JP2014109511A - Positioning method, positioning device, and die bonder - Google Patents

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祐一 中川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positioning device and a die bonder capable of minimizing failures of image recognition and performing a reliable positioning even when an object pattern is unstable or a retrieval object is tilted.SOLUTION: Illumination means 16 performs an initial illumination by either a bright field illumination or a dark field illumination on a retrieval object, selects one of plural kinds of matching methods in the state and sequentially performs it by processing means 17. First determination means 18 can determine whether or not recognition processing is successful. In control means 19, the recognition processing for the retrieval object is finished without performing a next matching method when the recognition processing is successful. When the recognition processing is unsuccessful with any kinds of matching methods, the control means 19 switches the initial illumination to a different field illumination and the processing means 17 sequentially performs a matching method selected by the selection means.

Description

本発明は、位置決め方法、位置決め装置、およびダイボンダに関する。   The present invention relates to a positioning method, a positioning device, and a die bonder.

従来、ウェハがダイシングされてなるチップをボンディングする際には、ダイボンダが用いられる。すなわち、ダイボンダのウェハテーブルには、ウェハリングがセットされており、ウェハリングに張設されたウェハシートには、複数のチップが貼着されている。そして、チップをピックアップ装置によってピックアップして、リードフレーム等の基板上にマウントするものである。   Conventionally, a die bonder is used when bonding a chip formed by dicing a wafer. That is, a wafer ring is set on the wafer table of the die bonder, and a plurality of chips are stuck on the wafer sheet stretched on the wafer ring. Then, the chip is picked up by a pick-up device and mounted on a substrate such as a lead frame.

ところで、ピックアップ時には、チップの位置合わせを行う必要がある。すなわち、この種のピックアップ装置は、一般的には、吸着コレットにてチップを吸着してピックアップする。このため、チップが位置ずれしていれば、正規の位置にチップをマウントすることができないおそれがある。   By the way, when picking up, it is necessary to align the chip. That is, this type of pickup device generally picks up a chip by sucking it with a suction collet. For this reason, if the chip is misaligned, it may not be possible to mount the chip at the proper position.

そこで、従来には、パターンマッチングを用いてチップの位置合わせを行うことが提案されている。パターンマッチングとは、ある画像の中に存在するパターンと同じものが、他の画像中のどの部分に存在するかを対応付けする処理のことであり、その代表的なものとして、テンプレートマッチングがある。すなわち、図7に示すように、あらかじめテンプレート51と呼ばれるパターンが画素単位で表現したものを用意し、これを移動しながら画像52と重ね合せ、類似性の高いパターンを検索対象画像から検出する手法である。パターンマッチングを用いた位置検出装置は、特許文献1および特許文献2等に記載されているように種々ある。   Therefore, conventionally, it has been proposed to perform chip alignment using pattern matching. Pattern matching is a process of associating the same pattern that exists in a certain image with which part in another image, and a typical example is template matching. . That is, as shown in FIG. 7, a method in which a pattern called a template 51 expressed in units of pixels is prepared in advance, and this is overlapped with the image 52 while moving, and a pattern with high similarity is detected from the search target image. It is. There are various position detection devices using pattern matching as described in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like.

特開2008−283006号公報JP 2008-283006 A 特開2006−41089号公報JP 2006-41089 A

しかしながら、パターンマッチングでは、認識パターンが不安定であったり、検索対象物が傾斜していたりする場合では、画像認識を失敗する場合があった。すなわち、ワーク(検索対象物)の品質によっては対象のパターンが不安定であったり、形状が変化したりするものがあるためである。   However, in pattern matching, image recognition may fail if the recognition pattern is unstable or the search object is tilted. That is, depending on the quality of the workpiece (search object), there are cases where the pattern of the target is unstable or the shape changes.

そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、対象のパターンが不安定であったり、検索対象物が傾斜していたりしていても、画像認識の失敗を極力少なくすることができて、信頼性の高い位置決めを行うことが可能な、位置決め方法、位置決め装置、およびダイボンダを提供しようとするものである。   Therefore, in view of such circumstances, the present invention can reduce the failure of image recognition as much as possible even if the target pattern is unstable or the search target is inclined, and is reliable. An object of the present invention is to provide a positioning method, a positioning device, and a die bonder capable of performing high positioning.

本発明の位置決め方法は、検索対象物の位置を特定する位置決め方法であって、検索対象物に対して明視野照明又は暗視野照明のいずれかの初期照明を行い、その状態で、複数種のマッチング手法を順次行って、認識処理が成功した時点で次のマッチング手法を行うことなくこの検索対象物の認識処理を終了し、マッチング手法の全種類を行っても認識処理が成功しないときには、前記初期照明を異なる視野照明に切換え、その状態で、複数種のマッチング手法を順次行って、認識処理が成功した時点で次のマッチング手法を行うことなくこの検索対象物の認識処理を終了し、マッチング手法の全種類を行っても認識処理が成功しないときには、この検索対象物の認識処理失敗とするものである。   The positioning method of the present invention is a positioning method for specifying the position of a search object, and performs an initial illumination of either bright field illumination or dark field illumination on the search object, and in that state, a plurality of types of When the matching process is sequentially performed and the recognition process is completed without performing the next matching technique when the recognition process is successful, and the recognition process is not successful even if all types of matching techniques are performed, In this state, the initial illumination is switched to a different field of view illumination, and multiple types of matching methods are sequentially performed. When the recognition processing is successful, the recognition processing of the search object is completed without performing the next matching method. If the recognition process is not successful even if all kinds of methods are performed, this recognition target object recognition process is failed.

