１６を取囲むリング１７か
らの反射光の強度が測定され、そのリングの最も暗い部
分の強度が決定される（ステツプ１５２）。その後、こ
のリング１７の最も暗い部分の強度が、影がない時のリ
ング１７の反射光強度を表わす所定の参照値と比較され
る（ステツプ１５４）。尚、この参照値はステツプ１５
０において定めたスレツシユホールド値に従つてセツト
される。上述の比較の結果、リング１７の最も暗い部分
の強度が参照値よりも小さい場合には、開口１６から突
出したリード線１８がリングに影を作つているはずであ
るので、プログラムはステツプ１４４に移り、合格がセ
ツトされ、それからリターンする（ステツプ１４８）。
そうでない場合には、プログラムの実行はステツプ１５
６に進んで失敗がセツトされる。ステツプ１４４又は１
５６のいずれかの後、プログラムの実行は第５図のプロ
グラムにリターンする（ステツプ１４８）。以上では第
２図の装置は、回路基板１０の特別な欠陥の検査、即ち
リード線１８〜１８の抜け・挿入不良の検査について説
明したが、本発明装置はその他の欠陥をも検査すること
ができる。第３図のセグメンテーシヨン・メモリ７８に
格納されている一組のデータ・カードを用いて領域７５
〜７５内の別の欠陥を検査するのであれば、この場合に
は、単に第６図のプログラムを修正又は変更するだけで
よい。第２図の電荷結合素子３８〜３８からの映像デー
タの捕捉及び補償は、上述と全く同様の方法で行われ
る。

他方、セグメンテーシヨン・メモリ７８に格納されてい
るデータ・ワード８１〜８１に関する領域以外の領域７
５〜７５について検査を行いたい場合には、セグメンテ
ーシヨンメモリにその検査すべき領域に関する一組のデ
ータ・ワードを新たにロードすればよい。これにより、
装置２４をプログラムや設計を大幅にし直すことなく、
回路基板１０の表面１４についていろいろな検査を行う
ことができる。

実施例においては、第７図に示すように各表面載置成分
２０′は、別個の装置となり、コンデンサもしくは抵抗
器の形をとつている。第８図に最も良く示されているよ
うに、各成分２０′は矩形断面を有する本体から成る。
各成分２０′上のリード線１８′〜１８′は各々その端
部の別個の１つを取り囲む１対の金属バンドから成つて
いる。リード線１８′〜１８′は成分２０′の側面に対
して直角となつている。

公知の成分が回路板１０上の表面１２に載置されている
かどうかを検出するため装置２４を使用するためには、
そこから照射される光線３４〜３４がそれと鋭角（例え
ば１０〜１５°）を成すように表面１２に配向されるよ
うにランプ３２を調整しなければならない。回路板１０
の表面にたいしてほぼ正常に反射される光線３４〜３４
が見えるように走査カメラ３６の位置を調整しなければ
ならない。回路板１０の表面１２をより多く照射するに
は、第２のランプを使えばよく、その場合、そこから同
角度で回路板を照射する光線がランプ３２からの光線３
２と反対の方向に向くようにする必要がある。

上述のようにランプ３２とカメラ３６とを調整する目的
は、金属領域１５８〜１５８によりカメラ内に反射され
る光線３４〜３４の強度を最小とすることである。この
金属領域１５８〜１５８は平面部分を除いて鏡面となつ
ている。このようにすると、金属領域１５８〜１５８を
鋭角で照射する光線３４は、そこから鋭角で反射され、
走査線カメラ３６によつては見えない。

リード線１８′〜１８′もまた、通常半田で被覆されて
いるので鏡面となつている。しかしながら、リード線１
８′−１８′を照射する光線３４〜３４は、回路板１０
の表面１２にたいしてほぼ正常な方向に反射され、走査
線カメラ３６には見えない。実際、リード線１８′〜１
８′間に配置される各成分２０′の頂部表面もまた鏡面
である。したがつて、走査線カメラ３６からは各成分２
０′の頂部表面の全領域が見渡せるが、リード線１８′
〜１８′のみが見えない。

