JP2021507222A - 欠陥検出システム - Google Patents

Abstract

欠陥検出システムは，試験下電気回路によって少なくとも部分的に決定される所定時に試験下電気回路の部分を選択的に通電するパターン発生器，少なくとも一つのサーマルセンサを含む複数のセンサ，および上記パターン発生器の出力を受信し，上記出力に基づいて上記少なくとも一つのサーマルセンサの動作を上記パターン発生器の動作に同期するように動作する同期発生器を含む。

Description

関連出願の参照
発明の名称を「示差サーマル（熱，温度）画像を用いた電子回路の欠陥を検出するシステムおよび方法」（System and Method for Detecting Defects in Electronic Circuits using Differential Thermal Imaging）とする2017年12月14日出願の米国仮特許出願第62/598,471号，および発明の名称を「欠陥検出システム」（A Defect Detection System）とする2018年１月11日出願の米国仮特許出願第62/615,977号を参照して，その開示を参照により本書に援用し，その優先権を主張する。

この発明は，電気回路の欠陥検出に関する。

電気回路に用いるための様々なタイプの欠陥検出システムおよび方法論が知られている。

その一例は，米国カリフォルニア州サンノゼの，オルボテック・カンパニーであるフォトン・ダイナミックス・インクから市販されているアレイ・チェッカーAC68xxファミリーのシステム（the Array Checker AC68xx family of systems）である。上記欠陥検出システムは，好ましくは米国特許第4,983,911号および第5,124,635号の教示にしたがってフラット・パネル・ディスプレイを試験するために使用され，好ましくは複数の欠陥検出ヘッドを使用する。

半導体産業では，米国特許第9,546,907号に記載されているように，単一カメラサーマル撮像（single camera thermal imaging）が示差サーモグラフィック欠陥検出（differential thermographic defect detection）のために使用されている。サーマル撮像カメラは長期にわたる安定性の問題があることが知られている。このため，米国特許第9,546,907号のように，特定のフレームレートの静的キャリブレーションを提供し，外部同期なしにトリガを生成するフリー・ランニング・カメラを用いてカメラを動作させるのが通例である。複数のサーマルセンサの動作を同期させる必要があるので，統合示差サーモグラフィシステムにおいて複数のサーマルセンサをどのように使用することで高サーマル感知欠陥検出スループットを提供するか（providing high thermal sensing defect detection throughput）は現在のところ知られていない。

この発明は，電気回路における欠陥検出のための改善されたシステムおよび方法を提供することを目的とする。

すなわち，この発明の好ましい実施態様では，試験下電気回路によって少なくとも部分的に決定される所定時に（at predetermined times determined at least in part by the electrical circuit under test），試験下電気回路の部分（portions）を選択的に通電する（selectably energizing）パターン発生器，少なくとも一つのサーマル（温度，熱）センサを含む複数のセンサ，および上記パターン発生器の出力を受け取り（受信し），上記出力に基づいて上記少なくとも一つのサーマルセンサの動作を上記パターン発生器の動作と同期するように動作する同期発生器を含む欠陥検出システムが提供される。

好ましくは，上記少なくとも一つのサーマルセンサは，上記同期発生器から受け取った情報を記録し，上記情報の出力を提供するように動作する少なくとも一つのレジスタを含む。

この発明の好ましい実施態様では，上記欠陥検出システムはまた，少なくとも一つのサーマルセンサからサーマル画像データを受け取り，上記少なくとも一つのレジスタから上記情報の出力を受け取り，サーマル画像を出力するように動作する画像処理コンピュータを含む。これに加えて，上記画像処理コンピュータは，上記少なくとも一つのレジスタからの上記情報に基づいて，どのサーマル画像データが欠陥検出に関連するかを確認し（ascertaining），関連のないサーマル画像データを破棄し，欠陥検出に関連することが確認されたサーマル画像データを利用して上記サーマル画像を生成することによって，サーマル画像を出力するように動作する。

この発明の好ましい別の好ましい実施態様では，試験下電気回路によって少なくとも部分的に決定される処理時に試験下電気回路の部分を選択的に通電するパターン発生器，少なくとも二つのサーマルセンサを含む複数のセンサ，および上記パターン発生器の出力を受け取り，上記出力に基づいて上記少なくとも二つのサーマルセンサの動作を上記パターン発生器の動作に同期するように動作する同期発生器を含む欠陥検出システムも提供される。

この発明の好ましい実施態様では，上記少なくとも二つのサーマルセンサのそれぞれは，上記同期発生器から受け取った情報を記録し，上記情報の出力を提供するように動作する少なくとも一つのレジスタを含む。

好ましくは，上記欠陥検出システムはまた，上記少なくとも二つのサーマルセンサからサーマル画像データを受け取り，上記少なくとも一つのレジスタから上記情報の出力を受け取り，サーマル画像を出力するように動作する画像処理コンピュータを含む。これに加えて，上記画像処理コンピュータは，上記少なくとも一つのレジスタからの上記情報に基づいて，どのサーマル画像データが欠陥検出に関連しているかを確認し，関連のない画像データを破棄し，欠陥検出に関連することが確認されたサーマル画像データを利用して上記サーマル画像を生成することによって，サーマル画像を出力するように動作する。

