DE3838032A1

DE3838032A1 - Verfahren und einrichtung zur strukturpruefung

Info

Publication number: DE3838032A1
Application number: DE3838032A
Authority: DE
Inventors: Takanori Ninomiya; Kazushi Yoshimura; Mineo Nomoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1989-05-24
Also published as: US5301248A; DE3838032C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung für die äußere Sichtprüfung der Struktur gedruckter Schaltungen, insbesondere ein Verfahren und eine Einrichtung zur Strukturprüfung, die dazu in der Lage sind, dann, wenn eine Struktur entlang ihres Umrisses verschiedene Ungleichmäßigkeiten aufweist, in einem genau festgelegten Ausmaß diese Ungleichmäßigkeiten zu tolerieren und nur bei schädlichen Defekten anzusprechen.

Beispielsweise weist eine auf einer ungebrannten Keramikplatte gezeichnete Schaltungsstruktur, wie in Fig. 2 gezeigt, an ihren Strukturrändern mehrere Ungleichmäßigkeiten (a) auf. Da die Ungleichmäßigkeiten (a) der Strukturränder keinen Schaltungsstrukturdefekt darstellen, ist es notwendig, daß diese Ungleichmäßigkeiten (a) nicht als schädliche Defekte (b) bis (e) erkannt werden, wenn die eigentlich schädlichen Defekte (offener Stromkreis b, halboffener Stromkreis c, Kurzschluß d und Halbkurzschluß e) geprüft werden sollen.

Aus US 46 54 583 ist ein herkömmliches System bekannt, bei dem dann, wenn die oben beschriebene Schaltungsstruktur geprüft werden soll, die geprüfte Struktur in Binärform gebracht wird und anschließend diese in Binärform gebrachte Struktur in einem festgelegten Ausmaß vergrößert und kontrahiert wird und bei dem schließlich die Verdrahtung der Strukturen zwischen den festgelegten Positionen mit den Daten eines guten Produktes oder mit Entwurfsdaten verglichen wird, um einen Defekt zu erkennen.

Beim oben beschriebenen Stand der Technik kann das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Defektes sogar dann genauer geprüft werden, wenn die Strukturränder einige Ungleichmäßigkeiten aufweisen. Da jedoch eine Einheit einer verdrahteten Struktur auf das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Defektes geprüft wird, ist es nicht möglich, den Ort des Defektes in der Struktur genauer anzugeben; andererseits wird eine Funktion, mit der der Ort genauer angegeben werden können, nicht betrachtet.

In den letzten Jahren sind die Schaltungsstrukturplatten jedoch sehr groß hergestellt worden, außerdem tendiert man dazu, die Länge der einzelnen Struktur zu vergrößern. Somit besteht beim Stand der Technik das Problem, daß auch dann, wenn das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Defektes geprüft werden kann, viel Zeit dafür erforderlich ist, einen visuellen Nachweis der Defektstelle der als fehlerhaft beurteilten Struktur durchzuführen, solange eine genaue Angabe der Defektstelle in der Schaltungsstruktur nicht möglich ist; daher muß viel Zeit aufgewendet werden, bis der Strukturdefekt korrigiert wird.

Wenn eine Hochgeschwindigkeitsprüfung durchgeführt werden soll, so ist es beim System des Standes der Technik notwendig, die Verdrahtung der Struktur synchron mit der Strukturprüfung in Echtzeit durchzuführen. Aus JP 61 80 376-A ist bekannt, daß infolge dieses beschwerlichen Prozesses die Verarbeitungseinheit kompliziert wird. Somit besteht bei dem dem oben beschriebenen Stand der Technik gemäßen Prüfungsbauelement, das für die Verwirklichung des Hochgeschwindigkeitsbetriebes geeignet ist, der Nachteil, daß es Hochgeschwindigkeitsschaltungen mit großen Abmessungen erfordert und bei der Herstellung teuer ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Strukturprüfung zu schaffen, mit denen eine an ihrem Rand mehrere Ungleichmäßigkeiten aufweisende Schaltungsstruktur nicht nur auf das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Defektes, sondern auch in bezug auf die Lage des Defektes untersucht werden kann und mit denen eine Hochgeschwindigkeitsprüfung leicht verwirklicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren und eine Einrichtung zur Strukturprüfung, in denen die Bildstruktur eines ermittelten Elementes ermittelt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, dieses Struktursignal der Ermittlungsschaltung in ein binäres Bildsignal umgewandelt wird, die Schaltstruktur des binären Bildsignals vergrößert oder kontrahiert wird, die Anzahl der die vergrößerte oder kontrahierte Struktur darstellenden Bildpunkte verkleinert wird, wodurch die Bildgröße bei Aufrechterhaltung der Verdrahtung der Schaltungsstruktur reduziert wird, in denen die Verdrahtung der Schaltungsstruktur in bezug auf die kontrahierte Schaltungsstruktur kontrahiert wird, die kontrahierte Verdrahtung mit der Verdrahtung einer Bezugsschaltungsstruktur verglichen wird und in denen dann die Nichtübereinstimmung zwischen diesen Schaltungen ermittelt wird, um das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines oben genannten Defektes festzustellen.

Erfindungsgemäß wird darüberhinaus die Bildstruktur des ermittelten Elementes ermittelt und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das Struktursignal der Ermittlungsschaltung in ein binäres Bildsignal umgewandelt, die Schaltungsstruktur des binären Bildsignals vergrößert oder kontrahiert, die Verdrahtung der vergrößerten oder kontrahierten Struktur ausgewählt, die ausgewählte Verdrahtung mit der Verdrahtung einer Bezugsschaltungsstruktur verglichen, die Nichtübereinstimmung zwischen diesen Strukturen festgestellt, und eine die Schaltungsstrukturform ausdrückende Koordinatenfolge in bezug auf die Schaltstruktur, bei der Nichtübereinstimmung festgestellt worden ist, analysiert, um die Defektstelle der Schaltungsstruktur genau anzugeben.

Jetzt wird kurz der Betrieb der Erfindung beschrieben:

Durch die Vergrößerung der binären Struktur wird ein Halbkurzschluß in einen Kurzschluß umgewandelt, durch Kontraktion der binären Struktur wird ein halboffener Stromkreis in einen offenen Stromkreis umgewandelt. Da die Verdrahtung zwischen den Anschlußflächen einer Struktur, in der ein Defekt in Form eines Kurzschlusses oder eines offenen Stromkreises vorliegt, von der Verdrahtung einer normalen Struktur verschieden ist, wird die Verdrahtung der vergrößerten Struktur hervorgehoben und mit einer normalen Verdrahtung verglichen, wodurch der Kurzschluß, ein Halbkurzschluß und ein weit offener Stromkreis ermittelt werden können; für die Ermittlung eines offenen Stromkreises, eines halboffenen Stromkreises und eines großen Kurzschlusses wird die Verdrahtung der kontrahierten Struktur hervorgehoben und mit der normalen Verdrahtung verglichen. Da diese Arbeitsvorgänge nur für die Verdrahtung der Struktur ausgeführt werden, kann der oben beschriebene Defekt ohne Beeinflussung durch kleine Ungleichmäßigkeiten an den Strukturrändern ermittelt werden. Der abschließende Vorgang der oben beschriebenen Verarbeitung besteht in der Auswahl und im Vergleich der Verdrahtung der Struktur, so daß in dem erfindungsgemäßen Verfahren die vergrößerte oder kontrahierte Struktur kontrahiert wird (n × n-Bildpunktformat wird in einen Bildpunkt umgewandelt), während die Verdrahtung beibehalten wird; der Umfang der Bilddaten wird mit 1/n² verkleinert und in einem Speicher gespeichert. Dann wird, während das Bild aus dem Speicher ausgelesen wird, eine Hervorhebungsverarbeitung der Strukturverdrahtung durchgeführt. In dieser Anordnung kann der Auswahlprozeß der Verdrahtung asynchron zur Strukturermittlung durchgeführt werden, außerdem beträgt der Datenumfang 1/n², so daß der Aufwand bei der Verarbeitung der Verdrahtungshervorhebung verringert wird. Ein Ergebnis besteht darin, daß sogar dann, wenn im Aufbau eines Bauelementes, mit dem die Strukturprüfung in kurzer Zeit durchgeführt werden kann, ein Hochgeschwindigkeitsstrukturdetektor verwendet wird, ein Bauelement, das eine geringe Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Verdrahtungshervorhebung aufweist, benützt werden kann, so daß auf weniger teuere Weise ein Hochgeschwindigkeitsstrukturprüfungsbauelement aufgebaut werden kann.

Nachdem die Verdrahtungen miteinander verglichen worden sind, um die einen Defekt aufweisende Struktur auszuwählen, wird die Form einer im Speicher gespeicherten Struktur wieder ausgelesen. Diese Form wird analysiert, wodurch die Defektstelle genau angegeben werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 2 die Struktur eines ermittelten Elementes;

Fig. 3 ein Beispiel der Verarbeitung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 4 ein Beispiel der Schaltungsdaten;

Fig. 5 ein Beispiel von Entwurfsdaten;

Fig. 6 ein Verfahren für die genaue Positionsangabe eines Kurzschlußdefektes;

Fig. 7 ein Verfahren für die genaue Positionsangabe des Defektes eines offenen Stromkreises;

Fig. 8 ein praktisches Beispiel eines Strukturdetektors;

Fig. 9 eine das Prinzip des Polarisationsermittlungsverfahrens erläuternde Darstellung;

Fig. 10 eine Darstellung, die ein praktisches Beispiel einer in die Binärform umwandelnden Schaltung erläutert;

Fig. 11 die Darstellung eines in der Binärumwandlungsoperation verwendeten lokalen Differentiationsoperators zweiter Ordnung;

Fig. 12-14 die entsprechende Verarbeitung in der in Fig. 10 gezeigten Binärumwandlungsschaltung;

Fig. 15 ein Beispiel der Verarbeitung in einem Glättungsfilter;

Fig. 16 u. 17 Darstellungen, die jeweils ein praktisches Beispiel einer Vergrößerungsschaltung bzw. einer Kontraktionsschaltung erläutern;

Fig. 18 Darstellungen, die die Definitionen von Viererverbindungen und Achterverbindungen angeben;

Fig. 19 eine das Bildgrößenverkleinerungsverfahren erläuternde Darstellung;

Fig. 20-22 Darstellungen, die ein Verfahren zur Verkleinerung der Bildgröße bei Aufrechterhaltung der Verdrahtung erläutern;

Fig. 23, 24, 26 u. 36 Darstellungen, die zwei praktische Beispiele der Bildgrößenverkleinerungsschaltung bei Erhaltung der Verdrahtung erläutern;

Fig. 25 eine die Bezugszeichen a bis i von Fig. 24 erläuternde Darstellung;

Fig. 27-34 u. 37-40 Darstellungen, die die entsprechenden Verarbeitungsmasken erläutern;

Fig. 35 (a)-(m) Darstellungen, die ein Beispiel der in Fig. 23 gezeigten Verarbeitung erläutern;

Fig. 41 Eine Darstellung, die die Datenstruktur von Schaltungsdaten erläutert;

Fig. 42 eine Darstellung, die die Datenstruktur von Entwurfsdaten erläutert;

Fig. 43 eine Darstellung, die ein Verfahren für die Verfolgung des Strukturrandes erläutert;

Fig. 44 die Definition von N, W, E und S;

Fig. 45 u. 46 Darstellungen, die jeweils ein Verfahren für die Unterteilung einer Randkoordinatenfolge erläutern;

Fig. 47 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 48 eine den Betrieb erläuternde Darstellung;

Fig. 49 eine Darstellung, die ein Verfahren für die Korrektur einer Struktur auf einem Bildschirm erläutert;

Fig. 50 ein Flußdiagramm, das ein Verfahren für die Umwandlung von Schaltungsdaten in Entwurfsdaten wiedergibt;

Fig. 51 eine Darstellung, die den grundsätzlichen Aufbau einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen in die Binärform umwandelnden Bauelementes erläutert;

Fig. 52 ein Beispiel der lokalen Oszillation in Fig. 51;

Fig. 53 die Datenstruktur eines Bildpunktes, wenn eine Fläche beibehalten wird;

Fig. 54 den Wert von Flächendaten, wenn eine Fläche der in Fig. 21 gezeigten Struktur beibehalten wird; und

Fig. 55-60 Darstellungen, die den grundsätzlichen Aufbau des erfindungsgemäßen Bauelementes für den Fall, daß eine Fläche beibehalten wird, erläutern.

Fig. 1 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Apparates, Fig. 3 erläutert ein Verarbeitungsbeispiel.