ここで、明視野照明とは、測定対象物を照らす光線を光軸中心に沿って垂直に照明することをいう。暗視野照明とは、測定対象物を照らす光線を光軸中心ではなく、斜めから照射することをいう。すなわち、明視野照明は、照射した光が反射もしくは透過した直接光を観察するタイプの照明であり、照明光の色(電球色、暖色系の白色など)の明るい背景の中に置かれた試料が光を遮り、背景より暗い様子を観察する。暗視野照明は、照射した光が反射もしくは透過して散乱した光を観察するタイプの照明であり、暗い背景に明るい試料が浮かび上がって観察される。このため、暗視野照明では、明視野照明ではぼやけて見えなかった微細な構造、キズ、欠陥等を観察可能となる。   Here, bright field illumination refers to illuminating a light beam illuminating a measurement object vertically along the center of the optical axis. Dark field illumination refers to irradiating a light beam illuminating a measurement object from an oblique direction, not the center of the optical axis. In other words, bright-field illumination is a type of illumination that directly observes the reflected or transmitted light, and the sample is placed in a bright background of the color of the illumination light (bulb color, warm white, etc.) Observe the light and look darker than the background. Dark field illumination is a type of illumination in which irradiated light is reflected or scattered to observe scattered light, and a bright sample floats on a dark background and is observed. For this reason, in the dark field illumination, it is possible to observe fine structures, scratches, defects, and the like that were not seen blurred in the bright field illumination.

本発明の位置決め方法によれば、まず、明視野照明又は暗視野照明のいずれかの照明でもって、複数種のマッチング手法を行うことができ、この際、いずれかのマッチング手法で認識成功となれば、検索対象物の位置決めが可能となる。また、この複数種のマッチング手法で認識成功しない場合、異なる照明に切り換えて、再度複数種のマッチング手法を行うことができる。この際、いずれかのマッチング手法で認識成功となれば、検索対象物の位置決めが可能となる。   According to the positioning method of the present invention, first, a plurality of types of matching methods can be performed with either bright field illumination or dark field illumination. In this case, recognition can be successfully performed with either matching method. Thus, the search object can be positioned. Further, if the recognition is not successful with the plurality of types of matching methods, the plurality of types of matching methods can be performed again by switching to different illuminations. At this time, if the recognition is successful by any of the matching methods, the search object can be positioned.

このため、本発明の位置決め方法では、マッチング手法として、種々のものを用いることが可能で、種々の検索対象物に対して最適なマッチング手法を実行可能となる。また、検索対象物によっては、明視野照明では認識成功しないが、暗視野照明では認識成功するもの、逆に暗視野照明では認識成功しないが、明視野照明では認識成功するものがあるが、このようなものであっても、両方の照明でもってマッチング手法を実行可することができる。したがって、認識成功の確率は極めて高いものとなる。   For this reason, in the positioning method of the present invention, various matching methods can be used, and an optimum matching method can be executed for various search objects. Depending on the search target, recognition is not successful in bright field illumination, but recognition is successful in dark field illumination. Conversely, recognition is not successful in dark field illumination, but recognition is successful in bright field illumination. Even in such a case, the matching method can be executed with both illuminations. Therefore, the probability of successful recognition is extremely high.

複数種のマッチング手法には、検索対象物の形状パターンを位置決めモデルにする形状ベースマッチングのパターンマッチング、この形状ベースマッチングに形状変化に対する許容量を大きく設定した最大変形マッチング、領域内の各画素での輝度値を正規化して位置決めモデルを形成する正規化相関マッチング等がある。   Multiple types of matching methods include shape-based matching pattern matching that uses the shape pattern of the search target as a positioning model, maximum deformation matching with a large tolerance for shape change in this shape-based matching, and each pixel in the region. There is a normalized correlation matching that normalizes the luminance values to form a positioning model.

形状ベースマッチングは、照明の輝度が変わっても、形状が映しだされている場合、検出可能となるが、形状が大きく変化する場合、検出できない場合がある。なお、スケールマッチングにより、全体の形状が等倍に変化したものは検出可能となる。   Shape-based matching can be detected when the shape is projected even if the luminance of the illumination changes, but may not be detected when the shape changes greatly. Note that it is possible to detect a case where the entire shape has changed to the same magnification by scale matching.

最大変形マッチングでは、パターンマッチングに使用するモデルのエッジ上の各点に一定の許容範囲を持たせることが可能となり、様々な形状変化に柔軟に対応したマッチングを実現できる。すなわち、形状の一部が変化しても一定の許容範囲内であれば、検出可能となる。   In the maximum deformation matching, it is possible to give a certain allowable range to each point on the edge of the model used for pattern matching, and it is possible to realize matching flexibly corresponding to various shape changes. That is, even if a part of the shape changes, it can be detected if it is within a certain allowable range.