ランプ３２と走査線カメラ３６とを調整することに加え
て、第５図のプログラムも変更しなければならない。第
１に、第５図のステツプ１２０の間、第３図のメモリ７
８は、成分２０′の１つを載置する金属領域の各対を囲
む領域内に配置される各ストリツプ４０内に該当（inte
rest）領域を書き込む１組のデータ・ワード８１〜８１
（第３図参照）と共に負荷されなければならない。更
に、第５図プログラムのステツプ１２６の間、金属領域
１５８〜１５８のｍ番目の対の像が第２図の番目の開口
１６の像よりも先に得られたかどうかを、中央処理ユニ
ツト６６は検査しなければならない。

ステツプ１２８において、ｍ番目の像を処理して、適正
な成分２０′が金属領域１５８〜１５８のｍ番目の対上
に配置されたかどうかを決定すをために、第５図のプロ
グラムは更に修正されなければならない。これを達成す
るためには、第６図のプログラムを、第１１図に示す様
に結合して、第９及１０図のフローチヤートに示すプロ
グラムと置き換えなければならない。中央処理ユニツト
６６が、スタートステツプ（ステツプ１６０）を実行す
ると、プログラムが実行される。ステツプ１６０の間、
全てのプログラム変数は初期化される。また、第７図の
回路板１０の表面１２上の金属１５８〜１５８の配置を
示すデータと、その上に載置される成分２０′とは、メ
モリ６１内に負荷される（第２図参照）。実際上は、こ
のようなデータは回路板１０を設計する際に出来るＣＡ
Ｄデータベース（不図示）から供給される。

ステツプ１６０が完全に実行される前に、中央処理ユニ
ツト６６は、第７図の金属領域１５８〜１５８上に配置
された成分２０′の各々の予想される幅と長さとを確立
する。実施例においては、回路板１０は、それぞれの長
さと幅が、下記の表IIに示された４つの異なる形式の成
分２０′（形式１２０６、１２１０、１８１２及１８２
５）を含み、メモリ６６内に含まれる（第２図参照）。

金属領域１５８〜１５８の特別な対に載置されるべき成
分２０′の形式についてＣＡＤデータベースから得られ
る情報に基づいて、中央処理ユニツト６６は、表IIに含
まれるデータからその成分に対する幅と長さとを決定す
る。製造公差のため、第７図の各成分２０′の実際の幅
と長さとは１０％ほど変化する。

ステツプ１６０に続いて、中央処理ユニツト６６は、第
２図（ステツプ１６０）の電荷結合素子３８の各々によ
り捕らえられた各絵素の強度に対して二元、すなわちス
レツシユホールド値を確立する。各絵素の実際の強度、
即ちグレイスケール強度は依然としてメモリ６１内に保
存されている。中央処理ユニツト６６は、実際の絵素の
強度が所定の最大値以下であるとき、各絵素にたいして
ゼロにおける二元強度値を設定する。このような条件に
おいて、各絵素の二元強度値を設定する目的は、低い光
レベルにおける電気的ノイズを取り除くためである。更
に、実際の絵素の強度が所定の最大値より大きい場合、
二元絵素強度値はゼロに設定される。そのようにする理
由は、隣接する電荷結合素子上のカメラ内の電荷結合素
子の１つから電荷が逃げるために起る線走査カメラ３６
のブルーミングの問題を減少させるためである。隣接す
る電荷結合素子に電荷が逃げるので逃げ込まれた素子は
好ましくない非常に高い強度を偶発することになる。