Der gesamte Prüfbaustein wird durch einen Mikrocomputer 309 gesteuert. Das zu prüfende Element 300 ist auf einer XYZ R-Plattform 314 befestigt, ein Antriebssteuerteil 313 betreibt die XYZ R-Plattform 314 aufgrund eines Befehls vom Mikrocomputer 309, wodurch ein Strukturdetektor 301 die gesamte Struktur des geprüften Elementes 300 ermitteln kann. Die vom Strukturdetektor 301 ermittelte Sekundärstruktur wird durch eine Binärwandlungsschaltung 302 in Binärform gebracht und dann an eine Vergrößerungsschaltung 303 und eine Kontraktionsschaltung 304 geliefert. In diesem Fall wird eine Struktur um einen vorgegebenen Wert vergrößert und verkleinert, wobei ein Halbkurzschluß in einen Kurzschluß (ein Kurzschluß wird so belassen, wie er ist), ein halboffener Stromkreis in einen offenen Stromkreis (ein offener Stromkreis wird so belassen, wie er ist) umgewandelt wird. Dann wird durch die Bildgrößenverkleinerungsschaltungen 305 a und 305 b eine Verkleinerung der Bildgröße vorgenommen, während die Verdrahtung beibehalten wird, außerdem werden alle Bilddaten in den Speichern 306 und 307 gespeichert. Die Speicher 306 und 307 sind auf einem Bus 310 des Mikrocomputers 309 angeordnet. Zunächst wird der Inhalt eines jeden Speichers 306 bzw. 307 von einem Auswahlprozessor 308 ausgelesen, um die Verdrahtung der Struktur hervorzuheben. Das Ergebnis der Verdrahtungswahl wird an den Mikrocomputer 309 übertragen und mit den normalen Verdrahtungsdaten verglichen, danach wird ein Defekt ermittelt. Dann kann der Mikrocomputer 309 die in den Speichern 306 und 307 gespeicherten Bilddaten der einen Defekt aufweisenden Schaltungsstruktur analysieren und bei 312 eine Defektstelle ausgeben.

Unter Bezug auf Fig. 3 wird nun ein Beispiel der Verarbeitung gemäß der erfindungsgemäßen, bevorzugten Ausführungsform beschrieben.

Eine ermittelte, binäre Struktur 351 ist, wie in Fig. 3 erläutert, so aufgebaut, daß sie die Anschlußflächen 332 und 333, die Anschlußflächen 331 und 336 und die Anschlußflächen 334 und 335 verbindet. (Der Mittelpunkt 330 in jeder der Anschlußflächen bis ist mit einer Markierung + versehen). Indem erläuterten Beispiel liegt ein Defekt eines halboffenen Stromkreises (c) und eines Halbkurzschlusses (e) vor. Zunächst wird die ermittelte, binäre Struktur vergrößert, um eine vergrößerte Struktur II 352 zu erhalten. Die Kontraktion der ermittelten, binären Struktur bringt eine kontrahierte Struktur III 353 hervor. In dieser Anordnung wird ein Halbkurzschluß in einen Kurzschluß und ein halboffener Stromkreis in einen offenen Stromkreis verwandelt. Dann wird die Bildgröße verkleinert, während die Verdrahtung der Struktur erhalten bleibt, um eine reduzierte vergrößerte Struktur IV 354 und eine reduzierte kontrahierte Struktur V 355 zu erhalten. Eine einen Kurzschluß und einen offenen Stromkreis enthaltende Verdrahtung der Struktur wird durch diese Umwandlung nicht verändert. Dann wird eine durch eine Struktur zwischen den vorbestimmten Mittelpositionen der Anschlußflächen bewirkte Verdrahtung hervorgehoben und, wie in Fig. 3 gezeigt ist, als Daten VI 356 und VII 357 mit der tatsächlichen Verzweigungsstruktur ausgedrückt. Diese Daten werden als Schaltungsdaten definiert. Die Schaltungsdaten stellen eine tatsächliche Verzweigung dar, deren Pfeile zeigen eine Verdrahtung zwischen den Anschlußflächen an. Zum Beispiel zeigen die in Fig. 4 (a) gezeigten Schaltungsdaten, daß die Anschlußflächen 331, 334, 335 und 336 miteinander verbunden sind, die in Fig. 4 (b) gezeigten Schaltungsdaten zeigen, daß die Anschlußflächen P₁ bis P _n miteinander verbunden sind.

Unter diesen Anschlußflächen wirkt diejenige Anschlußfläche, die ihren Pfeil auf sich selbst gerichtet hat (die Anschlußfläche im Beispiel der Fig. 4 (a) und die Anschlußfläche P₁ im Beispiel von Fig. 4 (b)), als Wurzel der Verzweigung und wird als Mutteranschlußfläche 430 definiert. In den Schaltungsdaten einer verbundenen Struktur ist nur eine Mutteranschlußfläche vorhanden. Obwohl im Beispiel von Fig. 4 (a) eine Verzweigung mit der Tiefe 1 gezeigt ist, kann jede Verzweigung mit irgendeiner Tiefe, wie in Fig. 4 (b) gezeigt, angewendet werden. Weiterhin wird, wie in Fig. 5 gezeigt, eine normale Verdrahtung zwischen den Anschlußflächen durch eine umlaufende Listenstruktur ausgedrückt. Mit dieser Struktur werden Entwurfsdaten definiert. Alle zu verbindenden Anschlußflächennummern können dadurch erhalten werden, daß eine Umlaufliste entlang den Pfeilen umlaufen wird. Für den Fall von Fig. 5 bedeutet dies, daß die Anschlußflächen , und verbunden sein sollen.

Nun werde angenommen, daß die Schaltungsdaten VI 356 und VII 357, wie in Fig. 3 gezeigt, sowohl für die vergrößerte und reduzierte Binärstruktur IV 354 als auch für die kontrahiert und reduzierte Binärstruktur V 355 herausgestellt werden. Ein Blick auf die den jeweiligen Pfeilen der Entwurfsdaten entsprechende Verdrahtung zeigt beim Vergleich mit den Schaltungsdaten VI 356 der reduzierten, erweiterten Struktur IV 354, daß in keiner der Umlauflisten der Entwurfsdaten eine Verdrahtung 4 → und → vorgesehen ist. Daraus ergibt sich, daß die die Anschlußflächen , , und enthaltende Struktur einen Kurzschluß-(oder Halbkurzschluß-)defekt aufweist. Weiterhin zeigt ein Blick auf die Mutteranschlußflächen , und der Schaltungsdaten VII 357 der reduzierten, kontrahierten Struktur V im Vergleich zu den Entwurfsdaten, daß die Mutteranschlußflächen und in einer Umlaufliste der Entwurfsdaten jeweils die einzige Mutteranschlußfläche darstellen, während beide Mutteranschlußflächen und zusammen in einer Umlaufliste der Entwurfsdaten vorliegen. Da dies bedeutet, daß die Struktur in zwei Bereiche unterteilt ist, folgt daraus, daß die die Anschlußflächen und enthaltende Struktur einen Defekt eines offenen (oder halboffenen) Stromkreises aufweist. Als Vergleichsverfahren für die Verdrahtung kann ein ähnliches Verfahren wie das aus US 46 54 583 bekannte angewendet werden.

Mit diesen Ergebnissen werden eine einen Kurzschluß-(oder Halbkurzschluß-)defekt aufweisende Struktur VIII 358 und eine einen Defekt eines offenen (oder halboffenen) Stromkreises aufweisende Struktur IX 359 ausgesondert und identifiziert. Anschließend kommt ein in den Fig. 6 und 7 gezeigtes Verfahren für die genaue Positionsfestlegung des Kurzschlußdefektes und des Defektes des offenen Stromkreises im Hinblick auf die Kurzschlußstruktur VIII 358 und die Struktur des offenen Stromkreises IX 359 zur Anwendung.

Zunächst wird der Rand einer einen Defekt aufweisenden Struktur verfolgt, woraus eine Randkoordinatenfolge berechnet wird. Wenn eine Randkoordinatenfolge in bezug auf eine erweiterte Struktur durch (x₀, y₀) 630, (x₁, y₁) 631, . . ., (x _n, y _n) 635 definiert wird, so erhält man die Randkoordinaten in der Nähe der Zentren der Anschlußflächen , , der Struktur, die durch (x _{i 1}, y _{i 1}) 641, (x _{i 4}, y _{i 4}) 642, (x _{i 5}, y _{i 5}) 643 und (x _{i 6}, y _{i 6}) 644 definiert sind (Fig. 6). Durch die Unterteilung dieser Randkoordinatenfolge (x₀, y₀), (x₁, y₁), . . ., (x _n, y _n) werden vier Koordinatenfolgen (x _{i 1}, y _{i 1}), . . ., (x _{i 6}, y _{i 6}); (x _{i 6}, y _{i 6}), . . ., (x _{i 5}, y _{i 5}); (x _{i 5}, y _{i 5}), . . ., (x _{i 4}, y _{i 4}); (x _{i 4}, y _{i 4}), . . ., (x _{i 1}, y _{i 1}) erzeugt. In den Entwurfsdaten (Fig. 3), besteht eine Verdrahtung zwischen den Anschlußflächen → und → , während zwischen den Anschlußflächen → und → keine Verdrahtung besteht. Daher stellen die Folgen (x _{i 6}, y _{i 6}), . . ., (x _{i 5}, y _{i 5}) und (x _{i 4}, y _{i 4}) . . ., (x _{i 1}, y _{i 1}) unerlaubte Randkoordinatenfolgen dar. Dann wird der Abstand zwischen jedem der Punkte der beiden Randkoordinatenfolgen berechnet und ein minimales Randkoordinatenpaar (x _{i 1}, y _{i 1}) 663 und (x _{i 2}, y _{i 2}) 664 als Kurz schluß-(oder Halbkurzschluß-)defektposition 660 definiert (Fig. 6).

Wenn weiterhin angenommen wird, daß eine Randkoordinatenfolge, die auf eine einen Defekt aufweisende kontrahierte Struktur bezogen ist, durch (x _o⁰, y _o⁰) 730, . . ., (x _p⁰, y _p⁰) 733 und durch (x _o¹, y _o¹) 734, . . ., (x _q¹, y _q¹) 735 definiert ist (Fig. 7), so wird ein Abstand zwischen jedem dieser Punkte dieser beiden Randkoordinatenfolgen berechnet und ein minimales Randkoordinatenpaar (x _j⁰, y _j⁰) 751 und (x _k¹, y _k¹) 752 als Defektposition 750 eines offenen (oder halboffenen) Stromkreises definiert (Fig. 7). In Fig. 3 kann die ermittelte binäre Struktur dadurch erhalten werden, daß ein vom Strukturdetektor ermitteltes Bildsignal mittels einer Binärwandlungsschaltung in Binärform gebracht wird. Nun wird eine bevorzugte Ausführungsform des Strukturdetektors und der Binärwandlungsschaltung beschrieben.

In Fig. 8 ist ein praktisches Beispiel eines Strukturdetektors 301 erläutert. Die von den Quecksilberlampen 501 a und 501 b ausgehende Lichtstrahlung wird mittels Sammellinsen 502 a und 502 b und Umlenkspiegel 503 a und 503 b in eine Richtung gelenkt, wobei deren Wellenlängen mittels optischer Filter 509 a und 509 b auf einen Bereich zwischen 530 nm und 750 nm eingeschränkt werden; danach werden die Lichtstrahlen durch Umlenkspiegel 504 a und 504 b umgelenkt, mittels Polarisationsplättchen 506 a und 506 b in einer Po larisationsrichtung ausgerichtet, mittels Zylinderlinsen 505 a und 505 b schlitzartig geformt (in einer zur Zeichenebene senkrechten Richtung) und schräg von oben auf ein zu prüfendes Element 300 gerichtet. In Fig. 8 sind zwei Polarisationslicht-Strahlungssysteme A und B so angeordnet, daß sie sich einander gegenüberstehen. Vorzugsweise liegen die Einfallswinkel R₁ und R₂ möglichst nahe bei 0°, der Unterschied zwischen den Winkeln R₁ und R₂ beträgt vorzugsweise weniger als 10°. Über dem zu prüfenden Element 300 ist ein Polarisationsplättchen 507 so angeordnet, daß sich dessen Polarisationsrichtung mit derjenigen des Polarisationsplättchens auf der Strahlungsseite im rechten Winkel schneidet. Weiterhin wird die zu prüfende Elementstruktur über die Linse 408 auf einem Linearsensor 505 gebildet. Der Linearsensor 505 ist so angeordnet, daß seine zur Zeichenebene senkrechte Richtung mit der Richtung, in der ein Fotosensor angeordnet ist, übereinstimmt. Dann wird das optische Bild der zu prüfenden Elementstruktur in ein elektrisches Signal umgewandelt. Durch die Verschiebung des zu prüfenden Elementes 300 nach rechts oder nach links in der Zeichenebene mit einer festgelegten Geschwindigkeit wird ein zweidimensionales Bild der zu prüfenden Elementstruktur ermittelt. Beim oben beschriebenen Aufbau müssen die Positionen der Polarisationsplättchen 506 a und 506 b nicht notwendig denen in der Zeichnung entsprechen, sofern sie denjenigen Positionen entsprechen, an denen die Lichtstrahlen durch die optischen Filter 509 a und 509 b gehen. Vorzugsweise werden sie jedoch an einer Stelle angebracht, wo die Lichtströme erweitert sind, beispielsweise eher in den parallelen Lichtströmen als an dem Ort, wo die Lichtstrahlung konzentriert ist. Mit dem oben beschriebenen Aufbau kann eine Hochgeschwindigkeitsermittlung erzielt werden, da die direkte Strahlung aus in Schlitzform gebrachtem, vollständig polarisiertem Licht besteht und keinen Halbspiegel zu passieren braucht. Beispielsweise kann in einem optischen System, in dem das prüfende Element ein Keramikelement ist, in dem die Quecksilberlampe eine Leistung von 250 W und das Polarisationsplättchen eine Durchlässigkeit von ungefähr 40% aufweist und ein CCD-Linearsensor mit 30 MHZ betrieben wird, ein Signal mit einem hinreichenden S/N-Verhältnis (Signal/Rauschverhältnis) erzielt werden. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann eine gewöhnliche Fernsehkamera verwendet werden, obwohl in dem Detektor ein CCD-Linearsensensor benutzt wird. In diesem Fall wird dann anstatt der Zylinderlinse eine normale Linse verwendet, das zu prüfende Element wird dann schrittweise verschoben, wodurch die gesamte zu prüfende Elementstruktur ermittelt wird.