正規化相関マッチングは、検索対象物のエッジが明確に出ない場合、内部の輝度値を利用することが可能となる。しかしながら、非線形的な照明変化、遮蔽、クラック等には対応できない。   In the normalized correlation matching, when the edge of the search object does not appear clearly, the internal luminance value can be used. However, it cannot cope with nonlinear illumination changes, shielding, cracks, and the like.

初期照明が明視野照明であっても、暗視野照明であってもよい。また、選択するマッチング手法は、処理時間が短い手法から順次行うのが好ましい。処理時間としては、形状ベースマッチング<最大変形マッチング<正規化相関マッチングとなる。   The initial illumination may be bright field illumination or dark field illumination. Moreover, it is preferable that the matching method to be selected is sequentially performed from a method with a short processing time. The processing time is shape base matching <maximum deformation matching <normalized correlation matching.

本発明の位置決め装置は、検索対象物の位置を特定する位置決め装置であって、明視野照明と暗視野照明のいずれかで検索対象物を照明することが可能な照明手段と、複数種のマッチング手法から順次一つのマッチング手法が選択されてその選択されたマッチング手法での認識処理を行う処理手段と、選択されたマッチング手法での認識処理が成功したか否かを判断する第1判断手段と、認識処理が成功しているとの判断で次のマッチング手法での認識処理を停止し、全種類のマッチング手法を行っても認識処理が成功していないときに、照明手段を異なる視野照明に切り換えて、再度複数種のマッチング手法を順次行って、認識処理が成功した時点で次のマッチング手法を行うことなくこの検索対象物の認識処理を終了させる制御手段と、1回の視野照明の切換えが行われた後に、全種類のマッチング手法を行っても認識処理が成功していないときはその検索対象物に対する認識処理が失敗と判断する第2判断手段とを備えたものである。   The positioning device of the present invention is a positioning device that specifies the position of a search object, and is an illumination unit that can illuminate the search object with either bright field illumination or dark field illumination, and a plurality of types of matching. A processing unit that sequentially selects one matching method from the methods and performs a recognition process using the selected matching method; a first determination unit that determines whether the recognition process using the selected matching method is successful; When the recognition process is judged to have succeeded, the next matching method stops the recognition process, and when the recognition process is not successful even if all types of matching methods are performed, the illumination means is changed to a different field of view illumination. Switching, sequentially performing a plurality of types of matching methods again, and when the recognition processing is successful, the control means for ending the search object recognition processing without performing the next matching method; Second recognition means for determining that the recognition process for the search object is unsuccessful if the recognition process is not successful even after all types of matching techniques have been performed after the field-of-view illumination has been switched. Is.

本発明の位置決め装置によれば、照明手段にて、検索対象物に対して明視野照明又は暗視野照明のいずれかの初期照明を行い、その状態で、複数種のマッチング手法から一つのマッチング手法を選択して順次処理手段にて行うことができる。そして、第1判断手段にて、認識処理が成功したか否かを判断できる。制御手段にて、認識処理が成功した時点で次のマッチング手法を行うことなくこの検索対象物の認識処理を終了することができる。また、制御手段では、マッチング手法の全種類を行っても認識処理が成功しないときには、前記初期照明を異なる視野照明に切換えることができる。視野照明に切換えた後、選択手段にて選択したマッチング手法を、順次処理手段にて行うことができる。そして、第1判断手段にて、認識処理が成功したか否かを判断できる。制御手段にて、認識処理が成功した時点で次のマッチング手法を行うことなくこの検索対象物の認識処理を終了することができる。また、1回の視野照明の切換えが行われた後に、全種類のマッチング手法を行っても認識処理が成功していないときは、第2判断手段にてその検索対象物に対する認識処理が失敗と判断することができる。すなわち、本発明の位置決め装置よれば、本発明の位置決め方法の実行が可能である。   According to the positioning device of the present invention, the illumination unit performs initial illumination of either bright field illumination or dark field illumination on the search object, and in that state, one matching method is selected from a plurality of matching methods. Can be selected and sequentially performed by the processing means. And it can be judged by the 1st judgment means whether the recognition process was successful. The recognition process of the search object can be completed without performing the next matching method when the recognition process is successful in the control means. Further, the control means can switch the initial illumination to a different field illumination when the recognition process is not successful even if all types of matching methods are performed. After switching to the field illumination, the matching method selected by the selection unit can be sequentially performed by the processing unit. And it can be judged by the 1st judgment means whether the recognition process was successful. The recognition process of the search object can be completed without performing the next matching method when the recognition process is successful in the control means. If the recognition process is not successful even after all types of matching techniques have been performed after switching the field of view illumination once, the recognition process for the search object has failed in the second determination means. Judgment can be made. That is, according to the positioning device of the present invention, the positioning method of the present invention can be executed.

本発明のダイボンダは前記位置決め装置を備えたものである。このため、本発明の位置決め方法の実行することができる。   The die bonder of the present invention includes the positioning device. For this reason, the positioning method of the present invention can be executed.

