JPH03500580A

JPH03500580A - 電子装置のコンピュータ断層検査

Info

Publication number: JPH03500580A
Application number: JP1505851A
Authority: JP
Inventors: アーミステツド，ロバート・エイ
Original assignee: アドヴアンスト・リサーチ・アンド・アプリケーシヨンズ・コーポーレーシヨン
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1991-02-07
Also published as: US4852131A; EP0396636A4; EP0396636A1; WO1989011205A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】電子装置のコンピュータ断層検査発明の背景発明の分野本発明は全体としてプリント回路すなわち配線板の検査技術に関するものであシ、更に詳しくいえば、そのような板の上のはんだ接合部およびはんだトレースを検査するためにＸ線を用いる技術に関するものである。

従来の技術の説明半導体チップ内に形成された集積回路（ＩＣ）装置はセラミックパッケージまたはプラスチックパッケージ内に通常網められる。それらのノくツケージは、ＩＣ端子をパッケージの外部の回路への導電性トレースへ接続するために入力／出力（Ｉｌｏ）ビンを設ける。従来のパッケージピンは、プリント回路板（ＰＣＢ）またはプリント配線板（ＰＷＢ　）の穴の中に挿入するために、パッケージの側面から突出している。それらの穴の中でピンは穴の周囲の板の表面上のプリントされている導電性トレースへ最終的にはんだづけされる。しかし、最近は、従来の突出しているＩ１０ピンリードではなくて、ＰＣＢの表面上の平らな接点パッドに直接はんだづけするために、パッケージの表面と同一の高さのＩｌｏ　’） −ドを有する表面上取付は装置（ＳＭＤ）を用いる傾向がある。ＳＭＤパッケージは一層小型で、ＰＣＢの上側と下側に取付けることができるが、ＳＭＤをＰＣＢへ機械的に保持するため、およびＳＭＤをＰＣＢへ電気的に接合するためにＳＭＤのはんだ接合部（「ジヨイント」）に依存することが欠点である。ＰＣＢ上に組立てられてパッケージ宮れた１、Ｃ，装置は種々の熱応力および機械的応力に耐えねばならず、かつそれらの応力の下で機能せねばならない。電気的に満足できるはんだ接合でも機械的に満足できないことがあるから、はんだの量、はんだの形およびはんだの密度のような特性を検査する必要がある。ＳＭＤパッケージを板の上に位置させる作業と、Ｉ１０リードをトレースの接点パッドにはんだづけする作業とにおいては、パッケージを置いたシ、パッケージをそれの正しい位置から移動させてＩ１０リードをそれのトレース接点パッドに接触させることができなかったシ、他の接点パッドに橋絡したシすることがある。はんだ供給（「スクリーニング」）機構でははんだが多すぎたシ、少なすぎたシすることがちシ、あるいは板との位置合わせに失敗して接点パッドから離れてはんだを付着することがある。悪いはんだペースト、不活性フシックス、または板の汚れた表面のためにはんだがリードと接点パッドの少くとも一方に付着することが阻止されることがらシ、その代シにはんだブリッジが誤った場所に形成されたシ、芯状のはんだ、球状はんだ、厚いはんだ、薄くてはがれやすいはんだ、気泡の生じたはんだ、ひび割れのあるはんだ、異物を含んでいるはんだが付着されたシする等のことが行われる。

はんだのふるい分は作業の後で、不完全に除去されたフシックスが接合部分または隣接する部品を徐々に腐食し、故障をひき起すことがある。

回路板の穴の中にはんだづけされるＨ／ビンが突出して取付けられている従来のＩＣパッケージを、従来は光学顕微鏡で機械的な欠陥を視覚的に検査していた。

しかし、しだいに複雑かつ小型に々る大規模集積回路（ＶＬＳＩ）および超高速集積回路（ｖａｓｅ）がよシ多く（８４〜２４０本）のＩ１０リードを必要とする。

それらのＩ１０リードはパッケージの縁部に涜って比較的狭い間隔で配置せねばならない。また、多くのＳＭＤは、従来の視覚的検査技術または赤外線技術では検査できず、そのために接合部の検査が困難となる場所であるパッケージの下側に配列されるはんだ接合を必要とする多数のＩ１０リードを有する。

第１図はプリント回路（ｔたはプリント配！Ｉ）板１０の平面図を示す。このプリント回路板の上ｍｔｔにＳＭＤ１２〜１７が取付けられている。ＳＭＤパッケージ１２〜１７はそれの下側のＩ１０リードを隠している。第１図は板１０を垂直に貫通する仔由穴１９の上部も示す。

第２図は、ＳＭＤが多数取付けられている実際の板において見ることができないＩ１０リード接点パッド２０を示すために、ＳＭＤ１２〜１７を領域１２′〜１７′から除いた・第１図の板１０の平面図を示す。いわゆる「領域アレイ」パッケージ１４の下側には多数のＩｌｏ　リード（図示せず）が同心状の列になって配置されている。外側の列は内側の列を覆い隠している。