Da das zu prüfende Element mit polarisiertem Licht bestrahlt wird und da nur eine zur Beleuchtungsrichtung senkrechte Polarisationskomponente ermittelt wird, kann zum Beispiel in dem erfindungsgemäßen Strukturdetektor ein Grundmaterial, das die Eigenschaft besitzt, Licht zu zerstreuen, etwa ein eine metallische Schaltungsstruktur aufweisendes Keramiksubstrat oder eine metallische Schaltungsstruktur aufweisende ungebrannte Platte usw., im beleuchteten Zustand ermittelt werden, während die metallische Schaltungsstruktur im nichtbeleuchteten Zustand und in einem Zustand mit gutem Kontrast ermittelt werden kann. In Fig. 9 ist gezeigt, daß dies eine Folge der Tatsache ist, daß das Licht am Substrat 930 gestreut wird, wodurch das polarisierte Licht als solches zerstört wird, so daß das reflektierte Licht, das mit 931 bezeichnet ist, alle Polarisationsrichtungen aufweist, während das direkt reflektierte Licht 933 der metallischen Schaltungsstruktur 932 das polarisierte Licht in einer mit 934 bezeichneten genau festgelegten Richtung aufrechterhält. Eine Folge der Bildermittlung mit dem höheren Kontrast ist, daß mit der Erfindung eine hochgenaue, automatische Strukturprüfung verwirklicht werden kann.

Für die Strukturdetektor kann abweichend von der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jedes bekannte Ermittlungsverfahren, etwa das Durchgangsstrahlungs-Prüfverfahren, das Strahlungsabfall-Ermittlungsverfahren, das Fluoreszenzlicht-Ermittlungsverfahren usw., auf ein zu prüfendes Element angewendet werden.

In Fig. 10 ist ein praktisches Beispiel einer Binärwandlungsschaltung 302 erläutert. Der Betrieb dieser Schaltung besteht darin, daß die in den Fig. 11 (a) bis 11 (d) gezeigten lokalen Differentialoperatoren zweiter Ordnung eingesetzt werden und ein Kurzschluß kleiner Breite oder ein offener Stromkreis ermittelt wird. Jeder der Operatoren M₁ bis M₄ arbeitet so, daß er wahlweise einen Kurzschluß, einen offenen Stromkreis oder den Strukturrand in einer Richtung von ungefähr 0°, 90°, +45° bzw. -45° ermittelt. Nachdem mittels eines A/D-Wandlers 6 ein Eingangssignal 1 in ein Digitalsignal umgewandelt worden ist, werden die Daten von 5 × 5 Bildpunkten mittels der vier Schieberegister 7 a bis 7 d zur Erzeugung einer Verzögerung um eine horizontale Zeile und mittels der Auffang-Flipflops 8 a bis 8 y gleichzeitig ausgegeben. Weiterhin wird mit den in den Fig. 11 (a) bis 11 (d) gezeigten Koeffizienten eine Summation durchgeführt. In Fig. 10 stellen die Ausgaben 17 a bis 17 d das von den lokalen Operatoren M₁ bis M₄ erzielte Summationsergebnis dar. Das heißt, eine Additionseinheit 9, eine Subtraktionseinheit 11 und eine Duplexeinheit 16 sind wie gezeigt miteinander verbunden; jede der Ausgaben der gezeigten Auffang-Flipflops werden eingegeben, während das Summationsergebnis ausgegeben wird. Die Duplexeinheit 16 erhält man leicht durch eine Verschiebung um ein Bit zu einer höheren Ziffer und durch Setzen des niederwertigsten Bits auf 0. Wenn diese Ergebnisse in die Komperatoren 12 a bis 12 d und 12 e bis 12 h eingegeben werden, mit den Schwellenwerten Th+ 4 und Th- 5 verglichen werden und die logische Summe dieser Ausgabeergebnisse berechnet wird, so werden der Randanteil und der Kurzschlußanteil im Inneren der Struktur an einem Ausgang B⁺v 2 des ODER-Gatters 14 a und der Randanteil außerhalb der Struktur und der Anteil des offenen Stromkreises an einem Ausgang B ^- v 2 des ODER-Gatters 14 b ausgegeben (Fig. 13 (a) und 13 (b)). Wenn weiterhin der Wert 8 m eines zentralen Bildpunktes der 5×5 Bildpunkte in einen Komperator 12 i eingegeben wird, mit dem binären Schwellenwert Th 3 verglichen wird und wenn dieses Ergebnis durch B _c definiert wird (Fig. 13 (c)), so wird das binäre Struktursignal B _o (Strukturanteil: 0, Hintergrund: 1) wie folgt ausgedrückt:

(Fig. 13 (d)). In der Gleichung (1) bezeichnet (-) die Umkehrung, (·) das logische Produkt und (+) die logische Summe. Die in Fig. 12 gezeigte Struktur 1211 wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verarbeitet, wovon das Ergebnis in Fig. 13 gezeigt ist. Die Verarbeitungsschritte für den Teil entlang der Linie CC′ in Fig. 12 sind in Fig. 14 gezeigt. Die Gleichung (1) kann durch UND-Gatter 15 a und 15 b, durch NOR-Gatter 13 a und 13 b und durch ein ODER-Gatter 14 c umgesetzt werden. Die Werte Th, Th+ und Th- erfüllen die folgenden Bedingungen:

Th < 0, Th+ < 0, Th- < 0. (2)

Wenn beispielsweise die mittlere Helligkeit des Hintergrundes 1221 220 und der Strukturanteil 20 beträgt, so können die Schwellenwerte für den am besten geeigneten Zustand ungefähr auf Th = 100, Th+ = 60 und Th- = -30 eingestellt werden.

Wenn im Bildsignal verschiedenes Rauschen auftritt, so kann direkt nach dem A/D-Wandler 6 ein Glättungsfilter eingefügt werden. In Fig. 15 ist die bevorzugte Ausführungsform eines Mittelwertfilters mit beispielsweise 3×3 Bildpunkten erläutert. Die aus 3×3 Bildpunkten bestehenden Daten werden über zwei Schieberegister 52 a und 52 b zur Erzeugung der Verzögerung einer horizontalen Zeile und über 9 Auffang-Flipflops 51 a bis 51 i gleichzeitig ausgegeben, wobei deren Summe durch eine Additionseinheit 53 erzeugt wird, die mittels einer Divisionseinheit 54 durch 9 dividiert und dann ausgegeben wird. Wenn der mittlere Eingangspegel und der mittlere Ausgangspegel voneinander verschieden sein können, so bewirkt die Setzung von 1/8, daß die niedrigeren drei Bits nicht beachtet und lediglich ausgegeben werden, weshalb die Divisionseinheit 54 weggelassen werden kann.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Binärwandlungsschaltung wird das Rechenergebnis der lokalen Differentialoperatoren zweiter Ordnung in Binärform gebracht und mit der Binärstruktur des festen Schwellenwertes kombiniert, so daß ein eine schmale offene Stelle aufweisender offener Stromkreis oder ein Kurzschluß mit einer geringeren Helligkeitsveränderung ebenfalls genau als Binärstruktur ermittelt werden können, woraus sich ergibt, daß eine automatische Prüfung mit weniger fehlerhaft erkannten Defekten verwirklicht werden kann.

In Fig. 51 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Binärwandlungsschaltung erläutert. In der erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsform werden die in Fig. 52 gezeigten lokalen Differentialoperatoren zweiter Ordnung dazu eingesetzt, eine sehr geringe Helligkeitsveränderung hervorzurufen und die Binärstruktur zu ermitteln. Obwohl das mittels eines A/D-Wandlers 6 in ein vielwertiges digitales Bildsignal umgewandelte Bildsignal 1 der Reihe nach durch die Schieberegister 7 a und 7 b geleitet wird, wobei die Verzögerung einer horizontalen Zeile erzeugt wird, wird eine Ausgabe des A/D-Wandlers 6 an die Auffang-Flipflops 8 a und 8 b geschoben, eine Verschiebungsausgabe des Schieberegisters 7 a wird an die Auffang-Flipflops 8 f bis 8 h und eine Verschiebungsausgabe des Schieberegisters 7 b an die Auffang-Flipflops 8 k und 8 l verschoben, wodurch die vielwertigen Digitalsignale der für eine Berechnung der in Fig. 52 gezeigten lokalen Operatoren erforderlichen 5 Bildpunkte leicht erhalten werden können. Die Einheiten 9 f bis 9 h werden dazu eingesetzt, die Summe (I (i+1, j) + I (i-1, j) + I (i, j+₁) + I (i, j-1)) zu berechnen, wobei 4 I (i, j) aus der "Vier"-Multiplikationseinheit 10 und I (i+1, j) + I (i-1, j) + I (i, j+1) + I (i, j-1) -4 I (i, j) aus der Subtraktionseinheit 11 d erhalten wird. Diese Ausgabe wird mittels der Komperatoren 12 j und 12 k mit jedem der festen Schwellenwerte (Th+, Th-) 4 und 5 verglichen, während sich die Werte B⁺v 2 und B ^- v 2 aus den Komperatoren 12 j und 12 k ergeben. Weiterhin wird mittels des Komperators 12 l das vielwertige Digitalsignal des Auffangs-Flipflops 8 g mit dem festen Schwellenwert (Th) 3 verglichen, woraus der Wert B folgt. Um das binäre Struktursignal B _o zu erhalten, wird gemäß der folgenden logischen Gleichung eine logische Berechnung durchgeführt:

Der Betrieb dieser bevorzugten Ausführungsform ist von der gleichen Art wie derjenige der vorhin in den Fig. 12 bis 14 gezeigten bevorzugten Ausführungsform. In dieser bevorzugten Ausführungsform können mit einer Schaltung mit kleinen Abmessungen sogar sehr geringe Veränderungen des ermittelten Bildsignales festgestellt und eine binäre Struktur erhalten werden.

Zusätzlich zu dem anhand der bevorzugten Ausführungsform erläuterten System einer Binärwandlungsschaltung kann ein bekanntes Binärwandlungssystem, etwa ein solches, das die Binärwandlung anhand eines festen Schwellenwertes vollzieht oder ein solches, das die Binärwandlung anhand eines gleitenden Schwellenwertes vollzieht, verwendet werden.

Nun werden praktische Beispiele der Vergrößerungsschaltung 303 und der Kontraktionsschaltung 304 erläutert. In Fig. 16 ist eine Vergrößerungs- und Kontraktionsschaltung mit einem Format von 5 Bildpunkten erläutert. In dieser Schaltung ist die Struktur durch 1 und der Hintergrund durch 0 definiert. Wenn die Struktur 0 und der Hintergrund 1 ist, so wird sowohl im Eingabeteil als auch in einem Ausgabeteil (eines Vergrößerungssignales oder eines Kontraktionssignales) ein NICHT-Gatter eingefügt. Ein zweiwertiges Eingangssignal 60 wird der Reihe nach in 4 Schieberegister 62 a bis 62 d eingegeben, um eine Verzögerung einer horizontalen Zeile zu erzeugen, und in 25 Auffang-Flipflops 61 a bis 61 y eingegeben, während die Daten der 5×5 Bildpunkte aus den Auffang-Flipflops 61 a bis 61 y gleichzeitig ausgegeben werden.

Ein Vergrößerungssignal 67 wird dadurch erhalten, daß eine Ausgabe der Auffang-Flipflops, die einen angenäherten Kreis mit einem Durchmesser von 5 Bildpunkten und dem Mittelpunkt im Auffang-Flipflop 61 m darstellt, an ein UND-Gatter 63 eingegeben wird, während ein Kontraktionssignal 68 dadurch erhalten wird, daß die Ausgabe der Auffang-Flipflops in ein ODER-Gatter 64 eingegeben wird. Das Ausmaß der Vergrößerung Se und das Ausmaß der Kontraktion Ss werden durch die folgenden Gleichungen festgelegt, wobei der Strukturabstand des zu ermittelnden Halbkurzschlusses durch Ws und der Strukturabstand des halboffenen Stromkreises durch Wp definiert ist (Fig. 2):

wobei P die Größe einer Bildpunktseite darstellt und [. . .] die Rundung hinter dem Dezimalpunkt anzeigt. Wenn beispielsweise P = 10 µm ist, so entspricht dem Fall, daß ein Wert Ws = Wp = 40 µm zur Anwendung kommt, einer Vergrößerung und einer Kontraktion eines Bildpunktes der Größe 5. Im allgemeinen kann die Vergrößerungs- und Kontraktionsschaltung mit einer Größe S durch einen Schaltungsaufbau verwirklicht werden, in dem die Daten von S × S Bildpunkten unter Verwendung einer Schaltung, die der in Fig. 16 gezeigten ähnlich ist, gleichzeitig entnommen werden und diese Daten in einem angenäherten Kreis, der einem Durchmesser von S Bildpunkten entspricht, liegen.