本発明では、認識成功の確率は極めて高いものとなり、対象パターンが不安定であっても、傾いていても認識成功し易いものとなり、高精度の位置決めを行うことができる。   In the present invention, the probability of successful recognition is extremely high, and even if the target pattern is unstable or tilted, it is easy to be recognized successfully, and high-accuracy positioning can be performed.

複数種のマッチング手法を順次やっていき、認識成功すれば、その時点でマッチングが終了するものであるので、選択するマッチング手法として、処理時間が短い手法から順次行うようにすれば、全体としての処理時間を短くでき、作業効率に優れた位置決めを行うことができる。   If multiple types of matching methods are performed sequentially and if the recognition is successful, matching will end at that point. The processing time can be shortened and positioning with excellent work efficiency can be performed.

本発明のダイボンダでは、高精度の位置決めを行うことができ、安定したボンディング工程が可能となる。   In the die bonder of the present invention, highly accurate positioning can be performed, and a stable bonding process is possible.

本発明の位置決め装置の実施形態の簡略構成図である。It is a simplified lineblock diagram of an embodiment of a positioning device of the present invention. 本発明のダイボンダの要部簡略図である。It is a principal part simplification figure of the die bonder of this invention. 本発明の位置決め方法を示し、明視野照明の場合のフローチャート図である。It is a flowchart figure in the case of bright field illumination which shows the positioning method of this invention. 本発明の位置決め方法を示し、暗視野照明の場合のフローチャート図である。It is a flowchart figure in the case of dark field illumination which shows the positioning method of this invention. 本発明のダイボンダを用いたボンディング工程を示す略図である。It is the schematic which shows the bonding process using the die bonder of this invention. ウェハを示す簡略斜視図である。It is a simplified perspective view which shows a wafer. パターンマッチングの説明図である。It is explanatory drawing of pattern matching.

以下、本発明の実施の形態を図1〜図7に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に位置決め装置を示し、図5にこの位置決め装置を用いたダイボンダのボンディング工程を示している。ダイボンダは、ウェハ9(図6参照)から切り出されるチップ1をピックアップポジションPにてピップアップして、リードフレームなどの基板2のボンディングポジションQに移送(搭載)するものである。ウェハ9は、図1に示すように、ダイシング工程によって、多数のチップ1に分断(分割)される。このため、このチップ1は図6に示すようにマトリックス状に配列され、本発明の検索対象物Wである。   FIG. 1 shows a positioning device, and FIG. 5 shows a bonding process of a die bonder using this positioning device. The die bonder is for piping up a chip 1 cut out from a wafer 9 (see FIG. 6) at a pickup position P and transferring (mounting) it to a bonding position Q of a substrate 2 such as a lead frame. As shown in FIG. 1, the wafer 9 is divided (divided) into a large number of chips 1 by a dicing process. Therefore, this chip 1 is arranged in a matrix as shown in FIG. 6 and is the search object W of the present invention.

このダイボンダは、図5に示すように、コレット(吸着コレット)3を備える。このコレット3は、図示省略の移動機構にて、ピックアップポジションP上での矢印A方向の上昇および矢印B方向の下降と、ボンディングポジションQ上での矢印C方向の上昇および矢印D方向の下降と、ピックアップポジションPとボンディングポジションQとの間の矢印E、F方向の往復動とが可能とされる。移動機構は、例えばマイクロコンピュータ等にて構成される制御手段にて前記矢印A、B、C、D、E、Fの移動が制御される。なお、移動機構としては、シリンダ機構、ボールねじ機構、モーターリニア機構等の種々の機構にて構成することができる。   As shown in FIG. 5, the die bonder includes a collet (adsorption collet) 3. The collet 3 is moved by an unillustrated moving mechanism in the direction of arrow A and lowered in the direction of arrow B on the pickup position P, and in the direction of arrow C and lowered in the direction of arrow D on the bonding position Q. The reciprocation between the pickup position P and the bonding position Q in the directions of arrows E and F is possible. In the moving mechanism, the movement of the arrows A, B, C, D, E, and F is controlled by a control unit configured by, for example, a microcomputer. In addition, as a moving mechanism, it can comprise with various mechanisms, such as a cylinder mechanism, a ball screw mechanism, and a motor linear mechanism.

吸着コレット3はその下面に開口する吸着孔8を有するヘッド(吸着のノズル)4を備え、吸着孔8を介してチップ1が真空吸引され、このヘッド4の下端面(先端面)にチップ1が吸着する。この真空吸引(真空引き)が解除されれば、ヘッド4からチップ1が外れる。   The suction collet 3 is provided with a head (suction nozzle) 4 having an suction hole 8 opened on the lower surface thereof, and the chip 1 is vacuum-sucked through the suction hole 8, and the chip 1 is placed on the lower end surface (tip surface) of the head 4. Adsorbs. When this vacuum suction (evacuation) is released, the chip 1 is detached from the head 4.