第３図は第１図と第２図の３−３線に清う多層板１０と、経由穴１９と、層の間にサンドインチ状に挾まれているトレース２２および接地面２８と、板の表面上１１の上に取付けられているＳＭＤ１２〜１４とを通る垂直横断面である。はんだ接合部２５はＰＣＢＩＯの下側２６に形成できる（図示せず）。第３図はｒｃテップすなわち「型」の下側をＳＭＤバックージ１２の内側床に保持する型取付は接合部２７も示す。型と、取付はエポキシと、リードフレームとの少くとも１つの不適切な形成または型の膨張の違いによシ型取付は接合部２７がはがれることがあシ、そのために板１０の放熱器の機能を損うことになる。

米国特許第３　、４５４　、７６２号と第３　、８８９　、１２２号および第３．９９５．１６２号に開示されているように、はんだ接合部の内部がレントゲン撮影ＣｒＸ線撮影」）されている。それらの従来技術は、検査すべきはんだ接合部または電子部品のその他の構成部分の面を垂直にＸ線を透過させる。しかし、Ｘ線の透過路中の他の構成部分とたまたま一直線上にある構成部分の映像はＸ線写真において重なシ合って、識別できない。

赤外線技術および超音波技術による装置構成部分の検査が試みられているが、陰になっているはんだ接続部２５を検査するには良く適さない。赤外線技術は見ることができない接合部は検査できず、超音波技術は三次元物体の二次元映像だけを提供するから、重ね合わさった映像を生じ、寸法または密度を正確に測定するための十分なコントラスト分解能を持たず、量的な情報を提供しない。

適切な非破壊検査（ＮＤＥ）法が無いために、よシ高いＩｌｏ　！Ｊ−ド要求を支持するための容量を持ついくつかの進歩したＩＣパッケージを検査および使用することが阻害されていた。したがって、欠陥状態の定量的な高分解能の表現を得るために、電子装置の視覚的に到達できないはんだ接合部すなわち構成部分を非破壊検査する技術に対する需要があった。

発明の概要したがって、本発明の主な目的はプリント回路す々わち配線板に対する電子装置の機械的／電気的相互接続を非破壊検査し、かつ特徴的な映像データを発生する装置と方法を得ることである。

本発明の別の目的は、装置の相互接続における起シ得る欠陥状態を識別するために、発生された映像データを自動的に分析する装置および方法を得ることである。

要約すれば、本発明の好適な実施例は、装置の相互接続部をよシ薄く輪切シ状に放射で走査でき、かつ減衰された放射を検出して、その減衰された放射から輪切シの映像をよシ高い解像力で表すデータを発生できる改良した手段を有するコンピュータ断層写真（ＣＴ）を提供するものである。検査映像データと比較して、その検査映像データを評価する基準となるモデルデータを受ける映像データ分析手段を設けることによシ、ＣＴ装置の映像データは本発明に従って自動的に分析される。

図面の簡単な説明第１図は表面取付は装置が設けられているプリント回路板の平面図、第２図は表面上にＳＭＤが取付けられておらず、はんだ接合部によ、ｐ　ＳＭＤのＩｌｏ　！ｊ　−ドヘ接続すべき板上のリードパッドを示し、かつ回路板を垂直に貫通する経由穴の上部を示す、第１図におけるよう表回路板の平面図、第３図は板の多数の層と、板を貫通する垂直経由穴と、ＳＭＤパッケージの内側のＩ１０型取付は接合部と、回路板の上面上のＳＭＤリードと導電性トレースパッドの間のいくつかのはんだ接合部とを示す、第１図と第２図の回路板の３−３ｉ！ＪＫ沿う横断面図、第４図は機械的な位置ぎめ台の上に支持されている板の上のＳＭＤのはんだ接合部を通る薄いシート状でＸ線を放射する放射源を示し、かつ扇形の弧に沼って配置されているデータ獲得検出器を示し、および走査制御モジュールを示す斜視図、第５図は検査中のプリント配線板すなわちプリント配線装置を通る平行な経路Ｒａｌ、Ｒａ２゜Ｒａ３と順次交差する個別線Ｒ＆と、検査中のプリント配線板すなわちプリント配線装置を通る平行な経路Ｒａ　１　＋　Ｒａ　２　＋　Ｒａ　３と順次交差する個別線Ｒｉとを含むものとして示されているシート状のＸ＠を放出するＸ線源の概略平面図、第６図は本発明を実現するために適当なＣＴ装置の構成のブロック図、第７図は第１図または第２図のＳＭＤ装置を輪切シにした経路に沿って減衰させられたＸ線の値から発生されたはんだ接合部密度分布のプロット、第８図は第３図の多層ＰＣＢと選択されたはんだ接合部およびトレースを通る垂直横断面ＶＳのＣＴ映像、第９図は入力映像を自動的に分析する好適な方法の流れ図、第１０図は第９図の部品を置く検査ステップを行う好適な方法の流れ図、第１１図は第９図のはんだ接合部検査ステップの流れ図、第１２図は第９図の評価ステップおよび報告ステップを行う好適な方法の流れ図である。

