JP2790804B2 - 回路基板のろう接状態の自動検査装置及びその方法 - Google Patents
回路基板のろう接状態の自動検査装置及びその方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は回路基板の自動検査装置及び方法に関し、特
に、回路基板のろう接部分の構造的特徴を全自動リアル
タイムデジタルＸ線検査技術を用いて測定するための方
法及び装置に関する。 ［従来の技術］ エレクトロニクス分野では、通常諸部品は回路基板の
所定位置に載置されるか挿入されてから、ろう付けが行
なわれて部品が回路基板に電気的に接続される。従っ
て、回路基板が電気的に完全であるか否かは、回路基板
の組立て中に行なわれるろう付けが物理的に完全である
か否かに依存している。ろう付けの工程は広く知られて
おり、ろう付けに関連した欠陥を補正するために、ろう
付けの工程は適切に制御されている。しかしながら、ろ
う付けが行なわれている最中に材料が変化すると、ろう
接剤の飛び、橋絡、ろう接剤の量の不足、風穴、ピンホ
ール等が生じる場合があるので、ろう付けが常に完全に
行なわれるとは限らない。しかも、これらの欠陥はかな
り頻繁に生じるので、ろう接状態を検査してろう付けに
関連した欠陥を減少させる必要がある。 人間の視覚は他のいかなる感覚よりも多くのデータを
感知することができるので、ろう接状態の検査は、従来
から、人間によって視覚的に行なわれている。従って、
ろう接状態の検査基準は、ろう接部の外観に基づいて設
定されている。ろう接状態の検査は、ろう付けが物理的
に完全であるかどうかを確めるためにも行なわれてい
る。ところが、ろう付けが物理的に完全であるかどうか
は、ろう接部の内部構造の問題であり外観からでは分ら
ないので、視覚では正確に検査することができない。 ［発明が解決しようとする問題点］ ろう付けが物理的に完全であるかどうかは、ろう接剤
の種類、ろう接部の構造（取り付け部の表面及びピンを
挿入するためのスルーホール）、及び電気部品と回路基
板とを接続するろう接剤の適切で均一な（湿潤）量に依
存している。視覚検査は定量検査ではなく定性検査に向
いている。しかし視覚検査では、ろう接部の外観から内
部構造が完全であるかどうかを判断しているので、視覚
検査は接続構造全体の変化、例えば、ピンが取り付けら
れていなかったり、ろう接剤の量が足りなかったり、逆
に多過ぎたり、橋絡が生じたりしていないかどうかを調
べるには適しているが、接続部のろう接剤が均一である
か否かを判断したり、回路基板に取り付けられている部
品の下に隠れている部分に欠陥がないかどうかを調べる
ことはできない。均一にろう付けされているか否かは、
ろう付けの強度及び信頼性に重大な影響を与える。ろう
付けの強度及び均一性は、ろう付けのみによって回路基
板に取り付けられている部品が、しっかりと回路基板の
表面に取り付けられているか否かにとって非常に重要で
ある。部品を表面に取り付けるための技術分野では、ろ
う接された部品はピンで取り付けられた部品よりも熱や
機械的応力に弱いことが知られている。ろう接されてい
る部品の場合、ろう接剤が不均一だと接続箇所が周辺部
だけということがある。この場合、視覚検査では接続が
不良であることは分らないし、応力試験を行なっても電
気は正常に流れるので欠陥が発見されることはない。そ
の結果、周辺部のみの接続又は隠れた欠陥は、通常の機
械的熱的応力の下で長期間使用されると故障の原因にな
る可能性がある。回路基板に取り付けられる部品の点数
が増えるに連れて、視覚検査はろう接部の構造的欠陥の
検出には益々不適になる。 ろう接状態の視覚検査装置は、回路基板を検査して次
のような欠陥を検出する。即ち、取り付けられていない
部品がないかどうか、部品が逆さに取り付けられていな
いかどうか、部品のピンやリード線が欠けていたり、曲
がっていたりして、正しく接続されていないものがない
かどうか、ろう接部にひびが入っていないかどうか、部
品のピンや回路基板のパッド間に橋絡が生じていないか
どうか、接続部の表面に小さな穴が開いていないかどう
か、部品のピン相互の間隔が十分に取れているかどう
か、接続部のろう接剤の量が多過ぎたり少な過ぎたりし
ていないかどうか、ろう接部でろう接剤が突出していた
り、尖頭状や球状になっていたり、はねたりしていない
かどうか、回路基板や部品のろう接剤が少なくないかど
うか、ろう接部が表面の張力に問題を生じるような誤っ
た形状になっていないかどうか、部品のパッドが歪んだ
状態で回路基板に取り付けられていないかどうか、部品
のピンが回路基板から持ち上がっていたり、回路基板に
対して斜めに取り付けられていないかどうか、部品のピ
ンと回路基板とがずれていないかどうか、部品のピンが
回路基板の穴を正しく貫通しているかどうかを、ろう接
状態の視覚検査装置は検出する。以上に述べた欠陥は、
いずれも回路基板の電気的及び物理的完全性に影響す
る。 多くの場合、欠陥は人間の目や機械映像検査装置によ
る検査では見逃され易い。このような欠陥の例として
は、ろう接剤の内部に潜む孔や空隙が挙げられる。この
ような欠陥は視覚を遮蔽する物によって覆われている訳
ではないが、回路の密度が増加するにつれて、人間の目
では生産ライン上で欠陥を発見できなくなってしまう。
機械映像検査装置でも欠陥の検出漏れが生じる。例え
ば、ろう接剤がピン状のグリッド列の下で球状になって
いないかどうかは従来の機械映像検査装置では検出する
ことができない。 検査装置は、通常欠陥を検出するためのものであっ
て、欠陥品を生産しないようにするためのものではな
い。欠陥品を生産しないようにするためには、検査装置
から生産ラインに処理制御に関するフィードバックを直
ちに行なう必要がある。欠陥処理制御フィードバックは
欠陥に関する定量分析をフィードバックする必要があ
り、この情報を生産ラインに供給してろう付け工程を制
御する必要がある。例えば、ろう接部のろう接剤の量が
多過ぎる場合、このような品質に関する定量的データが
ろう付け工程にフィードバックされて、以後のユニット
に用いられるろう接剤の量を減少させる。現在実施され
ている人為的検査や機械映像検査装置による検査では、
欠陥に関する定量的データを製造工程にフィードバック
して処理工程を適切に制御することはできない。生産ラ
インが早くなるに連れて、欠陥品を大量に製造しないよ
うに検査装置は素早く検査をしなければならない。ろう
付け工程を制御するには、ろう接部のほんの些細な変化
が欠陥に発展しないようにするために、ろう接部のほん
の些細な変化でも検出できなければならない。 ろう接状態の検査にＸ線を用いれば、視覚から隠れた
欠陥をも検出することができるようになる。ろう接状態
の検査にはＸ線映像及びコンピュータ処理された映像が
適している。ろう付けに用いられる合金はＸ線を通さな
いが、回路基板に用いられるセラミックや、エポキシ
や、シリコンや、銅はＸ線を通すので半透明になる。更
に、セラミックや、エポキシや、シリコンや、銅は半透
明になる度合がそれぞれ異なっているので、これらの材
料間の相違は明瞭である。従って、ろう接剤や回路基板
の僅かな欠陥をも簡単に発見することができる。Ｘ線を
透過する性質のお陰で、ろう接剤と他の回路基板材料及
び部品とを対比することにより、ろう接剤の陰に隠れて
いる欠陥をも検出することができるようになる。Ｘ線を
用いて検査することにより、ろう接部のろう接状態を定
量的に測定することができるようになる。Ｘ線検査に
は、各ろう接部の外部及び内部の構造を表示できるとい
う長所がある。実際に、Ｘ線映像は３次元的に表現され
る。即ち、Ｘ線を利用すると長さ、幅、及び厚さを現わ
すことができる。長さ及び幅（又はサイズ）は周囲と対
象物とのコントラストにより表現され、厚さは灰色又は
黒の陰影として表現される。ろう接部のサイズ及び厚さ
に対応したデータに基づいてろう接部の状態が判断され
る。 本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、回
路基板上のろう接部の構造的特徴を測定するための新規
で改善された全自動リアルタイムＸ線撮影ろう接状態検
出装置及び方法を提供することを目的とする。 本発明の更に別の目的は、Ｘ線撮影技術を用いて回路
基板のろう接部を検査し、検査中の回路基板を許容する
か排除するかを、予めプログラムされている指示に従っ
て決定する他に、検出データをろう接処理生産ラインに
フィードバックする方法及び装置を提供することであ
る。 また、更に別の目的は、動作プロセッサを用いて多軸
配置装置を制御することにより多重Ｘ線映像データを収
集し、収集した多重Ｘ線映像データの寸法を、製造され
た回路基板に存在するろう付けの欠陥を含む構造的欠陥
を検出するために予めプログラムされた指示に従ってコ
ンピュータが計算して割り出してＸ線によるろう接状態
の検査を行なう方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、他のコンピュータから供給
される許容された回路基板の仕様を検査機械に受容さ
せ、特別の種類の回路基板の検査に必要な一連の動作及
び検査を自動的に発生させることによって、事前にプロ
グラムを作成する手間を除去することである。 ［問題点を解決するための手段］ すなわち本発明は、Ｘ線ビームを供給するＸ線手段
と、上記Ｘ線ビーム内に回路基板を受けると共に上記回
路基板を選択的に位置決めする多軸位置決め手段と、回
路基板を介して透過される上記Ｘ線ビームからのＸ線を
検出すると共に電子イメージを供給するイメージ手段
と、上記電子イメージをグレースケールコードイメージ
に変換する処理手段と、上記グレースケールコードイメ
ージを受け、測定アルゴリズムのライブラリから選択さ
れた測定アルゴリズムに基づいて上記グレースケールコ
ードイメージの所定の評価測定を実施すると共に、所望
の構造的特徴に対応する所定の測定基準から上記グレー
スケールコードイメージの上記測定の変化に対応する出
力を提供する評価手段とを具備し、回路基板のろう接部
分の選択された部分の構造的特徴を測定することを特徴
とする。 ［作用］ 即ち、本発明の作用を説明すると、検査中の回路基板
は、デジタル制御される多軸位置決め装置により電子Ｘ
線源と電子Ｘ線撮影装置との間に配置される。Ｘ線は回
路基板に向けてＸ線源から照射される。Ｘ線は回路基板
により吸収され、散乱し、透過される。回路基板内を透
過されるＸ線はＸ線イメージング装置に向かって透過さ
れる。Ｘ線イメージング装置は透過されたＸ線を検査中
の回路基板のＸ線映像の密度を現わすデジタルイメージ
に変換する。デジタルイメージはデジタルイメージプロ
セッサ内に記憶される。プログラム制御されているコン
ピュータが、デジタルデータイメージの寸法を計算によ
り割り出して、回路基板のろう接部や取り付け部品の構
造的特徴を計算により割り出す。計算により割り出され
た値は、コンピュータ内に予め設定されている品質の基
準に対応する所定の基準と比較される。この比較結果に
応じて、コンピュータは回路基板を許容するか、排除す
るかの判断を行なうと共に、検出された欠陥を訂正する
ための製造工程制御情報を提供する。 ［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。第１
図は本発明の装置の主要部品の配置を示す斜視図であ
り、第２図は本装置の部品をブロック図で示したもので
ある。第１図及び第２図中、Ｘ線を用いて回路基板のろ
う接状態を自動的に検査する自動Ｘ線検査装置10は、制
御装置12とイメージング装置14とを備えている。制御装
置12及びイメージング装置14はいずれもそれぞれ３種類
の主要装置で構成されている。即ち、制御装置12は制御
装置コンピュータ16、多軸位置決め装置18、及び安全装
置20で構成されており、イメージング装置14はカメラ装
置22、Ｘ線装置24、及びイメージ処理欠陥認識装置26で
構成されている。 制御装置12に於いて、制御装置コンピュータ16は周辺
機器28を備えたデジタルコンピュータである。周辺機器
28は、データ記憶装置28a、プリンタ28b、ディスプレイ
モニタ28c、キーボード28d、多軸位置決め装置18と安全
装置20とのインターフェース、イメージ処理欠陥認識装
置26とＸ線装置24とのインターフェース、外部コンピュ
ータやロボットとのインターフェース等を備えている。 制御装置12は多軸位置決め装置18をも備えている。多
軸位置決め装置18には回路基板が載置されて水平移動す
るｘ軸ｙ軸位置決めテーブル30が設けられている。ｘ軸
ｙ軸位置決めテーブル30は回転テーブル32に取り付けら
れており、360度回転することができる。回転テーブル3
2、ｘ軸ｙ軸位置決めテーブル30及びトランスレータ38
は、移動テーブルを構成する。移動テーブルは傾斜ビー
ム34に載置されており、水平面に対して傾斜することが
できる。以上に述べたテーブル装置一式は、ｚ軸移動装
置36により垂直方向に移動することができる。挿入取出
ドア42からｘ軸ｙ軸位置決テーブル30上に載置された回
路基板は、トランスレータ38によりキャビネット40の外
壁からキャビネット40内の中央位置への移動、及び中央
位置から外壁への移動が行なわれる。移動制御装置及び
コンポーネント44は、制御装置コンピュータ16からの制
御信号を受信して、多軸位置決め装置18を適切に動作さ
せる。 安全装置20は、軸制限スイッチ46、ドア連動安全装置
48、キャビネットＸ線シールド50、及び放射線モニタリ
ング装置52を備えている。軸制限スイッチ46、ドア連動
安全装置48、及び放射線モニタリング装置52は、それぞ
れ多軸位置決め装置18、挿入取出ドア42の位置、及びＸ
線検査装置10の内部及び周囲の所定位置の放射線水準に
関する状態を示す情報信号を提供する。安全装置20は、
操作者の安全性の確保及び装置の故障防止のために設け
られている。 次にイメージング装置14について述べる。カメラ装置
22は、キャビネット40内の前述した移動テーブル一式の
下に取り付けられている。カメラ装置22は、蛍光板又は
シンチレーション板54を備えている。蛍光板54は鉛でシ
ールドされたカメラ箱56の上壁に取り付けられている。
カメラ箱56の内部には、鏡60、レンズ62、及び低照度用
ビデオカメラ64が取り付けられている。 キャビネット40内にはＸ線装置24も設けられている。
Ｘ線装置24は、電子Ｘ線源66及びＸ線スペクトルフィル
タ67を有している。Ｘ線スペクトルフィルタ67はＸ線源
キャビネット68の内部に取り付けられている。Ｘ線源キ
ャビネット68は床部にＸ線源ドア70を備えている。電子
Ｘ線源66から照射されたＸ線は、Ｘ線源キャビネット68
の床部に設けられた開口から放射される。Ｘ線スペクト
ルフィルタ66aは検査装置の感度が検査中の部品に一致
するようにＸ線のエネルギースペクトルを修正する。Ｘ
線源ドア70は閉鎖位置にあるときは開口を塞いでＸ線が
キャビネット68から放射されないようにする。 イメージング装置14はイメージ処理欠陥認識装置26を
備えている。イメージ処理欠陥認識装置26はデジタルイ
メージプロセッサ72とイメージングコンピュータ74とを
備えている。イメージプロセッサ72にはフレームバッフ
ァとも呼ばれるイメージメモリが少なくとも３個設けら
れている。イメージング処理欠陥認識装置26は周辺装置
76を備えている。周辺装置76としては、イメージディス
プレイモニタ76a、テープ又は光学ディスクドライブ76
b、フロッピーディスクドライブ76c、ハードディスク76
d、イメージディスプレイモニタ76e、キーボード76f、
及びジョイステック制御装置76g等がある。 第１図には第２図に示されている諸構成部品の構造的
協働関係が示されている。Ｘ線検査装置10は制御装置コ
ンピュータ16によって制御されている。制御装置コンピ
ュータ16はキャビネット40内に載置されているが、キャ
ビネット40内に位置するキャビネットＸ線シールド50の
外部に位置している。制御装置コンピュータ16は多軸位
置決め装置18や補助装置、例えば挿入取出ドア42やＸ線
源ドア70を制御している。また、制御装置コンピュータ
16は回路基板の検査結果の通知にも関与しており、回路
基板が許容できるものであるか拒絶されるべきものであ
るかを掲示板の光で表示する（図示せず）。制御装置コ
ンピュータ16はデータ記憶装置28aを備えている。デー
タ記憶装置28aは例えば制御装置コンピュータ16内に載
置されたハードディスク28aである。データ記憶装置28a
は回路基板検査プログラム及び検査結果データの記憶に
用いられる。制御装置コンピュータ16には各基板用の欠
陥票や基板の生産高の要約報告書を印刷するためのプリ
ンタ28bも設けられている。また、制御装置コンピュー
タ16は、制御状態に関する情報や、検査装置の動作に関
する指示を表示するディスプレイモニタ28cや、キーボ
ード28dのように回路基板の検査工程を制御するための
入力手段を操作者の操作卓キャビネット78内に備えてい
る。イメージングコンピュータ74と制御装置コンピュー
タ16とはインターフェースで相互に接続されており、共
通バスを介して交信し合っている。制御装置コンピュー
タ16は様々なセンサを継続的に監視して、安全装置20内
