Устройство для контроля планарных структур

(72) В. А. Ло Д.К,Шелест, А. С. 1 Иумилин Г.Н.Явнов и (53) 681396 с(56) Патенткл. С 01 ВПатент СШкл. С 01 ИАвторскоеР 8132021978,ГДР Яд 2151 1/14, опуб А У 390960 1/32, опубл свидетель кл. Я 01 3,ик. 1980 ик. 1975.тво СССРй 21 /27,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕ 21) 3702962/ 24-2422) 24. 02. 8446) 15.07. 85. Бюл. Р 2 54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯПЛАНАРНЫХ СТРУКТУР, содержащее дваоптических дефектоскопа, соединенныевыходами с входами соответственнопервого, и второго блоков преобразования оптических сигналов в электричсские дискретные сигналы, к входамстрочной и кадровой синхронизации которых подключены соответственно первый и второй выходы синхронизатора,блок сравнения, выход которого соединен с первым входом блока индикации,второй вход которого подключен к нерв 8 му входу блока сравнения, о т л ич а ю щ е е с я тем, час, с цельюповышения достоверности результатовконтроля, в устройство введены первыйи второй коммутаторы, управляющийтриггер, первый и второй блоки распознавания метки, блок запуска, генератор тактовых импульсов, блок определения координат метки, первый элемент задержки, блок формирования задержки, блок переключения, блок счетчиков, первый счетный вход которого подключен к первому управляющему входу генератора тактовых импульсов, к первому счетному входу блока опре- деления координат метки и к первому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с вторым управляющим входом генератора тактовых импульсов и с информационным входом блока запуска, подключенного выходом к входу сброса управляющего триггера, второму счетному входу блока счетчиКов и входу сброса блока определения координат метки, второй счетный вход которого соединен с тактовым входом . блока счетчиков, выходом генератора тактовых импульсов, тактовым входом ( блока формирования задержки и первымЮ входом элемента задержки, второй вход; - которого подсоединен к первому выходу первого коммутатора, подключенного вторым выходом к информационному входу блока формирования задержки, первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, первый и второй управляющие входы первого коммутатора соединены соответственно с первым и вторымоуправляющими входами второго коммутатора и с первым и вторым выходами управляющего триггера, второй выход управляющего триггера также соединен с первым управляющим входом блока определения координат метки, второй управляющий вход которого подключен к первому информационному входу управляющего триггера и выходу первого20 15 11676количество поступающих на его счетный вход строчных синхроимпульсов.После отсчета первых ш строчных синхроимпульсов на выходе второго дешифратора 33 и соответственно на втогром входе первого элемента И 311 итретьем входе третьего элемента И 31снимается сигнал.и, тем самым,прекращается поступление строчныхсинхроимпульсов на счетный вход второго счетчика 32 г и тактовых импульсов на первый вход блока 14, Информация об отсчете первых в строк (строчных синхроимпульсов) в кадре посту пает также с выхода второго дешифратора 33 на второй выход блока 14и соответственно на шестой вход блока 16Блок 16 работает следующим образом.В работе блока 16 можно выделить 20три составных элемента: подготовкаи включение блока в работу; определение разности координат взаимногоположения сравниваемых структур пооси У; определение разности координат взаимного положения сравниваемыхпланарных структур по оси Х.По команде "Разрешение" кадровыйсинхроимпульс "Разрешение совмещения"поступает с выхода блока 13 иавторойвход блока 16. При этом он поступаетна В-входы (входы обнуления) Т-триггера 54, третьего 52 и четвертого 521ЯК"триггеров на вход обнуленияпервого счетчика 531, а через вто 35рой 501 и третий 502 элементы ИЛИна входы обнуления соответственновторого 532 и третьего 53счетчиков,обеспечивая их обнуление, и на Я-вход.пятого Ы-триггера 52,. опрокидывая 40его в "1" и, тем самым, обеспечиваяналичие "1" на вторых входах пятого 51и ше сто го 51 элементов И.В результатеблок 16 подготавливает -ся к работе. В блоке вычисляется.разность координат между метками поосям Х (в числе тактов) .и У (в числестрок), и таким образом определяется4разность координат взаимного положения сравниваемых планарных струк- , 5тур для выполнения последующегоэлектронного совмещения их изображе:ний в блоке 7. Разность взаимного положения сравниваемых планарных структур по оси У 55 в блоке 16 вычисляется путем подсчета целого числа строчных синхроимпульсов, укладывающихся между импульсами распознавания, поступающими из первого 11 и второго 12 блоков соответственно на его четвертый и пятый входы.В зависимости от того, какая меткараспознана первой - метка на контролируемой планарной структуре или наэталонной первый импульс распознавания поступает соответственно на четвертый или пятый входы блока 16и соответственно на первый или второйвход четвертого элемента ИЛИ 50с выхода которого импульс потенциала "1" поступает на С-вход Т-триггера 54, который опрокидывается в состояние "1" и с выхода которого "1"поступает на вход Разрешение счета"первого счетчика 53 . В результате,первый счетчик 534 начинает считатьстрочные синхроимпульсы, непрерывнопоступающие на первый вход блока 16и соответственно на счетный вход это"го счетчика. После прихода второгоимпульса распознавания Т-триггер 54опрокидывается в состояние "0", "О"с его выхода поступает на вход "Раз"решение счета" первого счетчика 531и запрещает счет. В результате, навыходах первого счетчика 53 сформируется двоичный код координаты У разности координат взаимного положениясравниваемых планарных структур, соответствующий количеству строчныхсинхроимпульсов (строк), укладывающихся по времени между первым и вторым импульсами распознавания. Этоткод (координата У) поступает на третий выход блока 16. Разность координат взаимного положения сравниваемых планарных структур по оси Х в блоке 16 вычисляется следующим образом. Определяется координата Х каждой из.распознаваемых меток, а именно подсчитывается число тактовых. импульсов (тактов) от начала строки до момента поступления соответствующего импульса распознавания. Для этой цели используются второй 53 г и третий 5 3сче тчикн. Если распознавания метки не происходит, то каждый строчной синхроимпульс обнуляет эти счетчики, Если распознавание произошло, т.