好適な実施例の詳しい説明本発明は第４図に示されているような、部品が取付けられているプリント回路板その他の電子装置の機械的／電気的相互接続およびはんだ接合部のような隠されている構成部分を検査する問題を、扇形５のように拡がる薄いシート状で平行なＸ線Ｒを放射する放射源モジュール３１を含み、空間分解能が非常に高い、特別に設計されたコンピュータ断層写真装置３０を用いることによシ、放射源モジュール３１は一定電位Ｘ線管発生器、アイントープ装置、または線型加速器のよう々通常の放射源３２を含む。好適な放射源３２は電圧と電流を調節でき、扇状のＸ線Ｒａ、Ｒｂ等を発生する微小焦点Ｘ線管である。しかし別の適当なＸ線源も使用できる。Ｘ線ビームは放射源アパーチャによ、り、ＳＭＤの底面とＰＣ板１００表面１１０間の間隔より薄い輪切シ厚さに平行しなけ九ばならない。輪切シの厚さは対象とするトレース１８または２２、あるいははんだ接合部２５の寸法の近くに調節することが好ましい。それらの寸法は２０〜数百ミクロンの範囲に及ぶことがある。輪切９の面内の空間分解能は、はんだ接合部２５ｔたは回路板トレース１８の幅内で３〜５個の画素を部分的に含むのに少くとも十分に高くなければならない。

検査する装置または板１０は機械的な（空間的な）位置ぎめモジュール３５内の支持台３４の上に位置させられる。シート状のＸ線がはんだ接合部２５または回路板トレース１８中の水平輪切り　（Ｈ８）または昏直輪切り　（ＶＳ）と交差するように、その位置ぎめモジュール３５は装置１０を位置させる（「つかんで、置く」）。それらの構成部分は、放射源３２を中心とする扇形＄を構成する弧内に位置させられているデータ獲得モジュール３７の放射検出器Ｄａ。

Ｄｂ等まで通るＸ線Ｒを減衰させる。放射検出器は個々の検出器素子ＤＩ（左）、・・・Ｄ　ａ　＋・・・Ｄｂ、・・・Ｄｒ（右）のアレイを含むことが好ましい。各検出器素子の幅は弧θの一部を横切る弦となって延長することによシ、扇形Ｓの部分扇形を構成する。その部分扇形の内部で個々の検出器りは放射を受ける。適当な検出器素子はシンチレーション結晶および光電子増倍器管の組合わせ、クセノン電離室、または広いダイナミックレ／ジにわたって直線性が良い高性能固体フォトダイオードに組合わされたシンチレーション結晶を含む。データ獲得モジュール３７の内部においては、各検出ＢＤａ、Ｄｂ等は、選択された時間間隔中に受ける放射のレベルを測定して、それを格納するために、前置増幅器と、オフセット補償器と、標本化回路（図示せず）とを含むそれぞれの検出器チャネルを駆動する。

第４図に示すように、放射源モジュール３１のＸ線出力と、位置ぎめモジュール３５の動きと、データ獲得モジュール３７の放射測定動作および格納動作とは全て走査制御モジュール４０のコンピュータ４１によシ制御される。走査制御モジューＡ−４０はデータ信号メモリ４９と、入力キーボードを持つオペレータコンソール４３と、ハードコヒ７’ｌＪンタ（図示せず）と、高解像カピデオ表示器４４とを含むことが好ましい。コンソール４３は線４２を介してコンピュータ４１を監視し、したがってＣＴ装置３０の全体の動作を制御する。走査制御モジュール４０は＠４５と、４６と、４７と、５９とによシ映像データ発生手段５０へも接続され、かつ線５９と７０によシ映像データ分析手段６０へも接続される。

それにつｂては後で更に説明する。

装置１０が走査されると、種々の部分扇形内のＸ線が装置を種々の角度で透過する。第５図を明確にするために、部分扇形のＸ　＠　Ｒａ　、Ｒｈをそれぞれの検出器Ｄａ、Ｄｂに入射する個々の線として示す。本発明は「移動一回転」モード（いわゆる「第２の発生」走査）ｔたは「回転一回転」モード（「第３の発生」走査）で動作させることができる。

移動一回転モジュールに従う動作においては、コンピュータ断層写真技術によシ処理するために便利である直角座標で向けられた半径方向の線に泊って減衰させられた放射を検出および測定するために、走査制御モジュール４０（第４図）は、横に並べられた１組の平行線に沿う放射減衰測定値を集める。