に設けられているような表示器から検出装置の故障を検
出する。 エネルギーレベルが約160KevのＸ線を不断に照射する
電子Ｘ線源66は、鉛でシールドされているＸ線源キャビ
ネット68内に取り付けられている。アノード電流を0.2m
AにしてＸ線源66を動作すると、一定の水準のＸ線が安
定的に絶間なく放射される。米国特許番号第4,521,902
号にはＸ線源の一例が示されている。Ｘ線源キャビネッ
ト68はキャビネット40の上部に位置している。Ｘ線源キ
ャビネット68のＸ線源ドア70が開くと、Ｘ線がＸ線源キ
ャビネット68の開口から下へ向かって放射される。Ｘ線
は画質を改善するために平行にされる。 Ｘ線源キャビネット68の下方には、ｘ軸ｙ軸位置決め
テーブル30、回転テーブル32、トランスレータ38で構成
される移動テーブルが設けられている。チルトビーム34
とｚ軸移動装置36は当業者であれば容易に作成すること
ができるので、第１図では、本発明の検査装置の構成を
明瞭に示すために、チルトビーム34とｚ軸移動装置36は
省略してある。回路基板78が移動テーブル上に載置され
て検査が実施されると、Ｘ線が回路基板78の一部分及び
移動テーブルの開口部に向かって照射される。回路基板
78を透過するＸ線は、鉛でシールドされているカメラ箱
56に向かって進む。カメラ箱56はシールド50で内部がシ
ールドされているキャビネット40の底部に取り付けられ
ている。カメラ箱56の上部パネルには蛍光板又はシンチ
レーション板54が設けられている。蛍光板又はシンチレ
ーション板54の下には表面がアルミニウムで被覆された
鏡60が水平面に対して45度の角度で設けられている。カ
メラ箱56には、レンズ62を備えた低照度ビデオカメラ64
も設けられている。レンズ62は低照度ビデオカメラ64と
鏡60との間に配置されている。 次に検査装置の動作を述べる。トランスレータ38が挿
入取出ドア42の傍らに位置し、回路基板37を収容する。
トランスレータ38には特定の種類の回路基板を保持する
設備（図示せず）が施されている。トランスレータ38に
はステンレス鋼の断面の厚さを様々に変えたステップウ
ェッジ39も設けられている。ステップウェッジ39は公知
の基準（公知の濃度）としてイメージ処理に用いられ
る。即ち、形成されたイメージの明暗の水準をステップ
ウェッジ39と比較することによってＸ線源の出力が変化
したかどうかが判定される。基準としてのステップウェ
ッジ39はＸ線源の基準化にも用いられる。操作者が制御
ボタンスイッチ（図示せず）を押したり、挿入取出ドア
42を締めたりして検査装置が初期化されると、トランス
レータ38が移動して回路基板はＸ線源キャビネット68の
Ｘ線源ドア70の真下に配置される。 検査手順は、イメージングコンピュータ74のための主
要検査プログラムを有するイメージ処理欠陥認識装置26
によって指示される。画像コンピュータ74には、周辺機
器を用いてプログラムされたり、他のコンピュータ装置
から送られてきたデータが入力される。入力されるデー
タには、例えば、調査位置や、デバイスの種類や、ピン
の数の他に、イメージングコンピュータ内に記憶されて
いるアルゴリズムのライブラリから選択された画像検査
アルゴリズム等がある。イメージングコンピュータ74の
指示により制御装置コンピュータ16は検査期間中は移動
テーブルの移動及びＸ線源ドア70の開放を行ない、検査
が終了するとＸ線源ドアを閉じる。Ｘ線源ドア70が開く
と、Ｘ線が回路基板の面に向かって放射される。Ｘ線の
照射を受ける回路基板の面積は2.5平方インチである。 回路基板は制御装置コンピュータ16に制御される移動
テーブルにより周囲を移動して検査のための調査が選択
される。移動テーブルは、回転したり、傾斜したり、垂
直方向に移動してＸ線源に近付いたり遠ざかったりしな
がら（この動作によりズーム効果が得られる）、ｘ軸及
びｙ軸で規定される水平面上を移動する。 回路基板に照射されたＸ線は、一部がキャビネット40
内の回路基板の辺りで散乱する光子となり、キャビネッ
トＸ線シールド50に吸収される。Ｘ線の他の部分は回路
基板やろう接部に吸収される。Ｘ線の更に別の部分は回
路基板の内部を貫通して、Ｘ線と一直線に並んで配置さ
れている蛍光板又はシンチレーション板56に衝突する。 蛍光板又はシンチレーション板56に衝突したＸ線は可
視光イメージに変換される。Ｘ線が回路基盤内を透過し
て形成されたＸ線ビームの可視光イメージは、凹凸のな
い平面を備え、水平面に対して45度の角度で傾斜してい
る鏡によって反射される。蛍光板又はシンチレーション
板54で生じるＸ線映像はレンズ62により90度の角度で反
射してカメラ64に入射する。検査装置に鏡を用いること
によりカメラをＸ線の外部に配置することができる。ビ
デオカメラ64のアナログ出力がイメージ処理欠陥認識回
路26に供給される。 回路基盤が写し出されている間は、カメラのアナログ
出力は操作者が観察できるように512×480画素のイメー
ジとしてイメージディスプレイモニタ76aに表示され
る。イメージ処理欠陥認識装置26は、濃淡イメージ専用
の高速処理装置を備えている。濃淡イメージ専用の高速
処理装置は各イメージ画素を256種類の濃淡の一つに対
応する８ビットのコードにデジタル変換する。濃淡の基
準は０〜255に分れており、Ｘ線を吸収する物質は陰と
して暗く又は濃く写し出され、濃淡基準の数字は小さく
なる。Ｘ線が比較的吸収されずに回路基盤内を透過した
部分は明るく写し出され、濃度基準の数字は大きくな
る。 イメージ処理欠陥認識装置26のイメージングコンピュ
ータ74はデジタル化されたイメージのマルチフレームの
平均値を出して、この値をイメージ（フレームバッフ
ァ）メモリに格納する。イメージングコンピュータ74
は、移動テーブルが新しい調査位置や挿入取出ドアに隣
接した挿入取出位置に向かって移動している間に、イメ
ージを測定する。制御装置コンピュータ16の制御の下で
回路基盤が取出位置に移動している間に、イメージング
コンピュータ74はイメージ測定データを解析して以前に
算出した測定値総てを処理し、制御装置コンピュータ16
に指示して測定結果を記憶させたり、出力させたりす
る。 第３図は検査装置の動作を示すフローチャートであ
る。検査サイクルの始めに、Ｘ線源ドアが閉じられ、ト
ランスレータは挿入取出ドアに隣接した挿入取出位置に
ある。制御装置コンピュータは、回路基盤が移動テーブ
ルに載置され、操作人が検査サイクルを初期化すると、
検査を開始する。制御装置コンピュータは閉じているＸ
線源ドアの下に回路基盤を配置するようにトランスレー
タに指示する（ステップS1）。操作者によって挿入取出
ドアが閉じられると、制御装置コンピュータは、これか
ら検査する回路基盤の種類に関する情報を、イメージ処
理欠陥認識装置に供給する。制御装置コンピュータは回
路基盤に付けられているバーコードをバーコードスキャ
ナを用いて解読することによって、回路基盤の種類や量
に関する情報を得る。あるいは、操作者がキーボードを
操作して前記情報を入力してもよいし、外部コンピュー
タから供給してもよい。 イメージングコンピュータは、この情報を用いてこれ
から検査する回路基盤の種類に適した検査プログラムを
主要検査プログラムの中から選択する。各回路基盤は特
別の回路基盤検査リストを備えている。各検査リストに
は、制御装置コンピュータに動作制御に関する指示を与
えるイメージングコンピュータ内に装備された主要ソフ
トウエアモジュールである検査リストインタプリタ（IL
I）が用いる視野情報が含まれている。また、特別の検
査リストがイメージの測定を行なうイメージングコンピ
ュータ内に装備された別のソフトウエアモジュールであ
るイメージ測定モジュール（IMM）によって用いられ
る。イメージングコンピュータ内に装備されている更に
別のソフトウエアモジュールには、結果インタプリタモ
ジュール（RIM）、黒板インターフェースモジュール（B
RIM）、及び黒板がある。各回路基盤は種類が異なれば
異なる視野、異なる一連の測定解析処理によって検査さ
れる。従って、各回路基盤は種類毎に特別のIMM、RIM、
BRIM及び黒板を備えている。 IMMは主にイメージデータを測定して測定値を黒板に
書込む。測定するために、IMMは検査リストによって各
接続箇所毎に特定されている所定の測定処理又はアルゴ
リズムを備えている。これらのアルゴリズムは、総ての
接続型用のアルゴリズムを有するアルゴリズムライブラ
リから選択される。 RIMの主な仕事は、IMMによって黒板に書込まれた測定
データの解析を行なうことである。RIMは各接続箇所毎
の測定リストに規定されている測定に対応して予め規定
されている解析処理を有している。RIMは、測定値の解
析に基づいてどのピンに欠陥があるか、欠陥の種類は何
かに関する測定値解析結果を黒板に書込む。 BRIMの主な仕事は、操作者に欠陥を報告するために、
RIMによって黒板に書込まれた欠陥データを制御装置コ
ンピュータに供給することである。 黒板はデータを一時的に貯えるための手段であるに過
ぎず、IMM、RIM及びBRIMは他のモジュールと交信をする
際にこの黒板を用いてデータの格納及び回収を行なう。 検査装置の動作に戻ると、両コンピュータが相互に検
査の開始を承認すると、イメージングコンピュータは制
御装置コンピュータに移動テーブルを第１視野位置に移
動させるよう指示する（ステップS2）。各回路基盤の種
類に対応した視野位置テーブルは制御装置コンピュータ
に記憶されているので、イメージングコンピュータは
「移動及び位置決め」コマンドを発するだけである。回
路基盤の特定の種類毎に予め生成されている視野位置テ
ーブルは規定されている各視野毎に軸値を有している。
従って、制御装置コンピュータは「移動及び位置決」コ
マンドを受信すると、自ら記憶している局地視野位置テ
ーブルの値を用いて移動制御装置に制御信号を供給す
る。 第１視野位置への移動が完了すると、イメージングコ
ンピュータは制御装置コンピュータにＸ線源ドアを開け
てＸ線を回路基盤を透過させてカメラ装置に向けて照射
するように指示する。また、第１視野位置への移動が完
了すると、イメージングコンピュータは、プログラムさ
れている指示リストに基づいて現在の視野位置の次にく
る他の視野位置がないかどうか、又は現在の視野位置が
撮影及び測定を行なう必要のある最後の視野位置である
のかどうかを判断する（ステップS3）。このデータは制
御装置コンピュータに転送されて移動テーブルを次の視
野位置に移動させるか、挿入取出位置に移動させるかの
制御に用いられる。 検査サイクルの次のステップはイメージプロセッサに
よって提供される第１視野のＸ線イメージのマルチフレ
ーム平均を得ることである。フレームイメージの平均値
は総ての視野に関して行なわれる。平均化されたフレー
ムイメージデータはイメージング装置コンピュータ内の
記憶装置であるフレームバッファ１に格納される（ステ
ップS4）。第１視野位置イメージに関するフレームイメ
ージデータを平均化している間は、平均化されたフレー
ムイメージデータの測定は行なわれない。フレームの平
均値が得られると、イメージングコンピュータは制御装
置ピュータにＸ線源ドアを閉じて回路基盤に向かって照
射されているＸ線を遮断するように指示する。 別の視野を視認する必要のある場合は、イメージング
コンピュータは制御装置コンピュータに移動テーブルを
次の視野位置に移動させるように指示する（ステップS5
a）。同時に、イメージングコンピュータは直前の視野
の平均化されたフレームイメージデータをフレームバッ
ファ１から他の記憶装置であるフレームバッファ３に転
送する（ステップS5b）。 移動テーブルの新しい視野位置への移動、及び平均化
されたフレームイメージデータのフレームバッファ３へ
の転送が共に完了すると、イメージングコンピュータは
再び現在の位置が最後の視野位置であるかどうかを判断
する（ステップS6）。別の視野位置がある場合は、Ｘ線
源ドアが開いて平均化されたフレームイメージが測定さ
れ、フレームバッファ１に格納される（ステップS7
a）。同時に、フレームバッファ３に格納されている平
均化されたフレームイメージデータの測定が行なわれる
（ステップS7b）。フレームの平均値の割出し及びフレ
ームバッファ１への格納が完了するとＸ線源ドアが閉じ
られて、手動テーブルが次の視野位置へ移動する（ステ
ップS6）。フレーム平均のフレームバッファ１への転送
及びフレームバッファ３の測定が完了すると、フレーム
バッファ１に格納されている平均化された前回のフレー
ムイメージデータがフレームバッファ３に転送される
（ステップS5b）。別の視野が検査リストにプログラム
されている場合は、今述べた一連の工程が繰返される。
フレーム平均イメージを得るための期間だけＸ線源ドア
を開けることにより、回路基盤がＸ線にさらされる期間
を最少限に押えることができることに注意されたい。 しかしながら、現在の視野に続く視野がない場合は
（ステップS3で決定後）、検査サイクルは終了モード
（QUITモード）に移動する。終了モードでは、現在ある
平均化されたフレームイメージデータがフレームバッフ
ァ１に格納される（ステップS8）一方で、フレームバッ
ファ３に格納されているデータの測定が行なわれる（ス
テップS9b）。現在のフレームイメージデータの平均化
とフレームバッファ１への格納が完了すると（ステップ
S8）、移動テーブルは挿入取出位置へ移動して回路基板
が取出される（ステップS9a）。 フレームの平均値のフレーム１への格納（ステップS
8）及びフレームバッファ３に格納されている平均化さ
れたフレームイメージデータの測定が共に完了すると、
最終視野の平均化されたフレームイメージがフレームバ
ッファ１からフレームバッファ３へ転送される（ステッ
プS9b）。一度最終視野データがフレームバッファ３内
に格納されると、格納されたデータの測定が行なわれる
（ステップS10）。最終視野データの測定が完了する
と、イメージングコンピュータはこれまでの測定で得ら
れたデータ総てを解析して欠陥の検出を行なう（ステッ
プS11）。解析結果は報告用に処理されて制御装置コン
ピュータに転送される（ステップS12）。欠陥が検出さ
れると、制御装置コンピュータに取付けられているプリ
ンタによって欠陥票が作成される。欠陥票は欠陥の位置
と欠陥の種類を表示するものである。回路基盤に欠陥が
検出されない場合は、欠陥票は作成されない。欠陥検査
装置には、検査の終了時に回路基盤の状態、即ち、「不
良品」と「優良品」の別を表示するランプが設けられて
いる。制御装置コンピュータは、回路基盤のロット毎の
欠陥の記録の他に統計を目的として２種類の計算を行な
う。２種類の計算とは、「優良品」と「不良品」のそれ
ぞれの延数を作成する。移動テーブルが一度挿入取出位
置に戻って、回路基盤が取出されると（ステップS1
3）、検査装置は別の検査サイクルを開始する準備が整
う。 第３図に関して、イメージングコンピュータが制御装
置コンピュータに移動テーブルを第１視野位置へ移動さ
せるように指示し、しかもそれ以外の視野位置への移動
はないと判断した場合（Q2）、Ｘ線源ドアが開いて平均
化されたフレームイメージが得られ、このイメージがフ
レームバッファ１に格納される（ステップS14）。平均
化されたフレームイメージデータのフレームバッファ１
への格納が完了すると（ステップS14）、Ｘ線源ドアが
閉じられ、移動テーブルが挿入取出位置へ移動して（ス
テップS15）回路基板が取出される（ステップS16）。同
時に、平均化されたフレームイメージ（ステップS10及
びS14から）がフレームバッファ３へ転送されて（ステ
ップS17）、平均化されたフレームイメージデータの測
定が行なわれる（ステップS18）。測定が終了すると、
イメージングコンピュータは視野内の測定値総てを解析
して欠陥を検出する（ステップS19）。欠陥の解析結果
は制御装置コンピュータに転送されて、適切な報告書の
作成及び操作者への現状の表示が行なわれる（ステップ
S20）。報告書が作成され、回路基盤が移動テーブルか
ら取出されると、検査サイクルは完了する。 検査リストは検査される回路基盤の種類に対応してい
る。検査リストは操作人がコンピュータの指示に従って
検査パラメータを入力することによって作成することも
できれば、コンピュータ支援設計（CAD）システムから
検査データを取込んでコンピュータにより自動的に作成
することもできる。検査される回路基盤の種類毎の検査
リストは、制御装置コンピュータに貯えられている対応
視野位置の座標リストと共にイメージングコンピュータ
内の格納手段に格納される。 第４図は最も好ましい検出リストのフローチャートで
ある。検査リストは単一の視野か一連の視野で構成され
ており、第４図に示したように、視野番号１からＭを備
えている。各視野番号はイメージデータを収集して解析
するための検査指示データを有している。視野番号は整
数であり、視野サブツリーを表示している。視野サブツ
リーは移動テーブルの軸の値を有している。軸の値はｘ
軸、ｙ軸、視野又はズーム軸、傾斜及び回転座標で構成
されている。視野サブツリーは視野番号の重要なサブリ
ストとして構造化されている。 視野サブツリーでは、ｘ視野中央は移動テーブルがｘ