また、多数のチップ1に分断(分割)されたウェハ9は、例えばXYθテーブル5(図6参照)上に配置され、このXYθテーブル5には突き上げピンを備えた突き上げ手段が配置される。すなわち、突き上げ手段によって、ピックアップしようとするチップ1を下方から突き上げ、粘着シートから剥離しやすくする。この状態で、下降してきた吸着コレット3にこのチップ1が吸着する。   Further, the wafer 9 divided (divided) into a large number of chips 1 is placed on, for example, an XYθ table 5 (see FIG. 6), and the XYθ table 5 is provided with push-up means having push-up pins. That is, the push-up means pushes up the chip 1 to be picked up from below and makes it easy to peel from the adhesive sheet. In this state, the chip 1 is adsorbed to the adsorbing collet 3 that has been lowered.

ところで、チップ1をピックアップポジションPにてピックアップする際には、チップ1が正規の姿勢になっている必要がある。このため、このダイボンダにおいて本発明にかかる位置決め装置が用いられる。   By the way, when the chip 1 is picked up at the pickup position P, the chip 1 needs to be in a normal posture. For this reason, the positioning device according to the present invention is used in this die bonder.

図2は本発明の位置決め装置を含んだダイボンダを示し、このダイボンダは、チップ1を観察するための撮像手段としてのカメラ(CCDカメラ)12と、このチップ1を照明する照明手段16(図1参照)とを備える。また、カメラ12や照明手段16とは制御部15にて制御される。そして、この制御部15が本発明の位置決め装置を構成することになる。   FIG. 2 shows a die bonder including the positioning device of the present invention. This die bonder has a camera (CCD camera) 12 as an imaging means for observing the chip 1 and an illumination means 16 for illuminating the chip 1 (FIG. 1). Reference). The camera 12 and the illumination means 16 are controlled by the control unit 15. And this control part 15 comprises the positioning device of this invention.

制御部5は、図1に示すように、検索対象物W(チップ1)を照明することが可能な前記照明手段16と、複数種のマッチング手法から選択されたマッチング手法での認識処理を行う処理手段17と、選択されたマッチング手法での認識処理が成功したか否かを判断する第1判断手段18と、照明手段16の照明切換え制御等を行う制御手段19と、検索対象物に対する認識処理が失敗と判断する第2判断手段20とを備える。   As shown in FIG. 1, the control unit 5 performs recognition processing using the illumination unit 16 that can illuminate the search object W (chip 1) and a matching method selected from a plurality of types of matching methods. A processing unit 17; a first determination unit 18 that determines whether or not the recognition process using the selected matching method has succeeded; a control unit 19 that performs illumination switching control of the illumination unit 16; And a second determination unit 20 that determines that the process has failed.

すなわち、照明手段16は、図2に示すように、明視野照明22と暗視野照明23とを備える。明視野照明とは、測定対象物を照らす光線を光軸中心に沿って垂直に照明することをいう。暗視野照明とは、測定対象物を照らす光線を光軸中心ではなく、斜めから照射することをいう。すなわち、明視野照明は、照射した光が反射もしくは透過した直接光を観察するタイプの照明であり、照明光の色(電球色、暖色系の白色など)の明るい背景の中に置かれた試料が光を遮り、背景より暗い様子を観察する。暗視野照明は、照射した光が反射もしくは透過して散乱した光を観察するタイプの照明であり、暗い背景に明るい試料が浮かび上がって観察される。このため、暗視野照明では、明視野照明ではぼやけて見えなかった微細な構造、キズ、欠陥等を観察可能となる。   That is, the illumination unit 16 includes a bright field illumination 22 and a dark field illumination 23 as shown in FIG. Bright field illumination refers to illuminating a light beam that illuminates a measurement object vertically along the center of the optical axis. Dark field illumination refers to irradiating a light beam illuminating a measurement object from an oblique direction, not the center of the optical axis. In other words, bright field illumination is a type of illumination that observes direct light reflected or transmitted by a sample, and is placed in a bright background of the color of the illumination light (bulb color, warm white, etc.). Observe the light and look darker than the background. Dark field illumination is a type of illumination in which irradiated light is reflected or scattered to observe scattered light, and a bright sample floats on a dark background and is observed. For this reason, in the dark field illumination, it is possible to observe fine structures, scratches, defects, and the like that were not seen blurred in the bright field illumination.

処理手段17には、複数種のマッチング手法が入力され、制御手段19の制御によって、順次一つのマッチング手法を行うものである。マッチング手法には、検索対象物の形状パターンを位置決めモデルにする形状ベースマッチングのパターンマッチング、この形状ベースマッチングに形状変化に対する許容量を大きく設定した最大変形マッチング、領域内の各画素での輝度値を正規化して位置決めモデルを形成する正規化相関マッチング等がある。   A plurality of types of matching methods are input to the processing unit 17, and one matching method is sequentially performed under the control of the control unit 19. Matching methods include shape-based matching pattern matching that uses the shape pattern of the search object as a positioning model, maximum deformation matching with a large tolerance for shape change in this shape-based matching, and the luminance value at each pixel in the region. There is a normalized correlation matching that normalizes and forms a positioning model.

