JP2006041090A - ボンディング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 誤認識の発生を抑制することができるボンディング装置を提供する。
【解決手段】 ピックアップ位置の画像をカメラで取得し、この取得画像からチップの周縁を示すエッジの有無をエッジ認識する（Ｓ２）。取得画像にエッジが存在する場合、チップ有りと判断し（Ｓ２）、チップの良否を二値化データを用いた二値化認識で判断する（Ｓ３）。このチップが良品チップの場合、チップの位置認識処理を行う（Ｓ４）。この位置認識処理では、チップ画像を基準となるテンプレートに合わせるパターンマッチングを行い、チップ画像とテンプレートとの相似度を示す相関値を求めるとともにチップの中心座標を求める。そして、相関値が閾値より高い場合には（Ｓ５）、当該チップを良品チップとして前記中心座標をウェーハテーブルに出力する（Ｓ６）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、チップの認識を行うボンディング装置に関する。
従来、ボンディング装置としては、ウェーハシート上のチップをリードフレームにボンディングするダイボンダや、リードフレーム上のチップにワイヤを接続するワイヤボンダが知られている。
これらのボンディング装置では、対象箇所のチップの状態を認識して、ピックアップやワイヤボンディングを行っていた。
図４は、その動作を示すフローチャートであり、先ず、対象箇所のチップの画像を取得し、予め登録されたテンプレートとパターンマッチング（パターン認識）でチップの認識を行い（ＳＢ１）、当該チップの画像と前記テンプレートとの相似度を示す相関値が設定された閾値より高いか否かを判断する（ＳＢ２）。このとき、前記相関値が前記閾値より低い場合には、チップ無しと判断して前記ステップＳＢ１へ戻り、次チップの認識を行う。一方、前記相関値が前記閾値より高い場合には、チップ有りと判断して当該チップが良品チップか不良チップかを前記相関値から判断する（ＳＢ３）。
この判断において、不良チップと判断した際には、前記ステップＳＢ１へ戻って、次チップの認識を行う一方、良品チップと判断した際には、前記チップ画像から当該チップの位置座標を算出して出力し（ＳＢ４）、当該チップ位置を他の装置に伝達する。
しかしながら、このようなボンディング装置にあっては、パターンマッチングだけでチップの有無と、チップ良否と、チップ位置とを認識するため、各判断を同時に成立させるのは困難であるとともに、照明状態や画像に混入したノイズなどによって、対象箇所にチップが無いにも関わらず、チップ有りと判断してしまう恐れがあった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、誤認識の発生を抑制することができるボンディング装置を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために本発明のボンディング装置にあっては、対象箇所の画像を取得し、この取得画像を用いて前記対象箇所でのチップの状態を認識する機能を備えたボンディング装置において、前記取得画像から前記チップの周縁を示すエッジの有無をエッジ認識してチップの有無を判断する有無判断手段と、前記対象箇所にチップが有ると判断した際に、前記取得画像の二値化データを用いる二値化認識によって当該チップが良品チップであるか不良チップであるかを判断する良否判断手段と、前記チップが良品チップであると判断した際に、前記取得画像において前記チップを示すチップ画像を基準となるテンプレートに合わせるパターンマッチングによって当該チップの位置を認識する位置認識手段と、を備えている。
すなわち、対象箇所のチップの状態を認識する際には、前記対象箇所を示す取得画像から前記チップの周縁を示すエッジの有無をエッジ認識してチップの有無を判断する。このとき、前記取得画像にチップを示すチップ画像が存在しない場合、前記エッジが発生することは無い。このため、チップ有無判断において、誤判断の発生を防止することができる。
次に、前記対象箇所にチップが有ると判断された場合には、前記取得画像の二値化データを用いる二値化認識によって、当該チップが良品チップであるか不良チップであるかが判断される。このとき、二値化データによってチップ部分と背景部分とが明確に分離されるため、チップに欠けや破損が生じていた場合には、これを確実に認識して判断することができる。
そして、前記チップが良品チップであると判断された際には、前記チップ画像を基準となるテンプレートに合わせるパターンマッチングによって、当該チップの位置が認識される。このとき、良品チップのみをパターンマッチングにより位置認識するため、相似度を示す相関値に対する閾値を高く設定した場合であっても、誤認識を防止することができる。
以上説明したように本発明のボンディング装置にあっては、チップの有無判断をエッジ認識で行うため、対象箇所への照明状態や取得画像にノイズが混入した場合であっても、チップの有無を正確に判断することができる。
また、チップが前記対象箇所に有り、かつ当該チップが良品チップの時だけ、パターンマッチングにより位置認識を行うため、相似度を示す相関値に対する閾値を高く設定した場合であっても、誤認識を防止することができる。
そして、チップの有無判断をエッジ認識で行い、チップの良否判断を二値化認識で行うとともに、チップの位置認識をパターンマッチングで行うため、総ての判断をパターンマッチングのみで行う従来と比較して、誤認識の発生を抑制することができる。
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるボンディング装置１を示すブロック図であり、該ボンディング装置１は、ウエーハリング２に張設されたウエーハシート３上のチップ４をピックアップして図外のリードフレーム上へ移送してボンディングする装置である。