In Fig. 17 ist ein weiteres praktisches Beispiel einer Vergrößerungs- und Kontraktionsschaltung erläutert. In diesem praktischen Beispiel werden durch die Auffang-Flipflops 61 a bis 61 y zusätzlich zu dem Vergrößerungs- und Kontraktionssignal der Größe von S Bildpunkten Vergrößerungssignale von 3 Bildpunkten und Kontraktionssignale von einem Bildpunkt erzeugt, wobei das Vergrößerungsausmaß und das Kontraktionsausmaß von den Wähleinrichtungen 65 a und 65 b in Abhängigkeit der Umschaltsignale 66 a und 66 b individuell gewählt werden kann. Wenn die Zahl der Schieberegister und der Auffang-Flipflops erhöht wird, so kann die Vergrößerungs- und Kontraktionsverarbeitung mit einer ähnlichen Schaltung für ein verschiedenes Ausmaß der Vergrößerung und der Kontraktion wahlweise verwirklicht werden; die Schaltung kann somit leicht an Strukturprüfungen mit verschiedenen Defektauflösungsstandards angepaßt werden.

Nun wird eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens für die Bildgrößenreduktion unter Aufrechterhaltung der Verdrahtung und der entsprechenden Schaltungen 305 a und 305 b beschrieben.

Der Verfahrensablauf der erfindungsgemäßen Bildgrößenreduktion unter Aufrechterhaltung der Verdrahtung wird für den Fall beschrieben, in dem der zur Struktur gehörende Bildpunktwert 1 und der zum Hintergrund gehörende Bildpunktwert 0 ist. Der Ablauf kann auf logisch gleiche Weise auch dann beschrieben werden, wenn die Struktur auf 0 und der Hintergrund auf 1 gesetzt werden. In diesem Fall wird die Verdrahtung der Struktur als Viererverbindung und die Verdrahtung des Hintergrundes als Achterverbindung definiert. Hierbei sind die Viererverbindung und die Achterverbindung so definiert, daß die Viererverbindung dem in Fig. 18a gezeigten Fall entspricht, in dem nur die oberen, unteren, rechten und linken Bildpunkte für einen bestimmten Bildpunkt 1800 betrachtet werden und in dem ein Bildpunkt mit dem selben Wert wie derjenige des zentralen Bildpunktes existiert, so daß dieser Bildpunkt mit dem zentralen Bildpunkt verbunden ist (1810); der Achterverbindung entspricht der in Fig. 18b gezeigte Fall, in dem sämtliche umgebenden 8 Bildpunkte betrachtet werden und in dem einige Bildpunkte mit demselben Wert wie derjenige des zentralen Bildpunktes existieren, so daß diese Bildpunkte mit dem zentralen Bildpunkt verbunden sind. Falls die Struktur als Achterverbindung und der Hintergrund als Viererverbindung definiert sind, so wird es unter der Annahme einer Vertauschung der Struktur mit dem Hintergrund möglich, die folgende Beschreibung auf vollkommen gleiche Weise anzuwenden.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in einem System für die Reduktion der Größe eines binären Bildes die logische Summe der Werte von n × n Bildpunkten gebildet und in einen Bildpunkt umgewandelt, wobei der frühere Wert als Wert des Bildpunktes eingesetzt wird (in Fig. 19 ist der Fall n = 2 erläutert; das (+) in dieser Zeichnung bedeutet die logische Summe). Diese Verarbeitung wird Bildpunktgrößenreduktions-Verarbeitung mit einer Reduktionsrate von (n) genannt. Diese Verarbeitung ermöglicht eine Reduktion der Größe um 1/n, wodurch eine um 1/n² reduzierte Bildfläche erzielt wird.

Wenn eine Verarbeitung wie die oben beschriebene für die Reduktion der Bildgröße verwendet wird, so tritt das Problem auf, daß die Verdrahtung der Struktur unter der folgenden Bedingung geändert wird:
Wenn sich die Entfernung (d) zwischen zwei unabhängigen Strukturen einem Wert annähert, der weniger als (2 n-1) Bildpunkte beträgt, so kann es sein, daß die zwei Strukturen in diesem Teil verbunden werden.

Falls die zwei unabhängigen Strukturen durch P₁ und P₂ definiert werden, die zu diesen Strukturen gehörenden Bildpunkte durch g ∈ P₁ und durch r ∈ P₂, die x-Koordinaten von (g) und (r) durch (x _g) und (x _r) und die y-Koordinaten durch (y _g) und (y _r) definiert werden, so erfüllt der zwischen den Strukturen definierte Abstand (d) die folgende Gleichung:

d = min (max(|x _g - x _r|, |y _g - y _r|)). (4) g, r

Um eine Veränderung in der oben beschriebenen Verdrahtung zu verhindern, kann ein die Bedingung d < 2 n-1 erfüllender Bildpunkt verschoben oder gelöscht werden, während die wesentliche Verdrahtung der Struktur aufrechterhalten wird, solange der Bildpunkt diese Bedingung nicht erfüllt. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Verarbeitung einer solchen Formveränderung der Struktur vor der Ausführung der oben beschriebenen Bildgrößenreduktionsverarbeitung durchgeführt.

Im allgemeinen sollte die vollständige Korrektur der Strukturform nach der Abarbeitung eines Kennsatzes erfolgen, da durch die Definition der Gleichung (4) selbst angenommen wird, daß P₁ und P₂ voneinander unabhängige Strukturen sind; die Korrekturverarbeitung wird dann auf das gesamte Bild angewandt, um die Verdrahtung der Struktur aufzuweisen. Somit wird die Verarbeitung in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf die Berechnung eines Wertes in der Nähe von m × m Bildpunkten beschränkt, so daß die durchführbare Korrektur der Strukturform innerhalb dieses Bereiches durchgeführt werden kann. Obwohl ein Fall denkbar ist, in dem zwei getrennte Strukturen miteinander verbunden sind, wird bei diesem Aufbau das Defektauflösungsergebnis des Prüfsystems für die oben beschriebenen Strukturen gedruckter Schaltungen durch die Beschränkung der Reduktionsrate der Bildgröße meistens nicht beeinflußt. Diese Anordnung ermöglicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels eines Bauelementes von praktikabler Größe, indem die Erfindung auf die Verarbeitung von m × m Bildpunkten beschränkt wird.

Nun wird die Verarbeitung der Strukturformkorrektur beschrieben, die den Zweck hat, die Bedingung d < 2 n-1 zu erfüllen.

In Fig. 20 (a) ist (für den Fall d = 2) gezeigt, daß dann, wenn der Abstand (d) zwischen den zwei halbseitig unbegrenzten Strukturen kleiner als (2 n-1) und kleiner als 2 ist, die Bedingung d < 2 n-1 stets erfüllt wird, wenn eine Anzahl von Bildpunkten, die einer Breite zwischen den benachbarten Strukturen von (n-1) Bildpunkten entspricht, gelöscht wird. In diesem Fall wird die Verdrahtung der Struktur bei der Bildgrößenreduktionsverarbeitung mit einer Reduktionsrate n nicht geändert (Fig. 20 (b), n = 2)).

Wenn, wie in Fig. 21 (a) gezeigt, zwei in einem Abstand d = 2 zueinander parallele Strukturen der Breite 1 gegeben sind, so bewirkt die oben beschriebene Verarbeitung, daß die Strukturen gelöscht werden, wodurch deren Verdrahtung nicht aufrechterhalten werden kann. In diesem Fall werden die Strukturen anhand der folgenden Verarbeitung verschoben, damit sie die Bedingung d < 2 n-1 erfüllen:

Schritt 1:
Der Hintergrund wird um wenigstens (2 n-2) Bildpunkte verengt, während die Verdrahtung aufrechterhalten wird (im Fall von Fig. 21 (b) ist n = 2);

Schritt 2:
Die Struktur wird um wenigstens (n-1) Bildpunkte verengt, während die Struktur aufrechterhalten wird (im Fall von Fig. 21 (c) ist n = 2).

Als Verfahren für die Verengung des Hintergrundes oder der Struktur bei Aufrechterhaltung der Verdrahtung (das im folgenden lediglich mit Verengungsverarbeitung bezeichnet wird) ist aus der Arbeit von Murata mit dem Titel "Considerations for Narrowing Method", erschienen in Report of Technical Commitee of the Association of Electronic Communication PRL 75-66, ein Verfahren der Wiederholung einer lokalen Verarbeitung von 3×3 Bildpunkten bekannt. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird später ein Verengungsverfahren beschrieben, das am Ende haarkristallähnliche Strukturen erzeugt.

Für den in Fig. 20 (a) gezeigten Fall wird der Strukturabstand d = 2 durch den oben erwähnten Schritt 1 erhalten, während durch den Schritt 2 (n-1) Bildpunkte der Nachbarstruktur gelöscht werden, so daß die Schritte 1 und 2 in dem in Fig. 20 gezeigten Fall angewandt werden können.

Das Grundprinzip der Bildgrößenverarbeitung mit einer Reduktionsrate n lautet in der bevorzugten Ausführungsform kurz wie folgt:

Schritt 1:
Der Hintergrund wird um wenigstens (2 n-2) Bildpunkte verengt, während die Verdrahtung aufrechterhalten wird;

Schritt 2:
Die Struktur wird um wenigstens (n-1) Bildpunkte verengt, während die Struktur aufrechterhalten wird;

Schritt 3:
Aus den n × n Bildpunkten wird die logische Summe gebildet, deren Wert in den Wert eines Bildpunktes umgewandelt wird.

Es ist ebenfalls möglich, die Bildgrößenreduktionsverarbeitung mit einer Reduktionsrate von n₁ × n₂ × . . . durchzuführen, indem die oben beschriebene Verarbeitung jeweils mit den Reduktionsraten n₁, n₂ . . . wiederholt wird.

Wie oben beschrieben, ist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Verarbeitung auf die ungefähre Berechnung von m × m Bildpunkten beschränkt, so daß der Fall auftreten kann, daß die Verdrahtung der Strukturen nicht vollständig erhalten wird. Das heißt, daß es auch nach Durchführung der Schritte 1 und 2 manchmal vorkommen kann, daß zwei unabhängige Strukturen vorliegen, die die Bedingung d < 2 n-1 erfüllen. Dieser Fall tritt beispielsweise dann auf, wie in Fig. 22 gezeigt ist, wenn 3 in einem Abstand d = 2 zueinander parallele Strukturen mit einer Breite 1 vorliegen. Einem solchen Zustand muß dadurch entgegengewirkt werden, daß entweder die Reduktionsrate n festgelegt wird oder daß im voraus eine Struktur aus der Prüffläche genommen wird, damit die Verdrahtung gemäß dem Eingabebild aufrechterhalten wird.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 23 ein praktisches Beispiel einer nach dem obigen Prinzip arbeitenden Bildgrößenreduktionsschaltung, die die Verdrahtung aufrechterhält, beschrieben. in dem vorliegenden Beispiel der Schaltung ist die Reduktionsrate n = 2. Die Bezugszeichen 110 a und 110 b bezeichnen eine Schaltung für die Hintergrundverengung um jeweils einen Bildpunkt, so daß ein zweiwertiges Eingabebildsignal 100 insgesamt um 2 Bildpunkte verengt wird. Das Bezugszeichen 111 bezeichnet eine Schaltung für die Strukturverengung um einen Bildpunkt. Das Bezugszeichen 209 bezeichnet eine Schaltung für die Bildung der logischen Summe einer Fläche von 2×2 Bildpunkten; diese Schaltung gibt ein Reduktionsbildsignal 101 mit einer Reduktionsrate von 2 aus.

Die Bezugszeichen 201 bis 208 bezeichnen jeweils eine Schaltung, von denen eine in Fig. 24 gezeigt ist, wobei jede dieser Schaltungen in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Funktionen mit einer Kombinationslogikschaltung 106 versehen ist. Die Einzelheiten dieser Schaltungen werden später beschrieben. Die Bezugszeichen 104 a und 104 b bezeichnen Schieberegister vom Reiheneingangs- und Reihenausgangstyp mit einer Länge, die der Zahl der Bildpunkte in der Hauptabtastrichtung eines Eingangssignals 102 entspricht; diese Schieberegister wirken als Verzögerungselemente um eine horizontale Bildzeile. Diese Wirkung kann leicht mit der Kombination eines allgemeinen Speichers und einer Lese/Schreib-Steuerschaltung oder mit einem Bildzeilenspeicher eines herkömmlichen Systems erzielt werden. Weiterhin bezeichnen die Bezugszeichen 105 a bis 105 i 1-Bit-Auffang-Flipflops, von denen je drei in Reihe geschaltet sind und synchron zum Takt eines Bildsignales betrieben werden, um die Anschlüsse (a) bis (i) der Logikschaltung 106 in Fig. 24 mit einem Signal von 3×3 Bildpunkten, wie in Fig. 25 gezeigt, zu versorgen. Die gesamte Schaltung wird synchron mit dem Takt eines Bildsignales betrieben, um die Verarbeitung einer Näherungsrechnung von 3×3 Bildpunkten, deren Ergebnis von der kombinierten Logikschaltung 106 durch einen Bildpunkt ausgegeben wird, zu bewirken.