軸のホーム又はゼロ位置からどれだけずれているかを示
す。選択されたｘ座標は視野の中央に配置される。ｙ視
野中央は移動テーブルがｙ軸のホーム又はゼロ位置から
どれだけずれているかを表示する。選択されたｙ座標は
視野の中央に配置される。 視野は、イメージディスプレイモニタに表示される視
野又はズーム軸に垂直な平面の水平方向の長さで、モニ
タ画面の左端から右端まで測定される。 傾斜値は、水平面に対して０から45度の範囲で1/10度
ずつ測定される絶対値の傾斜角である。回転座標は、初
期値０度から０ないし360度の範囲で1/10度ずつ回転す
る絶対値の回転角度である。 視野インデックスは特別の視野値に割当てられた整数
である。視野インデックスは検査のための視野に基づい
てパラメータを選択する際に用いられる。傾斜インデッ
クスは特別の傾斜値に割当てられた整数で、検査のため
の傾斜に基づいてパラメータを選択する際に用いられ
る。 利得及びオフセット値は収集する視野の最も良いイメ
ージを得るために用いられる。利得によりビデオカメラ
がイメージディスプレイモニタに表示するコントラスト
が決まる。利得を増加させると、イメージは明るくな
る。利得を減少させると、イメージは暗くなる。オフセ
ットはビデオカメラがイメージディスプレイモニタに表
示する明るさの量である。オフセットが増加すると、イ
メージが暗くなり、オフセットが減少するとイメージが
明るくなる。 各視野には一連の接続箇所番号１からＮが付けられて
いる。各接続箇所には番号を明示するために整数が付さ
れている。接続箇所番号は、ピンに関する情報を有する
検査リストに関連したピンファイルのインデックスであ
る。実際の接続箇所は、底部パッド、胴体、頂部パッド
で構成されており、ピンが両パッド及び胴体の中央を貫
通している。しかしながら、検査リストの中の接続箇所
は単に検査対象領域であり、ろう接部、コンデンサ、基
準化位置、装置、又は回路基盤上のその他の領域であ
る。 視界内の各接続箇所番号には、接続箇所に関する情報
を有する接続箇所サブツリーが含まれている。接続箇所
に関する情報には、接続型、装置名、ピン番号、ｘ及び
ｙスクリーン位置、測定アルゴリズム、接続箇所の定
位、及び訂正係数が含まれている。 接続型は、接続箇所の分類を示す整数としてサブリス
トに挙げられている。この情報は、パッドサイズなど接
続箇所の特徴に基づいて検査パラメータを選択する際に
用いられる。装置名は、電子部品の種類を示すもので、
製造者のイニシャルを用いて記されている。ピン番号は
装置のピンの順番に割当てられた整数である。装置名及
びピン番号は、欠陥が検出された時に、制御装置コンピ
ュータが部品名及びピン番号を欠陥票に印字する際に有
用な情報である。 Ｘスクリーン位置は、カーソルが元の位置であるイメ
ージディスプレイモニタの上部左端の角から水平方向に
移動することによって規定される。この位置は、イメー
ジモニタの左から右へ横切って配置された０から511個
の画素によって測定される。ｙスクリーン位置は、カー
ソルが元の位置であるイメージディスプレイモニタの上
部左端の角から垂直方向に移動することによって規定さ
れる。この位置は、イメージディスプレイモニタの垂直
方向に配置された０から479個の画素で測定される。 接続箇所の定位は、イメージモニタに対するピンの方
向を示すもので整数で表示される。この整数は、接続箇
所の定位に従って検査パラメータを選択する際に用いら
れる。例えば、モニタ上で３時の位置に整数１が割当て
られ、90度回転した位置に相当する６時の位置には整数
２が割当てられる。時計回りに表示する記入方法によ
り、180度の回転位置に相当する９時の位置には整数３
が割当てられ、270度回転した位置に相当する12時の位
置には整数４が割当てられる。 接続サブリストに関して最も重要なのは、各接続番号
に関連する測定アルゴリズムである。イメージの測定及
び欠陥の解析に用いられるアルゴリズムのライブラリ
（後述する）から特定のアルゴリズムが整数によって指
定される。欠陥の解析結果はイメージ中に見つかった欠
陥の表示に用いられる。この目的のために、アルゴリズ
ムには番号が付される。接続番号１にはアルゴリズム番
号としてxi乃至xjが付される。訂正係数は、「局部の接
続効果」情報をアルゴリズムに代入する整数値として示
されている。訂正係数によりアルゴリズムを接続箇所毎
に調整することができる。例えば、アルゴリズムには構
造が接続箇所の視界を遮っていることを通知するために
用いられる。 欠陥の判定に用いられるアルゴリズムに関して、イメ
ージングコンピュータは、検査装置によって自動的に測
定されたパラメータが良い特徴を示しているか、悪い特
徴を示しているかを判定する一連の規則を有する「規則
に基づく」方法を利用している。規則には、許容できる
ろう接部と欠陥のあるろう接部とがどのようなものであ
るかが規定されている。接続の種類毎に、様々なろう接
特徴を示す一組のパラメータ又は閾値が規定されてい
る。これらのパラメータは使用者が直ぐに変更できるも
のであるが、パラメータの変更はしばしば行なう必要は
ない。ろう接部の厚さ、密度、及び形状は、測定アルゴ
リズムを使用し、測定結果を所定の基準と比較すること
によって判定される。測定アルゴリズム及び解析アルゴ
リズムを用いて、標準電子部品パッケージ及び形状のた
めの検査処理のライブラリが簡単に作成される。ある部
品は特定の測定及び比較アルゴリズムを必要とするかも
知れないが、他の部品では特定の測定及び比較アルゴリ
ズムは不要であるかも知れない。ある部品パッケージで
は、ろう接に関する公知の欠陥を受け易いので、アルゴ
リズムを直ぐに選択して検査リストに記載する必要があ
るかも知れない。 第５図には回路基盤の３種類の欠陥が示されている。
第5a図は、ピンとグリッドの列の下のスルーホール部の
ろう接が不十分な状態を示している。第5a図には胴体ろ
う接部92、94、96、98、100、102及び104が示されてい
る。この欠陥状態では、胴体ろう接部104に例示されて
いるように、胴体ろう接部に空洞が存在している。最も
優れたイメージを提供し、この欠陥を認識するための設
定条件は、移動テーブルを大きく傾斜させることであ
る。グレーレベルの最少及び最大のグレースケールの値
に関する測定アルゴリズムにおいて、画素集団２以上が
測定される。胴体部の平均グレーレベルが算出されステ
ップウェッジのグレーレベルに対して標準化される。最
少グレーレベルと最大グレーレベルとの間の相違が検査
装置にプログラムされている所定の閾値より大きいか、
平均グレーレベルが第２の閾値を超えている場合は、欠
陥がある。理論上は、胴体部に関する最少グレーレベル
値と最大グレーレベル値との間に大きな相違がある場合
は、空隙か風穴がある。平均値のみが高い場合は、ろう
接剤の全体的不足、多くの空隙、風穴があること、又は
全くろう接剤のないことを示す。 第5b図には表面取付け部品（SMD）間に、ろう接剤に
より形成された不慮の導電性通路である橋絡が示されて
いる。移動テーブルは、SMD間にろう接剤による橋絡が
ないかどうかを調べるために、傾斜角のない１インチ視
野に設定される。この欠陥は第5b図に示されている。第
5b図にはパッド110、112及び114が示されているが、こ
れらのうち、パッド110と112との間にはろう接剤による
橋絡116がある。橋絡を検出するための方法としては、
傾斜角のない１インチの視野を設定することが典型であ
る。欠陥が存在するか否かを確めるに２種類の方法が用
いられる。ろう接部の質点が与えられていれば、ろう接
部間の標準的濃度（Ａ）が閾値より大きければ橋絡が存
在する。第２は、ろう接部間にエッジが存在していない
かどうかを調べることで、エッジがあれば橋絡が存在し
ている。 第5c図はＪ字形状のリード線を有する表面取付け部品
（SMD）が示されている。同図中ピン又はリード線120及
び122はそれぞれろう接用パッド124及び126からずれて
いて適切に配置されていない。リード線120及び122が正
しく配置されている場合、画面では両リード線はそれぞ
れパッド124及び126と重なって表示されるので、リード
線とパッドが離隔して表示されることはない。この欠陥
状態では、部品は歪んで表示されるので、リード線がパ
ッドの中央に位置していないことが分る。この欠陥を検
出するためのアルゴリズムは、ピンの重心と測定された
パッドの重心を用いる。ピンとパッドのずれが重心とし
て測定される（Ａ）。次に、ピンの列全体のずれが測定
される（Ｂ）。次に、一列のピンの中でずれているピン
の数が測定される（Ｃ）。（Ａ）が第１の閾値より大き
い場合は、ピンがずれている。（Ｂ）が第２の閾値より
大きいか、（Ｃ）が第３の閾値より大きい場合は、部品
がずれている。 スルーホールろう接部のろう接剤による橋絡は典型的
には、ろう接部間の不慮の導電性路を形成するろう接剤
により規定されるが、これは橋絡による欠陥と見なされ
る。スパイク状又はつらら状のろう接剤（図示せず）は
パッドを越えて伸びるろう接剤の非導電性通路である。
この欠陥はパッドの頂部や底部又はリード線の周囲に生
じるが、必ずパッドを越えて飛出している。ろう接剤に
よる橋絡やスパイク状又はつらら状のろう接剤を検出す
るには、公知の装置の障害を除いて、接続パッドの周囲
の画素データの円形状プロフィールが収集される。この
データは中間フィルタによりフィルタされる。プロフィ
ールに沿った差別分が規則に基づく閾値よりも変化して
いる場合は、欠陥が存在する。 特定の種類の欠陥を判定する場合は、接続部（Ja）の
平均グレーレベルが計算される。プロフィールの位置か
らの欠陥の角度が次に計算される。これは、接続パッド
から発見された角度で最低のグレーレベルの通路に沿っ
て、グレーレベルが閾値を越えるか、所定の距離を経過
するまで外方に走査することによって達成される。通路
の長さは欠陥の長さ（D1）として記録される。アルゴリ
ズムは次に通路の終端に集中する欠陥の平均グレーレベ
ル（Da）を接続部の平均（Ja）の計算に用いたものと同
一の面寸法を用いて計算する。通路上で最低グレーレベ
ルを示す点から、アルゴリズムはプラスマイナス90度走
査して、接続部の中心から弧を形成し、グレーレベルが
閾値を越えるか、所定の距離を経過するまで最低グレー
レベルの通路に従う。通路の総計は欠陥の幅（Dw）とし
て記録される。欠陥の長さ（D1）が閾値より大きく、欠
陥の平均グレーレベルマイナス接続部の平均グレーレベ
ル（Da−Ja）が閾値より低い場合は、欠陥は橋絡であ
る。その他の場合、欠陥の長さ（D1）が最少の閾値より
大きく、欠陥の幅（Dw）が最少の閾値より大きい場合
は、欠陥はスパイ状か、つらら状のろう接剤である。橋
絡、スパイク状やつらら状のろう接剤はパッドの端から
突出する突起のように見えるので、橋絡は長さが回路基
板上のピン間の距離と同じくらいで、端部のグレーレベ
ルが接続部のグレーレベルと類似した突起として表現さ
れる。上記以外の突起は長さ及び幅が最少の基準を満た
している限りスパイク状やつらら状のろう接剤部と見な
される。 ろう接球欠陥は典型的に球形で現われ、これは回路基
盤上のどこにでも発生する。疑わしいろう接球が上述の
アルゴリウムによって見出されるという仮定の下に、長
い方の軸及び短い方の軸の長さを得るために、ろう付け
の第0,第１及び第２モーメントが計算される。若し、長
い方の軸と短い方の軸の比が1.0の公差内であるなら
ば、ろう付けはほぼ対称形であると見なされる。次に、
直径（Ｄ）が長い方の軸と短い方の軸の平均であると仮
定して、公式π（D/2）２を使用して対象の球形面積が
計算される。第０モーメントに対するこの面積の比は、
球面（spherocity）（Ｓ）を得るのに使用される。若
し、その球状が1.0の公差内であるならば、目標はろう
接球と見なされる。この種の欠陥を検出するための装備
は典型的に、少しも傾いていない広い視野を必要とす
る。 典型的なろう接続に於いて発生し得る別の欠陥は、水
平に取付けられた部品の応力開放曲げにろう接剤が伸び
る曲げ半径中の余剰ろう接剤である。この欠陥は、曲げ
半径の全ての軸方向リードに生じてしまう。移動テーブ
ルの装備要求は典型的に、１インチ（2.45cm）の視野
か、そうでなければ回転しない30度あるいはそれ以上の
傾斜角度を必要とする。この測定及び比較アルゴリズム
の背後にある理論は、曲げ半径中のろう接剤が曲げ半径
の後側にもまた現れるだろうということである。このよ
うな欠陥は、リードの後でのろう接剤の塊として述べら
れることができ、これはリードの曲げ角度と変化として
現れる。部品のボディの方に曲げる代わりに、ろう接剤
の塊は僅かによそへ曲げさせる。上記アルゴリズムに於
いては、その曲げを見出すように、部品のボディからよ
そへのリード外側エッジの探索が導かれる。次に、リー
ドの角度が記録される。この角度は曲げを越して投影さ
れ、イメージが、リードが存在するであろう領域のろう
付けのためにサンプリングされる。若し、投影された角
度でろう付けが見出されるならば、欠陥が存在すること
になる。 別の欠陥は、部品のリードが曲げられ、よってリード
がホールに入らない、即ち完全なリード抜けのような、
曲がったリードあるいはリード抜けが発生するというこ
とである。このアルゴリズムは、基板の挿入側上のスル
ーホール部品の検査に使用される。典型的な移動テーブ
ル装備要求は、傾斜のない広い視野である。この欠陥の
ための挿入に於ける理論は、ろう接剤よりも低い密度を
有するリードが、ろう接剤胴体の標準偏差を増加すると
いうことである。上記欠陥の測定に於いては、ろう接剤
胴体の標準偏差が計算され、若しその標準偏差が閾値以
下であるならば、欠陥の存在が決定される。 曲がったリードとして知られる表面取付け欠陥は、リ
ードがそのデバイスの平面内の片側にまで曲げられた時
に発生する。この欠陥の測定に於いては、１インチの視
野が傾斜角度なしに必要とされる。測定アルゴリズム
は、ピンとパッドの重心を計算することによって成し遂
げられる。ピンとパッドの重心のずれ（Ａ）が、次に測
定される。次に、ピンの行に関する平均ずれ（Ｂ）が計
算される。ここで若し、ピンとパッドの重心のずれ
（Ａ）から減じられたピンの行に関する平均ずれ（Ｂ）
の絶対値が閾値よりも大きいならば、即ちABS（Ａ−
Ｂ）＞閾値（|A−B|＞閾値）ならば、リードが曲がって
いることになる。 冷却パッド欠陥は典型的に、低品質の接続を概述する
慣用句である「冷却ろう接続」である。この欠陥は、非
湿潤，空隙，ひび割れ、あるいは異常なろう付け分布の
ような状態を示す。この欠陥は、回路基板の上側又は下
側上のスルーホールデバイスで発生する。移動テーブル
装備は、上方パッドと下方パッドとを交換するのに十分
な傾斜を有する最小限の視野を必要とする。測定アルゴ
リズムは、パッド検査のために所定のパッド中心と２つ
の限定角度とを利用する。接続部の半径方向対称要因
は、２つの軸（Ａ及びＢ）に沿った標準偏差を、MAX
（A,B）＝Ｃのように計算することによって計算され
る。 リード欠陥に関する非湿潤は、リードにろう接剤を完
全にくっつけ損うということであり、この場合は通常、
ろう接剤はリードから僅かに離れている。この欠陥は典
型的に、スルーホール部品のリードの上側及び下側に発
生する。移動テーブル装備は典型的に、リードの全周囲
を検査するために必要な多回転観察と共に、30度又はそ
れ以上の傾斜角度を有する小さな視野を必要とする。非
湿潤は典型的に、リードの回りに黒っぽいかさのように
現れ、これはろう接剤のより高い密度を示す。フィレッ
トの回りに一様に流れる代わりに、ろう接剤はより高い
及びより低い密度の部分に集まる。非湿潤が発生したか
どうかを測定するために、胴体平均グレーレベル（Ba）
が計算される。この平均グレーレベルは、胴体から部品
に向かってリードをスキャンする時に、３つの位置で記
録される。３回のスキャンのそれぞれの間、白から黒へ
の転移のグレーレベルに於いて最大の差の位置が記録さ
れる。次に、グレーレベルの大きな差の３つの点によっ
て定義される弧の平均グレーレベルが、値（Aa）として
計算される。若しAa−Ba＜閾値ならば、非湿潤欠陥が存
在することになる。 パッド上の非湿潤は、パッド上のろう付けの周囲で発
生するぎざぎざのエッジを特徴とする欠陥である。この
種の欠陥のイメージングに於いては、30度又はそれ以上
の傾斜角度を有する小さな視野及び多回転観察が、パッ
ドを検査するために必要とされる。非湿潤は、胴体の回
りに白いかさとして現れ、これはより低いろう接剤密度
を示す。フィレットの回りに一様に流れる代わりに、ろ
う接剤は胴体から離され、それによって間隙が残る。こ
の間隙は、胴体の回りに白いかさを生成するように密度
を低くする。この欠陥の測定に於いては、胴体平均グレ
ーレベル（Ba）が計算される。この胴体は、記録された
平均グレーレベルを有する３つの位置でパッドエッジに
向かってスキャンされる。この３回のスキャンのそれぞ
れの間、黒から白への転移のグレーレベルの最大の差の
位置が記録される。記録されたグレーレベルの最大の差
の位置によって定義される弧の平均グレーレベルが、値
（Aa）として計算される。若しAa−Ba＞閾値ならば、パ
ッド上に非湿潤が存在することになる。 下側リード上の余剰ろう付けは、回路基板の下側上の