この発明のさらに別の好ましい実施態様では，所定時に試験下電気回路（ECUT）の部分を選択的に通電しかつECUT特定外部同期パルスを提供するパターン発生器と，少なくとも第１のパルス周波数の周期的外部読み出しトリガパルスを要求する少なくとも一つのサーマルセンサを含む複数のセンサを含む示差サーモグラフィ・サブシステム（a differential thermography subsystem）と，上記少なくとも一つのサーマルセンサの動作のために上記パターン発生器から上記ECUT特定外部同期パルスを受け取るように動作する同期発生器とを含み，上記ECUT特定外部同期パルスが上記所定時に合わせられ（そろえられ）（coordinated with the predetermined times）かつ上記ECUTによって少なくとも部分的に決定される，上記第１の周波数よりも大きい第２のパルス周波数を有するものであり，上記同期発生器が，ECUT特定外部同期パルスのないときに（in the absence of the ECUT-specific external synchronization pulses）上記少なくとも一つのサーマルセンサに上記周期的外部読み出しトリガパルスを提供し，上記少なくとも一つのサーマルセンサにECUT特定外部読み出しトリガパルスおよびECUT特定関連読み出し指示パルスを提供し，これによって上記少なくとも一つのサーマルセンサの動作を上記パターン発生器の動作と同期し，これにしたがって上記ECUT特定外部読み出しパルスが上記少なくとも一つのサーマルセンサに供給されるときに上記周期的外部読み出しトリガパルスが上記少なくとも一つのサーマルセンサによって受け付けられないように動作する，欠陥検出システムがさらに提供される。

この発明の好ましい実施態様では，上記ECUT特定外部同期パルスが初期外部同期（initial external synchronization）（IES）パルスを含み，これが上記同期発生器によって受け付けられたときに，上記同期発生器は，対応するECUT特定関連読み出し指示（RRIP）パルスを上記少なくとも一つのサーマルセンサに提供しかつ対応するECUT特定読み出しトリガパルスを提供しないようにする。

好ましくは，上記少なくとも一つのサーマルセンサがセンサ・アレイ（a sensor array）および少なくとも一つのレジスタを含み，センサ・アレイからセンサ・アレイ・データを読み出すときに，そこに，受け付けたECUT特定外部読み出しトリガパルスの時間に隣接する時間に受け付けられた（received at a time adjacent to a time of a received ECUT-specific external readout trigger pulse）ECUT特定関連読み出し指示パルスに基づいてメタデータを付加するように動作する。これに加えて，上記少なくとも一つのサーマルセンサは，センサ・アレイ・データが上記センサ・アレイから読み出すときに，そこに，受け付けたECUT特定外部読み出しトリガパルスの時間の直前の時間に受け付けられた（received at a time just preceding a time of a received ECUT-specific external readout trigger pulse）ECUT特定関連読み出し指示パルスに基づくメタデータを付加するように動作する。これに加えてまたは代えて，上記少なくとも一つのレジスタは，上記ECUT特定外部読み出しトリガパルスの受け付け（受信）のタイミングを記録する第１のレジスタおよび上記ECUT特定関連読み出しパルスの受け付けのタイミングを記録する第２のレジスタを含む。

この発明の好ましい実施態様では，上記ECUT特定外部同期パルスが，上記複数のセンサの一部を形成する非サーマルセンサにも与えられる。

好ましくは，上記関連読み出しパルスが，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連しない読み出し情報と区別されるものとして示差サーモグラフィ欠陥検出に関連するセンサ読み出し情報を識別するメタデータを提供する。

好ましくは，上記複数のセンサが，試験下電気回路の所与の部分を同時に観察する。

この発明の好ましい実施態様では，複数のセンサが少なくとも一つの非サーマルセンサを含む。さらには，上記少なくとも一つの非サーマルセンサが少なくとも一つの光学センサを含む。これに加えてまたは代えて，上記少なくとも一つの非サーマルセンサが少なくとも一つの電磁センサを含む。

この発明は，図面と併せて以下の詳細な説明からより完全に理解されかつ認識することができよう。

この発明の好ましい実施態様によって構築されかつ動作する欠陥検出システムの概略的なブロック図である。 図１の欠陥検出システムの動作のいくつかの側面の概略的なフローチャートである。 この発明の好ましい実施態様の機能を理解するのに役立つ概略的波形図である。 この発明の別の好ましい実施態様において構築されかつ動作する欠陥検出システムの概略的なブロック図である。 この発明の別の好ましい実施態様において構築されかつ動作する欠陥検出システムの概略的なブロック図である。 この発明の別の好ましい実施態様において構築されかつ動作する欠陥検出システムの概略的なブロック図である。

図１を参照して，図１は，この発明の好ましい実施態様によって構築されかつ動作する欠陥検出システム100の概略的なブロック図である。図１の欠陥検出システムは，好ましくは米国カリフォルニア州サンノゼのオルボテック・カンパニーであるフォトン・ダイナミックス・インクから市販されているアレイ・チェッカーAC68xxファミリーのシステムの一つであるシステム・プラットフォーム上に実装される。上記検出システムは好ましくは米国特許第4,983,911号および第5,124,635号の教示にしたがってフラット・パネル・ディスプレイを試験するために用いられ，これらの特許の開示は参照によって本書に組み込まれ，好ましくは複数の欠陥検出ヘッド（multiple defect detection heads）（図示略）を利用する。

この発明の好ましい実施態様では，欠陥検出システム100は複数のセンサを利用するもので，これにはサーマルセンサ（熱センサ，温度センサ）が含まれ，追加的に光学センサ（図示略）および電磁センサ（図示略）も含まれる。一または複数のセンサは一または複数の欠陥検出ヘッド（図示略）上に搭載される。典型的には，必須ではないが，サーマルセンサは，一または複数の欠陥検出ヘッド光学センサおよび／または電場センサと並んで搭載することができる。好ましくは，複数のセンサは試験下電気回路（an electric circuit under test）（ECUT）110の様々な領域を同時に観察する（view）。典型的には，上記ECUT110はフラット・パネル・ディスプレイであるが，これに代わる試験される任意の適切な電気回路であってもよい。上記ECUT110は典型的には試験中は静止しており，一または好ましくは複数の欠陥検出ヘッドに搭載されたセンサが上記ECUT110に対して変位し，上記ECUT110のさまざまな領域を試験する。好ましくは，必須ではないが，上記ECUT110の複数の領域の試験は同時にまたはほぼ同時に行われ，試験のスループットが増強される。