е, если поступил импульс распознавания, то число тактовых импульсов от начала строки до момента распознавания, т.е. до поступ,ления импульса распознавания, запоминается. Эти значения поступают в сумматор 55, где определяется коор17 11676дината Х разности положения сравни-.ваемых планарных структур, причемв зависимости от взаимного положенияметок эта разность имеет знак "+"или "-ц. 5Итак, определение координаты Хв блоке 16 определения координатпроисходйт следующим образом.Строчной синхроимпульс, поступая10на Б-входы первого 521 и второго 52 яЯК-триггеров, опрокидывает их в положение "1". "1" с выхода этих БК-триггерон поступает на первые входы соответственно третьего 51 и четверто 15го 51 элементов элементов И, навторые входы которых "1" подана с инверсных .выходов третьего 52и четвертого 524 БК-триггеров (кадровыйсинхроимпульс "Разрешение совмещения",подготавливая блок 16 к работе,20обнуляет эти БК-триггеры). "1" с выхода третьего 51 и четвертого 51элементов И поступает на первые входы соо тве тств енно пято го 51и ше стого 51 элементов И, на вторые входы25которых "1" подана с выхода пятогоБК-триггера 52 (кадровый синхроимпульс "Разрешение совмещения", подготавливая блок 16 к работе, опрокидывает этот триггер в "1") "1" с вы-З 0ходов этих элементов И поступаетна входы разрешения счета соответственно второго 53 и третьего 53счетчиков, которые начинают считатьпоступающие на их счетные входы 35с третьего входа блока 16 (тактовыеимпульсы поступают непрерывно на третий вход блока 16) тактовые импульсы.Если распознавания меток не произошло (т.е. импульсы распознавания не 40поступили), то поступающий с третьего выхода блока 14 на седьмой входблока 16 и соответственно на К-входыпервого 521 и второго 52 г БК-триггеров сигнал обнуляет их. "0" с выхода 45этих БК-триггеров поступает на пер-.вые входы соответственно третьего 515и четвертого 51,1 элементов И, с выхода которых он поступает на первыевходы соответственно пятого 51 и 50шестого 51 элементов И, с выхода, которых - на входы разрешение счетасоответственно второго 53 и третьего 53 1 счетчиков, запрещая, тем самым,счет. Кроме тего, сигнал стреть- т 55его выхода блока 14 поступает на первые входы первого 51 и второго 51элементов И, на вторые входы которых 20 18подана 1" с инверсных выходов соответственно третьего 52 и четвертого 524 ЯК-триггеров (кадровый син 11хроимпульс "Разрешение совмещенияподготавливая блок 16 к работе,обнуляет эти ЯК-триггеры). В результате, "1" с выходов первого 511и второго 51 элементов И поступаетна вторые входы соответственно первого 50 и второго 502 элементов ИЛИ,с выходов которых она поступает навходы обнуления соответственно второго 53 и третьего 535 счетчиков,обнуляя их. При поступлении следующего строчного синхроимпульса циклработы блока 16 повторяется. Еслиметка распознается, т,е. на четве 1 тый или пятый входы блока 16 поступает импульс распознавания, то (дляопределенности предположим, что импульс распознавания поступил на четвертый вход блока 16 и соответственно на Б в вх третьего ЯК-тригге-.:.ра 521), поступая на Б-вход третьего БК-триггера 52, этот импульсопрокидывает триггер в "1". "0" с инверсного выхода этого БК-триггерапоступает на вторые входы первого 511и третьего 51 элементов И, с выхо".дов которых он передается соответственно на второй вход второго элемента ИЛИ 501 и на первый вход пятогоэлемента И 51 с выходов которыхон поступает соответственно на входобнуления второго счетчика 53, предотвращая его обнуление сигналомс третьего выхода блока 14, и на входразрешения счета этого же счетчика,обеспечивая запоминание в нем числатактовых импульсов с начала текущейстроки до прихода импульса распознавания (т.е. до момента распознаванияметки). Это сформированное (в видедвоичного кода) на выходе второгосчетчика 53 значение поступает напервый вход сумматора 55. Сброс этого значения может теперь осуществитьтолько следующий кадровый синхроимпульс "Разрешение совмещения". Дотого, как поступит сигнал о распознавании второй метки (второй импульсраспознавания на пятый вход блока 16),третий счетчик 53 подсчитывает число тактовых импульсов с начала каждойстроки (текущей) до сигнала с третьего выхода блока 14 и обнуляется этимсигналом и т.п. Как только на пятыйвход блока 16 поступает второй им 19 1167 пульс распознавания (сигнал о распознавании второй метки) и в третьем счетчике 535 происходит запоминание числа тактовых импульсов от начала текущей строки до момента прихода импульса распознавания, код этого значения поступает с выхода третьего счетчика 535 на второй вход сумматора 55 работающего в режиме вычитания, в котором из значения, поступающего на 1 О первый вход (т.е. из координаты метки на контролируемой планарной структуре), вычитается значение, поступаю-, щее на второй вход (т,е. координата метки на э талонной план аркой структу ре), причем вне зависимости ат того, какая из этих меток распознана первой, В результате, абсолютное значение этой разности, т.е. разности координат взаимного положения сравниваемых планарных структур по оси Х, и ее знак поступают соответственно на второй и первый выходы сумматора 55. Для согласованной работы блоков 16 и 19 (т.е. для правильного Формирования требуемой временной задержки опережающего видеосигнала) необходимо, чтобы блок 16 выдавал результат вычитания из координаты метки, распознанной второй, коорди- ЗО наты метки, распознанной первой, Этот результат отличается от выдаваемого сумматором 55 только знаком и только в том случае, если первой распознана метка на контролируемой 35 планарной структуре. Для необходимой коррекции знака разности использует - ся элемент ИСКЛЮЧАЮ 111 ЕЕ ИЛИ 56. В том случае, когда первой распознанаметка на контролируемой планарной 4 О структуре, с второго выхода триггера 10 на восьмой вход блока 16 и соответственно на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 56 поступает "0". В результате, на второй выход бло ка 16 поступает с второго выхода сумматора 55 абсолютное значение разности координат взаимного положения меток по оси Х (точнее, соответствующий этому значению код), а на 50 первый выход с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 56 - код знака, противоположного знаку, выдаваемому сумматором 55, т.