リードの端を覆うろう接剤を特徴とし、これは典型的
に、回路基板の下側パッド領域で発生する。この種の欠
陥のためのイメージングは典型的に、30度又はそれ以上
の傾斜角度と共に、１インチ又はそれ以下の視野を必要
とする。この種の欠陥の測定に除いては、［最も明るい
グレーレベル］−［胴体グレーレベル］が大きい時に
は、リードの先端が曲げられている。これは、ピンがろ
う接剤で覆われているか、あるいはリードが折曲げられ
ていないということを意味することができる。パッドグ
レーレベルと胴体グレーレベルとの間の差のテストは、
ろう接剤がリード先端を覆うかどうかを示すだろう。ろ
う接剤がリード先端を覆う時、それは通常よりも多くパ
ッドも覆う。この通常のろう付けよりも多くパッドを覆
うことは、胴体とパッドとの間のグレーレベルの差を少
なくする。測定の実行に於いては、胴体の中心から下側
のパッドの端へのグレーレベルは、記録される最も明る
いグレーレベルの平均（G1）でサンプリングされる。胴
体中心での平均グレーレベル（Ba）と下側パッドグレー
レベルの平均（Pa）とが記録される。若し、最も明るい
平均グレーレベル（G1）から減ぜられた下側パッドグレ
ーレベル（Pa）の平均、即ちG1−Paが閾値よりも小さ
く、且つ下側パッドの平均グレーレベル（Pa）から減ぜ
られた下側中心の平均グレーレベル（Ba）、即ちPa−Ba
が閾値よりも小さいならば、欠陥が存在することにな
る。 リードの上の余剰ろう付けは、上側フィレット上のリ
ード表面上にろう付けを特徴とする。この欠陥は典型的
に、デュアルインラインパッケージ，シングルインライ
ンパッケージ及びスルーホールデバイスのろう付けに於
いて発生する。この種の測定のためのイメージング設備
要求は典型的に、30〜45度の傾斜角度を有する１インチ
の視野である。イメージデータの測定は、胴体の平均グ
レーレベル（Ba）が計算される胴体の所定の中心点を利
用する。リード上のデータは、ニーとパッドとの間で、
以下のものが計算されて求められる。即ち、行の最大標
準偏差（Rs），列の最大標準偏差（Cs），及び２あるい
はそれ以上の母集団の最大グレーレベル（M1）。若し、
行の最大標準偏差（Rs）あるいは列の最大標準偏差
（Cs）が閾値よりも大きいならば、小さなろう接剤小滴
がリード上に存在する。若し、最大グレーレベル（M1）
から減ぜられた胴体の平均グレーレベル（Ba）が閾値よ
りも小さい、即ち（M1−Ba）＜閾値ならば、リードはろ
う接剤で覆われていることになる。 ろう接剤がパッドのエッジを越えて伸びて、ろう付け
欠陥と見なされる時に、パッド上の余剰ろう付けが発生
する。この欠陥は、個々のあるいは対にされた上側及び
下側パッドに発生する。この欠陥のためのイメージの測
定に於いては、適当な接続中心位置が与えられる。若
し、パッドの測定された直径が閾値よりも大きいなら
ば、欠陥が存在することになる。 不十分なリード間隔は、曲がったリードが他のリード
に向かって突出し、よって２本のリード間の間隔が所定
の間隔よりも小さくなるように時に発生する。この欠陥
は、スルーホール部品の下側でのみ発生する。典型的な
イメージ設備は、傾斜のない広い視野を必要とする。理
論上は、リードの端から何らかの他の対象までの距離
は、傾斜のない位置から定義されることができる。実際
の間隔は、測定されない深さのためにより大きい可能性
があるとはいえ、リードは例え曲がっても、測定された
間隔内であることの可能性を有している。ろう接続の測
定の実行に於いては、接続パッドの回りの円形形状の画
素データが集められて、どのような既知のデバイス干渉
をも除外する。データは、中間値フィルタを使用してフ
ィルタリングされる。上記形状に沿った差が閾値レベル
よりも大きく変化するならば、潜在的な欠陥が存在す
る。この潜在的な欠陥のために、上記形状の位置から欠
陥の角度が計算される。グレーレベルが閾値以上に上が
るまで、即ち所定の距離がカバーされるまで、最低のグ
レーレベルの通路を辿るように、見出された角度で接続
パッドから表面上をスキャンすることによって測定が続
けられる。次に、所定の間隔に等しい距離のために、エ
ンドアウトから、一直線に、両側にスキャンし続けるこ
とによって、測定が行われる。若し、第２のリードとの
コンタクトが見出されるならば、不十分な間隔が存在す
ることになる。 表面取付けデバイスに於いては、ピンとパッドとの間
のろう接剤量が不十分である時に、欠陥が発生すること
があるう。これは典型的に、傾斜のない１インチの視野
を必要とする。イメージの測定に於いては、接続上の窓
の平均グレーレベルが計算される隣接の接続中心位置が
与えられる。若し、平均グレーレベルが閾値よりも小さ
いならば、接続で不十分なろう付けがあることになる。 全てのスルーホール部品に於いては、胴体へのろう接
剤の落下が所定の量よりも多い時に、上側又は下側フィ
レットに不十分なろう付けが発生する。典型的にこの測
定は、大きな傾斜を有する胴体寸法に依存する視野を必
要とする。若し、通常の量のろう接剤がパッド上に存在
するならば、胴体への落下は許容できる。落下は、ろう
接剤が最大許容可能落下位置にあるかどうかをテストす
ることによって測定される。若し、ろう接剤が胴体の一
方の側から他方に伸びていないならば、これは上記点を
越えて落下が伸び、接続が不完全であることになる。イ
メージの測定に於いては、パッドの平均グレーレベルが
計算され、記録される。若し、この計算が通常、あるい
は通常の量のろう接剤よりも多いことを示すならば、欠
陥はないことになる。しかしながら、そうでない場合に
は、胴体とパッドとが接触する位置が計算され、記録さ
れる。落下が許容できなくなる点で、胴体のろう付けの
幅は、グレーレベルを利用することによって測定され
る。若し、その幅が胴体寸法よりも小さいならば、欠陥
が存在することになる。 ピンが、パッド領域から持上げられ、ピンとパッドの
間に結合がない時に、持上がりピン欠陥が存在する。し
かしながら、ピンとパッドの上には、なおろう付けがあ
ることができる。この欠陥は典型的に、表面搭載デバイ
ス及びフラットパック部品上に発生する。イメージ測定
は典型的に、傾斜のない１インチの視野を必要とする。
測定に於いては、接続の行の中心位置が与えられる。平
均グレーレベル及び種々の閾値のための黒カウントを計
算するように、それぞれのピン及びパッド領域に関して
点検窓が配置されている。次に、欠陥が存在するかどう
かを決定するために、結果が閾値と比較される。 部品が回路基板に誤って挿入された時、スルーホール
部品の逆方向挿入が発生する。この欠陥は典型的に、イ
メージ測定を成し遂げるために、傾斜のない広い視野を
必要とする。理論上、部品の内部／外部構造が十分に変
化し、よって逆方向に向けられた時、正しく向けられた
時よりもイメージに非常に差がある。イメージの測定の
実行に於いては、部品の部分の平均グレーレベルが計算
され、ステップウェッジに正規化される。若し、［正し
く並べた部品に対応する平均］−［期待平均］が公差限
界内でないならば、欠陥が存在することになる。 部品抜けは、部品が回路基板に取付けられていない時
に生ずる他の典型的な欠陥である。この測定は典型的
に、傾斜のない広い視野を使用する。部品の密度は、基
板上の期待位置で平均グレーレベルを減ずる。低いＸ線
密度を有するデバイスのために、勾配がより強い特徴を
生ずることができる。測定に於いては、部品期待位置及
び期待サイズが与えられる。背景からの信号とは非常に
異なっている部品の部分の平均グレーレベルが計算され
る。この信号は、ステップウェッジ及び／又は局部背景
を用いて正規化される。若し、［平均］−［期待平均］
が所定の公差以内でないならば、欠陥が存在することに
なる。低密度部品のためには、さらに別のテストが必要
とされる。このテストでは、ろう接続が配置される期待
部品エッジを横切る最大勾配を測定することが必要であ
る。若し、この値が閾値よりも小さいならば、欠陥が存
在することになる。 開いている領域に於ける跳ねは、無定形ろう接剤小滴
がランダムな位置で回路基板にくっつく時に発生する典
型的な欠陥である。この欠陥は、回路基板上の全ての開
いている領域に発生することができる。この種の欠陥の
ためのイメージの測定は、傾斜のない広い視野を必要と
する。イメージの測定に於いては、テスト帯の平均グレ
ーレベル（Ａ）及び標準偏差グレーレベル（Sd）が計算
される。平均グレーレベルは、較正データ（Na）を用い
て正規化される。若し、較正データ（Na）から減ぜられ
た期待平均（Ab）、即ちNa−Abが閾値よりも大きいなら
ば、あるいは測定された標準偏差（Sd）から減ぜられた
期待標準偏差（Sde）、即ちSd−Sdeが閾値よりも大きい
ならば、欠陥が存在することになる。 気泡又は空隙は、全てのスルーホール部品ろう接続に
発生することができる上側あるいは下側フィレット上の
空洞として典型的に定義される。イメージ測定は典型的
に、大きな傾斜角度を有する胴体寸法に依存する視野を
必要とする。パッドの全ての領域をカバーするために、
このテストは、異なった回転多観察を必要とする。空隙
及び気泡は典型的に、フィレットイメージに於いて低密
度グレーレベルの小さな領域を発生する。イメージの測
定に於いては、フィレットの、２あるいはそれ以上の母
集団の、最大及び最小グレーレベルが計算される。若
し、最小グレーレベルと最大グレーレベルとの間の差が
閾値よりも小さいならば、欠陥はないことになる。しか
しながら、これら２つのグレーレベルの差が閾値を越え
るならば、潜在的な欠陥の領域が再検査される。潜在的
な欠陥の領域は、最小グレーレベル以上に定義されたレ
ベルにセットされたグレーレベル閾値で黒カウントを使
用することによって測定される。若し、この領域が空隙
／気泡のための閾値よりも小さいならば、欠陥が存在す
ることになる。 ［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、回路基盤上のろう接
部の構造的特徴を測定するための新規で改善された全自
動リアルタイムＸ線撮影ろう接状態検査装置およびその
方法を提供できる。
に、回路基板のろう接部分の構造的特徴を全自動リアル
タイムデジタルＸ線検査技術を用いて測定するための方
法及び装置に関する。 ［従来の技術］ エレクトロニクス分野では、通常諸部品は回路基板の
所定位置に載置されるか挿入されてから、ろう付けが行
なわれて部品が回路基板に電気的に接続される。従っ
て、回路基板が電気的に完全であるか否かは、回路基板
の組立て中に行なわれるろう付けが物理的に完全である
か否かに依存している。ろう付けの工程は広く知られて
おり、ろう付けに関連した欠陥を補正するために、ろう
付けの工程は適切に制御されている。しかしながら、ろ
う付けが行なわれている最中に材料が変化すると、ろう
接剤の飛び、橋絡、ろう接剤の量の不足、風穴、ピンホ
ール等が生じる場合があるので、ろう付けが常に完全に
行なわれるとは限らない。しかも、これらの欠陥はかな
り頻繁に生じるので、ろう接状態を検査してろう付けに
関連した欠陥を減少させる必要がある。 人間の視覚は他のいかなる感覚よりも多くのデータを
感知することができるので、ろう接状態の検査は、従来
から、人間によって視覚的に行なわれている。従って、
ろう接状態の検査基準は、ろう接部の外観に基づいて設
定されている。ろう接状態の検査は、ろう付けが物理的
に完全であるかどうかを確めるためにも行なわれてい
る。ところが、ろう付けが物理的に完全であるかどうか
は、ろう接部の内部構造の問題であり外観からでは分ら
ないので、視覚では正確に検査することができない。 ［発明が解決しようとする問題点］ ろう付けが物理的に完全であるかどうかは、ろう接剤
の種類、ろう接部の構造（取り付け部の表面及びピンを
挿入するためのスルーホール）、及び電気部品と回路基
板とを接続するろう接剤の適切で均一な（湿潤）量に依
存している。視覚検査は定量検査ではなく定性検査に向
いている。しかし視覚検査では、ろう接部の外観から内
部構造が完全であるかどうかを判断しているので、視覚
検査は接続構造全体の変化、例えば、ピンが取り付けら
れていなかったり、ろう接剤の量が足りなかったり、逆
に多過ぎたり、橋絡が生じたりしていないかどうかを調
べるには適しているが、接続部のろう接剤が均一である
か否かを判断したり、回路基板に取り付けられている部
品の下に隠れている部分に欠陥がないかどうかを調べる
ことはできない。均一にろう付けされているか否かは、
ろう付けの強度及び信頼性に重大な影響を与える。ろう
付けの強度及び均一性は、ろう付けのみによって回路基
板に取り付けられている部品が、しっかりと回路基板の
表面に取り付けられているか否かにとって非常に重要で
ある。部品を表面に取り付けるための技術分野では、ろ
う接された部品はピンで取り付けられた部品よりも熱や
機械的応力に弱いことが知られている。ろう接されてい
る部品の場合、ろう接剤が不均一だと接続箇所が周辺部
だけということがある。この場合、視覚検査では接続が
不良であることは分らないし、応力試験を行なっても電
気は正常に流れるので欠陥が発見されることはない。そ
の結果、周辺部のみの接続又は隠れた欠陥は、通常の機
械的熱的応力の下で長期間使用されると故障の原因にな
る可能性がある。回路基板に取り付けられる部品の点数
が増えるに連れて、視覚検査はろう接部の構造的欠陥の
検出には益々不適になる。 ろう接状態の視覚検査装置は、回路基板を検査して次
のような欠陥を検出する。即ち、取り付けられていない
部品がないかどうか、部品が逆さに取り付けられていな
いかどうか、部品のピンやリード線が欠けていたり、曲
がっていたりして、正しく接続されていないものがない
かどうか、ろう接部にひびが入っていないかどうか、部
品のピンや回路基板のパッド間に橋絡が生じていないか
どうか、接続部の表面に小さな穴が開いていないかどう
か、部品のピン相互の間隔が十分に取れているかどう
か、接続部のろう接剤の量が多過ぎたり少な過ぎたりし
ていないかどうか、ろう接部でろう接剤が突出していた
り、尖頭状や球状になっていたり、はねたりしていない
かどうか、回路基板や部品のろう接剤が少なくないかど
うか、ろう接部が表面の張力に問題を生じるような誤っ
た形状になっていないかどうか、部品のパッドが歪んだ
状態で回路基板に取り付けられていないかどうか、部品
のピンが回路基板から持ち上がっていたり、回路基板に
対して斜めに取り付けられていないかどうか、部品のピ
ンと回路基板とがずれていないかどうか、部品のピンが
回路基板の穴を正しく貫通しているかどうかを、ろう接
状態の視覚検査装置は検出する。以上に述べた欠陥は、
いずれも回路基板の電気的及び物理的完全性に影響す
る。 多くの場合、欠陥は人間の目や機械映像検査装置によ
る検査では見逃され易い。このような欠陥の例として
は、ろう接剤の内部に潜む孔や空隙が挙げられる。この
ような欠陥は視覚を遮蔽する物によって覆われている訳
ではないが、回路の密度が増加するにつれて、人間の目
では生産ライン上で欠陥を発見できなくなってしまう。
機械映像検査装置でも欠陥の検出漏れが生じる。例え
ば、ろう接剤がピン状のグリッド列の下で球状になって
いないかどうかは従来の機械映像検査装置では検出する
ことができない。 検査装置は、通常欠陥を検出するためのものであっ
て、欠陥品を生産しないようにするためのものではな
い。欠陥品を生産しないようにするためには、検査装置
から生産ラインに処理制御に関するフィードバックを直
ちに行なう必要がある。欠陥処理制御フィードバックは
欠陥に関する定量分析をフィードバックする必要があ
り、この情報を生産ラインに供給してろう付け工程を制
御する必要がある。例えば、ろう接部のろう接剤の量が
多過ぎる場合、このような品質に関する定量的データが
ろう付け工程にフィードバックされて、以後のユニット
に用いられるろう接剤の量を減少させる。現在実施され
ている人為的検査や機械映像検査装置による検査では、
欠陥に関する定量的データを製造工程にフィードバック
して処理工程を適切に制御することはできない。生産ラ
インが早くなるに連れて、欠陥品を大量に製造しないよ
うに検査装置は素早く検査をしなければならない。ろう
付け工程を制御するには、ろう接部のほんの些細な変化
が欠陥に発展しないようにするために、ろう接部のほん
の些細な変化でも検出できなければならない。 ろう接状態の検査にＸ線を用いれば、視覚から隠れた
欠陥をも検出することができるようになる。ろう接状態
の検査にはＸ線映像及びコンピュータ処理された映像が
適している。ろう付けに用いられる合金はＸ線を通さな
いが、回路基板に用いられるセラミックや、エポキシ
や、シリコンや、銅はＸ線を通すので半透明になる。更
に、セラミックや、エポキシや、シリコンや、銅は半透
明になる度合がそれぞれ異なっているので、これらの材
料間の相違は明瞭である。従って、ろう接剤や回路基板
の僅かな欠陥をも簡単に発見することができる。Ｘ線を
透過する性質のお陰で、ろう接剤と他の回路基板材料及
び部品とを対比することにより、ろう接剤の陰に隠れて
いる欠陥をも検出することができるようになる。Ｘ線を
用いて検査することにより、ろう接部のろう接状態を定
量的に測定することができるようになる。Ｘ線検査に