図１を参照して，監視コンピュータ（スーパーバイザ・コンピュータ）（supervisory computer）112は，画像処理コンピュータ（Image Processing Computer）（IPC）114に供給される画像定義部分（Image Definition portion）と，パターン発生器（pattern generator）120に供給されるパターン定義部分（Pattern Definition portion）とが含まれる取得プラン（acquisition plan）提供する。

この発明の好ましい実施態様では，パターン発生器120は，試験下電気回路の設計によって少なくとも部分的に決定される所定時に（at predetermined times determined at least in part by the design of the electrical circuit under test），ECUT110の所定の部分（複数）を選択的に通電する（selectably energizing）ように動作する。上記パターン発生器120は，様々な時間に上記ECUT110の様々な部分を電気的に通電する一または複数の従来のプローブ・アレイ130を通じて，上記ECUT110にECUT特定通電パルス（ECUT-specific energizing pulses）（ECUT-SEP）を提供する。パターン発生器120はまた，少なくとも一つのECUT試験センサの動作を上記EUCT110の部分通電と同期するためのECUT特定外部同期パルス（ECUT-specific external synchronization pulses）（ECUT-SESP）を提供する。

同期発生器（synchronization generator）140は上記パターン発生器120からECUT-SESPパルスを受信し（受け取り），図２および図３を参照して以下で説明するように，外部読み出しトリガパルス（external readout trigger pulses）（ERTP）および関連読み出し指示パルス（relevant readout indicating pulses）（RRIP）を生成する。

この発明の好ましい実施態様では，少なくとも一つの，好ましくは複数の，外部から同期されるサーマルセンサ（externally synchronized thermal sensors）150が，ECUT試験センサとして用いられる。光学センサおよび電磁センサ（図示略）といったさらなるセンサを追加的に用いてもよい。外部から同期されるサーマルセンサ150の好ましい実施態様はIR-TCMカメラであり，これはドイツ，イエナのイェンオプティクス・ゲーエムベーハー（Jenoptics GMBH）から市販されており，外部読み出しトリガパルス（ERTP）および関連読み出し指示パルス（RRIP）を受け付ける。サーマルセンサ150は，典型的には，その安定性を維持するために，サーマルセンサ150によって決定される典型的には５〜７Ｈｚの少なくとも第１のパルス周波数の非ECUT特定周期読み出しトリガ（NECUTS）パルスを要求する（require non-ECUT specific periodic readout trigger）。

サーマルセンサ150のそれぞれは，好ましくは少なくとも一つのレジスタを含み，レジスタはERTPパルスおよびRRIPパルスの受信間の時間関係に関する情報（information regarding the time relationship between receipt of the ERTP pulses and RRIP pulses）を記録しかつ出力する。より詳細には，サーマルセンサ150のそれぞれは，好ましくは第１および第２のレジスタ160および170を含み，それぞれが，ERTPパルスの，およびRRIPパルスの，受信のタイミングを示す情報を記録しかつ出力する。これらのレジスタからダウンロードされるメタデータによって，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連するサーマル画像データ（thermal image data which is relevant to differential thermography defect detection）を，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連しないサーマル画像データ（thermal image data which is irrelevant to differential thermography defect detection）と区別することができる。

好ましくは，上記サーマルセンサ150および上記画像処理コンピュータ114は一緒に示差サーモグラフィ機能（differential thermography functionality）を提供する。原則として，複数のサーマルセンサ150は単一のサーマルセンサ150を含み得ることを理解されたい。示差サーモグラフィシステム（differential thermography system）は好ましくは同期発生器140を含み，上述したように，同期発生器はパターン発生器120からECUT-SESPパルスを受信し，上記ECUT−SESPパルスに基づいて少なくとも一つのサーマルセンサ150の動作をパターン発生器120の動作に同期するように動作する。

示差サーモグラフィを可能にするために，パターン発生器は，ECUT-SEP通電パルス（ECUT-SEP energizing pulses）および対応する同期化ECUT−SESPパルス（corresponding synchronized ECUT-SESP pulses）を提供する必要があり，これは上記ECUT110の所与の部分のホット（hot）およびコールド（cold）状態に対応し，その通電および非通電状態（energized and non-energized states）に対応することを理解されたい。

次に図２を参照して，図２は図１の欠陥検出システムの動作のいくつかの側面の概略的なフローチャートである。

はじめに，オペレータが監視コンピュータ112にECUT特定取得プラン（ECUT-specific Acquisition Plan）（ESAP）をプログラムする。監視コンピュータ112はESAPの画像定義部分を画像処理コンピュータ114に配布し，ESAPのパターン定義部分をパターン発生器120に配布する。

本書において使用される用語「取得プラン」は定義および指示のリスト（a list of definitions and instructions）を指し，これは，典型的には，取得されるべき画像のリスト，それらが取得されるべき条件（コールド画像，ホット画像，破棄されるべき画像など），個々の画像から合成画像を作成するために用いられるべき数学的演算からなることを理解されたい。

パターン発生器120はECUT−SESPパルスを同期発生器140に提供し，またECUT−SESPパルスと同期して，プローブ・アレイ130を通じて，ECUTの関連部分を通電または非通電するECUT−SEP通電電圧をECUTに提供する。