ステツプ１６２に続いて、中央処理ユニツト６６は、成
分２０′が第７図の金属領域１５８〜１５８のｍ番目の
対上に載置されているかどうかをチエツクする。中央処
理ユニツト６６がどのようにしてこの仕事をするかを理
解するため、一列、すなわちグリツドのボツクスを示す
第１２図を参照されたい。第１０図の各ボツクスは、絵
素の１つを示し、絵素は、第７図の回路板１０の表面１
２（第７図参照）上の小さな領域の像から成り、金属領
域１５８〜１５８のｍ番目の対上に載置された成分２
０′を取り囲んでいる。成分２０′のほとんど外側に位
置する第１２図の列のボツクスにより示される絵素は、
通常、ゼロ二元強度値を有しているが、これは、成分の
外側にある回路板１０の表面１２上の領域が、普通第２
図の線走査カメラ３６内に光が入る場合、ほとんど反射
しないためである。成分２０′に占められた領域内で部
分的に、または全体的に配置されるアレイ内のボツクス
に関するそれらの絵素は、非ゼロ二元強度値を有する。
これは、リード線１８′〜１８′、普通は、リード線間
に配置される成分２０′の頂部表面上の領域は光を反射
するものであり、線走査カメラ３６では見えないためで
ある。

第７図の金属領域１５８〜１５８に成分２０′が載置さ
れているかどうかを確かめるには、中央処理ユニツト６
６（第２図参照）は、第１２図のボツクスのグリツドで
示される絵素アレイの各水平列内の絵素の二元強度値を
合算する。成分２０′が存するときは、所定距離よりも
離隔され、その強度の合計が所定値よりも大きい少なく
とも２列の絵素があることになる。成分２０′が存在す
るかどうかを決定するには、中央処理ユニツト６６は、
この条件が合うかどうかを決めるため各水平方向の列内
の絵素の総数を検査する。この状態がない場合は、中央
処理ユニツト６６は、プログラム（ステツプ１６８）を
指令しかつ第５図のプログラムに帰るまえに、成分２
０′の不存在を示す「失敗」状態（ステツプ１６６）を
表示する。第９図によれば成分２０′が検知された場
合、プログラムの実行はステツプ１７０に移行する。ス
テツプ１７０の間、中央処理ユニツト６６は近接する成
分の像があるかないかを見るため成分２０′の像を検査
する。もしあれば、そのとき成分２０′の像は隣接する
成分の像から隔離される。中央処理ユニツト６６は第１
２図のグリツドにより示されるアレイの絵素の２つの垂
直な列非ゼロ絵素強度総数となり且つ各々がその絵素強
度総数がゼロになる列の内側に配置されるように成分２
０′の像を隔離する。これらの条件を満たす絵素の２つ
の列の各々は成分２０′の両端部の別々の１つに夫々対
応している。一度成分２０′の端部が隔離されてしまう
と、成分２０′の各端部の外側に現われる明るい像は無
視されることになる。

ステツプ１７０に続いて、観察される成分２０′の幅と
長さが測定される（ステツプ１７２）成分２０′の長さ
を測定するために、中央処理ユニツト６６はステツプ１
７０の間に隔離されていた成分の端部間の距離を決定す
る。成分２０′の幅は絵素の２つの行が非ゼロ強度総数
となり且つ各々が絵素のゼロ強度総数を有する列の内側
に配置されるようにして測定される。これらの列の間の
距離は成分の幅に対応している。

ステツプ１７２の後に測定された成分２０′の幅と長さ
は第７図（ステツプ１７４）の金属領域１５８〜１５８
のｍ番目の対の上に載置された成分の幅と長さとに夫々
比較される。もし測定された幅と長さは成分２０′の既
に解つている幅と長さとが違う場合、特に所定の公差よ
り小さい場合は、「適合」（match）がおこる。適合と
は適切な成分２０′が金属領域１５８〜１５８のｍ番目
の対の上に載置されていることを意味する。適合状態と
なつた場合は、「合格」（pass）条体が表示される（ス
テツプ１７６）、通過とは正しい大きさの成分２０′が
金属領域１５８〜１５８のｍ番目の対の上に載置された
ことを意味する。その後プログラムの実行はステツプ１
６８に移行する。適合がなされなかつた場合、プログラ
ムの実行はステツプ１７８へ移行する。