は、各ろう接部の外部及び内部の構造を表示できるとい
う長所がある。実際に、Ｘ線映像は３次元的に表現され
る。即ち、Ｘ線を利用すると長さ、幅、及び厚さを現わ
すことができる。長さ及び幅（又はサイズ）は周囲と対
象物とのコントラストにより表現され、厚さは灰色又は
黒の陰影として表現される。ろう接部のサイズ及び厚さ
に対応したデータに基づいてろう接部の状態が判断され
る。 本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、回
路基板上のろう接部の構造的特徴を測定するための新規
で改善された全自動リアルタイムＸ線撮影ろう接状態検
出装置及び方法を提供することを目的とする。 本発明の更に別の目的は、Ｘ線撮影技術を用いて回路
基板のろう接部を検査し、検査中の回路基板を許容する
か排除するかを、予めプログラムされている指示に従っ
て決定する他に、検出データをろう接処理生産ラインに
フィードバックする方法及び装置を提供することであ
る。 また、更に別の目的は、動作プロセッサを用いて多軸
配置装置を制御することにより多重Ｘ線映像データを収
集し、収集した多重Ｘ線映像データの寸法を、製造され
た回路基板に存在するろう付けの欠陥を含む構造的欠陥
を検出するために予めプログラムされた指示に従ってコ
ンピュータが計算して割り出してＸ線によるろう接状態
の検査を行なう方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、他のコンピュータから供給
される許容された回路基板の仕様を検査機械に受容さ
せ、特別の種類の回路基板の検査に必要な一連の動作及
び検査を自動的に発生させることによって、事前にプロ
グラムを作成する手間を除去することである。 ［問題点を解決するための手段］ すなわち本発明は、Ｘ線ビームを供給するＸ線手段
と、上記Ｘ線ビーム内に回路基板を受けると共に上記回
路基板を選択的に位置決めする多軸位置決め手段と、回
路基板を介して透過される上記Ｘ線ビームからのＸ線を
検出すると共に電子イメージを供給するイメージ手段
と、上記電子イメージをグレースケールコードイメージ
に変換する処理手段と、上記グレースケールコードイメ
ージを受け、測定アルゴリズムのライブラリから選択さ
れた測定アルゴリズムに基づいて上記グレースケールコ
ードイメージの所定の評価測定を実施すると共に、所望
の構造的特徴に対応する所定の測定基準から上記グレー
スケールコードイメージの上記測定の変化に対応する出
力を提供する評価手段とを具備し、回路基板のろう接部
分の選択された部分の構造的特徴を測定することを特徴
とする。 ［作用］ 即ち、本発明の作用を説明すると、検査中の回路基板
は、デジタル制御される多軸位置決め装置により電子Ｘ
線源と電子Ｘ線撮影装置との間に配置される。Ｘ線は回
路基板に向けてＸ線源から照射される。Ｘ線は回路基板
により吸収され、散乱し、透過される。回路基板内を透
過されるＸ線はＸ線イメージング装置に向かって透過さ
れる。Ｘ線イメージング装置は透過されたＸ線を検査中
の回路基板のＸ線映像の密度を現わすデジタルイメージ
に変換する。デジタルイメージはデジタルイメージプロ
セッサ内に記憶される。プログラム制御されているコン
ピュータが、デジタルデータイメージの寸法を計算によ
り割り出して、回路基板のろう接部や取り付け部品の構
造的特徴を計算により割り出す。計算により割り出され
た値は、コンピュータ内に予め設定されている品質の基
準に対応する所定の基準と比較される。この比較結果に
応じて、コンピュータは回路基板を許容するか、排除す
るかの判断を行なうと共に、検出された欠陥を訂正する
ための製造工程制御情報を提供する。 ［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。第１
図は本発明の装置の主要部品の配置を示す斜視図であ
り、第２図は本装置の部品をブロック図で示したもので
ある。第１図及び第２図中、Ｘ線を用いて回路基板のろ
う接状態を自動的に検査する自動Ｘ線検査装置10は、制
御装置12とイメージング装置14とを備えている。制御装
置12及びイメージング装置14はいずれもそれぞれ３種類
の主要装置で構成されている。即ち、制御装置12は制御
装置コンピュータ16、多軸位置決め装置18、及び安全装
置20で構成されており、イメージング装置14はカメラ装
置22、Ｘ線装置24、及びイメージ処理欠陥認識装置26で
構成されている。 制御装置12に於いて、制御装置コンピュータ16は周辺
機器28を備えたデジタルコンピュータである。周辺機器
28は、データ記憶装置28a、プリンタ28b、ディスプレイ
モニタ28c、キーボード28d、多軸位置決め装置18と安全
装置20とのインターフェース、イメージ処理欠陥認識装
置26とＸ線装置24とのインターフェース、外部コンピュ
ータやロボットとのインターフェース等を備えている。 制御装置12は多軸位置決め装置18をも備えている。多
軸位置決め装置18には回路基板が載置されて水平移動す
るｘ軸ｙ軸位置決めテーブル30が設けられている。ｘ軸
ｙ軸位置決めテーブル30は回転テーブル32に取り付けら
れており、360度回転することができる。回転テーブル3
2、ｘ軸ｙ軸位置決めテーブル30及びトランスレータ38
は、移動テーブルを構成する。移動テーブルは傾斜ビー
ム34に載置されており、水平面に対して傾斜することが
できる。以上に述べたテーブル装置一式は、ｚ軸移動装
置36により垂直方向に移動することができる。挿入取出
ドア42からｘ軸ｙ軸位置決テーブル30上に載置された回
路基板は、トランスレータ38によりキャビネット40の外
壁からキャビネット40内の中央位置への移動、及び中央
位置から外壁への移動が行なわれる。移動制御装置及び
コンポーネント44は、制御装置コンピュータ16からの制
御信号を受信して、多軸位置決め装置18を適切に動作さ
せる。 安全装置20は、軸制限スイッチ46、ドア連動安全装置
48、キャビネットＸ線シールド50、及び放射線モニタリ
ング装置52を備えている。軸制限スイッチ46、ドア連動
安全装置48、及び放射線モニタリング装置52は、それぞ
れ多軸位置決め装置18、挿入取出ドア42の位置、及びＸ
線検査装置10の内部及び周囲の所定位置の放射線水準に
関する状態を示す情報信号を提供する。安全装置20は、
操作者の安全性の確保及び装置の故障防止のために設け
られている。 次にイメージング装置14について述べる。カメラ装置
22は、キャビネット40内の前述した移動テーブル一式の
下に取り付けられている。カメラ装置22は、蛍光板又は
シンチレーション板54を備えている。蛍光板54は鉛でシ
ールドされたカメラ箱56の上壁に取り付けられている。
カメラ箱56の内部には、鏡60、レンズ62、及び低照度用
ビデオカメラ64が取り付けられている。 キャビネット40内にはＸ線装置24も設けられている。
Ｘ線装置24は、電子Ｘ線源66及びＸ線スペクトルフィル
タ67を有している。Ｘ線スペクトルフィルタ67はＸ線源
キャビネット68の内部に取り付けられている。Ｘ線源キ
ャビネット68は床部にＸ線源ドア70を備えている。電子
Ｘ線源66から照射されたＸ線は、Ｘ線源キャビネット68
の床部に設けられた開口から放射される。Ｘ線スペクト
ルフィルタ66aは検査装置の感度が検査中の部品に一致
するようにＸ線のエネルギースペクトルを修正する。Ｘ
線源ドア70は閉鎖位置にあるときは開口を塞いでＸ線が
キャビネット68から放射されないようにする。 イメージング装置14はイメージ処理欠陥認識装置26を
備えている。イメージ処理欠陥認識装置26はデジタルイ
メージプロセッサ72とイメージングコンピュータ74とを
備えている。イメージプロセッサ72にはフレームバッフ
ァとも呼ばれるイメージメモリが少なくとも３個設けら
れている。イメージング処理欠陥認識装置26は周辺装置
76を備えている。周辺装置76としては、イメージディス
プレイモニタ76a、テープ又は光学ディスクドライブ76
b、フロッピーディスクドライブ76c、ハードディスク76
d、イメージディスプレイモニタ76e、キーボード76f、
及びジョイステック制御装置76g等がある。 第１図には第２図に示されている諸構成部品の構造的
協働関係が示されている。Ｘ線検査装置10は制御装置コ
ンピュータ16によって制御されている。制御装置コンピ
ュータ16はキャビネット40内に載置されているが、キャ
ビネット40内に位置するキャビネットＸ線シールド50の
外部に位置している。制御装置コンピュータ16は多軸位
置決め装置18や補助装置、例えば挿入取出ドア42やＸ線
源ドア70を制御している。また、制御装置コンピュータ
16は回路基板の検査結果の通知にも関与しており、回路
基板が許容できるものであるか拒絶されるべきものであ
るかを掲示板の光で表示する（図示せず）。制御装置コ
ンピュータ16はデータ記憶装置28aを備えている。デー
タ記憶装置28aは例えば制御装置コンピュータ16内に載
置されたハードディスク28aである。データ記憶装置28a
は回路基板検査プログラム及び検査結果データの記憶に
用いられる。制御装置コンピュータ16には各基板用の欠
陥票や基板の生産高の要約報告書を印刷するためのプリ
ンタ28bも設けられている。また、制御装置コンピュー
タ16は、制御状態に関する情報や、検査装置の動作に関
する指示を表示するディスプレイモニタ28cや、キーボ
ード28dのように回路基板の検査工程を制御するための
入力手段を操作者の操作卓キャビネット78内に備えてい
る。イメージングコンピュータ74と制御装置コンピュー
タ16とはインターフェースで相互に接続されており、共
通バスを介して交信し合っている。制御装置コンピュー
タ16は様々なセンサを継続的に監視して、安全装置20内
に設けられているような表示器から検出装置の故障を検
出する。 エネルギーレベルが約160KevのＸ線を不断に照射する
電子Ｘ線源66は、鉛でシールドされているＸ線源キャビ
ネット68内に取り付けられている。アノード電流を0.2m
AにしてＸ線源66を動作すると、一定の水準のＸ線が安
定的に絶間なく放射される。米国特許番号第4,521,902
号にはＸ線源の一例が示されている。Ｘ線源キャビネッ
ト68はキャビネット40の上部に位置している。Ｘ線源キ
ャビネット68のＸ線源ドア70が開くと、Ｘ線がＸ線源キ
ャビネット68の開口から下へ向かって放射される。Ｘ線
は画質を改善するために平行にされる。 Ｘ線源キャビネット68の下方には、ｘ軸ｙ軸位置決め
テーブル30、回転テーブル32、トランスレータ38で構成
される移動テーブルが設けられている。チルトビーム34
とｚ軸移動装置36は当業者であれば容易に作成すること
ができるので、第１図では、本発明の検査装置の構成を
明瞭に示すために、チルトビーム34とｚ軸移動装置36は
省略してある。回路基板78が移動テーブル上に載置され
て検査が実施されると、Ｘ線が回路基板78の一部分及び
移動テーブルの開口部に向かって照射される。回路基板
78を透過するＸ線は、鉛でシールドされているカメラ箱
56に向かって進む。カメラ箱56はシールド50で内部がシ
ールドされているキャビネット40の底部に取り付けられ
ている。カメラ箱56の上部パネルには蛍光板又はシンチ
レーション板54が設けられている。蛍光板又はシンチレ
ーション板54の下には表面がアルミニウムで被覆された
鏡60が水平面に対して45度の角度で設けられている。カ
メラ箱56には、レンズ62を備えた低照度ビデオカメラ64
も設けられている。レンズ62は低照度ビデオカメラ64と
鏡60との間に配置されている。 次に検査装置の動作を述べる。トランスレータ38が挿
入取出ドア42の傍らに位置し、回路基板37を収容する。
トランスレータ38には特定の種類の回路基板を保持する
設備（図示せず）が施されている。トランスレータ38に
はステンレス鋼の断面の厚さを様々に変えたステップウ
ェッジ39も設けられている。ステップウェッジ39は公知
の基準（公知の濃度）としてイメージ処理に用いられ
る。即ち、形成されたイメージの明暗の水準をステップ
ウェッジ39と比較することによってＸ線源の出力が変化
したかどうかが判定される。基準としてのステップウェ
ッジ39はＸ線源の基準化にも用いられる。操作者が制御
ボタンスイッチ（図示せず）を押したり、挿入取出ドア
42を締めたりして検査装置が初期化されると、トランス
レータ38が移動して回路基板はＸ線源キャビネット68の
Ｘ線源ドア70の真下に配置される。 検査手順は、イメージングコンピュータ74のための主
要検査プログラムを有するイメージ処理欠陥認識装置26
によって指示される。画像コンピュータ74には、周辺機
器を用いてプログラムされたり、他のコンピュータ装置
から送られてきたデータが入力される。入力されるデー
タには、例えば、調査位置や、デバイスの種類や、ピン
の数の他に、イメージングコンピュータ内に記憶されて
いるアルゴリズムのライブラリから選択された画像検査
アルゴリズム等がある。イメージングコンピュータ74の
指示により制御装置コンピュータ16は検査期間中は移動
テーブルの移動及びＸ線源ドア70の開放を行ない、検査
が終了するとＸ線源ドアを閉じる。Ｘ線源ドア70が開く
と、Ｘ線が回路基板の面に向かって放射される。Ｘ線の
照射を受ける回路基板の面積は2.5平方インチである。 回路基板は制御装置コンピュータ16に制御される移動
テーブルにより周囲を移動して検査のための調査が選択
される。移動テーブルは、回転したり、傾斜したり、垂
直方向に移動してＸ線源に近付いたり遠ざかったりしな
がら（この動作によりズーム効果が得られる）、ｘ軸及
びｙ軸で規定される水平面上を移動する。 回路基板に照射されたＸ線は、一部がキャビネット40
内の回路基板の辺りで散乱する光子となり、キャビネッ
トＸ線シールド50に吸収される。Ｘ線の他の部分は回路
基板やろう接部に吸収される。Ｘ線の更に別の部分は回
路基板の内部を貫通して、Ｘ線と一直線に並んで配置さ
れている蛍光板又はシンチレーション板56に衝突する。 蛍光板又はシンチレーション板56に衝突したＸ線は可
視光イメージに変換される。Ｘ線が回路基盤内を透過し
て形成されたＸ線ビームの可視光イメージは、凹凸のな
い平面を備え、水平面に対して45度の角度で傾斜してい
る鏡によって反射される。蛍光板又はシンチレーション
板54で生じるＸ線映像はレンズ62により90度の角度で反
射してカメラ64に入射する。検査装置に鏡を用いること
によりカメラをＸ線の外部に配置することができる。ビ
デオカメラ64のアナログ出力がイメージ処理欠陥認識回
路26に供給される。 回路基盤が写し出されている間は、カメラのアナログ
出力は操作者が観察できるように512×480画素のイメー
ジとしてイメージディスプレイモニタ76aに表示され
る。イメージ処理欠陥認識装置26は、濃淡イメージ専用
の高速処理装置を備えている。濃淡イメージ専用の高速
処理装置は各イメージ画素を256種類の濃淡の一つに対
応する８ビットのコードにデジタル変換する。濃淡の基
準は０〜255に分れており、Ｘ線を吸収する物質は陰と
して暗く又は濃く写し出され、濃淡基準の数字は小さく
なる。Ｘ線が比較的吸収されずに回路基盤内を透過した
部分は明るく写し出され、濃度基準の数字は大きくな
る。 イメージ処理欠陥認識装置26のイメージングコンピュ
ータ74はデジタル化されたイメージのマルチフレームの
平均値を出して、この値をイメージ（フレームバッフ
ァ）メモリに格納する。イメージングコンピュータ74
は、移動テーブルが新しい調査位置や挿入取出ドアに隣
接した挿入取出位置に向かって移動している間に、イメ
ージを測定する。制御装置コンピュータ16の制御の下で
回路基盤が取出位置に移動している間に、イメージング
コンピュータ74はイメージ測定データを解析して以前に
算出した測定値総てを処理し、制御装置コンピュータ16
に指示して測定結果を記憶させたり、出力させたりす
る。 第３図は検査装置の動作を示すフローチャートであ
る。検査サイクルの始めに、Ｘ線源ドアが閉じられ、ト
ランスレータは挿入取出ドアに隣接した挿入取出位置に
ある。制御装置コンピュータは、回路基盤が移動テーブ
ルに載置され、操作人が検査サイクルを初期化すると、
検査を開始する。制御装置コンピュータは閉じているＸ
線源ドアの下に回路基盤を配置するようにトランスレー
タに指示する（ステップS1）。操作者によって挿入取出
ドアが閉じられると、制御装置コンピュータは、これか
ら検査する回路基盤の種類に関する情報を、イメージ処
理欠陥認識装置に供給する。制御装置コンピュータは回
路基盤に付けられているバーコードをバーコードスキャ
ナを用いて解読することによって、回路基盤の種類や量
に関する情報を得る。あるいは、操作者がキーボードを
操作して前記情報を入力してもよいし、外部コンピュー
タから供給してもよい。 イメージングコンピュータは、この情報を用いてこれ
から検査する回路基盤の種類に適した検査プログラムを
主要検査プログラムの中から選択する。各回路基盤は特
別の回路基盤検査リストを備えている。各検査リストに
は、制御装置コンピュータに動作制御に関する指示を与
えるイメージングコンピュータ内に装備された主要ソフ