同期発生器140はERTPパルスを継続的に提供し，これは少なくとも一つのサーマルセンサ150によってFSYNCパルスとして読み取られる。同期発生器140は通常，少なくとも一つのサーマルセンサ150の安定性を維持するために，ERTPパルスを第１のパルス周波数のNECUTSパルスとして少なくとも１つのサーマルセンサ150に提供する。しかしながら，最初のECUT−SESPパルスを受信するとすぐに，ECUT−SESPパルスが所定の周波数（通常は９Hz）で受信される限り，上記同期発生器140はNECUTSパルスを提供せず，上記ECUT−SESPパルスをERTP／FSYNCパルスとして少なくとも一つのサーマルセンサ150に提供する。上記同期発生器140はまた，直後に（slightly following）ECUT−SESPパルスと同期したRRIPパルスを供給する。ECUT−SESPパルスのバーストの受信に続いて，同期生成器140は，ECUT−SESPパルスのさらなるバーストが受信されるまで，NECUTSパルスの提供に戻る。

少なくとも１つのサーマルセンサ150は，ERTP／FSYNCパルスに応答して，それらがNECUTSパルスであるかECUT−SESPパルスであるかに関係なく，それを同期発生器140から受信し，サーマル画像データを統合して読み出す。このサーマル画像データはレジスタ160および170の出力とともに画像処理コンピュータ114に供給される。レジスタの出力は，各サーマルセンサ150によって受信されるERTPパルスとRRIPパルスの時間関係を示し，いずれの出力サーマル画像が上記取得プランにしたがう欠陥検出に関連するかを画像処理コンピュータ114が確認できるようにする。上記画像処理コンピュータ114は残りの関連しないサーマル画像データを破棄する（discards）。上記画像処理コンピュータ114は上記取得プランにしたがって計算を実行し，上記ECUT110の関連するサーマル画像を出力する。

より詳細には，上記同期発生器140は，好ましくは以下のように動作すると理解されたい。
パターン発生器120から一または好ましくは複数のサーマルセンサ150を動作するための（ECUT−SESP）パルスを受け付け（受信し），ここで上記ECUT−SESPパルスは，ECUT110が通電または非通電される所定の時間と同期され，かつ特定のECUTの設計によって少なくとも部分的に決定される第２のパルス周波数を有するもので，上記第２のパルス周波数は上記NECUTSパルスの第１の周波数よりも高く，
ECUT−SESPパルスが上記同期発生器140によって受信されないときに少なくとも一つのサーマルセンサ150に上記NECUTSパルスを提供し，
上記少なくとも一つのサーマルセンサ150にECUT特定外部読み出しトリガ（ECUT−S−ERTP）パルスおよび関連読み出し指示（RRIP）パルスを提供して上記少なくとも一つのサーマルセンサ150の動作を上記パターン発生器120の動作と同期し，これによりECUT−S−ERTPパルスが少なくとも一つのサーマルセンサ150に供給されているときにNECUTSパルスは少なくとも一つのサーマルセンサ150によって受信されず，それにより少なくとも一つのサーマルセンサ150からの不完全な読み出しが防止される。

ここで図３を参照して，図３は，この発明の好ましい実施態様による，パターン発生器120，同期発生器140および少なくとも一つのサーマルセンサ150の上述した機能性の理解に有用な概略的な波形図である。

図３を参照して，上記パターン発生器120は，典型的には３Ｈｚのバースト周波数においてECUT−S−ERTPパルスのバーストを生成する。典型的には，各バーストは，初期外部同期（initial external synchronization）（IES）パルスと，その後の通常の９ＨｚのECUT-S-ERTPパルス周波数の少なくとも二つのECUT-S-ERTPパルスとを含む。示差サーモグラフィ欠陥検出を実行するための最小限のものにおいて，一つのパルスは現在試験中のECUT110の一部の通電に対応するホット・パルス（Hot pulse）であり，他のパルスは現在試験中のECUT110の一部の非通電に対応するコールド・パルス（Cold pulse）である。

上述のように，このパターン発生器120の出力は上記同期発生器140において受信され，同期発生器は，ECUT特定パルスの受信がない場合に，好ましくは継続的に周期的外部読み出しトリガ（periodic external readout trigger）（P-ERTP）パルスを提供する。IESパルスを受信した直後，典型的には200ミリ秒（５Hzに相当）の所定の期間，各バーストにおいて受信した最後のECUT特定パルスの後，上記同期発生器はP-ERTPパルスを提供しない。

上記IESパルスの受信に応答して，上記同期発生器140は，好ましくは，所定時間好ましくは約90−100ミリ秒，初期関連読み出し指示パルス（initial Relevant Readout Indicating pulse）（RRIP）を生成するが，上記IESパルスの受信後，ECUTS-ERTPパルスを生成しない。これはサーマルセンサ150からのどの読み出しが試験に関連するかについての曖昧さを避けるためである。

バースト中の第２のECUT-S-ERTPに応答して，これは通常，時間的にECUT110の通電に対応するが，上記同期発生器140はECUT-S-ERTPパルスを上記サーマルセンサ150に送信する。上記サーマルセンサ150は，上記ECUT-S-ERTPパルスの受信に応答して，その画像データを上記画像処理コンピュータ114に読み出し，画像処理コンピュータはまたレジスタ160および170の出力も受信する。上記画像処理コンピュータ114はこのようにして上記サーマルセンサ150による上記EUCT-S-ERTPパルスの受信を検知し（aware），その直後に上記初期RRIPパルスを受信し，対応する画像データを関連データとして保持する。

上記同期発生器140はまた，第２のECUT-S-ERTPパルスを受信した後，第２の関連読み出し指示（second Relevant Readout Indicating）（RRIP）パルスを所定時間，典型的には約90−100ミリ秒生成する。

同様に，典型的には時間的にECUT110の非通電に対応するバースト中の第３のECUT-S-ERTPパルスに応答して，同期発生器140はECUT-S-ERTPパルスをサーマルセンサ150に送信する。上記サーマルセンサ150は，上記ECUT-S-ERTPパルスの受信に応答して，その画像データを上記画像処理コンピュータ114に読み出し，画像処理コンピュータはまたレジスタ160および170の出力を受信する。このようにして上記画像処理コンピュータ114は上記サーマルセンサ150によるECUT-S-ERTPの受信を検知し，その直後にRRIPパルスを受信し，このようにて上記対応する画像データを関連データとして保持する。