е. этот результат соответствует требуемому и обеспечивает 55 правильное Формирование временной задержки. Если первой распознана метка на эталонной планарной струк 620 20 туре, то на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 56 поступает "1" и, в результате, на первый выход блока 16 поступает код знака, выдаваемый сумматором 55.Таким образом, абсолютное значение разности координат взаимного положения сравниваемых планарных структур по оси Х и ее знак поступают соответственно на второй и первый выходы блока 16 определения координат.Блок 16 работает следующим образом.На информационные входы регистра 41 поступает информация (в нашем случае видеосигнал), на тактовые входы регистров 41 - последовательность тактовых импульсов, в результате происходит последовательная запись информации в разряды регистров, но, в. отличие от известных примеров использования, электронное окно в предлагаемом устройстве позволяет получить требуемую временную задержку видеосигнала. В предлагаемом устройстве в регистр 41 блока 18 информация поступает прямо с выхода соответствующего преобразователя 3 или 4 и записывается без задержки, в, регистр 41 эта информация поступает уже с задержкой на одну строку, что обеспечивается элементом 421 задержки, в регистр 41- с задержкой на две строки, что обе спечивае тся последовательным включением элементов .42 и 42 задержки и т.д. Используя выходы разрядов каждого из регистров 41 сдвига, можно получить требуемую временную задержку опережающего видеосигнала, т.е. подсоединяя к входу блока 7 выход нужного разряда соответствующего регистра 41, получаем требуемую временную задержку, причем номер регистра 41 соответствует числу строк, а номер разряда этого регистра - числу тактов и знаку, сформированным в блоке 16 в соответствии с реальной разницей в положении сравниваемых планарных структур,Блок 19 раЬотает следующим образом.На первый, второй и третий входы блока 19 поступают (с соответствующих выходов блока 16) двоичные коды, соответствующие знаку разности координат положения сравниваемых плайар-21 11676 ных структур по оси Х, абсолютному значению этой разности и значению разности координат положения сравниваемых планарных структур по оси У. Соответственно первые два кода по ступают на первый и второй входы коммутатора 43, который работает следующим образом. Каждый элемент кода,. имеющий значение 111 или у поступает на вход соответствующего 1 О информационного канала 48 я и соответственно на вторые входы первого 49 и второго 49 элементов И; На первый вход второго элемента И 49 всех информационных каналов 48 поступает сигнал ("1" или "О") с выхода инвертора 47, а первые входы первых элементов И 49 всех информационных каналов 48 объединены с входом инвертора 47. Таким образом, если 20 разность координат положения сравниваемых планарных структур по оси Х положительна, то на первый вход ком-: мутатора 43 знака и соответственно на вход инвертора 47 и первые вхо ды первых элементов И 49 всех информационных каналов поступает "1" . (на первые входы вторых элементов И 49 всех информационных каналов 48 поступает "О" с выхода ин вертора 4), в результате обеспечивается пропуск кода с второго входа коммутатора 43 знака на его второй выход, Если разность координат отрицательна, то на первый вход35 коммутатора 43 знака и соответственно на вход инвертора 47 и первые входы первых элементов И 49 всех информационных .каналов 48 поступает "О". С выхода инвертора 47 на 40 первые входы вторых элементов И всех информационных каналов 48 поступает "1", в результате обеспечивается пропуск кода с второго входа коммутатора 43 знака на его первый выход, .Таким образом, двоичный код, соответствующий разности положения сравниваемых планарных структур по оси Х (с учетом знака разности), 50 с первого или второго выхода коммутатора 43 знака поступает на вход либо первого 441, либо второго 44 дешифраторов. Дешифраторы 44 преобразуют поступающий на их входы двоичный код в десятичный, т.е. в результате преобразования "1" сформируется только на одном, соответствующем20 22 значению разности координат взаимного положения сравниваемых планарных структур по оси Х, выходе одногоиэ дешифраторов. Эта " 1" поступаетна третий вход соответствующего (имеющего соответствующий номер) одногокоммутатора 45, тем самым толькоэтот коммутатор 45 подготавливаетсяк пропуску видеосигнала. К второмувходу каждого коммутатора 45 столбца подключен выход столбца регистров 41 блока 18, который образуютобъединенные в подгруппу разряды,имеющие тот же номер, всех регистров 41 сдвига блока 18. В результате,подготавливается подключение к третьему входу коммутатора 9 выхода однго из тех разрядов регистров 41 блока 18, которые имеют соответствующий величине разности координат положения сравниваемых планарных структур по оси Х номер и, тем самым,обеспечивается (путем формирования,таким образом, необходимой временнойзадержки) требуемое смещение изображения, соответствующего опережающемувидеосигналу, на блоке 7 по оси Х.На третий вход блока 19 и соответственно на первые входы всех комяутаторов 45 с. третьего выхода блока. 16 поступает соответствующийзначению координаты У двоичный код,т,е. код соответствующего этой разности положения сравниваемых планарных структур по оси У числа строк,В результате, в каждом коммутаторе 45 осуществляется для подключения на его выход выбор одного изподключенных на его второй входвыходов одноименных разрядов регистров 41 блока 18, а именно разряда того регистра 41, номер которого соответствует коду координаты У,т,е. числу строк, на которое необходимо сместить изображение, соответствующее опережающему видеосигналу на блоке 7 по оси У для выполнения требуемого совмещения изображений сравниваемых планарных структур,Но только в одном коммутаторе 45обеспечивается подключение выходаэтого разряда соответствующего регистра 41 на выход коммутатора 45и соответственно через элемент ИЛИ 46на выход блока 19. Итак, блок 19обеспечивает в соответствии с поступающими на его первый, второй и третий входы координатами разности по 231167620 24 ложения сравниваемых планарных струк- ра 41 к третьему входу коммутатора 9. тур подключение на его выход из Таким образом, блок. 19 формирует всех, подключенных на его четвертый с помощью элементов 42 задержки вход выходов разрядов регистров 41 и разрядов регистров 41 блока 18 блока 18 выход только одного, соот-.