トウエアモジュールである検査リストインタプリタ（IL
I）が用いる視野情報が含まれている。また、特別の検
査リストがイメージの測定を行なうイメージングコンピ
ュータ内に装備された別のソフトウエアモジュールであ
るイメージ測定モジュール（IMM）によって用いられ
る。イメージングコンピュータ内に装備されている更に
別のソフトウエアモジュールには、結果インタプリタモ
ジュール（RIM）、黒板インターフェースモジュール（B
RIM）、及び黒板がある。各回路基盤は種類が異なれば
異なる視野、異なる一連の測定解析処理によって検査さ
れる。従って、各回路基盤は種類毎に特別のIMM、RIM、
BRIM及び黒板を備えている。 IMMは主にイメージデータを測定して測定値を黒板に
書込む。測定するために、IMMは検査リストによって各
接続箇所毎に特定されている所定の測定処理又はアルゴ
リズムを備えている。これらのアルゴリズムは、総ての
接続型用のアルゴリズムを有するアルゴリズムライブラ
リから選択される。 RIMの主な仕事は、IMMによって黒板に書込まれた測定
データの解析を行なうことである。RIMは各接続箇所毎
の測定リストに規定されている測定に対応して予め規定
されている解析処理を有している。RIMは、測定値の解
析に基づいてどのピンに欠陥があるか、欠陥の種類は何
かに関する測定値解析結果を黒板に書込む。 BRIMの主な仕事は、操作者に欠陥を報告するために、
RIMによって黒板に書込まれた欠陥データを制御装置コ
ンピュータに供給することである。 黒板はデータを一時的に貯えるための手段であるに過
ぎず、IMM、RIM及びBRIMは他のモジュールと交信をする
際にこの黒板を用いてデータの格納及び回収を行なう。 検査装置の動作に戻ると、両コンピュータが相互に検
査の開始を承認すると、イメージングコンピュータは制
御装置コンピュータに移動テーブルを第１視野位置に移
動させるよう指示する（ステップS2）。各回路基盤の種
類に対応した視野位置テーブルは制御装置コンピュータ
に記憶されているので、イメージングコンピュータは
「移動及び位置決め」コマンドを発するだけである。回
路基盤の特定の種類毎に予め生成されている視野位置テ
ーブルは規定されている各視野毎に軸値を有している。
従って、制御装置コンピュータは「移動及び位置決」コ
マンドを受信すると、自ら記憶している局地視野位置テ
ーブルの値を用いて移動制御装置に制御信号を供給す
る。 第１視野位置への移動が完了すると、イメージングコ
ンピュータは制御装置コンピュータにＸ線源ドアを開け
てＸ線を回路基盤を透過させてカメラ装置に向けて照射
するように指示する。また、第１視野位置への移動が完
了すると、イメージングコンピュータは、プログラムさ
れている指示リストに基づいて現在の視野位置の次にく
る他の視野位置がないかどうか、又は現在の視野位置が
撮影及び測定を行なう必要のある最後の視野位置である
のかどうかを判断する（ステップS3）。このデータは制
御装置コンピュータに転送されて移動テーブルを次の視
野位置に移動させるか、挿入取出位置に移動させるかの
制御に用いられる。 検査サイクルの次のステップはイメージプロセッサに
よって提供される第１視野のＸ線イメージのマルチフレ
ーム平均を得ることである。フレームイメージの平均値
は総ての視野に関して行なわれる。平均化されたフレー
ムイメージデータはイメージング装置コンピュータ内の
記憶装置であるフレームバッファ１に格納される（ステ
ップS4）。第１視野位置イメージに関するフレームイメ
ージデータを平均化している間は、平均化されたフレー
ムイメージデータの測定は行なわれない。フレームの平
均値が得られると、イメージングコンピュータは制御装
置ピュータにＸ線源ドアを閉じて回路基盤に向かって照
射されているＸ線を遮断するように指示する。 別の視野を視認する必要のある場合は、イメージング
コンピュータは制御装置コンピュータに移動テーブルを
次の視野位置に移動させるように指示する（ステップS5
a）。同時に、イメージングコンピュータは直前の視野
の平均化されたフレームイメージデータをフレームバッ
ファ１から他の記憶装置であるフレームバッファ３に転
送する（ステップS5b）。 移動テーブルの新しい視野位置への移動、及び平均化
されたフレームイメージデータのフレームバッファ３へ
の転送が共に完了すると、イメージングコンピュータは
再び現在の位置が最後の視野位置であるかどうかを判断
する（ステップS6）。別の視野位置がある場合は、Ｘ線
源ドアが開いて平均化されたフレームイメージが測定さ
れ、フレームバッファ１に格納される（ステップS7
a）。同時に、フレームバッファ３に格納されている平
均化されたフレームイメージデータの測定が行なわれる
（ステップS7b）。フレームの平均値の割出し及びフレ
ームバッファ１への格納が完了するとＸ線源ドアが閉じ
られて、手動テーブルが次の視野位置へ移動する（ステ
ップS6）。フレーム平均のフレームバッファ１への転送
及びフレームバッファ３の測定が完了すると、フレーム
バッファ１に格納されている平均化された前回のフレー
ムイメージデータがフレームバッファ３に転送される
（ステップS5b）。別の視野が検査リストにプログラム
されている場合は、今述べた一連の工程が繰返される。
フレーム平均イメージを得るための期間だけＸ線源ドア
を開けることにより、回路基盤がＸ線にさらされる期間
を最少限に押えることができることに注意されたい。 しかしながら、現在の視野に続く視野がない場合は
（ステップS3で決定後）、検査サイクルは終了モード
（QUITモード）に移動する。終了モードでは、現在ある
平均化されたフレームイメージデータがフレームバッフ
ァ１に格納される（ステップS8）一方で、フレームバッ
ファ３に格納されているデータの測定が行なわれる（ス
テップS9b）。現在のフレームイメージデータの平均化
とフレームバッファ１への格納が完了すると（ステップ
S8）、移動テーブルは挿入取出位置へ移動して回路基板
が取出される（ステップS9a）。 フレームの平均値のフレーム１への格納（ステップS
8）及びフレームバッファ３に格納されている平均化さ
れたフレームイメージデータの測定が共に完了すると、
最終視野の平均化されたフレームイメージがフレームバ
ッファ１からフレームバッファ３へ転送される（ステッ
プS9b）。一度最終視野データがフレームバッファ３内
に格納されると、格納されたデータの測定が行なわれる
（ステップS10）。最終視野データの測定が完了する
と、イメージングコンピュータはこれまでの測定で得ら
れたデータ総てを解析して欠陥の検出を行なう（ステッ
プS11）。解析結果は報告用に処理されて制御装置コン
ピュータに転送される（ステップS12）。欠陥が検出さ
れると、制御装置コンピュータに取付けられているプリ
ンタによって欠陥票が作成される。欠陥票は欠陥の位置
と欠陥の種類を表示するものである。回路基盤に欠陥が
検出されない場合は、欠陥票は作成されない。欠陥検査
装置には、検査の終了時に回路基盤の状態、即ち、「不
良品」と「優良品」の別を表示するランプが設けられて
いる。制御装置コンピュータは、回路基盤のロット毎の
欠陥の記録の他に統計を目的として２種類の計算を行な
う。２種類の計算とは、「優良品」と「不良品」のそれ
ぞれの延数を作成する。移動テーブルが一度挿入取出位
置に戻って、回路基盤が取出されると（ステップS1
3）、検査装置は別の検査サイクルを開始する準備が整
う。 第３図に関して、イメージングコンピュータが制御装
置コンピュータに移動テーブルを第１視野位置へ移動さ
せるように指示し、しかもそれ以外の視野位置への移動
はないと判断した場合（Q2）、Ｘ線源ドアが開いて平均
化されたフレームイメージが得られ、このイメージがフ
レームバッファ１に格納される（ステップS14）。平均
化されたフレームイメージデータのフレームバッファ１
への格納が完了すると（ステップS14）、Ｘ線源ドアが
閉じられ、移動テーブルが挿入取出位置へ移動して（ス
テップS15）回路基板が取出される（ステップS16）。同
時に、平均化されたフレームイメージ（ステップS10及
びS14から）がフレームバッファ３へ転送されて（ステ
ップS17）、平均化されたフレームイメージデータの測
定が行なわれる（ステップS18）。測定が終了すると、
イメージングコンピュータは視野内の測定値総てを解析
して欠陥を検出する（ステップS19）。欠陥の解析結果
は制御装置コンピュータに転送されて、適切な報告書の
作成及び操作者への現状の表示が行なわれる（ステップ
S20）。報告書が作成され、回路基盤が移動テーブルか
ら取出されると、検査サイクルは完了する。 検査リストは検査される回路基盤の種類に対応してい
る。検査リストは操作人がコンピュータの指示に従って
検査パラメータを入力することによって作成することも
できれば、コンピュータ支援設計（CAD）システムから
検査データを取込んでコンピュータにより自動的に作成
することもできる。検査される回路基盤の種類毎の検査
リストは、制御装置コンピュータに貯えられている対応
視野位置の座標リストと共にイメージングコンピュータ
内の格納手段に格納される。 第４図は最も好ましい検出リストのフローチャートで
ある。検査リストは単一の視野か一連の視野で構成され
ており、第４図に示したように、視野番号１からＭを備
えている。各視野番号はイメージデータを収集して解析
するための検査指示データを有している。視野番号は整
数であり、視野サブツリーを表示している。視野サブツ
リーは移動テーブルの軸の値を有している。軸の値はｘ
軸、ｙ軸、視野又はズーム軸、傾斜及び回転座標で構成
されている。視野サブツリーは視野番号の重要なサブリ
ストとして構造化されている。 視野サブツリーでは、ｘ視野中央は移動テーブルがｘ
軸のホーム又はゼロ位置からどれだけずれているかを示
す。選択されたｘ座標は視野の中央に配置される。ｙ視
野中央は移動テーブルがｙ軸のホーム又はゼロ位置から
どれだけずれているかを表示する。選択されたｙ座標は
視野の中央に配置される。 視野は、イメージディスプレイモニタに表示される視
野又はズーム軸に垂直な平面の水平方向の長さで、モニ
タ画面の左端から右端まで測定される。 傾斜値は、水平面に対して０から45度の範囲で1/10度
ずつ測定される絶対値の傾斜角である。回転座標は、初
期値０度から０ないし360度の範囲で1/10度ずつ回転す
る絶対値の回転角度である。 視野インデックスは特別の視野値に割当てられた整数
である。視野インデックスは検査のための視野に基づい
てパラメータを選択する際に用いられる。傾斜インデッ
クスは特別の傾斜値に割当てられた整数で、検査のため
の傾斜に基づいてパラメータを選択する際に用いられ
る。 利得及びオフセット値は収集する視野の最も良いイメ
ージを得るために用いられる。利得によりビデオカメラ
がイメージディスプレイモニタに表示するコントラスト
が決まる。利得を増加させると、イメージは明るくな
る。利得を減少させると、イメージは暗くなる。オフセ
ットはビデオカメラがイメージディスプレイモニタに表
示する明るさの量である。オフセットが増加すると、イ
メージが暗くなり、オフセットが減少するとイメージが
明るくなる。 各視野には一連の接続箇所番号１からＮが付けられて
いる。各接続箇所には番号を明示するために整数が付さ
れている。接続箇所番号は、ピンに関する情報を有する
検査リストに関連したピンファイルのインデックスであ
る。実際の接続箇所は、底部パッド、胴体、頂部パッド
で構成されており、ピンが両パッド及び胴体の中央を貫
通している。しかしながら、検査リストの中の接続箇所
は単に検査対象領域であり、ろう接部、コンデンサ、基
準化位置、装置、又は回路基盤上のその他の領域であ
る。 視界内の各接続箇所番号には、接続箇所に関する情報
を有する接続箇所サブツリーが含まれている。接続箇所
に関する情報には、接続型、装置名、ピン番号、ｘ及び
ｙスクリーン位置、測定アルゴリズム、接続箇所の定
位、及び訂正係数が含まれている。 接続型は、接続箇所の分類を示す整数としてサブリス
トに挙げられている。この情報は、パッドサイズなど接
続箇所の特徴に基づいて検査パラメータを選択する際に
用いられる。装置名は、電子部品の種類を示すもので、
製造者のイニシャルを用いて記されている。ピン番号は
装置のピンの順番に割当てられた整数である。装置名及
びピン番号は、欠陥が検出された時に、制御装置コンピ
ュータが部品名及びピン番号を欠陥票に印字する際に有
用な情報である。 Ｘスクリーン位置は、カーソルが元の位置であるイメ
ージディスプレイモニタの上部左端の角から水平方向に
移動することによって規定される。この位置は、イメー
ジモニタの左から右へ横切って配置された０から511個
の画素によって測定される。ｙスクリーン位置は、カー
ソルが元の位置であるイメージディスプレイモニタの上
部左端の角から垂直方向に移動することによって規定さ
れる。この位置は、イメージディスプレイモニタの垂直
方向に配置された０から479個の画素で測定される。 接続箇所の定位は、イメージモニタに対するピンの方
向を示すもので整数で表示される。この整数は、接続箇
所の定位に従って検査パラメータを選択する際に用いら
れる。例えば、モニタ上で３時の位置に整数１が割当て
られ、90度回転した位置に相当する６時の位置には整数
２が割当てられる。時計回りに表示する記入方法によ
り、180度の回転位置に相当する９時の位置には整数３
が割当てられ、270度回転した位置に相当する12時の位
置には整数４が割当てられる。 接続サブリストに関して最も重要なのは、各接続番号
に関連する測定アルゴリズムである。イメージの測定及
び欠陥の解析に用いられるアルゴリズムのライブラリ
（後述する）から特定のアルゴリズムが整数によって指
定される。欠陥の解析結果はイメージ中に見つかった欠
陥の表示に用いられる。この目的のために、アルゴリズ
ムには番号が付される。接続番号１にはアルゴリズム番
号としてxi乃至xjが付される。訂正係数は、「局部の接
続効果」情報をアルゴリズムに代入する整数値として示
されている。訂正係数によりアルゴリズムを接続箇所毎
に調整することができる。例えば、アルゴリズムには構
造が接続箇所の視界を遮っていることを通知するために
用いられる。 欠陥の判定に用いられるアルゴリズムに関して、イメ
ージングコンピュータは、検査装置によって自動的に測
定されたパラメータが良い特徴を示しているか、悪い特
徴を示しているかを判定する一連の規則を有する「規則
に基づく」方法を利用している。規則には、許容できる
ろう接部と欠陥のあるろう接部とがどのようなものであ
るかが規定されている。接続の種類毎に、様々なろう接
特徴を示す一組のパラメータ又は閾値が規定されてい
る。これらのパラメータは使用者が直ぐに変更できるも
のであるが、パラメータの変更はしばしば行なう必要は
ない。ろう接部の厚さ、密度、及び形状は、測定アルゴ
リズムを使用し、測定結果を所定の基準と比較すること
によって判定される。測定アルゴリズム及び解析アルゴ
リズムを用いて、標準電子部品パッケージ及び形状のた
めの検査処理のライブラリが簡単に作成される。ある部
品は特定の測定及び比較アルゴリズムを必要とするかも
知れないが、他の部品では特定の測定及び比較アルゴリ
ズムは不要であるかも知れない。ある部品パッケージで
は、ろう接に関する公知の欠陥を受け易いので、アルゴ
リズムを直ぐに選択して検査リストに記載する必要があ
るかも知れない。 第５図には回路基盤の３種類の欠陥が示されている。
第5a図は、ピンとグリッドの列の下のスルーホール部の
ろう接が不十分な状態を示している。第5a図には胴体ろ
う接部92、94、96、98、100、102及び104が示されてい
る。この欠陥状態では、胴体ろう接部104に例示されて
いるように、胴体ろう接部に空洞が存在している。最も
優れたイメージを提供し、この欠陥を認識するための設
定条件は、移動テーブルを大きく傾斜させることであ
る。グレーレベルの最少及び最大のグレースケールの値
に関する測定アルゴリズムにおいて、画素集団２以上が
測定される。胴体部の平均グレーレベルが算出されステ
ップウェッジのグレーレベルに対して標準化される。最
少グレーレベルと最大グレーレベルとの間の相違が検査
装置にプログラムされている所定の閾値より大きいか、
平均グレーレベルが第２の閾値を超えている場合は、欠
陥がある。理論上は、胴体部に関する最少グレーレベル
値と最大グレーレベル値との間に大きな相違がある場合
は、空隙か風穴がある。平均値のみが高い場合は、ろう
接剤の全体的不足、多くの空隙、風穴があること、又は
全くろう接剤のないことを示す。 第5b図には表面取付け部品（SMD）間に、ろう接剤に
より形成された不慮の導電性通路である橋絡が示されて
いる。移動テーブルは、SMD間にろう接剤による橋絡が
ないかどうかを調べるために、傾斜角のない１インチ視
野に設定される。この欠陥は第5b図に示されている。第
5b図にはパッド110、112及び114が示されているが、こ
れらのうち、パッド110と112との間にはろう接剤による
橋絡116がある。橋絡を検出するための方法としては、
傾斜角のない１インチの視野を設定することが典型であ