それらの平行線は、装置１０が与えられた検出器の部分扇形を横切って移動させられるにつれて、装置１０を通って屓次トレースされる。装置１０が引続く位置ＴＩ、Ｔ２．７３　（第５図）を通って移動させられるにつれて、Ｘ線Ｒａは平行な経路Ｒａｌ、Ｒａ２．Ｒａ３を贋次通シ、Ｘ線Ｒｂは平行な経路Ｒｂｌ　、Ｒｂ２．Ｒｂ３を順次通る。それぞれの検出器チャネルからの検出された放射の全体がまとめられて走査制御モジュール４０内のアナログ−デジタル変換器へ加えられ、デジタル化された測定データ信号がデータ信号メモリ４９（第６図）に格納される。全ての検出器によシ供給さ数の角度を一緒に表す。装置１０が扇形Ｓを完全に横切って移動させられ、測定データ信号がデータメモリ４９に格納された後で、検査中の装置１０は、扇形Ｓの面に垂直で、典型的には検査中の装置１０を通る、軸２（第４図）を中心として選択された角度、扇形の角度に等しいことが好ましい、だけ回転させられる。

わるいは、走査制御モジュール４１は空間的位置ぎめモジュール３５とデータ獲得モジュール３７を、コンピュータ断層写真技術における当業者に周知の「回転一回転」法に従って動作させることができる。

与えられた輪切シ（Ｈ８ｔたはＶＳ）に対して、検査中の装置１０が全ての希望角度θで走査されると、データメモリ４９に格納されている測定データ信号が、第６図に示すように、高速インターフェイス４７を介して映像データ発生モジュール５０へ送られもその映像データ発生モジュール５０は映像発生コンピユータ５１と、関連する周辺装置とを含む。そのｍ像発生コンピュータとしては通常のマイクロコンピュータで構成できる。周辺装置は大容量の映像データ（ＲＡＭ）メモリ５８と第２の大容量メモリ（図示せず）を含む。映像発生コンピュータ５１は、ポラン（Ｐｏｔｔｓ）およびニュートン（Ｎｅｗｔｏｎ）著「プリンシプルス・オブ拳コンピユーテッド・トモグラフィｅオブ・ザ［株］スカル・アンド拳プレイン（Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ　ｏｆ　Ｔｈｅ　５ｅｕｌｌ　ａｎｄ　Ｂｒａｉｎ）」イーディー、Ｘス、％スビー（Ｅｄｓ　Ｍｏ５ｂｙ）　、セント中ルイス（Ｓｔ、　Ｌｏｕｉｓ）　（１９８１）に述べられているように、周知のコンピュータ断層写真技術にょシ測定データ信号を処理する。映像データの発生を速めるため、以前に得たデータを処理するため、または映像発生ミニコンピユータ５１にょシ効率的に実行できるものよシ一層複雑である諸機能に従って映像データを処理するために、映像発生コンピュータ５１は希望によっては映像発生コンピュータ５１を１つまたは複数の特殊プロセッサにょシ補充される。メモリ４９から受けた測定データ信号を処理して中間ジノグラム（ｓｊｎｏｇｒａｒｎ）　を形成する。そのジノグラムはジノグラムメモリ５７に格納され、良いはんだ接合部２５と、壊れたはんだ接合部７５と、領域アレイ装置１４のはんだブリッジ７６とを通る水平輪または表面トレース１８と、垂直経由１９と、内部トレース２２と、はんだ接合部２５．７５と、接地面２８と・第３図に示すように多層板１０内のファイバーガラス板材料２９とを通る垂直輪切、すＶＳのプロット８０に対して第８図に示すように、装置１０の輪切シの面を横切る構成部分の密度分布のプ。ットを表す二次元映像データを発生するために映像発生コンピュータ５１によシ用いられる。

そのような二次元映像データは線５９を介して表示器４４へ送られ、検査中の板すなわち装置１０内の欠陥を指示するために、オペレータによシその映像を分析できる。しかし、本発明に従って、二次元密度プロット７１（第７図）ｉたは８ｏ（第８図）映像データを更に処理して欠陥の程度を自動的に定量化および評価し、板または装置の全体の合否を計シ、プロセスパラメータの起シ得る変化についての情報を取出すことができる統計データを供給する。

本発明に従って映像データを自動的に定量化し、評価するために、コンピュータ断層写真装置３０は、第６図に示すように、映像データ比較コンピュータ６１を有する映像データ分析器６０を更に含む。実際には、映像発生コンピュータ５１と映像データ比較コンピュータ６１は１つの「映像処理コンピュータ」（図示せず）で実施できる。映像データ分析器６０へはデータ源６２からは下記の項目を含めた、検査すべき部品と、相互接続部と、板と、またはその他の装置のモデルデータが初めに供給される。そのモデルデータには次のものが含まれる。