необходимую для выполнения точного ветствующего этим координатам (т.е, совмещения в блоке 7 изображений числу строк, числу и знаку тактов), сравниваемых лланарных структур вреразряда, т.е. подключение выхода менную задержку опережающего видео- только этого одного разряда регист- сигнала.7620 116блока распознавания метки, третийуправляющий вход - к выходу блокараспознавания метки и второму информационному входу управляющего триггера, четвертый и пятый управляющийвходы - соответственно к второмуи третьему выходам блока счетчиков,выход которого подсоединен к управляющим входам первого и второго блоков распознавания метки, информационный вход первого блока распознаванияметки соединен с выходом первого блока преобразования оптических сигналовв электрические дискретные сигналыи с первым информационным входом первого коммутатора, информационный входвторого блока распознавания меткисоединен с выходом второго блокапреобразования оптических сигналовв электрические дискретные сигналыи с вторым информационным входомпервого коммутатора, первый, второйи третий выходы блока определениякоординат метки соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока переключения, четвертыйвход которого подключен к выходу блока формирования задержки, первый ивторой информационные входы второгокоммутатора соединены соответственнос выходами блока переключения и элемента задержки, управляющий вход блока запуска является запускающими входом устройства.2. Устройство по п 1, о т л нч а ю щ е е с я тем, что блок формирования задержки содержит швторыхэлементов задержки и ш регистровсдвига, информационный вход первогоиз которых соединен с информационнымвходом блока и входом первого элемента задержки, выход д-го элементазадержки подключен к информационномувходу соответствующего регистрардвига и входу (2+1)-го элемента задержки, тактовые входы регистровсдвига соединены с тактовым входомблока, выходы разрядов регистровсдвига являются выходом блока,3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок переключения содержит третий коммутатор, первый элемент ИЛИ, первый и второй дешифраторы, 2 п четвертых коммутаторов, первые и вторые входы которых соеДинены соответственно с третьим и четвертым входами блока, третьи входи каждого иэ четвертых коммутаторов с первого по и подключенык соответствующим выходам первогодешифратора, третьи входы остальных четвертых коммутаторов - к соответствующим выходам второго дешифратора,входы первого и второго дешифраторовподсоединены соответственно к первыми вторым выходам третьего коммутатора, первый и второй входы которогосоединены соответственнопервыми вторым входом блока, выходы четвертых коммутаторов подключены к входам первого элемента ИЛИ, выходкоторого является выходом блока; 4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок определения координат метки содержит второй, третий и четвертый элемент ИЛИ, с первого по шестой эле.менты И, с первого по пятый ЗК-триггеры, сумматор, первый, второй и третий счетчики,. Т-триггер, элемент ИИКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подсоединен к знаковому разряду сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего счетчиков, входы сброса которых подключены соответственно к выходам второго и третьего элемента ИЛИ, входы разрешения счета - соответственно к выходам пятого и шестого элементов И, счетные входы - к второму счетному входу блока, второй вход элемента ИИКДОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым управляющим входом блока, , счетный вход первого счетчике подключен к первому счетному входу блока, 3-входам первого и второго ЯК- триггеров, вход разрешения счетак выходу Т-триггера, вход сброса - к входу сброса блока, К-входу Т-триггера, 8-входу пятого ЯК-триггера, К-входам третьего и четвертого ЯК- триггеров, первым входам второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых подключены к К-входам первого и второгоВК-триггеров и пятому управляющему Гвходу блока, второй вход первогоэлемента И подключен к второму входутретьего элемента И и инверсномувходу третьего ЗК-триггера, 8-входкоторого соединен с первым входомчетвертого элемента ИЛИ и, вторымуправляющим входом блока, второй1167620 Составитель Д. ХачикянРедактор Л. Алексеенко Техред А. Бабинец Корректор Л. Бескид ипиал ППП "Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 каз 443848 Тираз 710 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписи оитета СССРи открытийнаб., д. 4/5вход второго элемента И подключенк второму входу четвертого элемента И и инверсному выходу четвертогоБК-триггера, Б-вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и третьим управляющим входом блока, выходы первого и .второгоБК-триггеров подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которыхсоединены соответственно с первыми 1167620входами пятого и шестого элементов И,вторые входы которых подключенык выходу пятого Бй-триггера, К-входкоторого подключен к четвертомууправляющему входу блока, выход четвертого элемента КПИ подключенк С-входу Т-триггера, выход элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, разрядные выходысумматора и первого счетчика являются соответственно первым, вторыми третьим выходами блока.10 Изобретение относится к электронной технике и предназначено для контроля планарных структур, к которым относятся незагерметизированные дискретные и интегральные полупровод-никовые структуры, толсто-пленочные платы гибридных интегральных микросхем, фотошаблоны.Цель изобретения - повышение доЪстоверности результатов контроля.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого .устройства для контроля планарных структур; на фиг. 2 - структурная схема блока сравнения; на фиг. 3 - структурная д схема первого (второго) коммутатора; на фиг. 4 - структурная схема управляющего триггера; на фиг. 5 - структурная схема первого (второго) блока распознования метки; на фиг. 6 - структурная схема блока счетчиков; на фиг, 7 - структурная схема блока запуска; на фиг. 8 - структурная схема генератора тактовых импульсов; на фиг. 9 - структурная схема блока формирования задержки; на фиг. 10 - структурная схема блока переключения; на фиг. 11 - структурная схема, третьего коммутатора; на фиг,. 