る。欠陥が存在するか否かを確めるに２種類の方法が用
いられる。ろう接部の質点が与えられていれば、ろう接
部間の標準的濃度（Ａ）が閾値より大きければ橋絡が存
在する。第２は、ろう接部間にエッジが存在していない
かどうかを調べることで、エッジがあれば橋絡が存在し
ている。 第5c図はＪ字形状のリード線を有する表面取付け部品
（SMD）が示されている。同図中ピン又はリード線120及
び122はそれぞれろう接用パッド124及び126からずれて
いて適切に配置されていない。リード線120及び122が正
しく配置されている場合、画面では両リード線はそれぞ
れパッド124及び126と重なって表示されるので、リード
線とパッドが離隔して表示されることはない。この欠陥
状態では、部品は歪んで表示されるので、リード線がパ
ッドの中央に位置していないことが分る。この欠陥を検
出するためのアルゴリズムは、ピンの重心と測定された
パッドの重心を用いる。ピンとパッドのずれが重心とし
て測定される（Ａ）。次に、ピンの列全体のずれが測定
される（Ｂ）。次に、一列のピンの中でずれているピン
の数が測定される（Ｃ）。（Ａ）が第１の閾値より大き
い場合は、ピンがずれている。（Ｂ）が第２の閾値より
大きいか、（Ｃ）が第３の閾値より大きい場合は、部品
がずれている。 スルーホールろう接部のろう接剤による橋絡は典型的
には、ろう接部間の不慮の導電性路を形成するろう接剤
により規定されるが、これは橋絡による欠陥と見なされ
る。スパイク状又はつらら状のろう接剤（図示せず）は
パッドを越えて伸びるろう接剤の非導電性通路である。
この欠陥はパッドの頂部や底部又はリード線の周囲に生
じるが、必ずパッドを越えて飛出している。ろう接剤に
よる橋絡やスパイク状又はつらら状のろう接剤を検出す
るには、公知の装置の障害を除いて、接続パッドの周囲
の画素データの円形状プロフィールが収集される。この
データは中間フィルタによりフィルタされる。プロフィ
ールに沿った差別分が規則に基づく閾値よりも変化して
いる場合は、欠陥が存在する。 特定の種類の欠陥を判定する場合は、接続部（Ja）の
平均グレーレベルが計算される。プロフィールの位置か
らの欠陥の角度が次に計算される。これは、接続パッド
から発見された角度で最低のグレーレベルの通路に沿っ
て、グレーレベルが閾値を越えるか、所定の距離を経過
するまで外方に走査することによって達成される。通路
の長さは欠陥の長さ（D1）として記録される。アルゴリ
ズムは次に通路の終端に集中する欠陥の平均グレーレベ
ル（Da）を接続部の平均（Ja）の計算に用いたものと同
一の面寸法を用いて計算する。通路上で最低グレーレベ
ルを示す点から、アルゴリズムはプラスマイナス90度走
査して、接続部の中心から弧を形成し、グレーレベルが
閾値を越えるか、所定の距離を経過するまで最低グレー
レベルの通路に従う。通路の総計は欠陥の幅（Dw）とし
て記録される。欠陥の長さ（D1）が閾値より大きく、欠
陥の平均グレーレベルマイナス接続部の平均グレーレベ
ル（Da−Ja）が閾値より低い場合は、欠陥は橋絡であ
る。その他の場合、欠陥の長さ（D1）が最少の閾値より
大きく、欠陥の幅（Dw）が最少の閾値より大きい場合
は、欠陥はスパイ状か、つらら状のろう接剤である。橋
絡、スパイク状やつらら状のろう接剤はパッドの端から
突出する突起のように見えるので、橋絡は長さが回路基
板上のピン間の距離と同じくらいで、端部のグレーレベ
ルが接続部のグレーレベルと類似した突起として表現さ
れる。上記以外の突起は長さ及び幅が最少の基準を満た
している限りスパイク状やつらら状のろう接剤部と見な
される。 ろう接球欠陥は典型的に球形で現われ、これは回路基
盤上のどこにでも発生する。疑わしいろう接球が上述の
アルゴリウムによって見出されるという仮定の下に、長
い方の軸及び短い方の軸の長さを得るために、ろう付け
の第0,第１及び第２モーメントが計算される。若し、長
い方の軸と短い方の軸の比が1.0の公差内であるなら
ば、ろう付けはほぼ対称形であると見なされる。次に、
直径（Ｄ）が長い方の軸と短い方の軸の平均であると仮
定して、公式π（D/2）２を使用して対象の球形面積が
計算される。第０モーメントに対するこの面積の比は、
球面（spherocity）（Ｓ）を得るのに使用される。若
し、その球状が1.0の公差内であるならば、目標はろう
接球と見なされる。この種の欠陥を検出するための装備
は典型的に、少しも傾いていない広い視野を必要とす
る。 典型的なろう接続に於いて発生し得る別の欠陥は、水
平に取付けられた部品の応力開放曲げにろう接剤が伸び
る曲げ半径中の余剰ろう接剤である。この欠陥は、曲げ
半径の全ての軸方向リードに生じてしまう。移動テーブ
ルの装備要求は典型的に、１インチ（2.45cm）の視野
か、そうでなければ回転しない30度あるいはそれ以上の
傾斜角度を必要とする。この測定及び比較アルゴリズム
の背後にある理論は、曲げ半径中のろう接剤が曲げ半径
の後側にもまた現れるだろうということである。このよ
うな欠陥は、リードの後でのろう接剤の塊として述べら
れることができ、これはリードの曲げ角度と変化として
現れる。部品のボディの方に曲げる代わりに、ろう接剤
の塊は僅かによそへ曲げさせる。上記アルゴリズムに於
いては、その曲げを見出すように、部品のボディからよ
そへのリード外側エッジの探索が導かれる。次に、リー
ドの角度が記録される。この角度は曲げを越して投影さ
れ、イメージが、リードが存在するであろう領域のろう
付けのためにサンプリングされる。若し、投影された角
度でろう付けが見出されるならば、欠陥が存在すること
になる。 別の欠陥は、部品のリードが曲げられ、よってリード
がホールに入らない、即ち完全なリード抜けのような、
曲がったリードあるいはリード抜けが発生するというこ
とである。このアルゴリズムは、基板の挿入側上のスル
ーホール部品の検査に使用される。典型的な移動テーブ
ル装備要求は、傾斜のない広い視野である。この欠陥の
ための挿入に於ける理論は、ろう接剤よりも低い密度を
有するリードが、ろう接剤胴体の標準偏差を増加すると
いうことである。上記欠陥の測定に於いては、ろう接剤
胴体の標準偏差が計算され、若しその標準偏差が閾値以
下であるならば、欠陥の存在が決定される。 曲がったリードとして知られる表面取付け欠陥は、リ
ードがそのデバイスの平面内の片側にまで曲げられた時
に発生する。この欠陥の測定に於いては、１インチの視
野が傾斜角度なしに必要とされる。測定アルゴリズム
は、ピンとパッドの重心を計算することによって成し遂
げられる。ピンとパッドの重心のずれ（Ａ）が、次に測
定される。次に、ピンの行に関する平均ずれ（Ｂ）が計
算される。ここで若し、ピンとパッドの重心のずれ
（Ａ）から減じられたピンの行に関する平均ずれ（Ｂ）
の絶対値が閾値よりも大きいならば、即ちABS（Ａ−
Ｂ）＞閾値（|A−B|＞閾値）ならば、リードが曲がって
いることになる。 冷却パッド欠陥は典型的に、低品質の接続を概述する
慣用句である「冷却ろう接続」である。この欠陥は、非
湿潤，空隙，ひび割れ、あるいは異常なろう付け分布の
ような状態を示す。この欠陥は、回路基板の上側又は下
側上のスルーホールデバイスで発生する。移動テーブル
装備は、上方パッドと下方パッドとを交換するのに十分
な傾斜を有する最小限の視野を必要とする。測定アルゴ
リズムは、パッド検査のために所定のパッド中心と２つ
の限定角度とを利用する。接続部の半径方向対称要因
は、２つの軸（Ａ及びＢ）に沿った標準偏差を、MAX
（A,B）＝Ｃのように計算することによって計算され
る。 リード欠陥に関する非湿潤は、リードにろう接剤を完
全にくっつけ損うということであり、この場合は通常、
ろう接剤はリードから僅かに離れている。この欠陥は典
型的に、スルーホール部品のリードの上側及び下側に発
生する。移動テーブル装備は典型的に、リードの全周囲
を検査するために必要な多回転観察と共に、30度又はそ
れ以上の傾斜角度を有する小さな視野を必要とする。非
湿潤は典型的に、リードの回りに黒っぽいかさのように
現れ、これはろう接剤のより高い密度を示す。フィレッ
トの回りに一様に流れる代わりに、ろう接剤はより高い
及びより低い密度の部分に集まる。非湿潤が発生したか
どうかを測定するために、胴体平均グレーレベル（Ba）
が計算される。この平均グレーレベルは、胴体から部品
に向かってリードをスキャンする時に、３つの位置で記
録される。３回のスキャンのそれぞれの間、白から黒へ
の転移のグレーレベルに於いて最大の差の位置が記録さ
れる。次に、グレーレベルの大きな差の３つの点によっ
て定義される弧の平均グレーレベルが、値（Aa）として
計算される。若しAa−Ba＜閾値ならば、非湿潤欠陥が存
在することになる。 パッド上の非湿潤は、パッド上のろう付けの周囲で発
生するぎざぎざのエッジを特徴とする欠陥である。この
種の欠陥のイメージングに於いては、30度又はそれ以上
の傾斜角度を有する小さな視野及び多回転観察が、パッ
ドを検査するために必要とされる。非湿潤は、胴体の回
りに白いかさとして現れ、これはより低いろう接剤密度
を示す。フィレットの回りに一様に流れる代わりに、ろ
う接剤は胴体から離され、それによって間隙が残る。こ
の間隙は、胴体の回りに白いかさを生成するように密度
を低くする。この欠陥の測定に於いては、胴体平均グレ
ーレベル（Ba）が計算される。この胴体は、記録された
平均グレーレベルを有する３つの位置でパッドエッジに
向かってスキャンされる。この３回のスキャンのそれぞ
れの間、黒から白への転移のグレーレベルの最大の差の
位置が記録される。記録されたグレーレベルの最大の差
の位置によって定義される弧の平均グレーレベルが、値
（Aa）として計算される。若しAa−Ba＞閾値ならば、パ
ッド上に非湿潤が存在することになる。 下側リード上の余剰ろう付けは、回路基板の下側上の
リードの端を覆うろう接剤を特徴とし、これは典型的
に、回路基板の下側パッド領域で発生する。この種の欠
陥のためのイメージングは典型的に、30度又はそれ以上
の傾斜角度と共に、１インチ又はそれ以下の視野を必要
とする。この種の欠陥の測定に除いては、［最も明るい
グレーレベル］−［胴体グレーレベル］が大きい時に
は、リードの先端が曲げられている。これは、ピンがろ
う接剤で覆われているか、あるいはリードが折曲げられ
ていないということを意味することができる。パッドグ
レーレベルと胴体グレーレベルとの間の差のテストは、
ろう接剤がリード先端を覆うかどうかを示すだろう。ろ
う接剤がリード先端を覆う時、それは通常よりも多くパ
ッドも覆う。この通常のろう付けよりも多くパッドを覆
うことは、胴体とパッドとの間のグレーレベルの差を少
なくする。測定の実行に於いては、胴体の中心から下側
のパッドの端へのグレーレベルは、記録される最も明る
いグレーレベルの平均（G1）でサンプリングされる。胴
体中心での平均グレーレベル（Ba）と下側パッドグレー
レベルの平均（Pa）とが記録される。若し、最も明るい
平均グレーレベル（G1）から減ぜられた下側パッドグレ
ーレベル（Pa）の平均、即ちG1−Paが閾値よりも小さ
く、且つ下側パッドの平均グレーレベル（Pa）から減ぜ
られた下側中心の平均グレーレベル（Ba）、即ちPa−Ba
が閾値よりも小さいならば、欠陥が存在することにな
る。 リードの上の余剰ろう付けは、上側フィレット上のリ
ード表面上にろう付けを特徴とする。この欠陥は典型的
に、デュアルインラインパッケージ，シングルインライ
ンパッケージ及びスルーホールデバイスのろう付けに於
いて発生する。この種の測定のためのイメージング設備
要求は典型的に、30〜45度の傾斜角度を有する１インチ
の視野である。イメージデータの測定は、胴体の平均グ
レーレベル（Ba）が計算される胴体の所定の中心点を利
用する。リード上のデータは、ニーとパッドとの間で、
以下のものが計算されて求められる。即ち、行の最大標
準偏差（Rs），列の最大標準偏差（Cs），及び２あるい
はそれ以上の母集団の最大グレーレベル（M1）。若し、
行の最大標準偏差（Rs）あるいは列の最大標準偏差
（Cs）が閾値よりも大きいならば、小さなろう接剤小滴
がリード上に存在する。若し、最大グレーレベル（M1）
から減ぜられた胴体の平均グレーレベル（Ba）が閾値よ
りも小さい、即ち（M1−Ba）＜閾値ならば、リードはろ
う接剤で覆われていることになる。 ろう接剤がパッドのエッジを越えて伸びて、ろう付け
欠陥と見なされる時に、パッド上の余剰ろう付けが発生
する。この欠陥は、個々のあるいは対にされた上側及び
下側パッドに発生する。この欠陥のためのイメージの測
定に於いては、適当な接続中心位置が与えられる。若
し、パッドの測定された直径が閾値よりも大きいなら
ば、欠陥が存在することになる。 不十分なリード間隔は、曲がったリードが他のリード
に向かって突出し、よって２本のリード間の間隔が所定
の間隔よりも小さくなるように時に発生する。この欠陥
は、スルーホール部品の下側でのみ発生する。典型的な
イメージ設備は、傾斜のない広い視野を必要とする。理
論上は、リードの端から何らかの他の対象までの距離
は、傾斜のない位置から定義されることができる。実際
の間隔は、測定されない深さのためにより大きい可能性
があるとはいえ、リードは例え曲がっても、測定された
間隔内であることの可能性を有している。ろう接続の測
定の実行に於いては、接続パッドの回りの円形形状の画
素データが集められて、どのような既知のデバイス干渉
をも除外する。データは、中間値フィルタを使用してフ
ィルタリングされる。上記形状に沿った差が閾値レベル
よりも大きく変化するならば、潜在的な欠陥が存在す
る。この潜在的な欠陥のために、上記形状の位置から欠
陥の角度が計算される。グレーレベルが閾値以上に上が
るまで、即ち所定の距離がカバーされるまで、最低のグ
レーレベルの通路を辿るように、見出された角度で接続
パッドから表面上をスキャンすることによって測定が続
けられる。次に、所定の間隔に等しい距離のために、エ
ンドアウトから、一直線に、両側にスキャンし続けるこ
とによって、測定が行われる。若し、第２のリードとの
コンタクトが見出されるならば、不十分な間隔が存在す
ることになる。 表面取付けデバイスに於いては、ピンとパッドとの間
のろう接剤量が不十分である時に、欠陥が発生すること
があるう。これは典型的に、傾斜のない１インチの視野
を必要とする。イメージの測定に於いては、接続上の窓
の平均グレーレベルが計算される隣接の接続中心位置が
与えられる。若し、平均グレーレベルが閾値よりも小さ
いならば、接続で不十分なろう付けがあることになる。 全てのスルーホール部品に於いては、胴体へのろう接
剤の落下が所定の量よりも多い時に、上側又は下側フィ
レットに不十分なろう付けが発生する。典型的にこの測
定は、大きな傾斜を有する胴体寸法に依存する視野を必
要とする。若し、通常の量のろう接剤がパッド上に存在
するならば、胴体への落下は許容できる。落下は、ろう
接剤が最大許容可能落下位置にあるかどうかをテストす
ることによって測定される。若し、ろう接剤が胴体の一
方の側から他方に伸びていないならば、これは上記点を
越えて落下が伸び、接続が不完全であることになる。イ
メージの測定に於いては、パッドの平均グレーレベルが
計算され、記録される。若し、この計算が通常、あるい
は通常の量のろう接剤よりも多いことを示すならば、欠
陥はないことになる。しかしながら、そうでない場合に
は、胴体とパッドとが接触する位置が計算され、記録さ
れる。落下が許容できなくなる点で、胴体のろう付けの
幅は、グレーレベルを利用することによって測定され
る。若し、その幅が胴体寸法よりも小さいならば、欠陥
が存在することになる。 ピンが、パッド領域から持上げられ、ピンとパッドの
間に結合がない時に、持上がりピン欠陥が存在する。し
かしながら、ピンとパッドの上には、なおろう付けがあ
ることができる。この欠陥は典型的に、表面搭載デバイ
ス及びフラットパック部品上に発生する。イメージ測定
は典型的に、傾斜のない１インチの視野を必要とする。
測定に於いては、接続の行の中心位置が与えられる。平
均グレーレベル及び種々の閾値のための黒カウントを計
算するように、それぞれのピン及びパッド領域に関して
点検窓が配置されている。次に、欠陥が存在するかどう
かを決定するために、結果が閾値と比較される。 部品が回路基板に誤って挿入された時、スルーホール
部品の逆方向挿入が発生する。この欠陥は典型的に、イ
メージ測定を成し遂げるために、傾斜のない広い視野を
必要とする。理論上、部品の内部／外部構造が十分に変
化し、よって逆方向に向けられた時、正しく向けられた
時よりもイメージに非常に差がある。イメージの測定の
実行に於いては、部品の部分の平均グレーレベルが計算
され、ステップウェッジに正規化される。若し、［正し
く並べた部品に対応する平均］−［期待平均］が公差限
界内でないならば、欠陥が存在することになる。 部品抜けは、部品が回路基板に取付けられていない時
に生ずる他の典型的な欠陥である。この測定は典型的
に、傾斜のない広い視野を使用する。部品の密度は、基
板上の期待位置で平均グレーレベルを減ずる。低いＸ線
密度を有するデバイスのために、勾配がより強い特徴を
生ずることができる。測定に於いては、部品期待位置及