上記同期発生器140は，第２のECUT-ERTPパルスを受信した後，所定時間，典型的には約90−100ミリ秒，第３の関連読み出し指示（third Relevant Readout Indicating）（RRIP）パルスを生成してもよく，バースト中に３つのECUT-ERTPパルスのみが存在する状況において，この第３のRRIPパルスの受信に関連する情報は，好ましくは上記画像処理コンピュータ114によって破棄される。

次に図４を参照して，図４は，この発明の別の好ましい実施態様により構築されかつ動作する欠陥検出システム300の概略的ブロック図である。図４の欠陥検出システムは，好ましくは，米国カリフォルニア州サンノゼのオルボテック・カンパニーであるフォトン・ダイナミックス・インクから市販されているアレイ・チェッカーAC68xxファミリーのシステムの一つであるシステム・プラットフォーム上に実装される。上記欠陥検出システムは好ましくは米国特許第4,983,911号および第5,124,635号の教示にしたがってフラット・パネル・ディスプレイを試験するために用いられ，これらの特許の開示は参照によって本書に組み込まれ，好ましくは複数の欠陥検出ヘッド（図示略）を利用する。

この発明の好ましい実施態様では，欠陥検出システム300は複数のセンサを利用するものであり，これにはサーマルセンサが含まれ，追加的に光学センサおよび電磁センサ（図示略）も含まれる。一または複数のセンサは一または複数の欠陥検出ヘッド（図示略）上に搭載される。典型的には，必須ではないが，サーマルセンサは，複数の欠陥検出ヘッドに光学センサおよび／または電磁センサと並んで搭載してもよい。好ましくは，複数のセンサは試験下電気回路（ECUT）310の様々な領域を同時に観察する。典型的には，上記ECUT310はフラット・パネル・ディスプレイであるが，これに代えて，任意の適切な試験される電気回路であってもよい。上記ECUT310は典型的には試験中は静止しており，複数の欠陥検出ヘッド上に好ましくは搭載されるセンサ（複数）が上記ECUT310に対して変位し，上記ECUT310の様々な領域が試験される。好ましくは，必須ではないが，上記ECUT310の複数の領域の試験は同時にまたはほぼ同時に行われ，試験のスループットが増強される。

図４を参照して，監視コンピュータ312は，複数の画像処理コンピュータ（IPC）314に供給される画像定義部分と，パターン発生器320に供給されるパターン定義部分が含まれる取得プランを提供する。

この発明の好ましい実施態様では，試験下電気回路の設計によって少なくとも部分的に決定される所定時に上記ECUT310の所定部分を選択的に通電するようにパターン発生器320が動作する。上記パターン発生器320は，様々な時間にECUT310の様々な部分を電気的に係合する（electrically engage）一または複数の従来のプローブ・アレイ330を通じてECUT特定通電パルス（ECUT-SEP）をECUT310に提供する。上記パターン発生器320はまた，少なくとも一つのECUT試験センサの動作をECUT310の部分通電と同期するためのECUT特定外部同期パルスを提供する。

複数の同期発生器340が上記パターン発生器320からのECUT-SESPパルスを受信し，図２および図３を参照して上述した外部読み出しトリガパルス（ERTP）および関連読み出し指示パルス（RRIP）を生成する。

この発明の好ましい実施態様では，複数の外部から同期されるサーマルセンサ350がECUT試験センサとして用いられる。光学センサおよび電磁センサ（図示略）といったさらなるセンサを追加的に用いてもよい。外部から同期されるサーマルセンサ350の好ましい実施態様は，ドイツ，イエナのイェンオプティクス・ゲーエムベーハー（Jenoptics GMBH）から市販されている，外部読み出しトリガパルス（ERTP）および関連読み出し指示パルス（RRIP）を受け付けるIR-TCMカメラである。サーマルセンサ350は典型的にはその安定性を維持するために，サーマルセンサ350によって決定される，典型的には少なくとも５−７Hzの第１のパルス周波数の非ECUT特定周期読み出しトリガ（NECUTS）パルスを要求する。

サーマルセンサ350のそれぞれは好ましくは少なくとも一つのレジスタを含み，レジスタは上記ERTPパルスおよびRRIPパルスの受信間の時間関係に関する情報を記録しかつ出力する。より詳細には，サーマルセンサ350のそれぞれは好ましくは第１および第２のレジスタ360および370を含み，それぞれが，ERTPパルスの，およびRRIPパルスの，受信のタイミングを示す情報を記録しかつ出力する。これらのレジスタからダウンロードされるメタデータによって，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連するサーマル画像データを，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連しないサーマル画像データと区別することができる。

好ましくは，上記サーマルセンサ350および画像処理コンピュータ314は一緒に示差サーモグラフィ機能を提供する。示差サーモグラフィシステムは好ましくは複数の同期発生器340を含み，そのそれぞれが，上述したように，パターン発生器320からECUT-SESPパルスを受信し，上記ECUT-SESPパルスに基づいて，サーマルセンサ350の動作をパターン発生器320の動作に同期するように動作する。

示差サーモグラフィを可能にするために，上記パターン発生器はECUT-SEP通電パルスおよび対応する同期化ECUT-SESPパルスを提供する必要があり，これらはECUT310の所与の部分のホットおよびコールド状態に対応し，その通電および非通電状態に対応することを理解されたい。

次に図５を参照して，図５はこの発明のさらに別の好ましい実施態様によって構築されかつ動作する欠陥検出システム500の概略的なブロック図である。図５の欠陥検出システムは，好ましくは米国カリフォルニア州サンノゼのオルボテック・カンパニーであるフォトン・ダイナミックス・インクから市販されているアレイ・チェッカーAC68xxファミリーのシステムの一つであるシステム・プラットフォーム上に実装される。上記欠陥検出システムは好ましくは米国特許第4,983,911号および第5,124,635号の教示にしたがってフラット・パネル・ディスプレイを試験するために用いられ，これらの特許の開示は参照によって本書に組み込まれ，好ましくは複数の欠陥検出ヘッド（図示略）を利用する。