12 - структурная схема блока определения координат метки,Устройство содержит координатный стол 1, два оптических дефектоскопа 2, первый преобразователь 3 оптических сигналов в электрические дискретные сигналы, второй преобразо 35 ватель 4 оптических сигналов в электрические дискретные сигналы, синхронизатор 5, блок 6 сравнения, блок 7индикации, первый коммутатор 8, второй коммутатор 9, управляющий триггер 10, первый блок 11 распознованияметки, второй блок 12 распознаванияметки,. блок 13 запуска, блок 14 счетчиков, генератор 15 тактовых импульсов, блок 16 определения координатметки, элемент 17 задержки, блок 18формирования задержки, блок 19 пере"ключения, первая 20и вторая 20схемы совпадения, первый 211 и второй 21 инверторы, элемент ИЛИ 22,элементы И с 23 по 23, элементы ИЛИ 24 и 24 Бк ригерыи 25 , элементы И 26 и 26, регист. ры с 27 по 27 сдвига, с 27,по 27 разряды соответствующих регистров сдвига, электронное окно 28,коммутационные поля 29 и 29, элементы И с 30 по 30, элементы Ис 31 по 31, первый 32 и второй 32счетчики, дешифраторы 33 и 33,БК-триггер 34, элемент И 35, элефмент 36 задержки, эмиттерный повторитель 37, инверторы с 38по 38,резистор 39, конденсатор 40, регист.ры с 41 по 41 сдвига, элементыс 42 по 42 ,.задержки, третий коммутатор 43, первый 44 и второй 44 укоммутаторы, 2 п четвертых коммутаторов 45, элемент ИЛИ 46, инвертор 47,информационные каналы с 48 по 48элементы И 49 и 49, второй 50,третий 50 и четвертый 50 элемен, ты ИЛИ, с первого 51 по шестой 51элементы И, с первого 52по пятый 52БК-триггеры, первый 53,0 30 3 116762второй 53 и третий 53 счетчики,Т-триггер 54, сумматор 55, элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 56, эталонная планарная структура 57, контролируемаяпланарная структура 58. 5В устрой ств е обе спечив ае тся повы шение достоверности контроля за счеттого, что" достигается электронноеи автоматическое предварительноесовмещение изображений контролируе Омой и эталонной планарных структур.В предлагаемом устройстве контроляпланарных структур для выполнениятребуемого совмещения изображенийсравниваемых структур используются 15имеющиеся на этих структурах технологические метки, т.е, в устройствеобеспечивается и контролируется точное совмещение изображений технологических меток, Корректность такого 20подхода, т.е. использования для этойцели меток, определяется тем, что они наносятся одновременно с основным рисунком (в одном технологическом цикле, с использованием одних и тех 25 же трафаретов, масок и т.н.), и поэтому координаты всей структуры могут быть идентифицированы координатами метки. Целесообразность использования меток для этой цели, т,е. для осуществления автоматического предварительного с высокой точностьюсовмещения сравниваемых планарныхструктур для последующего дефектоскопического контроля на блоке инди 35 кации и включающего в себя распознавание структур, определение разности координат их взаимного положения и последующего электронного совмещения о пределяе тся простотой техн иче с 40кой реализации в этом случае, что, в свою очередь, определяется такими преимуществами меток, как четкий и прос -той геометрический рисунок (как пра-. вило, прямолинейный контур), неболь" шие (по отношению к основному рисунку) размеры и то, что метки отделены от основного рисунка (т.е, могут быть легко выделены),.1Устройство работает следующим 50образом.Сравниваемые планарные структуры 57 и 58 устанавливаются на координатный стол 1 и фиксируются. Увелиценные с помощью дефектоскопов 2 55 изображения контролируемой и эталонной планарных структур проецируются на мишени видиконов соответствующих преобразователей 3 и 4, в которых происходит квантование, кодирование и фильтрация сигналов.Преобразованные видеосигналы с выходов преобразователей 3 и 4 поступают соответственно на третий вход коммутатора 8 и на первый вход блока 11, на четвертый вход коммутатора 8 и первый вход блока 12.Работа преобразователей 3 и 4, блоков 14 и 16, генератора 15 синхронизируется с помощью строчных и кадровых синхроимпульсов, поступающих с первого и второго выходов синхронизатора 5, причем тактовые импульсы, выдаваемые генератором 15, принудительно синхронизируются ст 1 Уоч ными и кадровыми синхроимпульсами. Кроме того, кадровые синхроимпульсы, поступающие на второй вход блока 13, используются для управления работой устройства - включения его в цепь распознавания и совмещения.Генератор 15 генерирует тактовые импульсы, синхронизированные со строчными и кадровыми синхронмпульсами, поступающими соответственно на его первый и второй входы. Тактовые импульсы обеспечивают работу регистров сдвига, входящих в состав блоков 11 и 12, блока 18 и элемента 17 задержки, а также обеспечивает работу блока 16, являясь носителями временной информации, С выхода генератора 15 тактовые импульсы поступают на первые, входы элемента 17 задержки и блока 18 и на третьи входы блоков 14 и 16 Включение устройства и цикл распознавания и совмещения осуществляются по командному импульсу (подаваемому оператором путем нажатия соответствующей кнопки), поступающему на вход запуска блока 13, В результате, блок 13 обеспечивает пропуск одного иэ непрерывно поступающей на его второй вход последовательности синхроимпульсов кадрового синхроимпульса. Этот кадровый синхроимпульс разрешения совмещения поступает с выхода блока 13 на первый вход триггера 10 и на вторые входы блоков 14 и 16 и устанавливает их в исходное состояние, тем самым подготавливая и включая эти блоки в цикл распознавания и совмещения.По командному импульсу, поступающему на вход блока 13, первый по вреэ1167 мени после этого кадровый синхроимпульс (разрешение совмещено) поступает на второй вход блока 14, который пропускает по этой команде из последовательности непрерывно поступающих на его третий вход тактовых импульсов ш пачек по п тактовых импульсов, которые поступают с его первого выхода на вторые входы первого 11 и второго 12 блоков, Одновременно 10 и синхронно с этими импульсами на первые входы этих блоков поступает в темпе развертки информация с растра мишени видиконов соответствующих преобразователей 3 и 4. В результате, в электронные окна 28 блоков 11 и 12 записывается информация с части (или области) растра мишени види" конов соответствующих преобразователей 3 и 4, выделенной для распозна вания. При этом в блоках 11 и 12 происходит непрерывное сравнение получаемого в электронном окне 28 "изображения" с "изображением" метки, записанным в коммутационных по лях 29. В момент совпадения этих "изображений" первый 11 и второй 12 блоки распознавания метки выдают импульс распознавания, который с их выходов поступает соответственно на второй или третий входы триггера 10 и на четвертый или пятый входы блока 16. Так как в положении планарных структур на координатном столесуществует рассогласование, а считывание изббражений происходит строго35 ,синхронно, то распознавание меток происходит в разные моменты времени. Соответственно, в разные моменты времени выдают импульсы распознава ния блоки 11 и 12. В зависимости от того, на какой вход триггера 10 - второй или третий поступает первым импульс распознавания, т.