１）板の上の部品、接合部またはその他の機械的／電気的相互接続部の種類、場所および向きについての板仕様：２）モデル板パラメータ。それらのパラメータには次のものが含まれる：ａ、接合部または部品の寸法、形および特徴（５１ｇｎ１ｔｕｒｅ　）を基にした配置分類パラメータ。それは映像データ中のはんだ接合部または部品の誤配置の逸脱のいずれが、１、見失われたはんだまたは部品；２、ｉａ配装され／整列させられていないはんだまたは部品；または３、余分のけんだ：として分類されるかを決定する。

ｂ、１．はんだ密度しきい値；２、局部的なはんだ質量および全体的なはんだ質量：３、はんだ接合部の形の特徴；のモデル接合部特徴化パラメータ；Ｃ１検査されている相互接続部が所定の直交軸に活って向けられるように対応する映像を回転させ、かつ映像を所定の「正常な」場所へ移動させるために映像データを変換するための正常位置パラメータ。

３）検出された許容誤差外れ（コンプライアンス外れ）の部品または接合部の欠陥条件を重みづけして、それぞれの部品または欠陥に対する欠陥の重要性を示す欠陥の程度の変数を供給するための欠陥の程度パラメータ。欠陥変数は次のものの記録を供給するために用いられる：ａ、欠陥の出現数；ｂ、欠陥の出現の最高の厳しさ：Ｃ９欠陥の出現の厳しさの和；それら３つの欠陥記録は、全体的な板欠陥格付けを与える良さ指数における項として用いられるそれぞれの部品および接合部欠陥ベクトルを一緒に形成する。

４）全体の板が合格であるかどうかを判定するために板の欠陥の程度の格付けに適用すべき、検査されている各種の板または各種の装置に対する合格／不合格基準すなわち切捨て限度：第９図の流れ図に示すように、ステップＳ１において、映像データ分析器６０が源６２から仕様１と、パラメータ２，３と、基準４とを含んでいるモデルデータを線６３に受ける。それから、ステップＳ２に示されているように、分析器６２は訓練映像または訓練映像部分（図示せず）に対するデジタヤ化されたデータを線５９を介して受ける。次に、ステップｓ３に示されているように、映像データ比較コンピュータ６１が映像データ（第７図）内の位置合わせ基準７３．７４の場所を識別し、映像を「正常な位置」へ動かすためにどのような回転および移動を必要とするかを決定する。補間をえ多眼にし、向きが定められていない映像を再構成することを避けるために、映像データ比較コンピュータ６１は、線６５を用いて、ジノグラムをメモリ５１から受け、それを正常な向きへ回転させ、それから向けられた映像データを再構成することを映像発生コンピュータ５１に命令することが好ましい。これは検査における処理時間を典型的に短縮する。再現され、向きを定められたが、まだ移動させられていない映像データは、次に線５９を介して分析器６０へ供給されて、「正常な位置」へ直線的に移動させられる。

最初の訓練映像データが第９図のステップＳ４において最初の「モデル映像」として用いられ、データ比較コンピュータ６１がステップＳ２へ戻って次の訓練映像データに対して処理を繰返えす。ステップＳ５に全体的に示され、かつ第１０図に詳しく示されているように、引続く各訓練映像データが正常な位置へ動かされ、「部品配置検査」のために用いられる。

ステップ５Ａに示すように「差映像」データを与えるために先行するモデル映像データから各輪切り映像データが差引かれ、モデル映像データを正規化して既知の合格板または合格装置の訓練映像からのモデル映像最少自乗、絶対、および全質量偏移を最少にするために、訓練差映像データが先行するモデル映像データと平均化される。正規化されたモデル映像データはデータベースメモリ６８に格納される。

第１０図のステップ５Ｂに示すように、映像比較コンピュータ６１は、先行するモデル映像データを現在のモデル映像に正規化するために訓練差映像データを用い、ステップ５Ａを繰返えして、先行するモデル映像から訓練映像データを差引いて、更新された訓練差映像を与えることが好ましい。Ｘ線走査の間の小さい整列の狂いと変動のために、どの２組の映像データも、それが正常な位置にあったとしても、僅かに異なる。したがって、ステップ５Ｃに示すように、映像データ比較コンピュータ６１は差映像データをろ波して、小さくて重要でない不整列特徴を減少させる。

訓練装置と検査装置は正常な製作許容誤差以内で構成部品が変化することが予測される。ろ波された差映像は許容誤差外れ正の差と許容誤差外れ負の差すなわち分析される映像データにおける諸特徴とモデル映像データにおける諸特徴の間の「変位（ｅＸＣｕｒｓｉｏｎ）Ｊ　ヲ示す。ステップ５Ｄに示すように、映像比較コンピュータ６１は特徴の変位を識別および測定し、識別された部品または接合部についての配置分類パラメータに依存して、１）見失った部品またははんだ接合部：２）誤配置／誤整列された部品または接合部：または３）余分の部品または余分のはんだ接合部のいずれかを表すものとして変位を分類する。