Nun wird die Logik der den in Fig. 23 gezeigten Schaltungen 201 bis 208 entsprechenden Kombinationslogikschaltung 106 beschrieben. Um der Klarheit der Beschreibung willen sei angenommen, daß für die Fläche der 3×3 Bildpunkte (a) bis (i) in Fig. 25 ein 3×3-Quadrat (das im folgenden als Maske bezeichnet wird) gezeichnet wird, und daß ein logisches Produkt dadurch gebildet wird, daß die Bildpunkte mit 1 aufrechterhalten werden, daß die Bildpunkte mit 0 umgekehrt werden und daß die Bildpunkte mit X unbeachtet gelassen werden, wobei dann, wenn das Ergebnis des logischen Produktes 1 ist, der in der Figur angezeigte Wert ausgegeben wird, und dann, wenn das Ergebnis 0 ist, der Wert von (e) so ausgegeben wird, wie er ist (0 oder 1). Wenn eine Mehrzahl von Masken angezeigt wird, so wird, falls eines der Ergebnisse 1 ist, der in der Figur angezeigte Wert ausgegeben; sind alle Ergebnisse 0, so wird der Wert von (e) so ausgegeben, wie er ist. In den Fig. 27 bis 34 sind der Reihe nach Masken erläutert, die den Schaltungen 201 bis 208 in Fig. 23 entsprechen. In den Hintergrundverengungsschaltungen 110 a und 110 b und in der Strukturverengungsschaltung 111 in Fig. 23 kann auch dann eine ähnliche Wirkung erzielt werden, wenn die Reihenfolge der Anwendung der Masken der Schaltungen 201 bis 204 und 205 bis 208 beliebig festgesetzt wird.

Die in Fig. 23 gezeigte Bildgrößenreduktionsschaltung 209 führt die Umwandlung der in Fig. 19 gezeigten 2×2 Bildpunkte in einen Bildpunkt durch; wie in Fig. 26 gezeigt, kann diese Schaltung durch eine Schaltung, die der in Fig. 24 gezeigten ähnlich ist, verwirklicht werden. Das heißt, daß die Fläche von 2×2 Bildpunkten ausgeschnitten wird und deren logische Summe durch ein ODER-Gatter 109 gebildet wird. Dessen Ausgabe wird durch ein Auffang-Flipflop 105 n aufgefangen, wobei dieses Flipflop 105 n mit einer Frequenz betrieben wird, die halb so groß ist wie der Takt des Eingangsbildsignales für jede Bildzeile; die Ausgabe des Auffang-Flipflops 105 n wird zum Ausgabesignal 108.

In Fig. 35 ist ein Beispiel erläutert, das in der in Fig. 23 gezeigten Bildverarbeitungsschaltung abgearbeitet wird. Fig. 35 (a) erläutert ein Beispiel eines binären Eingangsbildes 100. Fig. 35 (b) erläutert die von der Logikschaltung 201 der Hintergrundverengungsschaltung 110 a ausgegebene binäre Struktur, Fig. 35 (c) erläutert die von der Logikschaltung 202 a der Hintergrundverengungsschaltung 110 a ausgegebene binäre Struktur und Fig. 35 (d) erläutert die von der Logikschaltung 203 a der Hintergrundverengungsschaltung 110 a ausgegebene binäre Struktur. Fig. 35 (e) erläutert die von der Logikschaltung 204 a der Hintergrundverengungsschaltung 110 a ausgegebene binäre Struktur. Fig. 35 (f) erläutert die von der Logikschaltung 201 b der Hintergrundverengungsschaltung 110 b ausgegebene binäre Struktur, Fig. 35 (g) erläutert die von der Logikschaltung 202 b der Hintergrundverengungsschaltung 110 b ausgegebene binäre Struktur, Fig. 35 (h) erläutert die von der Logikschaltung 203 b der Hintergrundverengungsschaltung 110 b ausgegebene binäre Struktur und Fig. 35 (i) erläutert die von der Logikschaltung 204 b der Hintergrundverengungsschaltung 110 b ausgegebene binäre Struktur. Fig. 35 (j) erläutert die von der Logikschaltung 205 der Strukturverengungsschaltung 111 ausgegebene binäre Struktur, Fig. 35 (k) erläutert die von der Logikschaltung 206 der Strukturverengungsschaltung 111 ausgegebene binäre Struktur, Fig. 35 (l) erläutert die von der Logikschaltung 207 der Strukturverengungsschaltung 111 ausgegebene binäre Struktur und Fig. 35 (m) erläutert die von der Logikschaltung 208 der Strukturverengungsschaltung 111 ausgegebene binäre Struktur. Fig. 35 (n) erläutert die von der Bildgrößenreduktionsschaltung 209 ausgegebene binäre Struktur 101.

In dem Beispiel der Bildgrößenreduktionsschaltung wird durch einen einfachen Aufbau ein Bild mit reduzierter Bildgröße mit einer Reduktionsrate von 2 und bei Aufrechterhaltung der Strukturverdrahtung erhalten. Selbstverständlich kann das reduzierte Bild mit einer Reduktionsrate von 2^k erhalten werden, wenn k Bauelemente der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Reihe geschaltet werden.

In Fig. 36 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Bildgrößenreduktionsschaltung erläutert, wobei die Verdrahtung auf der Grundlage des in der bevorzugten Ausführungsform gezeigten Prinzips aufrechterhalten wird. Dieses praktische Beispiel weist genauso wie das erste praktische Beispiel eine Reduktionsrate n = 2 auf.

Die Bauteile 110, 111 und 201 bis 209 sind vollkommen baugleich mit denen des ersten praktischen Beispiels. Ein Unterschied im Gesamtaufbau besteht darin, daß die Strukturverengungsschaltung 111 eine weitere Stufe 111 b aufweist. In dieser Anordnung findet die Verengung des Hintergrundes und die Verengung der Struktur in gleichen Schritten statt, so daß die Struktur, die bei fortgesetzter Abarbeitung allmählich größer wird, im wesentlichen auf der gleichen Breite gehalten werden kann.

In Fig. 36 bezeichnet das Bezugszeichen 112 eine Schaltung für die Beseitigung eines hervorragenden und durch einen Bildpunkt isolierten Punkt der Struktur mit der Breite eines Bildpunktes, das Bezugszeichen 113 bezeichnet eine Schaltung für die Beseitigung eines hervorragenden und durch einen Bildpunkt isolierten Punkt des Hintergrundes mit der Breite eines Bildpunktes. Mit diesen Anordnungen werden Ungleichmäßigkeiten derjenigen sehr kleinen Strukturen, die keine Verdrahtung bezeichnen, oder solche Strukturen, die die Verdrahtung nicht beeinflussen, beseitigt. Hiermit ist es möglich, den Umfang fehlerhafter Ergebnisse, die dann auftreten, wenn die Verdrahtung durch die bevorzugte Ausführungsform so, wie in Fig. 22 gezeigt, verändert wird, zu senken und den in der bevorzugten Ausführungsform anwendbaren Bereich von Strukturdaten oder den Bereich der Reduktionsrate n zu erweitern. Die Reihenfolge und die Anzahl der Stufen in den Schaltungen 112 und 113 können je nach angewendeter Struktur des Prüfelementes anders als im praktischen Beispiel gezeigt festgesetzt werden.

Die Schaltungen 220 bis 223 in Fig. 36 sind den in Fig. 24 gezeigten entsprechenden Schaltungen vollkommen gleich. Jede der Masken ist in den Fig. 37 bis 40 erläutert.

Es ist offensichtlich, daß auch in dem momentan beschriebenen praktischen Beispiel der Erfindung die Bauelemente in k Stufen in Reihe geschaltet werden können, woraus sich ein Bauelement mit einer Reduktionsrate von 2^k ergibt.

In dem erfindungsgemäßen praktischen Beispiel kann die räumliche Veränderung der Struktur beschränkt werden, so daß die Reduktionsrate 2^k in ihrem erhöhten Wert erhalten werden kann.

Falls jede der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen in Vielfachstufen verbunden ist, ist es dann, wenn die Puffer vom FIFO-Typ (erste Eingabe/erste Ausgabe) zwischen jeder Stufe angeordnet werden, möglich, die Dateneingabe in die nächste Stufe mit einem Takt, der die Geschwindigkeit von 1/n² des Taktes der vorherigen Stufe aufweist, durchzuführen, so daß die Datengeschwindigkeit bei einer Verbindung von k Stufen auf 1/n ^2k abgesenkt werden kann.

Nun wird unter Bezugsnahme auf die Fig. 55 bis 60 eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung der Bildgrößenreduktionsschaltung beschrieben. Diese bevorzugte Ausführungsform hat zum Ziel, die Bilddaten zusammenzupressen, während zusätzlich zur Verdrahtung der Struktur deren Fläche beibehalten wird. In diesem Fall ist eine Reduktionsrate n = 2 vorgesehen. Unter Bezugsnahme auf die Fig. 54 wird das Prinzip dieser Ausführungsform beschrieben. Die aus N Bits ausgebauten Flächendaten 532 werden zusätzlich zu der aus einem Bit bestehenden Information für die Unterscheidung eines jeden Bildpunktes des binären Bildes, also einer Struktur und eines Hintergrundes, vorgesehen, so daß bei der Durchführung der unten beschriebenen Verarbeitung die Fläche der verbundenen Strukturen zurückbehalten werden kann, in der ein Bildpunkt des ursprünglichen Bildes auch nach der Bildgrößenreduktion als Einheit verwendet werden kann. In Fig. 53 ist die Datenstruktur eines jeden dieser Bildpunkte erläutert.

Wie in Fig. 54 (a) gezeigt, ist zunächst der Wert eines jeden Bildpunktes des binären Bildes als Anfangswert der Flächendaten gegeben. Die dann folgende Verarbeitung wird auf die gleiche Weise wie diejenige in der ersten bevorzugten Ausführungsform ausgeführt:

Schritt 1:
Der Hintergrund wird in bezug auf seinen binären Bildanteil um wenigstens (2 n-2) Bildpunkte verengt, während die Verdrahtung aufrechterhalten wird (Fig. 54 (b)).

Schritt 2:
Die Struktur wird in bezug auf den binären Bildanteil um wenigstens (n-1) Bildpunkte verengt, während die Verdrahtung aufrechterhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt wird so wie für die Strukturbildpunkte mit von 0 verschiedenen Flächendaten der Wert der von 0 verschiedenen Flächendaten zu den Flächendaten eines angrenzenden Strukturbildes addiert, so daß die oben beschriebenen von 0 verschiedenen Flächendaten 0 werden (Fig. 54 (c)).

Schritt 3:
Für eine n × n-Bildpunkteinheit wird die logische Summe der Bildpunkte des binären Bildes gebildet, der Wert der Flächendaten eines n × n-Bildpunktes wird hinzuaddiert und diese Werte werden in einem Bildpunkt als Bildpunktwert umgewandelt (Fig. 54 (d)).

Auch in diesem Fall kann die oben beschriebene Verarbeitung mit einer Reduktionsrate n₁ × n₂ . . . wiederholt werden, wodurch eine Bildgrößenreduktion mit einer Reduktionsrate von n₁ × n₂ . . . ermöglicht wird, während eine konstante Summe von Flächendaten einer kontinuierlichen Struktur aufrechterhalten wird, was bedeutet, daß die Flächeninformation und somit die Verdrahtung der Struktur aufrechterhalten wird.

In Fig. 54 ist ein Flächendatenwert für den Fall gezeigt, daß die Struktur von Fig. 21 in jedem der obigen Schritte 1, 2′ und 3′ mit n = 2 verarbeitet wird.

Der Gesamtaufbau ist ähnlich demjenigen von Fig. 23. Die Unterschiede bestehen darin, daß das Eingangsbildsignal 100 und das Ausgangsbildsignal 101, wie in Fig. 53 gezeigt, aus einem Bit des Binärbildanteils und aus N Bits des Flächen datenanteils aufgebaut sind und daß jede der Schaltungen 201 bis 209 eine Flächendatenrückhaltverarbeitung ausführt, woraus sich ergibt, daß deren Schaltungsaufbauten voneinander verschieden sind.

In Fig. 55 sind die Schaltungen 201 bis 204 von Fig. 23 für die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Entsprechend den jeweiligen Funktionsanforderungen wird, ähnlich wie für die erste bevorzugte Ausführungsform, eine Kombinations-Logikschaltung 106 gewählt. Auch in dieser bevorzugten Ausführungsform entspricht die den Schaltungen 201 bis 204 entsprechende Kombinationslogik in Fig. 55 den in den Fig. 27 bis 30 gezeigten Masken. In den Schaltungen 110 a und 110 b von Fig. 23 bewirkt die Reihenfolge der Anwendung der Masken 201 bis 204 denselben zu erzielenden Effekt, auch wenn die Reihenfolge beliebig definiert wird.