е. в зависимости от того, на какой планарной структуре - контролируемой или эталонной метка распознается раньше,триггер 10 выдает соответствующие управляющие воздействия на первый и второй входы коммутаторов 8 и 9 50 и на восьмой вход блока 16. В соответствии с этими воздействиями (т,е. в соответствии с тем, какая метка распознана раньше, а точнее, в соответствии с реальным простран-. 55 ственным взаимным положением сравниваемых планарных структур) коммутатор 8 переключает видеосигналы со 620своих тре тье го и че тве рто го в ходов на первый и второй выходы таким образом, чтобы видеосигнал изображения той планарной структуры, чья метка была распознана первой (опережающий видеосигнал), поступил на второй вход блока 18, а второй видеосигнал (отстающий) - на второй вход элемента 17 задержки. Коммутатор 9 обеспечивает выбранный режим контроля с использованием блока 7. Для того, чтобы на экране блока 7 разностная картина представлялась на фоне изображения эталонной структуры необходимо, чтобы на первый вход блока б.и второй вход блока 7 постоянно поступал видеосигнал, соответствующий изображению эталонной планарной структуры. Для этого необходимо синхронное переключение входов и выходов обоих коммутаторов 8 и 9, что осуществляется в устройстве за счет Фиспользования для управления ими одних и тех же управляющих воздействий, выдаваемых триггером 10. Эти же управляющие воздействия обеспечивают необходимую последовательность вычисления разности координат взаимного положения меток в блоке 16.Кадровый синхроимпульс "Разрешение совмещения", поступая на второй вход блока 16, подготавливает (обнуляет) и включает его в работу, Блок 16 вычисляет разность координат между метками по осям Х (количество тактов) и У (количество строк) и таким образом определяет разность координат взаимного положения сравниваемых планарных структур. На четвертый и пятый входи блока 16 поступают импульсы распознавания с выходов первого 11 и второго 12 блоков, Эти импульсы разнесены по времени и характеризуют взаимное пространственное положение сравниваемых структур. Определение разности координат поосям Х и У в блоке 16 происходит поразному. Разность координат по оси Уопределяется числом строчных синхроимпульсов, укладывающихся между первым и вторым импульсами распознавания. Эта разность всегда положительна. Определение разности коорди-. нат по оси Х происходит иначе, В блоке 16 подсчитывается число тактовых импульсов от начала строки до момента поступления каждого из импульсов распознавания, эти значениязапоминаются, а затем вычитаются,причем, так как взаимное положениеметок по оси Х не определяется тем,какая метка будет распознана первой,а блок 16 всегда выдает результат 5вычитания иэ координаты метки, распознанной второй, координаты метки,распознанной первой (всегда именнов такой последовательности чтообеспечивается поступающим с второго 10выхода триггера 10 на восьмой входблока 16 соответствующего управляющего воздействия), эта разностьможет иметь любой знак. Таким образом, блок 16 вычисляет разность координат положения сравниваемых структур по оси У и абсолютную величинуразности и знак разности координатпо оси Х. Эти значения в виде соответствующего двоичного кода поступают с первого, второго и третьеговыходов блока 16 определения координат на первый, второй и третий входы блока 19 Для.того, чтобы реализовать требуемое электронное совмещение и в том случаекогда разностькоординат по оси Х отрицательна,т,е. возникает необходимость незадержать, а "ускорить" опережающийвидеосигнал, в устройстве предусмот- З 0рено дополнительная временная задержка отстающего видеосигнала навремя п,тактовых импульсов. Эта временная задержка реализуется с помощью элемента 17 задержки, выполненного в виде регистра сдвига,содержащего соответственно и разрядов. Таким образом, на первый входэлемента 17 задержки поступает последовагельность тактовых импульсов,а на второй вход с первого выходапервого коммутатора 8 - отстающийвидеосигнал. Этот видеосигнал,дополнительно задержанный, поступаетс выхода элемента 17 задержки начетвертый вход коммутатора 9.Блок 19 в соответствии с поступающими на его первый, второй .и третий входы двоичными кодами, характеризующими разность координат. взаимного положения сравниваемых планарныхструктур, подключает к третьемувходу коммутатора 9 выход требуемогоодного разряда электронного окна, выбирая его из подключенных на его 55.четвертый вход с выхода блока 18 .выходов всех разрядов регистровсдвига электронного окна и подключая его на свой выход. Тем самым,формируется необходимая (требуемая)величина временной задержки дляопережающего видеосигнала.Опережающий видеосигнал поступаетс второго выхода первого коммутатора 8 на второй вход блока 18, напервый вход которого поступают тактовые импульсы, Временная задержкаосуществляется блоком 18 за счеттого, что блок 19 подключает й третьему входу второго коммутатора 9выход только одного (требуемого)разряда электронного окна блока 18,формируя таким образом из элементовэтого блока элемент задержки, реализующий требуемую временную задержку опережающего видеосигнала, Такимобразом, в предлагаемом устройствереализуется электронное совмещениеизображений сравниваемых планарныхструктур в блоке 7,Второй коммутатор 9 обеспечиваетпостоянство подключения видеосигнала, соответствующего изображениюэталонной структуры к первому входублока 6, видеосигнал, соответствующий изображению контролируемойструктуры, подключается к второмувходу блока 6. После выполнения совмещения изображений контролируемой и эталонной структур осуществляется сам процесс контроля, заключающийся в выделенииВдефектов контролируемой структуры, В блоке 6 обеспечивается одновременное совмещение позитивного изображения контролируемой структуры с негативным изображением эталонной и негативного изображения контролируемой структуры с позитивным изображением эталонной и сложение этих разностных изображенж. При сложении обоих разностных иэображений получаем .