ステップ５Ｅに示すように、訓練映像データに対して、映像比較コンピュータ６１が欠陥の厳しさ映像を所定の分類に一致させるために訓練映像を分類することを経験を通じて学習するように、配置分類パラメータは「調整される」。ステップ５Ｆにおいては、欠陥の厳しさ変数を生ずるために。分類された欠陥はそれぞれの欠陥の厳しさパラメータによシ重みづけされる。ステップ５Ｇにおいては、訓練映像のために、所定の欠陥の厳しさ変数に一致する変数を発生するために映像データ比較コンピュータ６１はデータベース６８の、欠陥の厳しさパラメータを調整する。ステップ５Ｈにおいては、部品欠陥ベクトルを形成するコンピュータ６１は部品の欠陥の厳しさ変数を用い、ステップ５工においては、映像データ比較コンピュータ６１は欠陥ベクトルをデータベースメモリ６８に格納する。

第９図のステップＳ６に全体的に示されておシ、かつ第１１図に詳しく示されている「はんだ接合部検査」ステップにおいては、はんだを充された領域を識別するために、第１１図のステップ６Ａにおいて、正常に位置させられた映像データが、モデル接合部密度しきい値パラメータと形特徴パラメータに従って処理され、部分的なモデル接合部質量パラメータと全体的なモデル接合部質量パラメータを用いてはんだ接合部特性を定量化する。訓練映像に対しては（ステップ６Ｃ）、接合部が板の仕様に適合するように接合部パラメータが調整される。次に（ステップ６Ｄ）、接合部の欠陥の厳しさ変数を供給するために接合部の欠陥の厳しさパラメータによシ非適合性（ｎｏｎｃｏｍｐｌ　１ａｎｃｅ）が重みづけされる。訓練映像に対しては（ステップ６Ｅ）、接合部の欠陥の厳しさパラメータが調整される。ステップ６Ｆにおいては、接合部の欠陥の厳しさベクトルを形成する３つの欠陥記録を更新するために、映像データ比較コンピュータ６１は接合部の欠陥の厳しさ変数を用い、ステップ６Ｇにおいては、映像データ比較コンピュータ６１は欠陥ベクトルをデータベースメモリに格納する。あるいは、第１０図の部品配置検査ステップの前に第１１図のはんだ接合部検査ステップを行うことができる。

第９図のステップＳ７に全体的に示されておシ、かつ第１２図に詳しく示されている「評価および報告」ステップにおいては、部品の欠陥ベクトルと接合部の欠陥ベクトルがステップ７Ａにおいて良さ係数関数中に組合わされて全体の板（または装置）の欠陥格付けに与える。その欠陥格付けは、ステップ７Ｂにおいて、板が：３）板を合格、不合格または修理するとのオペレータの判定に対して希望に応じてフラッグされる２のいずれであるかを指示するために合格／不合格基準に従う。

装置を修理すべきかを判定するために映像データ比較コンピュータ６１をプログラムできる。

訓練映像に対して、所定の合格、不合格またはフラツギングを指示するために合格／不合格基準が調整される。

生産ラインの障害を示す傾向を識別するために、全体的な板欠陥格付けがデータベース６８の板欠陥格付けの履歴と比較される。訓練映像に対しては、傾向識別パラメータが調整される。

正規化されたモデル板映像と、調整された部品分類パラメータおよび欠陥の厳しさパラメータと、調整された接合部特徴づけパラメータおよび調整された欠陥の厳しさパラメータと、調整された合格／不合格基準と調整された生産障害識別パラメータとを供給するため、および合格／不合格基準／修理判定についての信頼度レベルを設定するために、訓練映像がひとたび処理されると、本発明の映像データ分析器６０を有するＣＴ装置を用意して検葺映像データを自動的に分析する。

第９図のステップＳ２を繰返え丁ために戻って、検査映像データは映像データ比較コンピュータ６１へ入力され、それから、パラメータと基準を「調整する」ことを行わないことを除き、訓練映像に対するのと同様にしてステップ８３〜Ｓ８が繰返えされる。再構成された映像データ比較および表示、表示映像コントラスト／ラチチュード（すなわち、灰色調または色調）いくつかの種類の測定法、対象とする統計領域、および希望による映像部分ズームおよびパン用いられる。

以上、特定の好適な実施例について本発明を説明したが、本発明の要旨を逸脱することなしにその実施例を変更および修正できることが当業者は判るであろう。

したカニって、添附した請求の範囲は、それらのどのような、および全ての変更および修正が本発明の真の要旨および範囲に含まれるものと解すべきであることを意図するものである。