この発明の好ましい実施態様では，欠陥検出システム500は複数の様々なセンサを利用するものであり，サーマルセンサおよび他のセンサ，たとえば電圧撮像光学システム（a voltage imaging optical system）（VIOS）を含む。好ましいVIOSセンサ・システムは米国特許第4,983,911号に記載されている。一または複数の上記センサが一または複数の欠陥検出ヘッド（図示略）上に搭載される。典型的には，必須ではないが，サーマルセンサは複数の欠陥検出ヘッドに光学センサおよび／または電磁センサと並んで搭載してもよい。VIOSセンサは単独で搭載する，または光学センサおよび／または電磁センサを並んで搭載することができる。

複数のセンサは試験下電気回路（ECUT）510の様々な領域を同時に観察する。典型的には上記ECUT510はフラット・パネル・ディスプレイであるが，これに代えて，任意の適切な試験すべき電気回路であってもよい。上記ECUT510は典型的には試験中は静止しており，複数の欠陥検出ヘッド上に好ましくは搭載されるセンサが上記ECUT510に対して変位し，ECUT510の様々な領域が試験される。好ましくは，必須ではないが，上記ECUT510の複数の領域の試験は同時にまたはほぼ同時に行われ，試験のスループットが増強される。

図５を参照して，監視コンピュータ512は，複数の画像処理コンピュータ（IPC）514に供給される画像定義部分と，パターン発生器520に供給されるパターン定義部分とが含まれる取得プランを提供する。

この発明の好ましい実施態様では，パターン発生器520が，試験下電気回路の設計によって少なくとも部分的に決定される所定時にECUT510の所定部分を選択的に通電するように動作する。上記パターン発生器520は様々な時間にECUT510の様々な部分に電気的に係合する一または複数の従来のプローブ・アレイ530を通じてECUT510にECUT特定通電パルス（ECUT-SEP）を提供する。上記パターン発生器520はまた，少なくとも一つのECUT試験センサの動作をECUT510の部分通電と同期するためのECUT特定外部同期パルス（ECUT-SESP）を提供する。

同期発生器540は上記パターン発生器520からECUT-SESPパルスを受信し，図２および図３を参照して上述した外部読み出しトリガパルス（ERTP）および関連読み出し指示パルス（RRIP）を生成する。

この発明の好ましい実施態様では，少なくとも一つの外部から同期されるサーマルセンサ550がECUT試験センサとして用いられる。光学センサおよび電磁センサ（図示略）といったさらなるセンサを追加的に用いてもよい。外部から同期されるサーマルセンサ550の好ましい実施態様は，ドイツ，イエナのイェンオプティクス・ゲーエムベーハー（Jenoptics GMBH）から市販されている，外部読み出しトリガパルス（ERTP）および関連読み出し指示パルス（RRIP）を受け付けるIR-TCMカメラである。サーマルセンサ550は典型的にはその安定性を維持するために，サーマルセンサ550によって決定される，典型的には少なくとも５−７Hzの第１のパルス周波数の非ECUT特定周期読み出しトリガ（NECUTS）パルスを要求する。

サーマルセンサ550のそれぞれは好ましくは少なくとも一つのレジスタを含み，レジスタは上記ERTPパルスおよびRRIPパルスの受信間の時間関係に関する情報を記録しかつ出力する。より詳細には，サーマルセンサ550のそれぞれは好ましくは第１および第２のレジスタ560および570を含み，それぞれが，ERTPパルスの，およびRRIPパルスの，受信のタイミングを示す情報を記録しかつ出力する。これらのレジスタからダウンロードされるメタデータによって，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連するサーマル画像データを，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連しないサーマル画像データと区別することができる。

好ましくは，上記サーマルセンサ550および上記画像処理コンピュータ514は一緒に示差サーモグラフィ機能を提供する。示差サーモグラフィシステムは好ましくは少なくとも一つの同期発生器540を含み，そのそれぞれが，上述したように，パターン発生器520からECUT-SESPパルスを受信し，上記ECUT-SESPパルスに基づいてサーマルセンサ550の動作をパターン発生器520の動作に同期するように動作する。

示差サーモグラフィを可能にするために，上記パターン発生器はECUT-SEP通電パルスおよび対応する同期化ECUT-SESPパルスを提供する必要があり，これらはECUT510の所与の部分のホットおよびコールド状態に対応し，その通電および非通電状態に対応することを理解されたい。この実施態様では，第２の同期発生器580が設けられており，パターン発生器520から入力を受信し，かつ米国特許第4,983,911号に記載されているように動作する電圧撮像光学システム（VIOS）590に照明トリガ出力およびカメラ・トリガ出力を供給する。

次の図６を参照して，図６はこの発明のさらに別の好ましい実施態様により構築されかつ動作する欠陥検出システム600の概略的なブロック図である。図６の欠陥検出システムは，好ましくは米国カリフォルニア州サンノゼのオルボテック・カンパニーであるフォトン・ダイナミックス・インクから市販されているアレイ・チェッカーAC68xxファミリーのシステムの一つであるシステム・プラットフォーム上に実装される。上記欠陥検出システムは好ましくは米国特許第4,983,911号および第5,124,635号の教示にしたがってフラット・パネル・ディスプレイを試験するために用いられ，これらの特許の開示は参照によって本書に組み込まれ，好ましくは複数の欠陥検出ヘッド（図示略）を利用する。