полную разностную картину, характеризующую отличие изображения контролируемой планарной структуры от эталонной. Этот разностный сигнал поступает с выхода блока 6 на первый вход блока 7. С целью визуального наблюдения изображения выделенных дефектов и их визуальной классификации при настройке устройства, анализе отказов интегральных схем и т.д. на второй вход блока 7 дополнительно подается сигнал, соответствующий позитивному изображению эталонной структуры, В результатесложения двух сигналов в блоке 7воспроизводится изображение выделенных дефектов на фоне частично подав-,ленного изображения эталонной топологии, что позволяет наиболее правильно классифицировать дефектыи осуществить отбраковку дефектныхструктур.При необходимости цикл распознавания, совмещения и анализа можетбыть повторен, для этого необходимона вход запуска блока 13 подать командный импульс.Первый коммутатор 8 видеосигнала 15работает следующим образом.На первый и второй входы первогокоммутатора 8 поступают управляющиевоздействия (в виде логической единицы "1" или "0") соответственнос первого и второго выходов триггера 10, а.на третий и четвертый -соответственно видеосигнал изображения контролируемой планарной структУры (с выхода блока 3) и видеосигнал изображения эталонной планарнойструктуры (с выхода блока 4). Такимобразом, первый видеосигнал поступает на вторые входы второго 23и третьего 23 элементов И, а вто- З 0рой - на входы первого 23и четвертого 23 элементов И. Если первойраспознана метка на контролируемойпланарной структуре, то на первыйвход первого коммутатора 8 и соответственно на первые входы первого 23 и второго 23элементов И поступает логическая "1", т.е. на первом входе коммутатора 8 устанавливается "1", а на втором остается "0". 40В результате, видеосигнал иэображения контролируемой планарной структуры (в этом случае опережающий)с выхода второго элемента И 23 поступает на первый вход второго элемента ИЛИ 24, с выхода которогообразующего второй выход коммутатора 8, он поступает на второй входблока 8, который и.обеспечивает требуемую временнуюзадержку этоговидеосигнала. Одновременно второй видеосигнал (отстающий) с выхода первогоэлемента И 23 поступает на первыйвход первого элемента ИЛИ 241,с выхода которого, образующего первый выход коммутатора 8, он поступает на второй вход элемента 17 задержки. Если первой распознана метка на эталонной структуре, то на втором, входе коммутатора 8 устанавливается "1", а на первом остается "0" и, в результате, на первый выход коммутатора 8 и соответственно на второй вход элемента 17 задержки поступает видеосигнал изображения контролируемой планарной структуры (в этом случае отстающик), а на второй выход и соответственно на второй вход блока 18 - видеосигнал эталонной структуры (в этом случае опережающий). Таким образом, на второй вход блока 18 всегда обеспечивается поступление опережающего видеосигнала.Второй коммутатор 9 выполнен и работает аналогично первому коммутатору 8 видеосигнала, обеспечивая постоянство на своих выходах: на первом - видеосигнала, соответствующего эталонной планарной структуре, а, на втором - видеосигнала, соответствующего контролируемой планарной структуре, что достигается синхронностью работы обоих коммутаторов 8 и 9 видеосигнала. Синхронность работы обеспечивается общим управлением, осуществляемым триггером 10.Триггер 10 работает следующим образом.По команде "Разрешение совмещения" управляющий триггер 10 подготавливается к работе, а именно кадровый синхроимпульс "Разрешение совмещения" поступает на первый вход управляющего триггера 10 и. соответственно на Е-входы первого 25и второго 25 ЯК-триггеров, обнуляя их (на прямых выходах устанавливается "0", на инверсныс - "1"). В результате, на первых входах первого 26 и второго 26 элементов И устанавливаются "1", поступающие с инверсных выходов соответственно первого 25 1 и второго 25 Як-триггеров. Если первой распознана метка на контролируемой планарной структуре, то импульс распознавания с выхода первого блока 1 поступает на второй вход триггера 10 и соответственно на второй вход второго элемента И 26, иа первый вход которого "1" уже подана. В результате, с выхода второго элемента И 26 сигнал поступает на Я-вход первого ЯК"триггера 25 1, и он опрокидЫвается. При этом на его прямом выходе устанавливается "4", на инверсном - "О". В результате, на первом входе элемен(импульса распознавания) о распознавании метки на эталонной планарнойструктуре на 3-вход второго ЗК-триггера 25 исключается. Таким образом,на первом вьходе управляющего триггера 10 устанавливается "1", а навтором - "0". Если первой распознанаметка на эталонной планарной атруктуре, то триггер 10 работает аналогично, но в результате на его первомвыходе устанавливается "0", а на второмБлок 1 работает следующимобразом.5На первый вход блока 11 и соответственно на информационный входпервого регистра 27 электронногоокна 28 с выхода преобразователя 3поступает квантованный по уровняю 20и кодированный видеосигнал. (в видепоследовательности логических "1"и "0", причем метке соответствует" 1",а фону - "0"), соответствующий .контролируемой планарной структуре. 25На его второй вход и соответственнона тактовые входы всех регистров 27с первого выхода блока 14 поступаюти пачек из и тактовых импульсов,которые этот блок пропускает из непрерывно поступающей на его третийвход последовательности тактовых импульсов при поступлении на его второйвход кадрового синхроимпульса "Разрешение совмещения" (т. е. поступаетс первого по и-й тактовые импульсыпервой строки, затем пропуск, затемс первого по и-й тактовые импульсывторой строки, опять пропуск и т.дпо и-ю строку включительно). В соответствии с этим в регистры 27., образующие электронное окно 28, считывается инфорьация с требуемого выделенного для распознавания участкарастра мишени видикона преобразователя 3, который имеет размеры пхш(т.