ＦＩＧ、　３ｉ！１普く内容に変更なし）浄書（内容に変更なし）ＦＩＧ−６特表千３−５００５８０（９）浄書（内容に変更なし）浄書（内容に変更なし）。

浄書、内容に変更なし）特表平３−５００５８０　（１０）浄書（内容に変更なし）検査する方法およびその装置」と補正する。

（２）請求の範囲の欄を別紙の通シ補正する。

請求の範囲１．　面に沿って翫およびその面の周囲に、放射源手段と）前記面内に含まれる弧とによシ定められて、前記放射源手段を中心とし、かつ前記放射源手段から選択された半径の所に置かれた扇形を通ってＸ線を薄いシート状で放射するために前記放射源手段を配置する過程と、前記放射源手段からのＸ線を受けるために前記弧に一致する直線アレイで前記面内にＸ線検出器を配置する過程と、前記検出器手段が動作している間に、支持回路板の上の電子部品と導体の間の機械的／電気的相互接続部が交差させられて、所定の時間間隔中に前記源手段から受けた放射のレベルを検出し、対応する測定データ信号を発生し、かつ前記測定データ信頼度を格納するように前記板を位置させる過程と、前記面に垂直な軸線を中心として前記板を選択した角度だけ回転させる過程と、前記検出器手段を動作させる前記過程と、前記測定データ信号を格納する前記過程と、前記板を回転させる前記過程とを選択された回数だけ繰返えす過程と、格納されている前記測定データ信号をコンピュータ断層写真技術にょ多処理して、前記面にょシ交差させられた前記機械的／電気的相互接続部の密度分布の映像に対応する映像データを発生する過程と、前記映像データをモデルデータと比較して、前記機械的／電気的相互接続部中の欠陥を示す欠陥データを発生する過程と、を備える支持回路板の上の電子部品と導体の間の機械的／電気的相互接続部を検査する方法。

２、　選択した面に沿って薄いシート状Ｘ線を扇形に放射する放射源手段と、支持回路板の電子部品と導体の間の機械的／電気的相互接続部を前記面と前記扇形の中に置いて前記支持回路板を位置させる空間的な位置ぎめ手段と、前記源手段から受けた放射源の検出レベルを検出し、対応する測定データ信号を発生するデータ獲得手段と、前記測定データ信号を受けてそれを格納するデータ格納手段を含み、前記源手段と、前記位置ぎめ手段と、前記データ獲得手段との動作を制御する走査制御手段と、前記データ格納手段からの測定データ信号に応答して、前記面が交差している前記機械的／電気的相互接続部の密度分布の映像に対応する映像データを発生する映像データ発生手段と、前記機械的／電気的相互接続部に対するモデルデータを格納するデータベース手段と、前記映像データを前記モデルデータと比較して前記機械的／電気的相互接続部中の欠陥を示す欠陥データを発生する映像データ比較手段とを含む映像データ分析手段と、を備える支持回路板の電子部品と導体の間の機械的／電気的相互接続部を検査する装置。