In Fig. 55 bezeichnet das Bezugszeichen 104 ein Schieberegister vom Reiheneingangs- und Reihenausgangstyp mit einer Länge, die der Anzahl der Bildpunkte in einer Hauptabtastrichtung des binären Eingangssignales 102 entspricht; dieses Schieberegister wirkt als Verzögerungselement um eine Bildzeile. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 105 ein Auffang-Flipflop von einem Bit. Ein in Fig. 25 gezeigtes Signal von 3×3 Bildpunkten wird an die Anschlüsse (a) bis (i) von 106 geliefert. Zusätzlich bezeichnet das Bezugszeichen 402 die Eingangsflächendaten mit einer Breite von N Bits. Mit einem Schieberegister, das die gleiche Länge wie das mit 104 bezeichnete und eine Breite von N Bits aufweist, und mit zwei Stufen von Auffang-Flipflops 405 d und 405 e mit einer Breite von N Bits wird die gleiche Verarbeitung wie für das Binärsignal durchgeführt; das Ergebnis wird bei 403 ausgegeben. Die gesamte Schaltung kann synchron mit einem Takt betrieben werden, der mit der Geschwindigkeit des Eingangssignales synchron ist.

Die Fig. 56 bis 59 erläutern im einzelnen die Schaltungen 205 bis 208 von Fig. 23 in bezug auf die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 500 in dieser Figur bezeichnet die gleiche Schaltung wie die in Fig. 55, eine Maske von jeder der Kombinations-Logikschaltungen wird so erstellt, daß die Schaltung 500 a in Fig. 56 der Fig. 31 entspricht, daß die Schaltung 500 b in Fig. 57 der Fig. 32 entspricht, daß die Schaltung 500 c in Fig. 58 der Fig. 33 entspricht und daß die Schaltung 500 d in Fig. 59 der Fig. 34 entspricht. In diesen Schaltungen werden dann, wenn eine Strukturverengung durchgeführt wird, Flächendaten zu den hierzu benachbarten Strukturbildpunkten addiert, anschließend werden sie zu 0 gelöscht. Für den Fall, daß eine Struktur mit jeder der Masken in Übereinstimmung gebracht wird, bedeutet dies, daß die Schaltungen in den Fig. 56 bis 59 so betrieben werden, daß jeder der Flächendatenwerte des Bildpunktes (e) in Fig. 25 zu den Flächendaten der Bildpunkte (b), (f), (h) und (d) addiert wird und daß anschließend der Wert der Flächendaten des Bildpunktes (e) auf 0 gesetzt wird. Alle Schaltungen werden synchron mit dem Takt, der dem für die Schaltung in Fig. 55 analog ist, betrieben. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 410 N UND-Gatter, die bewirken, daß die N-Bit-Flächendaten unverändert durchgelassen werden oder zwangsläufig auf 0 gesetzt werden. Das Bezugszeichen 409 bezeichnet einen Addierer. CLR bezeichnet den Nullöschanschluß des N-Bit-Auffang-Flipflops 405, bei dem seine Ausgabe taktsynchron gelöscht wird. Ein binäres Ausgangssignal 120 wird durch das Auffang-Flipflop 105 und das Schieberegister 104 verzögert, um eine Synchronisation mit dem Ausgangsflächen datensignal 420 herzustellen. In der Schaltung 111 in Fig. 23 können die Schaltungen 205 bis 208 eine ähnliche Wirkung erzielen, auch wenn ihre Reihenfolge beliebig geändert wird.

In Fig. 60 ist eine detaillierte Schaltung 209 von Fig. 23 in bezug auf die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das binäre Eingangssignal 107 hat denselben Aufbau und denselben Effekt wie jene der Schaltung in Fig. 26, die im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform in Fig. 23 erläutert worden ist, wobei 2×2 Bildpunkte in einem Bildpunkt umgewandelt werden, um ein binäres Ausgangssignal 108 auszugeben. Weiterhin weist ein Eingangsflächendatensignal 407 eine N-Bit-Breite auf; es wird so verwendet, daß die Flächendaten von 2×2 Bildpunkten durch das Schieberegister 404 c mit einer Länge, die der Anzahl der Bildpunkte einer Bildzeile entspricht, und durch 4 N-Bit-Auffang-Flipflops 405 j bis 405 m ausgeschnitten und dann mit den Addierern 409 a bis 409 c addiert werden. Das N-Bit- Auffang-Flipflop 405 n kann für jede Bildzeile mit einer Takt geschwindigkeit, die einer halben Periode entspricht, ebenso Daten auffangen wie das Auffang-Flipflop 105 n und ein Ausgabe flächendatensignal 408 ausgeben.

Falls das Bauelement der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unabhängig eingesetzt oder als Eingangsstufe mit Vielstufenkopplung verwendet wird, ist das Eingangssignal lediglich ein Binärsignal, so daß für das niederwertigste Bit des Eingangsflächendatensignales ein damit verbundenes binäres Eingangssignal erforderlich ist, während die restlichen Bits auf 0 gesetzt werden.

Es ist klar, daß für die bevorzugte Ausführungsform die Bauelemente in Reihe in k Stufen geschaltet werden können, um eine Reduktionsrate von 2^k zu erreichen.

In der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nicht nur die Verdrahtung der Struktur aufrechterhalten, vielmehr wird ebenso die Strukturfläche beibehalten. Letzteres wirkt sich dann aus, wenn eine übermäßig große oder übermäßig kleine Strukturfläche als Defekt gewertet wird.

Wenn die für die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläuterten Schaltungen in den Fig. 55 bis 60 zum Einsatz kommen, so ist der Aufbau einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der zur zweiten bevorzugten Ausführungsform eine Flächenerhaltungsfunktion hinzugefügt wird durch ein Verfahren ermöglicht, das demjenigen der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ähnlich ist.

Wenn jede der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen zu Vielfachstufen gekoppelt werden, so gibt eine Anordnung von FIFO-Puffern (erste Eingabe = erste Ausgabe) die in die nächste Stufe einzugebenden Daten mit einer Taktgeschwindigkeit frei, die ¼ der Taktgeschwindigkeit der vorhergehenden Stufe ist, woraus sich bei einer Koppelung von k Stufen eine Reduzierung der Datengeschwindigkeit auf ¼ k ergibt.

Nun werden praktische Beispiele für die Speicher 306 und 307, für das Verdrahtungswahl-Bauelement 308 und für den Mikrocomputer 309 in Fig. 1 beschrieben.

Die Speicher 306 und 307 sind mit dem Bus 310 des Mikrocomputers 309 verbunden. Nachdem die gesamte Struktur in den Speichern 306 und 307 gespeichert ist, werden die Inhalte der Speicher 306 und 307 der Reihe nach durch das Verdrahtungswahl- Bauelement 308 ausgelesen, woraufhin die Schaltungsdaten in Abhängigkeit der Koordinaten und der Nummer der Anschlußflächen, die im voraus von einem externen Speicherelement 311 des Mikrocomputers 309 eingegeben worden sind, erzeugt. Die Schaltungsdaten weisen eine Datenstruktur auf, die in Fig. 41 gezeigt ist; beispielsweise sind die Schaltungsdaten IV der reduzierten vergrößerten Struktur 354 von der in Fig. 41 gezeigten Form. Das heißt, daß die Anschlußflächennummer, die den Anfangspunkt des Pfeiles eines Zweiges der Verbindungsdaten anzeigt, eine Adresse bezeichnet, während die Daten aus der den Endpunkt bezeichnenden Anschlußflächennummer gebildet werden. Neben dem Verdrahtungswahl-Bauelement, das über einen üblichen Mikrocomputer mit einer Software-Verarbeitung operiert, kann für das Verdrahtungswahl-Bauelement 308 auch ein Bauelement verwendet werden, wie es aus JP 61 80 376-A bekannt ist und das die Verdrahtung mittels einer Hardware-Signalverarbeitung wählt. Die gewählten Schaltungsdaten werden an den Mikrocomputer 309 übertragen und dann mit den durch das externe Speicherelement 311 eingegebenen Entwurfsdaten verglichen; dann wird eine einige Defekte aufweisende Schaltungsstruktur festgestellt.

Anschließend kann der Mikrocomputer 309 die Struktur, die an ihrem Rand einige Defekte aufweist, entsprechend den Inhalten der Speicher 306 und 307 verfolgen und eine Randkoordinatenfolge erzeugen. Unter Bezugnahme auf Fig. 43 wird nun ein Verfahren für die Randverfolgung beschrieben. Hierfür wird festgelegt, daß die Verdrahtung der Struktur eine Viererverbindung ist, das heißt, daß eine Verbindung in bezug auf die obere, die untere, die rechte und die linke Seite des entsprechenden Bildpunktes in Betracht gezogen wird. Zunächst wird der Bildpunkt in einer Richtung beobachtet, zum Beispiel in der von einem Punkt der Struktur (einer Mittelposition der Anschlußfläche in der Struktur 431 (Be zeichnung X)) nach rechts weisenden Richtung in Fig. 43. Ein an diesem Punkt angrenzender Punkt außerhalb der Struktur wird als Anfangspunkt (x₀, y₀) 432 definiert. Dann werden entsprechend der Tabelle 1 der Reihe nach die Bildpunkte um (x₀, y₀) betrachtet. Wenn in einer Richtung zum ersten Mal ein Bildpunkt der Struktur erscheint, so wird dieser Punkt als nächster Endpunkt (x₁, y₁) 433 definiert. Da in Fig. 43 die Betrachtung in der Richtung von E (Fig. 44) bis zum Anfangspunkt vorgenommen wird, werden die Richtungen N, E und S in dieser Reihenfolge betrachtet, so daß ein Bildpunkt der Struktur zum ersten Mal in Richtung S auftritt. Dieser Punkt wird als Endpunkt (x₁, y₁) 433 definiert. Dann wird die Beobachtung in der Reihenfolge der Richtungen E, S und W durchgeführt und in W-Richtung vorgerückt. Die oben beschriebene Verarbeitung wird auf de 13415 00070 552 001000280000000200012000285911330400040 0002003838032 00004 13296n Punkt (x₀, y₀) 432 zurückgestellt, woraufhin die Funktion wiederholt wird, bis der nächste Punkt zu (x₁, y₁) 433 wird. In der oben beschriebenen Verarbeitung ist es möglich, eine Randkoordinatenfolge (x₀, y₀), (x₁, y₁), . . . der Struktur im Uhrzeigersinn zu erhalten.

Tabelle 1

Ein Teilungspunkt, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, wird gesucht und von der Randkoordinatenfolge, die aus der Ver größerungsstruktur erhalten worden ist, abgetrennt. Zunächst wird in bezug auf die Mittelposition (Markierung X in Fig. 46 (a)) 461 einer Anschlußfläche der Struktur ein Randkoordinatenabstand (d) 462 berechnet. Die Beziehung zwischen dieser Entfernung (d) und der Koordinatenfolge wird durch die in Fig. 45 (a) gezeigte Kurve dargestellt, wobei ein auf dieser Kurve liegender Zwischenwert, für den der Abstand (d) niedriger ist als der Schwellenwert TH, als Teilungspunkt (x _is, y_is) 463 der durch die Mittelposition der Anschlußfläche festgelegten Randkoordinatenfolge definiert wird. In den Fig. 45 (b) und 46 (b) ist gezeigt, daß manchmal eine Mehrzahl von Teilungspunkten (x _{is 0}, y _{is 0}) 466 und (x _{is 1}, y _{is 1}) 467 auftreten, wenn sich die Anschluß flächen-Mittelposition nicht an einem Ende der Struktur befindet. Die oben beschriebene Verarbeitung für die Gewinnung der Teilungspunkte wird für alle Anschlußflächen-Mittelpositionen durchgeführt. In der darauffolgenden Verarbeitung werden die Entwurfsdaten mit den geteilten Rand koordinatenfolgen in Beziehung gesetzt, um die unerlaubte Randkoordinatenfolge auszuwählen, wobei die Position des Kurzschluß- oder Halbkurzschlußdefektes durch ein Koordinatenpaar bestimmt wird, indem zwischen den relativen Rändern der Abstand minimal ist.

Die von der kontrahierten Struktur gewonnene Randkoordinatenfolge derjenigen Struktur, die einen offenen oder halboffenen Stromkreis enthält, ist aus wenigstens zwei Folgen aufgebaut, so daß die Position des Defektes des offenen oder des halboffenen Stromkreises durch ein Koordinatenpaar bestimmt wird, bei dem der Abstand zwischen den relativen Rändern minimal ist.

Die Berechnung des Abstandes zwischen den Anschlußflächen- Mittelpositionen und dem Endpunkt oder zwischen den Rändern kann anhand der Formeln

durchgeführt werden, wobei die Differenz der x-Koordinaten durch Δ x und die Differenz der y-Koordinaten durch Δ y gegeben ist. Allerdings benötigt die Berechnung mit der ersten Formel die geringste Rechenzeit.