ステツプ１７８においては、既に金属領域１５８〜１５
８のｍ番目の対上に載置されていることがわかつている
成分２０′が形式１２０６成分であるかどうかが決定さ
れる。もし成分２０′が形式１２０６でなければ、或い
は金属領域１５８〜１５８のｍ番目の対により小さな成
分が載置されなければならない場合は、プログラムの実
行はステツプ１８０へ移行する。ステツプ１８０におい
ては、第７図の成分２０′の像は処理されてそこに現わ
れる全ての接着剤の粒（blob）（第１２図においては示
されていない）の像を除かれる。実際上は、成分２０′
〜２０′の各々はその下面に接着剤を塗布されてリード
線１８〜１８を金属領域１５８〜１５８をはんだ結合す
る前に第７図の回路板１０に対して接着される。時々成
分２０′の下面に塗布された接着剤はその両側からはみ
だしてその近くに接着剤の粒を形成することがある。こ
のような接着剤の粒は概ね半球状の形状をしておりしば
しば非常につるつるの表面を持つている。その為、第７
図の線走査カメラ３６内に光を反射することになる。

この接着剤の粒はいろいろな大きさを有しているが、典
型的には直径で５０ミル以下である。このように成分２
０′の両側の近くに接着剤の粒が存在すると、成分が非
常に小さい場合その長さと幅を測定するに際して悪影響
を及ぼすことがある。成分２０′は形式１２０６よりも
小さいか或いはそれと略同じ大きさの時は、その像を処
理してそこに現われる接着剤の粒を取り除くことが好ま
しい。

成分２０′の像を処理してそこに現われる接着剤の粒を
取り除く為に、リード線１８〜１８の間に配置される
（第１２図に破線で示されている）成分の中央部分の像
は自動的に黒くなつて現われる。成分２０′の像の中央
部分を黒く現わすために、中央処理ユニツト６６は横方
向の短距離（通常２０ミル）離隔された絵素の一対の垂
直列を成分の両端部の各々の内側に配置する。成分２
０′の像の部分は絵素のこれら２つの列の各々の間に配
置されており、これら２つの列の内側にある絵素に０二
進数強度を与えることで黒くなる。

次に成分２０′に幅と長さが再び測定される（ステツプ
１８２）この場合ステツプ１７２に関して説明されたも
のと同様な方法で行なう。長さの測定についてはステツ
プ１８０以前に述べられたものと同様にする。然し乍ら
ステツプ１８２の間で行なわれる幅の測定は影響をうけ
る。これは成分２０′の両端部の各々の内側において少
なくとも２０ミルの長さにわたつて配置される光反射領
域の像はこの時黒く現われるからである。このようにし
て、接着剤の粒は存在することだけによりステツプ１８
２以前には非ゼロ絵素強度総数を有していた第１０図の
グリツドによつて示されているアレイ内の絵素の水平方
向の行はゼロ絵素強度総数を有することになる。ステツ
プ１８２の間に決定された長さと幅はその後既にわかつ
ている成分２０′の幅と長さ（ステツプ１８４）に比較
され適合が生じているかどうかを決定される。もし適合
が生じていればプログラムの実行はステツプ１７６に移
行する。

万が一成分２０′の測定された長さと幅が既に知られた
幅と長さに適合しない場合或いは成分が形式１２０６で
はなくもしくはそれより小さいものである場合は、プロ
グラムの実行はステツプ１８６へ移行する。ステツプ１
８６においては、成分２０′の像からなる各絵素の実際
の即ちグレイスケール強度先ずメモリ６１から回収され
その後この情報は成分２０′の両側部の強度を励起（例
えば増加する）ために波される。同じくステツプ１８
６においては、第１２図のアレイ内の列のグレイスケー
ル絵素強度総数のヒストグラム即ちプロフイルは中央処
理ユニツト６６によつて確立される。ここで形容詞「垂
直」はこれ以降、ステツプ１８６において確立された強
度プロフイルに関して使用されることとなる。中央処理
ユニツト６６により確立された垂直強度プロフイルの図
は第１３図に示されている。