形状ベースマッチングは、照明の輝度が変わっても、形状が映しだされている場合、検出可能となるが、形状が大きく変化する場合、検出できない場合がある。なお、スケールマッチングにより、全体の形状が等倍に変化したものは検出可能となる。   Shape-based matching can be detected when the shape is projected even if the luminance of the illumination changes, but may not be detected when the shape changes greatly. Note that it is possible to detect a case where the entire shape has changed to the same magnification by scale matching.

最大変形マッチングでは、パターンマッチングに使用するモデルのエッジ上の各点に一定の許容範囲を持たせることが可能となり、様々な形状変化に柔軟に対応したマッチングを実現できる。すなわち、形状の一部が変化しても一定の許容範囲内であれば、検出可能となる。   In the maximum deformation matching, it is possible to give a certain allowable range to each point on the edge of the model used for pattern matching, and it is possible to realize matching flexibly corresponding to various shape changes. That is, even if a part of the shape changes, it can be detected if it is within a certain allowable range.

正規化相関マッチングは、検索対象物のエッジが明確に出ない場合、内部の輝度値を利用することが可能となる。しかしながら、非線形的な照明変化、遮蔽、クラック等には対応できない。   In the normalized correlation matching, when the edge of the search object does not appear clearly, the internal luminance value can be used. However, it cannot cope with nonlinear illumination changes, shielding, cracks, and the like.

処理時間としては、形状ベースマッチング<最大変形マッチング<正規化相関マッチングとなる。   The processing time is shape base matching <maximum deformation matching <normalized correlation matching.

処理手段17、第1判断手段18、制御手段19、及び第2判断手段20等は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心としてROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピュータで構成できる。マイクロコンピュータには記憶装置が接続される。記憶装置には、第1判断手段18及び第2判断手段20の判断基準となる判断基準、各種マッチング手法が記憶される。記憶装置は、HDD(Hard Disc Drive)やDVD(Digital Versatile Disk)ドライブ、CD−R(Compact Disc-Recordable)ドライブ、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)等から構成できる。なお、ROMには、CPUが実行するプログラムやデータが格納されている。   The processing unit 17, the first determination unit 18, the control unit 19, the second determination unit 20, and the like are, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or the like around a CPU (Central Processing Unit). It can be composed of microcomputers connected to each other via A storage device is connected to the microcomputer. The storage device stores determination criteria that are the determination criteria of the first determination means 18 and the second determination means 20, and various matching methods. The storage device can be composed of an HDD (Hard Disc Drive), a DVD (Digital Versatile Disk) drive, a CD-R (Compact Disc-Recordable) drive, an EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory), or the like. The ROM stores programs executed by the CPU and data.

次に、前記のように構成された位置決め装置を用いた位置決め方法を図3と図4を用いて説明する。まず、明視野照明として(ステップS1)、パターンマッチング(形状ベースマッチング)を行う(ステップS2)。そして、このパターンマッチングでの認識が成功か否か判断する(ステップS3)。すなわち、ピックアップ対象のチップ1の位置が正常に検出されたならば、認識成功として、終了する。チップ1の位置が正常に検出されなければ、ステップS4へ移行する。   Next, a positioning method using the positioning device configured as described above will be described with reference to FIGS. First, as bright field illumination (step S1), pattern matching (shape base matching) is performed (step S2). Then, it is determined whether or not the recognition by the pattern matching is successful (step S3). That is, if the position of the chip 1 to be picked up is normally detected, the recognition ends and the process ends. If the position of the chip 1 is not normally detected, the process proceeds to step S4.

ステップS4では、最大変形マッチングを行う。その後は、ステップS5へ移行して認識が成功か否か判断する。すなわち、ピックアップ対象のチップ1の位置が正常に検出されたならば、認識成功として、終了する。チップ1の位置が正常に検出されなければ、ステップS6へ移行する。   In step S4, maximum deformation matching is performed. Thereafter, the process proceeds to step S5 to determine whether the recognition is successful. That is, if the position of the chip 1 to be picked up is normally detected, the recognition ends and the process ends. If the position of the chip 1 is not normally detected, the process proceeds to step S6.

ステップS6では、正規化相関マッチングを行う。その後は、ステップS7へ移行して認識が成功か否か判断する。すなわち、ピックアップ対象のチップ1の位置が正常に検出されたならば、認識成功として、終了する。チップ1の位置が正常に検出されなければ、図4のステップS8へ移行する。   In step S6, normalized correlation matching is performed. Thereafter, the process proceeds to step S7 to determine whether the recognition is successful. That is, if the position of the chip 1 to be picked up is normally detected, the recognition ends and the process ends. If the position of the chip 1 is not normally detected, the process proceeds to step S8 in FIG.

ステップS8では、形状ベースマッチング、最大変形マッチング、及び正規化相関マッチングが実行済みか否かを判断する。これらの手法が実行されていればステップS9へ移行する。これらの手法が実行されていなければ、ステップS2へ移行する。なお、この判断では、3つのマッチング手法のうち、なにが行われていないがわかれば、その行われていないものもみを行うようにしてもよい。すなわち、3つのマッチング手法がすべて行われて、認識成功とならなければ、ステップS9へ移行する。   In step S8, it is determined whether shape-based matching, maximum deformation matching, and normalized correlation matching have been executed. If these methods are executed, the process proceeds to step S9. If these methods are not executed, the process proceeds to step S2. In this determination, if any of the three matching methods has not been performed, it may be determined that the unmatched method is performed. That is, if all three matching methods are performed and the recognition is not successful, the process proceeds to step S9.