び期待サイズが与えられる。背景からの信号とは非常に
異なっている部品の部分の平均グレーレベルが計算され
る。この信号は、ステップウェッジ及び／又は局部背景
を用いて正規化される。若し、［平均］−［期待平均］
が所定の公差以内でないならば、欠陥が存在することに
なる。低密度部品のためには、さらに別のテストが必要
とされる。このテストでは、ろう接続が配置される期待
部品エッジを横切る最大勾配を測定することが必要であ
る。若し、この値が閾値よりも小さいならば、欠陥が存
在することになる。 開いている領域に於ける跳ねは、無定形ろう接剤小滴
がランダムな位置で回路基板にくっつく時に発生する典
型的な欠陥である。この欠陥は、回路基板上の全ての開
いている領域に発生することができる。この種の欠陥の
ためのイメージの測定は、傾斜のない広い視野を必要と
する。イメージの測定に於いては、テスト帯の平均グレ
ーレベル（Ａ）及び標準偏差グレーレベル（Sd）が計算
される。平均グレーレベルは、較正データ（Na）を用い
て正規化される。若し、較正データ（Na）から減ぜられ
た期待平均（Ab）、即ちNa−Abが閾値よりも大きいなら
ば、あるいは測定された標準偏差（Sd）から減ぜられた
期待標準偏差（Sde）、即ちSd−Sdeが閾値よりも大きい
ならば、欠陥が存在することになる。 気泡又は空隙は、全てのスルーホール部品ろう接続に
発生することができる上側あるいは下側フィレット上の
空洞として典型的に定義される。イメージ測定は典型的
に、大きな傾斜角度を有する胴体寸法に依存する視野を
必要とする。パッドの全ての領域をカバーするために、
このテストは、異なった回転多観察を必要とする。空隙
及び気泡は典型的に、フィレットイメージに於いて低密
度グレーレベルの小さな領域を発生する。イメージの測
定に於いては、フィレットの、２あるいはそれ以上の母
集団の、最大及び最小グレーレベルが計算される。若
し、最小グレーレベルと最大グレーレベルとの間の差が
閾値よりも小さいならば、欠陥はないことになる。しか
しながら、これら２つのグレーレベルの差が閾値を越え
るならば、潜在的な欠陥の領域が再検査される。潜在的
な欠陥の領域は、最小グレーレベル以上に定義されたレ
ベルにセットされたグレーレベル閾値で黒カウントを使
用することによって測定される。若し、この領域が空隙
／気泡のための閾値よりも小さいならば、欠陥が存在す
ることになる。 ［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、回路基盤上のろう接
部の構造的特徴を測定するための新規で改善された全自
動リアルタイムＸ線撮影ろう接状態検査装置およびその
方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の回路基板のろう接状態の自動検査装置
に基づくＸ線検査装置の斜視図、第２図は第１図の装置
の主要部のブロック図、第３図は第１図及び第２図の装
置の動作のフローチャート、第４図は検査リストプログ
ラムのブロック図、そして第５図はろう付けの欠陥部を
示す図である。 10……自動Ｘ線検査装置、12……制御装置、14……イメ
ージング装置、16……制御装置コンピュータ、18……多
軸位置決め装置、20……安全装置、22……カメラ装置、
24……Ｘ線装置、26……イメージ処理欠陥認識装置。
に基づくＸ線検査装置の斜視図、第２図は第１図の装置
の主要部のブロック図、第３図は第１図及び第２図の装
置の動作のフローチャート、第４図は検査リストプログ
ラムのブロック図、そして第５図はろう付けの欠陥部を
示す図である。 10……自動Ｘ線検査装置、12……制御装置、14……イメ
ージング装置、16……制御装置コンピュータ、18……多
軸位置決め装置、20……安全装置、22……カメラ装置、
24……Ｘ線装置、26……イメージ処理欠陥認識装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジュアン・アモロソ・ジュニア
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92117，サン・デイエゴ、ナンバー
212，バルボア・アームス・ドライブ
5252
(72)発明者 ポール・アックスフォード
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92037，ラ・ジョラ、デイー・ビラ・
ラ・ジョラ・ロード 8545
(72)発明者 フィリップ・エイチ・ボウルス
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92024，エンシニタス、パシフィック・
ランチ・ドライブ 1643
(72)発明者 マイク・ジューア
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92014，デル・マー、ボキタ・ドライブ
13624
(72)発明者 バン・ヌガイアン
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92126，サン・デイエゴ、ダーシー・ロ
ード 7765
(72)発明者 チャールス・プレスキット
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92037，ラ・ジョラ、ラ・ジョラ・シー
ニック・ドライブ 8705
(72)発明者 エド・ロス
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92026，エスコンデイド、イーグル・ロ
ック・レーン 1329
(72)発明者 ドウグ・トンプソン
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92111，サン・デイエゴ、エムテイー・
アッシュムン・ドライブ 4877
(72)発明者 ポール・ターナー
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
92123，サン・デイエゴ、ラフィン・ロ
ード 3350
(56)参考文献 特開 昭54−143290（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−27479（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−98342（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．ろう接部分に配置されて電気的に接続された成分を
有する回路基板の選択された部分の構造的特性を測定す
る装置であって、 Ｘ線ビームを供給するＸ線手段（66）と、 上記Ｘ線ビーム内にろう接部で結合された成分を有する
回路基板を受けて選択的に位置決めする多軸位置決め手
段（18、30、32、34、36、38、44）（S1、S2、S5a、S7
a、S13、S15、S16）と、 上記回路基板を介して透過される上記Ｘ線ビームからＸ
線を検出して、その電子イメージを提供するイメージ手
段（22、54、60、62、64）と、 上記電子イメージをグレースケールコードイメージに変
換する処理手段（72）と、 上記多軸位置決め手段に指示信号を発生し、１つ以上の
異なるグレーレベル、平均グレーレベル、標準化された
グレーレベル及びグレーレベルの標準偏差に基づく所定
の測定アルゴリズムのライブラリ及びそれに対応する所
定の測定パラメータを記憶し、上記グレースケールコー
ドイメージを受信し（S4、S5b、S7a、S8、S9a、S14、S1
7）、上記回路基板の上記選択した部分の各々の所定の
補正係数により僅かでも変化された上記回路基板の構造
的特性を確定するために対応する上記選択された測定ア
ルゴリズム、所定の測定アルゴリズムのライブラリから
測定アルゴリズムを選択することによって上記グレース
ケールコードイメージを分析し、各々選択された測定ア
ルゴリズムに基づいた上記グレースケールコードイメー
ジの所定の計算分析を実行し、実行された各々所定の計
算分析用にその結果得られる分析値を供給し（S7b、S1
0、S11、S18、S19）、各々対応する測定パラメータより
各々得られる分析値を比較して、対応する所定の測定パ
ラメータから得られる各分析値の偏差に対応する出力を
提供する（S12、S20）計算手段（74）と を具備する回路基板のろう接状態の自動検査装置。 ２．上記Ｘ線ビームのＸ線のエネルギースペクトルを制
限するフィルタ手段を更に備えることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の回路基板のろう接状態の自動検
査装置。 ３．上記イメージ手段は固体検出器から成ることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の回路基板のろう接状
態の自動検査装置。 ４．上記イメージ手段は、 回路基板を介して透過されるＸ線の強度に対応する光イ
メージを提供する光イメージ手段と、 上記光イメージ手段を対応する電気イメージに変換する
電子イメージ手段とから成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の回路基板のろう接状態の自動検査装
置。 ５．上記光イメージ手段は上記回路基板を介して透過さ
れるＸ線を受けるために配置されるシンチレーティング
スクリーンから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の回路基板のろう接状態の自動検査装置。 ６．上記電子イメージ手段は、 ビデオカメラと、 このビデオカメラに上記光イメージ手段から上記光イメ
ージを反射する上記ビデオカメラに隣接して取付けられ
た反射手段とから成ることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載の回路基板のろう接状態の自動検査装置。 ７．上記処理手段は高速デジタルグレースケールイメー
ジプロセッサから成ることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の回路基板のろう接状態の自動検査装置。 ８．上記多軸位置決め手段は、 所定の位置信号を供給するもので上記計算手段によって
発生される指令信号に応ずる制御手段と、 各軸の回転によって直交するx,y及びｚ軸に取付けられ
た上記回路基板を移動させる上記位置信号に応ずる移動
テーブル手段とから成ることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の回路基板のろう接状態の自動検査装置。 ９．上記Ｘ線手段は電子Ｘ線源から成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の回路基板のろう接状態の
自動検査装置。 １０．上記グレースケールコードイメージは透過される
上記Ｘ線ビームの回路基板の放射計強度を表すことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の回路基板のろう接
状態の自動検査装置。 １１．上記計算手段は更に、各々結果として得られる分
析値が上記対応する所定の測定パラメータ内であるかど
うかの出力表示を提供することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の回路基板のろう接状態の自動検査装
置。 １２．上記出力は今後構成される回路基板の制御を処理
する測定データを含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の回路基板のろう接状態の自動検査装置。 １３．上記出力は試験下で上記回路基板の品質制御のた
めの測定データを含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の回路基板のろう接状態の自動検査装置。 １４．各々選択された測定アルゴリズムは、電子的及び
機械的デバイスと、上記試験下の回路基板の電気的成分
と機械的成分のそれぞれ１つの確定した構造的特性に対
応することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回
路基板のろう接状態の自動検査装置。 １５．Ｘ線ビーム源に回路基板の最適の露出のために調
整可能な多軸位置決め手段上の回路基板を支持する工程
であって、試験されるべく上記回路基板は確定した構造
的特性を有し、上記多軸位置決め手段は上記構造的特性
の最適の露出のために調整される工程と、 上記回路基板に貫通するために十分なエネルギーを有す
るＸ線ビームに回路基板を露出する工程と、 上記回路基板を通るのに十分なエネルギーを有するＸ線
ビームに上記回路基板を露出させる工程と、 上記回路基板を介して透過されるＸ線を検出して電子イ
メージを提供する工程と、 上記電子イメージをグレースケールコードイメージに変
換する工程と、 測定アルゴリズムのライブラリを提供する工程と、 上記測定アルゴリズムに対応する所定の測定パラメータ
を提供する工程と、 上記構造的特性のそれぞれ１つに対応する測定アルゴリ
ズムを少なくとも１つ選択する工程と、 各々選択された測定アルゴリズムを使用する上記グレー
スケールコードイメージの所定の計算分析を実施する工
程と、 各計算分析に対応する結果として得られる分析値を提供
する工程と、 所定の測定パラメータの対応するアルゴリズムに対して
各々結果として得られた分析値を比較する工程と、 上記対応する所定の測定パラメータから各々結果として
得られる分析値の偏差の出力表示を提供する工程とを具
備し、 ろう接続で配置されて接続される成分を有する上記回路
基板の構造的特性を決定することを特徴とする方法。 １６．上記対応する所定の測定パラメータから各々結果
として得られる分析値の偏差に基いて試験されるべく上
記回路基板の合否の報告表示を発生する工程を更に具備
することを特徴とする特許請求の範囲第15項記載の方
法。 １７．上記出力は検査された回路基板成分の上記構造的
特性に対応する量的データを含むことを特徴とする特許
請求の範囲第15項記載の方法。 １８．上記検出工程は、 回路基板を透過するＸ線の光イメージを発生するシンチ
レーティングスクリーンを配置する工程と、 ビデオイメージング装置を使用して上記シンチレーティ
ングスクリーンによって発生された上記光イメージを視
認する工程と、 上記ビデオイメージング装置によって観察される上記光
イメージに対応する電子信号を提供する工程とを含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第15項記載の方法。 １９．上記所定の計算分析を実行する工程は、 所定の測定アルゴリズムのライブラリから少なくとも１
つの測定アルゴリズムを選択する工程と、 検出される透過されたＸ線の下の状態に基づいて少なく
とも１つの測定アルゴリズム訂正係数中とオフセットを
組み合わせる工程と、 電子的記憶手段の各々の結果として得られる分析値を記
録する工程と を更に備えることを特徴とする特許請求の範囲第15項記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US831997 | 1986-02-20 | ||
| US06/831,997 US4809308A (en) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | Method and apparatus for performing automated circuit board solder quality inspections |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62219632A JPS62219632A (ja) | 1987-09-26 |
| JP2790804B2 true JP2790804B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=25260392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62037699A Expired - Lifetime JP2790804B2 (ja) | 1986-02-20 | 1987-02-20 | 回路基板のろう接状態の自動検査装置及びその方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4809308A (ja) |
| EP (1) | EP0236001B1 (ja) |
| JP (1) | JP2790804B2 (ja) |
| KR (1) | KR870008499A (ja) |
| AT (1) | ATE66744T1 (ja) |
| DE (1) | DE3772411D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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