Mit dem erfindungsgemäßen Strukturermittlungsverfahren und der erfindungsgemäßen Strukturermittlungseinrichtung ist es möglich, ein Verfahren von höchst einfachem Aufbau zu verwirklichen, so daß ein Hochgeschwindigkeits-Strukturprüfungsbauelement mit einem kleinen Umfang an elektrischen Schaltungen geschaffen werden kann.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren mit der gleichen Wirkung auch dann verwirklicht werden, wenn irgendeines der mehreren alternativen Systeme, die in den entsprechenden praktischen Beispielen beschrieben worden sind, mit irgendeinem anderen kombiniert wird. Ferner kann, wie auch aus JP 5 91 92 945-A bekannt ist, zusätzlich zu der mittels Vergrößerung und Kontraktion bewirkten Defektermittlung (1) eine Defektermittlung mittels einer binären Vergrößerungsstruktur und einer binären ursprünglichen Struktur (2), mittels einer binären Kontraktionsstruktur und einer binären ursprünglichen Struktur (3) und mittels einer binären Vergrößerungsstruktur, einer binären Kontraktionsstruktur und einer binären ursprünglichen Struktur (4) durchgeführt werden, woraus deutlich wird, daß eine ähnliche bevorzugte Ausführungsform durch die Verwendung der oben beschriebenen praktischen Beispiele aufgebaut werden kann. Insbesondere ermöglicht der Fall (4) eine Klassifikation sowohl des halboffenen und offenen Stromkreises als auch des Halbkurzschlusses und des Kurzschlusses.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 47 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der in Fig. gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform ist jeweils nur ein Speicher 306 und 307 vorgesehen. Die nun beschriebene bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von jener ersten bevorzugten Ausführungsform dadurch, daß je zwei Speicher 306 a und 306 b bzw. 307 a und 307 b gleichen Aufbaus durch die Umschaltbausteine 320 a, 320 b, 321 a und 321 b umgeschaltet werden und daß der Mikrocomputer 309 mit einer Bildanzeigeschaltung 322 mit einem Bildschirm 323 und mit einem Eingabeelement 324 ausgestattet ist. Die anderen Bereiche dieser Ausführungsform sind dieselben wie die der ersten bevorzugten Ausführungsform und der praktischen Beispiele.

In Fig. 48 ist das Umschaltverfahren der Umschaltbausteine 320 a, 320 b, 321 a und 321 b und die zeitliche Beziehung zwischen dem Einschreiben der Struktur in den Speicher und der Verdrahtungswahl-Verarbeitung für die Defektausgabe erläutert. Das heißt, daß die Strukturermittlung, das Einschreiben in den Speicher und die Verdrahtungswahl-Verarbeitung für die Defektaufgabe synchron zueinander durchgeführt werden können. Dies hat zur Folge, daß die Taktzeit im wesentlichen gleich der Strukturermittlungszeit t wird, woraus folgt, daß die Prüfzeit verglichen mit dem Fall, in dem die Strukturermittlung für die Defektaufgabe nacheinander durchgeführt wird, verkürzt werden kann.

Nun wird das der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäße Verfahren für die Erzeugung von Entwurfsdaten aus der geprüften Elementstruktur beschrieben. Zunächst wird eine als Bezugsstruktur dienende Struktur des geprüften Elementes ermittelt und in Binärform gebracht; dann wird die Bildgröße unter Aufrechterhaltung der Verdrahtung reduziert, wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform gezeigt ist, wobei jetzt jedoch weder eine Vergrößerung noch eine Kontraktion vorgenommen wird; das so bearbeitete Strukturbild wird in irgendeinen der Speicher 306 a, 306 b, 307 a oder 307 b eingeschrieben, anschließend wird diese ge speicherte Information durch den Mikrocomputer 309 ausgelesen und mittels der Bildanzeigeschaltung 322 auf dem Bildschirm 323 angezeigt. Ein Beispiel einer solchen Anzeige ist in den Fig. 49 (a) und 49 (b) gezeigt. Die Struktur 1211 wird sichtbar gemacht und für den Fall, daß ein Kurzschluß 491 festgestellt wird, wie in Fig. 49 (a) gezeigt ist, kommt das Eingabeelement 324 zum Einsatz, um die Koordinaten (x₁, y₁) 492 und (x₂, y₂) 493 festzulegen und eine gerade Hintergrundlinie auf dem Bildschirm zu zeichnen, wodurch die Struktur im mit dem Bezugszeichen 494 bezeichneten Bereich gelöscht wird. Für den Fall, daß ein offener Stromkreis 495 festgestellt wird, wie in Fig. 49 (b) gezeigt ist, wird das Eingabeelement 324 dazu eingesetzt, die Koordinaten (x₃, y₃) 496 und (x₄, y₄) 497 fest zulegen, um eine gerade Strukturlinie auf dem Bildschirm zu zeichnen, wodurch eine Struktur in dem durch das Bezugszeichen 498 bezeichneten Bereich hinzugefügt wird. Dann werden über das Eingabeelement 324 die Koordinaten der Anschlußflächen- Mittelposition der Reihe nach eingegeben; weiterhin werden sie den Anschlußflächennummern (beispielsweise automatisch in der Reihe der Feststellung und in aufsteigender Ordnung) zugeordnet. Unter diesen Bedingungen kann der Mikro computer 309 die Verarbeitung der Verdrahtungswahl in bezug auf das korrigierte angezeigte Bild durchführen oder die Daten des korrigierten angezeigten Bildes in die Speicher 306 a, 306 b, 307 a oder 307 b zurückführen, so daß die Verdrahtungswahl-Verarbeitung durch das Verdrahtungswahl- Bauelement 308 durchgeführt wird, um die Schaltungsdaten zu erzeugen. Bei dieser Verarbeitung werden diese Schaltungsdaten durch dem Mikrocomputer 309 auf der Grundlage des in Fig. 50 gezeigten Flußdiagrammes in die Entwurfsdaten umgewandelt und in dem externen Speicherelement 311 gespeichert. In Fig. 50 bezeichnet T(A) die Daten der Adresse A im die Schaltungsdaten speichernden Speicher. Die Entwurfsdaten werden in dem Speicher in dessen Anfangszustand, in dem die Schaltungsdaten gespeichert sind, erzeugt. Als Bildanzeigeschaltung 322 und als Bildschirm 323 können bekannte grafische Anzeigeelemente vom Bitabbildungstyp verwendet werden. Als Eingabeelement 324 kann jedes bekannte Eingabeelement, etwa eine Maus, zusätzlich zur Tastatur verwendet werden. Ferner kann ein Computersystem wie etwa ein sogenannter Personalcomputer, und ein Arbeitsplatz, in dem der Mikrocomputer 309, das externe Speicherelement 311 und die Bildanzeigeschaltung 322 in einem Gerät ausgebildet sind, Verwendung finden.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es auch dann, wenn für die Erzeugung einer Schaltungsstruktur keine Entwurfsinformationen vorliegen, möglich, die für die Prüfung notwendigen Entwurfsdaten aus der Struktur des zu prüfenden Elementes zu erzeugen, so daß die bevorzugte Aus führungsform auf alle Strukturen anwendbar ist.

Auch in dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann, ähnlich wie in der ersten bevorzugten Ausführungs form, das erfindungsgemäße Verfahren durch die Verwendung jeder Kombination der in den entsprechenden praktischen Beispielen beschriebenen Alternativen verwirklicht und eine ähnliche Wirkung erzielt werden. Wie auch aus JP 5 91 92 945-A bekannt ist, kann zusätzlich zur Defektermittlung durch Vergrößerung und Kontraktion (1) der Defekt durch eine binäre vergrößerte Struktur und eine binäre ursprüngliche Struktur (2), eine binäre kontrahierte Struktur und eine binäre ursprüngliche Struktur (3) und durch eine binäre vergrößerte Struktur, eine binäre kontrahierte Struktur und eine binäre ursprüngliche Struktur (4) ermittelt werden, woraus deutlich wird, daß eine ähnliche bevorzugte Ausführungsform durch den Einsatz des oben beschriebenen praktischen Beispiels ausgebaut werden kann. Insbesondere kann im Fall (4) eine Klassifikation sowohl zwischen dem halboffenen und dem offenen Stromkreis als auch dem Halbkurzschluß und dem Kurzschluß vorgenommen werden.

Da die ermittelte binäre Struktur vergrößert und kontrahiert wird und deren Verdrahtung mit einer normalen Verdrahtung verglichen wird, wird die Struktur erfindungsgemäß auch dann, wenn die Schaltungsstruktur am Strukturrand mehrere Ungleichmäßigkeiten aufweist, nicht durch diese Ungleich mäßigkeiten beeinflußt, so daß lediglich ein schädlicher Defekt ermittelt wird. Ferner speichert das Verdrahtungs wahl-Bauelement das Bild im Speicher, nachdem die Bildgröße bei Aufrechterhaltung der Strukturverdrahtung reduziert worden ist, so daß die Verdrahtungswahl-Verarbeitung mit einem weniger teueren Bauelement in einer kurzen Zeitperiode durchgeführt werden kann. Damit wird eine weniger teuere Hochgeschwindigkeits-Strukturprüfung ermöglicht. Ferner hat die Erfindung die Wirkung, daß die Analyse der in dem Speicher gespeicherten Strukturform so durchgeführt wird, daß der Ort des Defektes festgelegt werden kann, so daß sie bei Strukturprüfungen für Strukturen hoher Dichte und Platinen von großen Abmessungen zum Einsatz kommen kann.

Claims

1. Strukturprüfungsverfahren, in dem das Bild der Struktur eines geprüften Elementes ermittelt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird (301), in dem das ermittelte Schaltungsstruktursignal in ein binäres Bildsignal umgewandelt wird (302) und in dem die Schaltungsstruktur dieses binären Bildsignales vergrößert (303) oder kontrahiert (304) wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzahl der die vergrößerte oder kontrahierte Struktur aufbauenden Bildelemente verkleinert wird, wodurch die Bildgröße reduziert (305 a, 305 b) und die Verdrahtung der Schaltungsstruktur beibehalten wird,
die Verdrahtung der Schaltungsstruktur auf der Grundlage der reduzierten Schaltungsstruktur gewählt wird (308, 370, 371), und
die gewählte Verdrahtung mit der Verdrahtung (374) einer Bezugsschaltungsstruktur verglichen wird, wodurch eine einen Schaltungsstrukturdefekt darstellende Nichtübereinstimmung ermittelt wird (380, 381).

2. Strukturprüfungsverfahren, in dem das Bild der Struktur eines geprüften Elementes ermittelt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird (301), in dem das ermittelte Schaltungsstruktursignal in ein binäres Bildsignal umgewandelt wird (302) und in dem die Schaltungsstruktur dieses binären Bildsignales vergrößert (303) oder kontrahiert (304) wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die vergrößerte oder verkleinerte Verdrahtung der Struktur gewählt wird (308, 370, 371),
die gewählte Verdrahtung mit der Verdrahtung einer Bezugsschaltungssstruktur verglichen wird, um eine Nicht übereinstimmung zu ermitteln (380, 381), und
eine Koordinatenfolge analysiert wird (382, 383), die die Schaltungsstruktur, bei der eine Nichtübereinstimmung ermittelt worden ist, darstellt, um die Defektposition in der Schaltungsstruktur zu bestimmen (391, 392).

3. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Form darstellende Koordinatenfolge eine Randkoordinatenfolge der Schaltungsstruktur ist.

4. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Analyse eine Analyse des Abstandes zwischen den Rand koordinatenfolgen ist.

5. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Koordinatenfolge analysiert wird (382, 383), die die Form einer Schaltungsstruktur, für die eine Nichtüber einstimmung ermittelt worden ist, darstellt, um die Defektpositionen in dieser Schaltungsstruktur zu be stimmen (391, 392).

6. Strukturprüfungsverfahren, in dem das Bild der Struktur eines geprüften Elementes ermittelt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird (301), in dem das ermittelte Schaltungsstruktursignal in ein binäres Bildsignal umgewandelt wird (302) und in dem die Schaltungsstruktur dieses binären Bildsignales vergrößert (303) oder kontrahiert (304) wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bildgröße unter Beibehaltung der Verdrahtung der kontrahierten Schaltungsstruktur reduziert (305 b) und in einem zweiten Speicher (307) gespeichert wird,
aus dem ersten Speicher (306) eine vergrößerte Schaltungsstruktur ausgelesen wird, um die Verdrahtung der Schaltungsstruktur zu wählen (308, 370),
die gewählte Verdrahtung mit der Verdrahtung der Bezugsschaltungsstruktur verglichen wird (374), um eine erste Nichtübereinstimmung zu ermitteln (380),
aus dem zweiten Speicher (307) die kontrahierte Schaltungsstruktur ausgelesen wird, um die Verdrahtung der Schaltungsstruktur zu wählen (308, 371),
die gewählte Verdrahtung mit der Verdrahtung der Bezugs schaltungsstruktur verglichen wird (374), um eine zweite Nichtübereinstimmung zu ermitteln (381), und
die einen Kurzschluß- oder Halbkurzschlußdefekt aufweisende Schaltungsstruktur oder die den Defekt eines ofenen oder halboffenen Stromkreises aufweisende Schaltungsstruktur in bezug auf die erste Nichtübereinstimmung und die zweite Nichtübereinstimmung klassifiziert und ausgewählt werden.

7. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem ersten Speicher (306) gespeicherte Schaltungsstrukturform in bezug auf die den gewählten Kurzschluß- oder Halbkurzschlußdefekte aufweisende Schaltungsstruktur analysiert wird, um die Position des Kurzschlusses oder des Halbkurzschlusses zu bestimmen, um daß die in dem zweiten Speicher (307) gespeicherte Schaltungsstrukturform in bezug auf die den gewählten Defekt eines offenen oder halboffenen Stromkreises aufweisende Schaltungsstruktur analysiert wird, um die Position des offenen oder halboffenen Stromkreises zu bestimmen.

8. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild der Struktur eines geprüften Elementes durch die Bestrahlung mit linear polarisiertes Licht aufweisenden Lichtstrahlen in einer bestimmten Richtung und durch ausschließende Fokussierung des reflektierten Lichtes, das polarisiertes Licht mit einer zur Polarisationsrichtung der Strahlung senkrechten Polarisationsrichtung aufweist, ermittelt wird.

9. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Verfahren für die Umwandlung der Schaltungsstruktur in Binärform, in dem die räumliche zweite Ableitung des Schaltungs struktursignales berechnet wird, in dem der Wert der zweiten Ableitung mit einem Schwellenwert Th verglichen wird, wobei der Wert der zweiten Ableitung als Signal B+v 2 gesetzt wird, falls er größer als TH+ ist, in dem der Wert der zweiten Ableitung mit einem Schwellenwert Th - (<0) verglichen wird, wobei der Wert der zweiten Ableitung als Signal B-v 2 gesetzt wird, falls er kleiner ist als TH-, in dem das Struktursignal mit einem Schwellenwert Th (<0) verglichen wird und in dem das binäre Schaltungsstruktursignal als B⁺v 2·B _c+B ^- v 2·B _c gesetzt wird, wobei das Signal, das größer ist als Th, mit B _c bezeichnet wird.

10. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion der Bildgröße unter Beibehaltung der Verdrahtung durchgeführt wird, indem der Hintergrund unter Beibehaltung der Verdrahtung um wenigstens (2 n-2) Bildpunkte (n ist eine ganze Zahl größer als 2) verengt wird, indem das Ergebnis unter Beibehaltung der Verdrahtung der Schaltungsstruktur um wenigstens (n-1) verengt wird, indem das Ergebnis in n×n Bildpunkte unterteilt wird und indem das Ergebnis entweder in eine Schaltungsstruktur umgewandelt wird, falls wenigstens ein Bildpunkt dieser unterteilten n×n Bildpunkte zur Schaltungsstruktur gehört, oder das Ergebnis in einen Bildpunkt des Hintergrundes umgewandelt wird, falls kein Bildpunkt zu der Schaltungsstruktur gehört.

11. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß n = 2 ist.

12. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildgrößenreduktion unter Beibehaltung der Verdrahtung k-mal (k ist eine ganze Zahl größer als 2) wiederholt wird.

13. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verdrahtung der gewählten Schaltungsstruktur durch einen Zweig dargestellt wird, dessen Wurzel durch eine der auf den Schaltungsstrukturen befindlichen Anschluß flächennummern gebildet wird und für den andere Anschlußnummern als Knoten oder Erdungsanschlüsse fungieren,
die normale Verdrahtung der Schaltungsstruktur so ausgebildet ist, daß die Anschlußflächennummern, die auf der verdrahteten Schaltungsstuktur vorliegen sollen, durch eine in Schleifenform angegebene Umlaufliste dargestellt werden,
aufgrund der Feststellung der Nichtübereinstimmung der Verdrahtungen und aufgrund der Klassifikation und Auswahl des Defektes entschieden wird, daß ein Kurzschlußdefekt vorliegt, falls die Verbindung zwischen den vom ersten Speicher ausgewählten Anschlußflächen auf der ersten Umlaufliste nicht besteht, und
aufgrund der Feststellung der Nichtübereinstimmung der Verdrahtungen geurteilt wird, daß der Defekt eines offenen Stromkreises besteht, falls in einer Umlaufliste mehr als zwei solche Anschlußflächen vorliegen, die den Wurzeln desjenigen Zweiges entsprechen, der die Verdrahtung zwischen den vom zweiten Speicher ausgewählten Anschlußflächen darstellt.

14. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Verfahren für die Festlegung derjenigen Position, an der ein Kurzschluß oder ein Halbkurzschluß vorliegt, das so be schaffen ist, daß erste Speicherdaten, die sich auf die einen Kurzschluß oder Halbkurzschluß aufweisende Struktur beziehen, ausgelesen werden, daß eine Randkoordinatenfolge dieser Struktur ermittel wird, daß diese Randkoordinatenfolge an einem Punkt, der sich in der Nähe der mittleren Koordinate der auf der Struktur liegenden Anschlußfläche befindet, geteilt wird, daß zwei Rand koordinatenfolgen, die die zu trennenden Schaltungsstrukturen verbinden, gewählt werden und daß als Positionskoordinate des Kurzschlusses oder des Halbkurzschlusses dasjenige Randkoordinatenpaar definiert wird, das diejenigen Punkte der beiden Randkoordinatenfolgen darstellt, die minimalen Abstand besitzen.

15. Strukturprüfungsverfahren gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Verfahren für die Bestimmung derjenigen Position, an der ein offener oder halboffener Stromkreis vorliegt, das so beschaffen ist, daß zweite Speicherdaten, die sich auf die einen offenen oder halboffenen Stromkreis aufweisende Struktur beziehen, ausgelesen werden, daß eine Randkoordinatenfolge dieser Struktur ermittelt wird, und daß als Position derjenigen Koordinate, an der ein offener oder halboffener Stromkreis vorliegt, dasjenige Randkoordinatenpaar definiert wird, das die Punkte der beiden Randkoordinatenfolgen darstellt, die minimalen Abstand besitzen.

16. Strukturprüfungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bild einer als Bezugsstruktur fungierenden ermittelten, binären Schaltungsstruktur dargestellt wird,
die Verdrahtung der Schaltungsstruktur aufgewiesen wird, die Defekte enthaltende Schaltungsstruktur auf einem Bildschirm korrigiert wird, die Verdrahtung einer aufgewiesenen und korrigierten normalen Schaltungsstruktur gewählt wird, danach die Verdrahtung der für die geprüfte Elementstruktur ermittelte binäre Schaltungsstruktur gewählt wird und die Verdrahtung des geprüften Elementes mit der Verdrahtung der normalen Schaltungsstruktur verglichen wird, um einen Defekt zu ermitteln.

17. Einrichtung für die Strukturprüfung mit einer Einrichtung (301) für die Ermittlung des Bildes der Struktur eines geprüften Elementes und für die Umwandlung dieses ermittelten Bildes in ein elektrisches Signal, mit einer Einrichtung (302) für die Umwandlung des ermittelten Schaltungsstruktursignales in ein binäres Bildsignal und mit Einrichtungen für die Vergrößerung (303) oder Kon traktion (304) der Schaltungsstruktur des binären Bild signales, gekennzeichnet durch
Einrichtungen (305 a, 305 b) für die Reduktion der Anzahl der die vergrößerte oder verkleinerte Struktur aufbauenden Bildpunkte, um unter Beibehaltung der Verdrahtung der Schaltungsstruktur die Bildgröße zu redu zieren,
eine Einrichtung (308) für die Wahl einer Verdrahtung der Schaltungsstruktur in Abhängigkeit der reduzierten Schaltungsstruktur und
Einrichtungen (380, 381) für den Vergleich der gewählten Verdrahtung mit der Verdrahtung (374) einer Be zugsschaltungsstruktur, um eine einen Schaltungsstrukturdefekt darstellende Nichtübereinstimmung zu er mitteln.

18. Einrichtung für die Strukturprüfung mit einer Einrichtung (301) für die Ermittlung des Bildes der Struktur eines geprüften Elementes und für die Umwandlung dieses Bildes in ein elektrisches Signal, mit einer Einrichtung (302) für die Umwandlung des ermittelten Schaltungs struktursignales in ein binäres Bildsignal und mit Einrichtungen für die Vergrößerung (303) oder Verkleinerung (304) der Schaltungsstruktur des binären Bildsignales, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (308) für die Wahl der Verdrahtung der vergrößerten oder verkleinerten Struktur,
eine Einrichtung (380, 381) für den Vergleich der gewählten Verdrahtung mit der Verdrahtung einer Bezugs schaltungsstruktur und für die Feststellung einer Nichtübereinstimmung zwischen diesen Verdrahtungen und
Einrichtungen (382, 383) für die Analyse derjenigen Koordinatenfolge, die die Schaltungsstrukturform der Schaltungsstruktur, bei der eine Nichtübereinstimmung festgestellt worden ist, darstellt, um die Position des Defektes der Schaltungsstruktur zu bestimmen.

18. Einrichtung für die Strukturprüfung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinatenfolge analysiert wird, die die Schaltungsstruktur, bei der eine Nichtübereinstimmung festgestellt worden ist, darstellt, um die Defektposition der Schaltungsstruktur zu bestimmen.

20. Einrichtung für die Strukturprüfung mit einer Einrichtung (301) für die Ermittlung des Bildes der Struktur eines geprüften Elementes und für die Umwandlung des ermittelten Bildes in ein elektrisches Signal, mit einer Einrichtung (302) für die Umwandlung des ermittelten Schaltungsstruktursignales in ein binäress Bildsignal und mit einer Einrichtung (303) für die Vergrößerung der Schaltungsstruktur des binären Bildsignales, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (305 a) für die Reduktion der Bildgröße unter Beibehaltung der Verdrahtung der vergrößerten Schaltungsstruktur und für die Speicherung des verkleinerten Bildes in einem ersten Speicher (306),
eine Einrichtung (304) für die Kontraktion der Schaltungsstruktur des binären Bildsignales,
eine Einrichtung (305 b) für die Reduktion der Bildgröße unter Beibehaltung der kontrahierten Schaltungsstruktur und für die Speicherung des reduzierten Bildes in einem zweiten Speicher (307),
eine Einrichtung (308) für das Auslesen der vergrößerten Schaltungsstruktur aus dem ersten Speicher (306), um eine Verdrahtung der Schaltungsstruktur auszuwählen, um die gewählte Verdrahtung mit der Verdrahtung einer Bezugsschaltungsstruktur zu vergleichen und um eine erste Nichtübereinstimmung festzustellen,
eine Einrichtung (308) für das Auslesen der kontrahierten Schaltungsstruktur aus dem zweiten Speicher (307), für die Auswahl der Schaltungsstruktur, für den Vergleich der gewählten Schaltungsstruktur mit der Verdrahtung einer Bezugsschaltungsstruktur, um eine zweite Nichtübereinstimmung festzustellen, und
eine Einrichtung, die aufgrund der ersten und/oder zweiten Nichtübereinstimmung diejenigen Schaltungsstrukturen, die entweder einen Kurzschluß- oder Halbkurzschlußdefekt oder den Defekt eines offenen oder halboffenen Stromkreises aufweisen, klassifiziert und aus wählt.

21. Einrichtung für die Strukturprüfung gemäß Anspruch 20, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung für die Bestimmung der Position, an der ein Kurzschluß oder Halbkurzschluß vorliegt, indem die im ersten Speicher (306) gespeicherte Schaltungsstrukturform der den ausgewählten Kurzschluß- oder Halbkurzschlußdefekt aufweisenden Schaltungsstruktur analysiert wird, und
eine Einrichtung für die Bestimmung derjenigen Position, an der ein offener oder halboffener Stromkreis vorliegt, indem die im zweiten Speicher (307) gespeicherte Schaltungsstrukturform der den ausgewählten Defekt eines offenen oder halboffenen Stromkreises aufweisenden Schaltungsstruktur analysiert wird.

22. Einrichtung für die Strukturprüfung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturermittlungseinrichtung (301) eine Lichtbestrahlungs einrichtung, die linear polarisiertes Licht in einer bestimmten Richtung erzeugt, ein Polarisationsplättchen, das so angeordnet ist, daß es nur das reflektierte Licht mit einer zur Polarisationsrichtung der Lichtstrahlung senkrechten Polarisationsrichtung durchläßt, eine Linse für die Fokussierung des durch das Polarisationsplättchen durchtretenden optischen Bildes und eine Einrichtung für die fotoelektrische Umwandlung des optischen Bildes aufweist.

23. Einrichtung für die Strukturprüfung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Speicher zwei Speicher (306 a, 306 b bzw. 307 a, 307 b) gleichen Aufbaus aufweist, daß an den Eingängen und Ausgängen dieser Speicher Umschaltein heiten (320 a, 321 a bzw. 320 b, 321 b) angeordnet sind und daß der Umschaltbetrieb so gesteuert wird, daß das Schreiben eines Bildsignales aus einer Bildgrößenreduktionseinrichtung und das Lesen eines Bildsignales aus einer Verdrahtungswahleinrichtung oder aus einer Rechen verarbeitungseinrichtung gleichzeitig für jeden der Speicher durchgeführt werden kann.

24. Einrichtung für die Strukturprüfung, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung für die Anzeige des Bildes einer ermittelten, binären Bezugsschaltungsstruktur, für den Aufweis einer Verdrahtung der Schaltungsstruktur und die Korrektur der einen Defekt enthaltenden Schaltungsstruktur auf einem Bildschirm, eine zweite Einrichtung für die Wahl der Verdrahtung einer normalem Schaltungsstruktur, die von der ersten Einrichtung aufgewiesen und korrigiert worden ist, eine dritte Einrichtung für die Wahl der Verdrahtung derjenigen binären Schaltungsstruktur, die in der Struktur des geprüften Elementes ermittelt worden ist, und eine vierte Einrichtung, die die von der dritten Einrichtung gewählte Verdrahtung des geprüften Elementes mit der von der zweiten Einrichtung gewählten Verdrahtung der normalen Schaltungsstruktur vergleicht.