ステップS9では、照明を明視野照明から暗視野照明に切り換える。その後、ステップS10へ移行して、パターンマッチング(形状ベースマッチング)を行う。そして、このパターンマッチングでの認識が成功か否か判断する(ステップS11)。すなわち、ピックアップ対象のチップ1の位置が正常に検出されたならば、認識成功として、終了する。チップ1の位置が正常に検出されなければ、ステップS12へ移行する。   In step S9, the illumination is switched from bright field illumination to dark field illumination. Then, it transfers to step S10 and performs pattern matching (shape base matching). Then, it is determined whether or not the recognition by the pattern matching is successful (step S11). That is, if the position of the chip 1 to be picked up is normally detected, the recognition ends and the process ends. If the position of the chip 1 is not normally detected, the process proceeds to step S12.

ステップS12では、最大変形マッチングを行う。その後は、ステップS13へ移行して認識が成功か否か判断する。すなわち、ピックアップ対象のチップ1の位置が正常に検出されたならば、認識成功として、終了する。チップ1の位置が正常に検出されなければ、ステップS14へ移行する。   In step S12, maximum deformation matching is performed. Thereafter, the process proceeds to step S13 to determine whether the recognition is successful. That is, if the position of the chip 1 to be picked up is normally detected, the recognition ends and the process ends. If the position of the chip 1 is not normally detected, the process proceeds to step S14.

ステップS14では、正規化相関マッチングを行う。その後は、ステップS15へ移行して認識が成功か否か判断する。すなわち、ピックアップ対象のチップ1の位置が正常に検出されたならば、認識成功として、終了する。チップ1の位置が正常に検出されなければ、ステップS16へ移行する。   In step S14, normalized correlation matching is performed. Thereafter, the process proceeds to step S15 to determine whether the recognition is successful. That is, if the position of the chip 1 to be picked up is normally detected, the recognition ends and the process ends. If the position of the chip 1 is not normally detected, the process proceeds to step S16.

ステップS16では、形状ベースマッチング、最大変形マッチング、及び正規化相関マッチングが実行済みか否かを判断する。これらの手法が実行されていれば認識不成功として終了する。これらの手法が実行されていなければ、ステップS10へ移行する。なお、この判断では、3つのマッチング手法のうち、なにが行われていないがわかれば、その行われていないものもみを行うようにしてもよい。すなわち、3つのマッチング手法がすべて行われて、認識成功となっていなければ、認識不成功として終了する。   In step S16, it is determined whether shape-based matching, maximum deformation matching, and normalized correlation matching have been executed. If these methods are executed, the process ends as unsuccessful recognition. If these methods are not executed, the process proceeds to step S10. In this determination, if any of the three matching methods has not been performed, it may be determined that the unmatched method is performed. That is, if all of the three matching methods are performed and the recognition is not successful, the recognition is unsuccessful.

前記実施形態では、まず、明視野照明でもって、複数種のマッチング手法を行うことができ、この際、いずれかのマッチング手法で認識成功となれば、検索対象物の位置決めが可能となる。また、この複数種のマッチング手法で認識成功しない場合、異なる照明(暗視野照明)に切り換えて、再度複数種のマッチング手法を行うことができる。この際、いずれかのマッチング手法で認識成功となれば、検索対象物の位置決めが可能となる。   In the embodiment, first, a plurality of types of matching methods can be performed with bright field illumination. At this time, if the recognition is successful with any of the matching methods, the search object can be positioned. In addition, when the recognition is not successful by the plurality of types of matching methods, the plurality of types of matching methods can be performed again by switching to different illumination (dark field illumination). At this time, if the recognition is successful by any of the matching methods, the search object can be positioned.

このため、本発明の位置決め方法では、マッチング手法として、種々のものを用いることが可能で、種々の検索対象物Wに対して最適なマッチング手法を実行可能となる。また、検索対象物Wによっては、明視野照明では認識成功しないが、暗視野照明では認識成功するもの、逆に暗視野照明では認識成功しないが、明視野照明では認識成功するものがあるが、このようなものであっても、両方の照明でもってマッチング手法を実行可することができる。したがって、認識成功の確率は極めて高いものとなる。このため、対象パターンが不安定であっても、傾いていても認識成功し易いものとなり、高精度の位置決めを行うことができる。   For this reason, in the positioning method of the present invention, various matching methods can be used, and an optimum matching method can be executed for various search objects W. Further, depending on the search object W, there are those that do not succeed in recognition with bright field illumination, but succeed in recognition with dark field illumination, and conversely do not succeed in recognition with dark field illumination, but do succeed in recognition with bright field illumination. Even in this case, the matching method can be executed with both illuminations. Therefore, the probability of successful recognition is extremely high. For this reason, even if the target pattern is unstable or tilted, it becomes easy to succeed in recognition, and high-accuracy positioning can be performed.