この発明の好ましい実施態様では，欠陥検出システム600は複数の様々なセンサを利用するものであり，サーマルセンサおよび他のセンサ，たとえば電圧撮像光学システム（VIOS）を含む。好ましいVIOSセンサ・システムは米国特許第4,983,911号に記載されている。一または複数の上記センサが一または複数の欠陥検出ヘッド（図示略）上に搭載される。典型的には，必須ではないが，サーマルセンサを複数の欠陥検出ヘッドに光学センサおよび／または電磁センサと並べて搭載してもよい。VIOSセンサは単独で搭載する，または光学センサおよび／または電磁センサを並んで搭載することができる。

複数のセンサは試験下電気回路（ECUT）610の様々な領域を同時に観察する。典型的には上記ECUT610はフラット・パネル・ディスプレイであるが，これに代えて，任意の適切な試験すべき電気回路であってもよい。上記ECUT610は典型的には試験中は静止しており，複数の欠陥検出ヘッド上に好ましくは搭載されるセンサが上記ECUT610に対して変位し，ECUT610の様々な領域が試験される。好ましくは，必須ではないが，上記ECUT610の複数の領域の試験は同時にまたはほぼ同時に行われ，試験のスループットが増強される。

図６を参照して，監視コンピュータ612は，画像処理コンピュータ（IPC）614に供給される画像定義部分と，パターン発生器620に供給されるパターン定義部分とが含まれる取得プランを提供する。

この発明の好ましい実施態様では，パターン発生器620が試験下電気回路の設計によって少なくとも部分的に決定される所定時にECUT610の所定部分を選択的に通電するように動作する。上記パターン発生器620は様々な時間にECUT610の様々な部分に電気的に係合する一または複数の従来のプローブ・アレイ630を通じてECUT610にECUT特定通電パルス（ECUT-SEP）を提供する。上記パターン発生器620はまた，少なくとも一つのECUT試験センサの動作をECUT610の部分通電と同期するためのECUT特定外部同期パルス（ECUT-SESP）を提供する。

同期発生器640は上記パターン発生器620からECUT-SESPパルスを受信し，図２および図３を参照して上述した外部読み出しトリガパルス（ERTP）および関連読み出し指示パルス（RRIP）を生成する。

この発明の好ましい実施態様では，少なくとも一つの外部から同期されるサーマルセンサ650がECUT試験センサとして用いられる。光学センサおよび電磁センサ（図示略）といったさらなるセンサを追加的に用いてもよい。外部から同期されるサーマルセンサ650の好ましい実施態様は，ドイツ，イエナのイェンオプティクス・ゲーエムベーハー（Jenoptics GMBH）から市販されている，外部読み出しトリガパルス（ERTP）および関連読み出し指示パルス（RRIP）を受け付けるIR-TCMカメラである。サーマルセンサ650はその安定性を維持するために，典型的には，サーマルセンサ650によって決定される典型的には少なくとも５−７Hzの第１のパルス周波数の非ECUT特定周期読み出しトリガ（NECUTS）パルスを要求する。

サーマルセンサ650のそれぞれは好ましくは少なくとも一つのレジスタを含み，レジスタは上記ERTPパルスおよびRRIPパルスの受信間の時間関係に関する情報を記録しかつ出力する。より詳細には，サーマルセンサ650のそれぞれは好ましくは第１および第２のレジスタ660および670を含み，それぞれが，ERTPパルスの，およびRRIPパルスの，受信のタイミングを示す情報を記録しかつ出力する。これらのレジスタからダウンロードされるメタデータによって，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連するサーマル画像データを，示差サーモグラフィ欠陥検出に関連しないサーマル画像データと区別することができる。

好ましくは，上記サーマルセンサ650および上記画像処理コンピュータ614は一緒に示差サーモグラフィ機能を提供する。示差サーモグラフィシステムは好ましくは少なくとも一つの同期発生器640を含み，そのそれぞれが，上述したように，パターン発生器620からECUT-SESPパルスを受信し，上記ECUT-SESPパルスに基づいてサーマルセンサ650の動作をパターン発生器620の動作に同期するように動作する。

示差サーモグラフィを可能にするために，上記パターン発生器はECUT-SEP通電パルスおよび対応する同期化ECUT-SESPパルスを提供する必要があり，これらはECUT610の所与の部分のホットおよびコールド状態に対応し，その通電および非通電状態に対応することを理解されたい。この実施態様では，同期発生器640は，照明トリガ出力およびカメラ・トリガ出力を，米国特許第4,983,911号に記載されているように動作する電圧撮像光学システム（VIOS）690に追加的に提供する。

この発明は上記において特に示されかつ説明されたものに限定されないことは当業者には理解されよう。むしろこの発明の範囲は，上述の様々な特徴の組み合わせおよび部分的組み合わせ，ならびに従来技術にはないそれらの修正および変形を含む。

Claims (19)