е. ш строк с первой по ш-ю и итактов с первого по и-й). Записываемая информация последовательно смещается по, разрядам регистров 27 сдвига.50В соответствии с предварительнымисведениями о конфигурации и размерахметки на коммутационных полях 29 доначала работы набирается ("записывается") их изображение, причем на пер вом коммутационном поле 29 1 замыкаются контакты, соответствующие конфигурации метки, а на втором поле 29 наоборот - контакты вне ее, остальныеконтакты разомкнуты. Так как входьвсех контактных ячеек первого коммутационного поля 29. подключены к прямым выходам соответствующих разрядоврегистров 27 электронного окна 28,а входы второго коммутационного поля 29 - к их инверсным выходам,в момент, совпадения перемещающегосяпо электронному окну 28 "изображения"с "изображением", записанным на комму"тационных полях 29, с выходов замкнутых контактных ячеек коммутационныхполей 29 на все входы первого 301и второго 30 элементов И поступаетлогическая "1", с выходов которых онапоступает на соответствующие входытретьего элемента И 30. В результате,на выходе третьего элемента И 30 уи соответственно на выходе блока 11появляется логическая "1" - импульсраспознавания. Если хотя бы одинвлемент "изображения", полученногов электронном окне 28, не совпадает с "изображением" первого коммутационного поля 29 (для прямых выходов соответствующих разрядов регистров 27) или второго коммутационногополя 29 (для инверсных выходов техже разрядов), то импульс распознавания блоком 11 метки не выдаетея, т.е.если метка на планарной структуреимеет иную, чем требуемая, конфигурацию, то она не распознается и совмещение сравниваемых планарных структур, а следовательно, и дефектоскопияне производятся.Блок 12 выполнен и работает аналогично блоку 11. Он осуществляетраспознавание метки на эталонной планарной структуре.1Блок 13 работает следующим образом,Исходно ЗВ-триггер 34 находитсяв состоянии "0", таким образом, навтором входе элемента И 35 присутствует "О", что препятствует прохождению на вход блока кадровых сийхроимпульсов, поступающих на второй входблока 13 и соответственно на первыйвход. элемента И 35. Кактолько на3-вход ЗК-триггера 34 поступает командный импульс, имеющий потенциал"1", ЗК-триггер опрокидывается в состояние "1". Поскольку его прямой выход подключен к второму входу элемента И 35, последний таким образомподготавливается к пропуску кадрово13 11676 го синхроимпульса из последовательности непрерывно поступающих на его первый вход кадровых синхроимпульсов. Первый после этого поступивший на второй вход блока 13 и соответственно на первый вход элемента И 35 кадровый синхроимпульс поступает с выхода элемента И 35 на выход и на вход элемента 36 задержки. После необходи" мой задержки, обеспечивающей пропуск 1 О только одного кадрового синхроимпульса, этот импульс поступает с выхода элемента 36 задержки на, К-вход БК- триггера 34 и устанавливает его в исходное состояние "О"., тем самым снимая "1" с второго входа элемента И 35, т.е. запирая его, препятствуя: прохождению последующих кадровых синхроимпульсов на выход блока. В результате, блок 13 переводится в исходное состояние.Блок 14 работает следующим образом.После того, как кадровый синхронмпульс "Разрешение совмещения" с выхо да блока 13 поступает на К-вход (вход обнуления) второго счетчика 32, про- исходит сброс (обнуление) этого счетчика, и он подготавливается к новому циклу работы (счета). Связанный 30 с этим счетчиком второй дешифратор 33 1устроен и работает так, что при наличии на его входе соответствующего текущему значению номера строкис первой по ш-ю на его выходе присутствует сигнал, который снимается, как только текущее значение номера строки становится больше ш. Таким образом, после обнуления второгосчетчика 32 на выходе второго дешн фратора 33 появляется сигнал, который поступает на третий вход третьего элемента И 315 и второй вход пер" вого элемента И 31 , обеспечив тем самым пропуск поступающих на первый 45 вход первого элемента И 31 строчных синхроимпульсов на счетный вход второго счетчика 32. Аналогично каждый из строчных синхроимпульсов, поступая на К-вход (вход обнуления) 50 первого счетчика 321, обеспечивает сброс (обнуление) этого счетчика и, тем самым, подготовку его к новому циклу работы (счета), Связанныйс этим счетчиком первый дешифратор 33.55 устроен и работает так, что при наличии на его входе кода, соответствующего текущему значению номера такто 20 14вого импульса с первого по и-й (в каждой строке), на его выходе присутствует сигнал, который снимается,как только текущее значение номера тактового импульса становится больше и. Таким образом, после обнуленияпервого счетчика 321 на выходе перво"го дешифратора 33 появляется сигнал, который поступает на второй вход третьего элемента И 31 и второй вход второго элемента И 31, обеспечив,тем самым, пропуск поступающих на первый вход второго элемента И 31тактовых импульсов на счетный вход первого счетчика 32 1. В результате,после поступления на его второй вход кадрового синхроимпульса "Разрешениесовмещения" блок 14 подготавливается к пропуску на его первый выход поСтупающих на его третий вход тактовыхимпульсов в требуемом для этого количестве и порядке (ш последовательностей из и тактовых импульсов или ш пачек по и тактовых импульсов с требуемым временным интервалом между ними), что осуществляется следующим образом. Наличие на втором и третьем входах третьего элемента И 31 сигналов, поступающих с выходов соответственно первого 33 и второго 33дешифраторов, обеспечивает пропуск поступающих на его первый вход тактовых импульсов на первый выход бло- ф ка 14. После отсчета первых и такто" вых импульсов на выходе первого дешифратора 33 и соответственно на вторых входах второго 31 и третьего 311 элементов И сигнал снимается и; тем самым, прекращается поступление так" товых импульсов соответственно на1 счетный вход первого счетчика 321и на первый выход блока 14. Информация об отсчете первых и тактовых им"пульсов поступает также с выходапервого дешифратора 33, на третийвыход блока 14 и соответственно наседьмой вход блока 16. Точно такжеследующий по порядку строчный синхроимпульс обнуляет первый счетчик 32 1,в результате появляется сйгнал навыходе первого дешифратора 33 и соответственно на вторых входах второ"го 31 и третьего 31 элементов И,и цикл работы блока 14 повторяется,т.е. обеспечивается пропуск следующей пачки из и тактовых импульсов на первый выход блока и т.д. Одновременно второй счетчик 32 считает