ここで第１３図を参照すると、理想的には垂直強度プロ
フイルは２つの非常に鋭いピークを有しておりこれらの
ピークは夫々成分２０′の端部の別個の１つに対応して
いる。各ピーク間の距離は成分２０′の端部間の距離に
対応している。このように第１３図の垂直強度プロフイ
ルにおけるピーク間の距離を決定することで、成分２０
の長さが測定できる。続けて行なわれるステツプ１８６
においては、ステツプ１８２において測定された成分２
０′の長さ及びステツプ１８２又は１８６のいずれかに
おいて測定された成分の幅とがステツプ１８８において
測定された成分の長さに適合するかどうかを確かめられ
る。

もしステツプ１８２において測定された成分２０′の長
さが既に知られたその長さに適合し、且つステツプ１８
２及び１８６のいずれかにおいて測定された幅が既に知
られた幅に適合するならばプログラムの実行はステツプ
１７６へ移行する。もしそうでなければ、プログラムの
実行はステツプ１９０へ移行する。そしてその間中央処
理ユニツト６６は第１２図のグリツドにより示される絵
素のアレイの各水平方向行における絵素のグレイスケー
ル強度を合算する。更に又ステツプ１９０においては、
中央処理ユニツト６６は各水平方向行の調度計算された
ばかりのグレイスケール絵素強度合計のプロフイルを確
立する。ここで形容詞「水平方向（Horizontal）」はこ
れ以降ステツプ１９０において確立された強度プロフイ
ルについて使用されるものとする。理想的にはステツプ
１９０において、中央処理ユニツト６６により確立され
た水平方向の強度プロフイルは２つの互いに離隔した鋭
いピークを有するが、これはグレイスケール絵素強度デ
ータが成分２０′の側部を励起するために事前に波さ
れた為である。成分２０′の側部を波することで即ち
その像を他の部分と比較することで、側部に対応する第
１１図のアレイ内における絵素の２つの各行はより大き
な絵素強度総数（sum）を有することとなる。

水平方向の強度プロフイル（不図示）は第３図に示す垂
直強度プロフイルの図と非常によく似ている。唯一の違
いは水平方向の強度プロフイルの各ピーク間の距離がよ
り小さいということだけである。これは水平方向の強度
プロフイルにおけるピーク間の距離が成分端部間の距離
よりも小さい成分側部間の距離に対応しているからであ
る。成分２０′の幅は水平方向強度プロフイルにおける
ピーク間の距離を計ることによつて得られる。

ステツプ１９０の後に、ステツプ１８２及び１８６のい
ずれか一方において測定された成分２０′の幅が既に知
られた成分の幅（ステツプ１９２）に適合するかが調べ
られる。更にステツプ１９２においては、ステツプ１８
２及び１９０のいずれかにおいて測定された長さが成分
２０′の既に知られた長さに適合するかどうかが調べら
れる。成分２０′の長さと幅は夫々既に知られた長さと
幅に適合していればプログラムの実行はステツプ１７６
へと移行する。

万が一適合ができなかつた場合はプログラムの実行はス
テツプ１９４へ移行する。ステツプ１９４においては、
中央処理ユニツト６６は成分２０′の各端部に対応する
垂直強度プロフイルのその部分の勾配を計算する。勾配
を計算する為に、中央処理ユニツト６６は成分２０′の
各端部周辺の領域における第１２図のグリツドにより示
される絵素のアレイ内の垂直列の絵素強度総数間の差を
計算する。中央処理ユニツト６６により計算された勾配
は成分２０′の長さに等しい距離だけ互いに離隔した非
常にはつきりした２つの最大値を有する。このように中
央処理ユニツト６６が一度勾配を計算してしまうと成分
２０′の長さはそれから決定できる。