このボンディング装置１は、図外のウェーハテーブルにセットされた前記ウェーハシート３上のウェーハ１１の画像を取得するカメラ１２を備えている。このカメラ１２は、図外のボンディングヘッドによるピックアップ位置１３の画像を取得できるように構成されており、ピックアップ対象となるチップ４が前記ピックアップ位置１３に配置された際には、当該チップ４の画像を取得できるように構成されている。そして、このカメラ１２で取得された画像は、画像認識システム１４へ出力されるように構成されている。
該画像認識システム１４は、マイコンを中心に構成されており、前記カメラ１２からの画像を処理して前記ピックアップ位置１３での前記チップ４の状態を認識できるように構成されている。
以上の構成にかかる本実施の形態にかかるボンディング装置１の動作を、図２に示すフローチャートに従って説明する。
すなわち、ピックアップ対象となるチップ４をピックアップする際には、ピックアップ位置１３の画像をカメラ１２で取得し、図３に示すように、この取得画像２１から前記チップ４の周縁を示すエッジ２２の有無をエッジ認識する（Ｓ１）。
このとき、前記取得画像２１にチップ４を示すチップ画像２３が存在しない場合、前記エッジ２２が発生することは無い。このため、前記ステップＳ１にてエッジ２２無しと判断されるので、チップ無し２５（図１参照）と判断して当該ステップＳ１の判断を繰り返すことで次チップの認識を実行する。このように、取得画像２１内でのエッジ２２の有無を判断することによって、チップ４の有無を確実に判断することができる。これにより、チップ４有無の誤判断の発生を防止することができる。
一方、前記ステップＳ１にて、前記取得画像２１内に前記エッジ２２が存在した場合には、チップ有りと判断し（Ｓ２）、当該チップ４が良品チップ４ａか不良チップ４ｂ（図１参照）かを判断する（Ｓ３）。
この良否判断では、前記取得画像２１を二値化して二値化データを得るとともに、この二値化データを用いた二値化認識によって、当該チップ４が良品チップ４ａ（図１参照）であるか不良チップ４ｂ（図１参照）であるかを判断する。このとき、前記二値化データによってチップ部分と背景部分とが明確に分離されるため、チップ４に欠け３１や破損が生じていた場合には、これを確実に認識して判断することができる。
また、前記ステップＳ３の良否判断において、前記チップ４が不良チップ４ｂであると判断した際には、前記ステップＳ１へ分岐して、次チップの認識を実行する一方、前記チップ４が良品チップ４ａであると判断した際には、前記チップ４の位置認識処理を行う（Ｓ４）。
この位置認識処理では、図４に示したように、前記チップ画像２３を、当該画像認識システム１４に予め記憶された基準となるテンプレート４１に合わせるパターンマッチングを行い、当該チップ４の位置を認識する。すなわち、前記チップ画像２３と前記テンプレート４１との相似度を示す相関値を求めるとともに、このテンプレート４１を前記チップ画像２３に合わせた状態で、前記テンプレート４１に設定された中心位置をチップ４の中心位置として、その中心座標５１を求める。
次に、前記相関値が予め定められた閾値より高いか否かを判断する（Ｓ５）。このとき、前記相関値が前記閾値より低い場合には、図１に示したように、前記チップ画像２３と前記テンプレート４１とにおける各部の形状等のパターンが異なるため（６１）、当該チップ４を不良チップ４ｂとして前記ステップＳ１へ分岐し、次チップの認識を実行する。一方、前記相関値が前記閾値より高い場合には、前記チップ画像２３及び前記テンプレート４１における各部の形状等のパターンがほぼ同じであるため（６２）、当該チップ４を良品チップ４ａとする。
このとき、良品チップ４ａのみをパターンマッチングして前記相関値を求めるため、該相関値に対する閾値を高く設定した場合であっても、誤認識を防止することができる。
そして、前記ステップ４で求めた前記チップ４の中心座標５１をウェーハテーブルに出力してウェーハテーブルを駆動することによって、前記チップ４の中心位置と前記ピックアップ位置１３とを一致させる（Ｓ６）。
このように、前記チップ４の有無判断をエッジ認識で行うため、ピックアップ位置１３への照明状態や取得画像２１にノイズが混入した場合であっても、チップ４の有無を正確に判断することができる。
また、チップ４が前記ピックアップ位置１３に有り、かつ当該チップ４が良品チップ４ａの時だけ、パターンマッチングにより位置認識を行うため、相似度を示す相関値に対する閾値を高く設定した場合であっても、誤認識を防止することができる。
そして、チップ４の有無判断をエッジ認識で行い、チップ４の良否判断を二値化認識で行うとともに、チップ４の位置認識をパターンマッチングで行うため、総ての判断をパターンマッチングのみで行う従来と比較して、誤認識の発生を抑制することができる。
本発明の一実施の形態の示すブロック図である。 同実施の形態の動作を示すフローチャートである。 同実施の形態の動作を示す説明図である。 従来例の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
１ ボンディング装置
４ チップ
４ａ 良品チップ
４ｂ 不良チップ
１１ ウェーハ
１４ 画像認識システム
２１ 取得画像
２２ エッジ
２３ チップ画像
４１ テンプレート
５１ 中心座標
６１ ＮＧチップ

Claims (1)

  1. 対象箇所の画像を取得し、この取得画像を用いて前記対象箇所でのチップの状態を認識する機能を備えたボンディング装置において、
    前記取得画像から前記チップの周縁を示すエッジの有無をエッジ認識してチップの有無を判断する有無判断手段と、
    前記対象箇所にチップが有ると判断した際に、前記取得画像の二値化データを用いる二値化認識によって当該チップが良品チップであるか不良チップであるかを判断する良否判断手段と、
    前記チップが良品チップであると判断した際に、前記取得画像において前記チップを示すチップ画像を基準となるテンプレートに合わせるパターンマッチングによって当該チップの位置を認識する位置認識手段と、
    を備えたことを特徴とするボンディング装置。
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