”ＪＩＥ＊＋の８４寸　２年　１１月　６日ヲ苓侵舶続出今　−一　−− 国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．面に沿って、，：びその面の周囲π、放射源手段と、前記面内に含まれる弧とにより定められて、前記放射源手段を中心とし、かつ前記放射源手段から選択された半径の所に置かれた扇形を通ってＸ線を薄いシート状て放射するために前記放射源手段を配置する過程と、前記放射源手段からのＸ線を受けるために前記弧に一致する直線アレイで前記面内にＸ線検出器を配置する過程と、前記検出器手段が動作している間に、支持回路板の上の電子部品と導体の間の機械的／電気的相互接続部が交差させられて、所定の時間間隔中に前記源手段から受けた放射のレベルを検出し、対応する測定データ信号を発生し、かつ前記測定データ信頼度を格納するように前記板を位置させる過程と、前記面に垂直な軸線を中心として前記板を選択した角度だけ回転させる過程と、前記検出器手段を動作させる前記過程と、前記測定データ信号を格納する前記過程と、前記板を回転させる前記過程とを選択された回数だけ繰返えす過程と、格納されている前記測定データ信号をコンビユー夕断層写真技術により処理して、前記面により交差させられた前記機械的／電気的相互接続部の密度分布の映像に対応する映像データを発生する過程と、前記映像データをモデルデータと比較して、前記機械的／電気的相互接続部中の欠陥を示す欠陥データを発生する過程と、を備える支持回路板の上の電子部品と導体の間の機械的／電気的相互接続部を検査する方法。
２．請求項１記載の方法において、前記位置させる過程は、前記機械的／電気的相互接続部が前記扇形の外側の前記面により交差させられるように前記板を位置させる過程を含み、前記位置させる過程の後に前記板を前記扇形を横切つて前記Ｘ線シートを通つて選択した向きへ移動させる過程を続け、前記縁返えし過程は前記検出器手段を動作させる前に前記板を移動させる過程を含む方法。
３．請求項１記載の方法において、前記機械的／電気的相互接続部ははんだ接合部を含み、前記比較過程は、１）位置パラメータと、欠陥パラメータと、検査中の板の合格基準とを含むモデルデータを受ける過程と、２）前記映像データを受ける過程と、３）前記映像データの対応する映像が正常な位置へ動かされるように前記映像データを変換する過程と、４）前記映像データが最初の訓練映像に対するものであるならば、モデル映像データに対して前記映像データを用いて過程２と３を繰返えす過程と、５）前記位置パラメータと前記欠陥パラメータを用いて前記映像データにより表されている前記部品の配置を検査して部品の欠陥の厳しさ変数を発生する過程と、６）前記映像データにより表されている前記はんだ接合部を検査して接合部の欠陥の厳しさ変数を発生する過程と、７）前記欠陥パラメータと前記合格基準を用いて前記欠陥変数を評価し、板の欠陥データを発生する過程と、を備える方法。
４．請求項３記載の方法において、過程２〜７を少くとも１つのモデル板映像に対する映像データについて実行し、それから前記モデル板に対応する検査中の少くとも１つの板に対するデータについて前記過程２〜７を実行する方法。
５．請求項４記載の方法において、前記部品の配置を検査する前記過程５は、Ａ）モデル映像データから映像データを差引いて差映像データを供給する過程と、Ｂ）映像データがモデル映像データを正規化するためにまだ用いられていない訓練映像データであるならば、差映像データを用いてモデル映像データを正規化し、過程Ａを繰返えす過程と、Ｃ）差映像データをろ被して重要でない不整列特徴を無くす過程と、Ｄ）配置分類パラメータを用いて差映像データ変位を分類する過程と、Ｅ）映像データが訓練映像データであれば前置分類パラメータを調整する過程と、Ｆ）欠陥の厳しさパラメータを用いて部品の欠陥の厳しさ変数を計算する過程と、Ｇ）映像データが訓練装置であれば欠陥の厳しさパラメータを調整する過程と、Ｈ）部品の欠陥の厳しさパラメータを用いて部品欠陥ペクトル中の記録を更新する過程と、Ｉ）欠陥ペクトルを格納する過程と、を備える方法。
６．請求項４記載の方法において、前記モデルデータは、はんだ密度しきい値と、質量および形の特徴とのためのモデル接合部ジオメトリ仕様とパラメータを含み、前記はんだ接合部を検査する前記過程６は、Ａ）正常に位置させられている映像データをモデル接合部パラメータに従わせて接合部を特徴づける過程と、Ｂ）特徴づけられた接合部を接合部ジオメトリコンブライアンスを決定する過程と、Ｃ）映像データが訓練映像に対するものであれば接合部キャラクタパラメータを調整する過程と、Ｄ）欠陥の厳しさパラメータを用いて接合部の非コンブライアンスを要因に分け、接合部の欠陥の厳しさ変数を発生する過程と、Ｅ）映像データが訓練映像に対するものであれば欠陥の厳しさパラメータを調整する過程と、Ｆ）欠陥の厳しさ変数を用いて接合部欠陥ペクトル中の記録を更新する過程と、Ｃ）欠陥ペクトルを格納する過程と、を備える方法。
７．請求項４記載の方法において、評価する前記過程７は、Ａ）前記合格基準を前記板欠陥データに加えて、筈を合格とするか、板を修理するか、または板を不合格とするかを判定する過程と、Ｂ）欠陥ペクトルを用いて板の製造問題の傾向を識別する過程と、Ｃ）全体的な板欠陥格付け信号を発生する過程と、を備える方法。
８．選択した面に沿って薄いシート状Ｘ線を扇形に放射する放射源手段と、支持回路板の電子部品と導体の間の機械的／電気的相互接続部を前記面と前記扇形の中に置いて前記支持回路板を位置させる空間的な位置ぎめ手段と、前記源手段から受けた放射源の検出レベルを検出し、対応する測定データ信号を発生するデータ獲得手段と、前記測定データ信号を受けてそれを格納するデータ格納手段を含み、前記源手段と、前記位置ぎめ手段と、前記データ獲得手段との動作を制御する走査制御手段と、前記データ格納手段からの測定データ信号に応答して、前記面が交差している前記機械的／電気的相互接続部の密度分布の映像に対応する映像データを発生する映像データ発生手段と、前記機械的／電気的相互接続部に対するモデルデータを格納するデータペース手段と、前記映像データを前記モデルデータと比較して前記機械的／電気的相互接続部中の欠陥を示す欠陥データを発生する映像データ比較手段とを含む映像データ分析手段と、を備える支持回路板の電子部品と導体の間の機械的／電気的相互接続部を検査する装置。
９．請求項８記載の装置において、前記データ分析手段は、部品の配置を検査し、部品欠陥変数を発生する手段と、はんだ接合部を検査し、接合部欠陥変数を発生する手段と、前記部品欠陥変数と前記接合部欠陥変数を評価して全体的な板欠陥格付け信号を発生する手段と、を備える装置。