次のステツプ１９４の後にはステツプ１８２、１８６及
び１９４のいずれかにおいて測定された成分２０′の幅
が既にわかつている幅と適合するかどうか又ステツプ１
８２及び１９０において測定された長さが既にわかつて
いる長さ（ステツプ１９６）に適合するかどうか調べら
れる。もし適合していれば、プログラムの実行はステツ
プ１７６へ移行する。万が一既にわかつている成分２
０′の幅と長さに測定された幅と長さが適合しない場合
は、プログラムの実行はステツプ１９８へ移行する。

ステツプ１９８においては、中央処理ユニツト６６は成
分２０′の側部に対応する各２つの領域内における水平
方向の強度プロフイルの勾配を計算する。水平方向の強
度プロフイルの勾配はステツプ１９４において垂直強度
プロフイルの勾配が計算された方法と同様にして計算さ
れる。水平方向の強度プロフイルの勾配は成分２０′の
幅に対応する距離だけ互いに離隔した非常に鋭い２つの
ピークを有している。この為、中央処理ユニツト６６が
水平方向の強度プロフイルの勾配を一度計算すればその
結果から容易に幅が計算できる。

ステツプ１９８の後には、ステツプ１８２、１８６及び
１９４において測定された幅の内のいずれかとステツプ
１８２、１９０及び１９６において測定された長さのう
ちいずれかとが夫々成分２０′の既にわかつている幅と
長さに適合するかどうかを調べられる（ステツプ２０
０）。もし適合していれば、プログラムの実行はステツ
プ１７６に移行する。又適合していなければプログラム
の実行はステツプ１６６に移行し、ステツプ１６８にお
けるプログラムを実行する前に失敗状態が表示される。

上述のプログラムによれば金属領域１５８〜１５８のｍ
番目の対の上に適合な成分２０′があるか又は配置され
ているかを有効に検査することができる。測定された幅
と長さは成分２０′の幅と長さに夫々適合している時は
何時でも、第５図のプログラムに戻ることができる。こ
のようにすれば、金属１５８〜１５８のｍ番目の対の上
に適切な成分２０′が配置されているかどうかを充分調
べる為に第９図のプログラムを完全に行なう必要がなく
なる。測定された幅と長さが既に知られている幅と長さ
の値と比較してみて適合していない場合のみ、第９図の
プログラムが続けられ異なる方法によつて成分の長さと
幅を測定する為にプログラムが実行される。

ここに説明した各実施例は、本発明の原理を単に例示し
たものであることはおわかり頂けよう。本発明の思想範
囲を逸脱することなく各種の修正及び変更が可能なこと
は言うまでもないことであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は部品を塔載した回路基板を示す斜視図であり、 第２図は、第１図の回路基板表面の所定領域に欠陥が存
在するかどうかを調べる為に回路基板を検査する装置の
ブロツク図であり、 第３図は、第２図の装置の一部を構成するメモリ制御器
のブロツク図であり、 第４図は、第３図のメモリ制御器ユニツトが実行するプ
ログラムのフローチヤート図であり、 第５図は、第１図の回路基板表面上の欠陥を検出する為
に、第２図の装置内のプロセツサが実行するプロセツサ
のフローチヤート図であり、 第６図は、第５図のプロセツサ中に実行されるサブルー
チンのフローチヤート図であり、 第７図は、その上に表面載置形成分と貫通孔形の成分と
を有する回路板の斜視図であり、 第８図は、第７図の回路板に載置される形式の表面載置
形成分の斜視図であり、 第９及び１０図は、第６図のプロセツサの代わりに、第
２図のプロセツサにより実行されるプログラムのフロー
チヤート図であり、 第１１図は、第９及び１０図が、それによつて示される
プログラムのステツプ順序を理解するために示された状
態を示す図であり、 第１２図は、第８図の成分の像から成る絵素を示すアレ
イまたはグリツドを示す図であり、 第１３図は、処理後の第１２図の像の強度を示すプロフ
イルである。 〔主要部分の符号の説明〕 １０……回路基板、 １２……表面、 １４……表面、 １６……開口、 １７……リング、 １８……リード線、 ２０……電子部品、 ２６……ステージ、 ３２……ランプ、 ３４……光ビーム、 ３６……線走査カメラ、 ３８……電荷結合素子、 ４０……細長部、 ４２……映像処理装置、 ７５……領域、

フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム シー．バルチュナス アメリカ合衆国 07945 ニュージャーシ イ，メンダム，プロスペクト ストリート ９ (56)参考文献 特開 昭55−30659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−132043（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に少なくとも１つの電子部品を載置
   する工程と、 該基板に該電子部品を載置する際に生じる欠陥を検査す
   るため該基板の少なくとも一表面を検査する工程とから
   成り、 該検査する工程は、 該基板に向かって光を照射することと、 少なくとも一領域から構成される該基板の該表面上を横
   切る表面領域の細い条体部から反射される光を光感知手
   段で感知することと、 該光感知手段が表面領域の連続する次の条体部から反射
   された光を感知し、それによって変化する出力信号を生
   じるよう該基板と該光感知手段との間で相対運動を生じ
   させることと、 表面領域の連続する次の該条体部のそれぞれの像からな
   る複数の画素のそれぞれの実際の強度を表す画像データ
   を得るため該光感知手段の該出力信号を処理すること
   と、 該各条体部に関連する各領域内に該画素に対応する画像
   データのみを保持することと、 該基板に該装置を載置する際に生じる欠陥を検出するた
   め該保持された画像データを分析することと、 から成り、前記保持工程は、 (a)同様の領域構成を有する少なくとも１つの条体部の
   次のグループの各々内に第１の条体部の記述をするこ
   と、前記記述は(1)前記各第１の条体部の該領域の長さ
   及び位置、(2)どの領域が関連しているか、及び(3)同様
   の領域構成を有する次の条体部の数を示しており、 (b)前記各第１の条体部の記述に対応する画像データを
   選択的に記憶することと、 から成ることを特徴とする検査方法。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の検査方法に
   おいて、前記処理工程は以下の副工程、即ち (a)前記光感知手段の前記出力信号をそれぞれ表面領域
   の各条体部内の各画素の実際の強度を示す一群のデジタ
   ル信号に変換することと、 (b)該一群のデジタル信号から、表面領域の各条体部内
   の関係する所定の領域内の画素を示すデジタル信号を選
   択することと、 (c)前記選択されたデジタル信号を記憶することと、 から成ることを特徴とする検査方法。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の検査方法に
   おいて、前記選択工程の前に、前記一群のデジタル信号
   内の各デジタル信号の値を補正し、前記基板の前記表面
   の非均一な照明を補償することを特徴とする検査方法。
4. 【請求項４】基板の表面上に関連する所定領域を示すデ
   ータを得るための検査装置であって、 該基板の該表面に向かって光を照射する手段と、 該基板から離隔され、該基板の該表面上を横切る表面領
   域の細い条体部から反射される光の強度を感知し、それ
   によって変化する出力信号を発生する手段と、 該強度感知手段の該出力信号が、表面領域の少なくとも
   一領域から構成される連続する次の条体部各々から反射
   された光の強度に応じて変化するように該基板の該表面
   と該強度感知手段との間に相対運動を生じさせる手段
   と、 表面領域の連続する次の該条体部のそれぞれの画像内の
   複数の画素のそれぞれの実際の強度を表す画像データを
   得るため該強度感知手段の該出力信号を処理すると共
   に、該各条体部に関連する各所定領域内に該画素に対応
   する画像データを保持する手段と、 から成り、前記処理手段は、 (a)同様の領域構成を有する少なくとも１つの条体部の
   次のグループの各々内に第１の条体部の記述をする手段
   であって、前記記述が(1)前記各第１の条体部の該領域
   の長さ及び位置、(2)どの領域が関連しているか、及び
   (3)同様の領域構成を有する次の条体部の数を示す記述
   手段と、 (b)前記各第１の条体部の記述に対応する画像データを
   選択的に記憶する手段と、 を有することを特徴とする検査装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の検査装置に