1. 試験下電気回路によって少なくとも部分的に決定される所定時に試験下電気回路の部分を選択的に通電するパターン発生器，
   少なくとも一つのサーマルセンサを含む複数のセンサ，および
   上記パターン発生器の出力を受け取り，上記出力に基づいて上記少なくとも一つのサーマルセンサの動作を上記パターン発生器の動作に同期するように動作する同期発生器，
   を備えている，欠陥検出システム。
2. 上記少なくとも一つのサーマルセンサが少なくとも一つのレジスタを含み，上記レジスタが，
   上記同期発生器から受け取った情報を記録し，
   上記情報の出力を提供するように動作するものである，
   請求項１に記載の欠陥検出システム。
3. 画像処理コンピュータをさらに備え，上記画像処理コンピュータが，
   上記少なくとも一つのサーマルセンサからサーマル画像データを受け取り，
   上記少なくとも一つのレジスタから上記情報の上記出力を受け取り，
   サーマル画像を出力するように動作するものである，
   請求項２に記載の欠陥検出システム。
4. 上記画像処理コンピュータが，上記少なくとも一つのレジスタからの上記情報に基づいて,
   いずれの上記サーマル画像データが欠陥検出に関連するかを確認し，
   非関連サーマル画像データを破棄し，
   欠陥検出に関連することが確認された上記サーマル画像データを用いて上記サーマル画像を生成する，
   ことによって，サーマル画像を出力するように動作するものである，
   請求項３に記載の欠陥検出システム。
5. 試験下電気回路によって少なくとも部分的に決定される所定時に試験下電気回路の部分を選択的に通電するパターン発生器，
   少なくとも二つのサーマルセンサを含む複数のセンサ，および
   上記パターン発生器の出力を受け取り，上記出力に基づいて上記少なくとも二つのサーマルセンサの動作を上記パターン発生器の動作に同期するように動作する同期発生器，
   を備えている，欠陥検出システム。
6. 上記少なくとも二つのサーマルセンサのそれぞれが少なくとも一つのレジスタを備え，上記レジスタが，
   上記同期発生器から受け取った情報を記録し，
   上記情報の出力を提供するように動作するものである，
   請求項５に記載の欠陥検出システム。
7. 画像処理コンピュータをさらに備え，上記画像処理コンピュータが，
   上記少なくとも二つのサーマルセンサからサーマル画像データを受け取り，
   上記少なくとも一つのレジスタから上記情報の上記出力を受け取り，
   サーマル画像を出力するように動作するものである，
   請求項６に記載の欠陥検出システム。
8. 上記画像処理コンピュータが，上記少なくとも一つのレジスタからの上記情報に基づいて，
   いずれの上記サーマル画像データが欠陥検出に関連するかを確認し，
   非関連サーマル画像データを破棄し，
   欠陥検出に関連することが確認された上記サーマル画像データを用いて上記サーマル画像を生成する，
   ことによって，サーマル画像を出力するように動作するものである，
   請求項７に記載の欠陥検出システム。
9. 所定時に試験下電気回路（ECUT）の部分を選択的に通電しかつECUT特定外部同期パルスを提供するパターン発生器，
   少なくとも第１のパルス周波数の周期的外部読み出しトリガパルスを要求する少なくとも一つのサーマルセンサを含む複数のセンサを含む，示差サーモグラフィ・サブシステム，および
   上記少なくとも一つのサーマルセンサを動作するために，上記パターン発生器から，上記所定時に合わせられ，上記ECUTによって少なくとも部分的に決定される，上記第１の周波数よりも高い第２のパルス周波数を有する上記ECUT特定外部同期パルスを受け取り，
   上記ECUT特定外部同期パルスの無いときに上記少なくとも一つのサーマルセンサに上記周期的外部読み出しトリガパルスを提供し，
   上記少なくとも一つのサーマルセンサにECUT特定外部読み出しトリガパルスおよびECUT特定関連読み出し指示パルスを提供し，これによって上記少なくとも一つのサーマルセンサの動作を上記パターン発生器の動作に同期し，これにしたがって上記ECUT特定外部読み出しパルスが上記少なくとも一つのサーマルセンサに供給されるときに上記周期的外部読み出しトリガパルスが少なくとも一つのサーマルセンサによって受信されないように動作する同期発生器，を備えている，
   欠陥検出システム。
10. 上記EUCT特定外部同期パルスが初期外部同期（IES）パルスを含み，これが上記同期発生器によって受け付けられたときに，上記同期発生器は，対応するECUT特定関連読み出し指示（RRIP）パルスを上記少なくとも一つのサーマルセンサに提供しかつ対応するECUT特定外部読み出しトリガパルスを提供しないようにする，
    請求項９に記載の欠陥検出システム。
11. 上記少なくとも一つのサーマルセンサがセンサ・アレイおよび少なくとも一つのレジスタを含み，上記センサ・アレイからセンサ・アレイ・データを読み出すときに，受け付けたECUT特定外部読み出しトリガパルスの時間に隣接する時間に受信したECUT特定関連読み出し指示パルスに基づいて，そこにメタデータを付加するように動作する，
    請求項９または１０に記載の欠陥検出システム。
12. 上記少なくとも一つのサーマルセンサが，上記センサ・アレイからセンサ・アレイ・データを読み出すときに，受け付けたECUT特定外部読み出しトリガパルスの時間の直前の時間に受信されるECUT特定関連読み出し指示パルスに基づくメタデータを，そこに付加するように動作する，請求項１１に記載の欠陥検出システム。
13. 上記少なくとも一つのレジスタが，上記ECUT特定外部読み出しトリガパルスの受け付けのタイミングを記録する第１のレジスタおよび上記ECUT特定関連読み出しパルスの受信のタイミングを記録する第２のレジスタを含む，請求項１１または請求項１２に記載の欠陥検出システム。
14. 上記ECUT特定外部同期パルスが，上記複数のセンサの一部を形成する非サーマルセンサにも供給される，請求項９に記載の欠陥検出システム。
15. 上記関連読み出しパルスが，示差サーモグラフィ欠陥検出と関係しない読み出し情報と区別されるものとして示差サーモグラフィ欠陥検出に関連するセンサ読み出し情報を識別するメタデータを提供する，請求項９に記載の欠陥検出システム。
16. 上記複数のセンサが上記試験下電気回路の所与の部分を同時に観察する，請求項１から１５のいずれかに記載の欠陥検出システム。
17. 上記複数のセンサが少なくとも一つの非サーマルセンサを含む，請求項１から１６のいずれかに記載の欠陥検出システム。
18. 上記少なくとも一つの非サーマルセンサが少なくとも一つの光学センサを含む，請求項１７に記載の欠陥検出システム。
19. 上記少なくとも一つの非サーマルセンサが少なくとも一つの電磁センサを含む，請求項１７または１８に記載の欠陥検出システム。

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