   おいて、前記検査装置は関連する所定領域内において、
   前記基板上に欠陥を検出するため該保持された画像デー
   タを分析する手段を有することを特徴とする検査装置。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第４項に記載の検査装置に
   おいて、前記強度感知手段は、線走査カメラであること
   を特徴とする検査装置。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載の検査装置に
   おいて、前記処理手段は、 前記線走査カメラの前記出力信号をそれぞれ表面領域の
   各条体部内の各画素の実際の強度を示す一群のデジタル
   信号に変換するインターフェースと、 前記インターフェースにより発生した該一群のデジタル
   信号から、表面領域の各条体部内の関係する所定の領域
   内の画素を示すデジタル信号を選択するために前記イン
   ターフェースに結合された制御手段と、 前記制御手段により選択されたデジタル信号を記憶する
   記憶手段と、 から成ることを特徴とする検査装置。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載の検査装置に
   おいて、前記検査装置は、前記基板の照明の非均一性を
   補償するため前記インターフェースにより発生した一群
   のデジタル信号内の各デジタル信号の値を補正する手段
   を含むことを特徴とする検査装置。
9. 【請求項９】特許請求の範囲第７項に記載の検査装置に
   おいて、前記インターフェースは、 前記線走査カメラの前記出力信号に応じて変化する一群
   のデジタル信号を発生するＡ／Ｄコンバータと、 前記Ａ／Ｄコンバータにより発生された一群の信号内の
   各デジタル信号を同定する単調に増加するカウントを発
   生する自走クロックと、 から成ることを特徴とする検査装置。
10. 【請求項１０】基板の表面上に関連する所定領域を示す
    データを得るための検査装置であって、 該基板の該表面に向かって光を照射する手段と、 該基板から離隔され、該基板の該表面上を横切る表面領
    域の細い条体部から反射される光の強度を感知し、それ
    によって変化する出力信号を発生する線走査カメラと、 該線走査カメラの該出力信号が、表面領域の少なくとも
    一領域から構成される連続する次の条体部各々から反射
    された光の強度に応じて変化するように該基板の該表面
    と該線走査カメラとの間に相対運動を生じさせる手段
    と、 表面領域の連続する次の該条体部のそれぞれの画像内の
    複数の画素のそれぞれの実際の強度を表す画像データを
    得るため該線走査カメラの該出力信号を処理すると共
    に、該各条体部に関連する各所定領域内に該画素に対応
    する画像データを保持する手段と、 から成り、前記処理手段は、 前記線走査カメラの前記出力信号をそれぞれ表面領域の
    各条体部内の各画素の実際の強度を示す一群のデジタル
    信号に変換するインターフェースと、 前記インターフェースにより発生した該一群のデジタル
    信号から、表面領域の各条体部内の関係する所定の領域
    内の画素を示すデジタル信号を選択するために前記イン
    ターフェースに結合された制御手段と、から成り、前記
    制御手段は、 (a)前記制御手段により選択されたデジタル信号を記憶
    する第１メモリと、 (b)複数のデータワードを記憶する第２メモリと、 (c)該第２メモリに接続されこの記憶されたデータワー
    ドの内の選択された一つのデータワードをアドレスする
    アドレスカウンタと、 (d)アドレスされたばかりの前記データワードのカウン
    トを減ずるカウンタと、 (e)該アドレスカウンタに接続されこのアドレスカウン
    タがあらかじめアドレスされたデータワードのカウント
    に零に減じた時に、アドレスカウンタに前記第２メモリ
    内の別のデータワードをアドレスさせる論理ゲートと、 を含み、前記複数のデータワードの各々は、条体部内の
    各領域が何個の画素で構成されているかを示すカウント
    と、対応する領域を示す画像データが前記第１メモリ内
    に記憶されるべきものであるかどうかを決定するコント
    ロールビットとを含むことを特徴とする検査装置。