複数種のマッチング手法を順次やっていき、認識成功すれば、その時点でマッチングが終了するものであるので、選択するマッチング手法として、処理時間が短い手法から順次行うようにすれば、全体としての処理時間を短くでき、作業効率に優れた位置決めを行うことができる。   If multiple types of matching methods are performed sequentially and if the recognition is successful, matching will end at that point. The processing time can be shortened and positioning with excellent work efficiency can be performed.

本発明のダイボンダでは、高精度の位置決めを行うことができ、安定したボンディング工程が可能となる。 In the die bonder of the present invention, highly accurate positioning can be performed, and a stable bonding process is possible.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、前記実施形態では、明視野照明で行った後、暗視野照明に切り換えるものであったが、逆に、暗視野照明で行った後、明視野照明に切り換えるものであってもよい。また、マッチング手法の実行の順番としても、前記実施形態のものに限らない。さらには、マッチング手法としても、他のマッチング手法を加えてもよい。すなわち、他のマッチング手法として、形状ベースマッチングにおいてパタメータ(認識パラメータ)を変更したもの、対象物の特定の位置におけるエッジを検出するエッジマッチング等がある。認識パラメータを変更(変化)させたものでは、より細かくパターンの検索を行うことができる。変更パラメータとして、極性反転、重み付け、最小スコア等がある。エッジ検出では、形状全体が位置決めモデルとして利用できない場合や特定の点を位置決め基準に設定する場合に用いることができる。   As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, after performing bright field illumination, dark field is performed. However, it may be switched to bright field illumination after performing dark field illumination. Further, the order of execution of the matching method is not limited to that of the above embodiment. Furthermore, other matching methods may be added as a matching method. That is, as other matching methods, there are a method in which a parameter (recognition parameter) is changed in shape-based matching, an edge matching for detecting an edge at a specific position of an object, and the like. If the recognition parameter is changed (changed), the pattern can be searched more finely. The change parameters include polarity inversion, weighting, minimum score, and the like. Edge detection can be used when the entire shape cannot be used as a positioning model or when a specific point is set as a positioning reference.

13 照明装置
16 照明手段
17 処理手段
18 第1判断手段
19 制御手段
20 第2判断手段
22 明視野照明
23 暗視野照明
W 検索対象物
13 Illuminating device 16 Illuminating means 17 Processing means 18 First judging means 19 Control means 20 Second judging means 22 Bright field illumination 23 Dark field illumination W Search object

Claims (10)

検索対象物の位置を特定する位置決め方法であって、
検索対象物に対して明視野照明又は暗視野照明のいずれかの初期照明を行い、その状態で、複数種のマッチング手法を順次行って、認識処理が成功した時点で次のマッチング手法を行うことなくこの検索対象物の認識処理を終了し、マッチング手法の全種類を行っても認識処理が成功しないときには、前記初期照明を異なる視野照明に切換え、その状態で、複数種のマッチング手法を順次行って、認識処理が成功した時点で次のマッチング手法を行うことなくこの検索対象物の認識処理を終了し、マッチング手法の全種類を行っても認識処理が成功しないときには、この検索対象物の認識処理失敗とすることを特徴とする位置決め方法。
A positioning method for specifying a position of a search object,
Perform initial illumination of either bright-field illumination or dark-field illumination on the search object, and sequentially perform multiple types of matching methods in that state, and perform the next matching method when the recognition process is successful. If the recognition process is not successful even after completing the recognition process of the search object and performing all types of matching methods, the initial illumination is switched to a different visual field illumination, and in that state, a plurality of types of matching methods are sequentially performed. When the recognition process is successful, the recognition process of the search object is terminated without performing the next matching method, and if the recognition process is not successful even if all types of matching methods are performed, the recognition of the search object is performed. A positioning method, characterized by processing failure.
複数種のマッチング手法には、検索対象物の形状パターンを位置決めモデルにする形状ベースマッチングのパターンマッチングを少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の位置決め方法。   The positioning method according to claim 1, wherein the plurality of types of matching methods include at least pattern matching of shape base matching using a shape pattern of a search object as a positioning model. 複数種のマッチング手法には、検索対象物の形状パターンを位置決めモデルにする形状ベースマッチングと、この形状ベースマッチングに形状変化に対する許容量を大きく設定した最大変形マッチングとを少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の位置決め方法。   The plurality of types of matching methods include at least shape-based matching using a shape pattern of a search object as a positioning model and maximum deformation matching in which a large allowable amount for shape change is set in the shape-based matching. The positioning method according to claim 1. 複数種のマッチング手法には、検索対象物の形状パターンを位置決めモデルにする形状ベースマッチングと、領域内の各画素での輝度値を正規化して位置決めモデルを形成する正規化相関マッチングとを少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の位置決め方法。   The plurality of types of matching methods include at least shape-based matching that uses the shape pattern of the search target as a positioning model and normalized correlation matching that normalizes the luminance value at each pixel in the region to form a positioning model. The positioning method according to claim 1, wherein: 複数種のマッチング手法には、索対象物の形状パターンを位置決めモデルにする形状ベースマッチングと、この形状ベースマッチングに形状変化に対する許容量を大きく設定した最大変形マッチングと、領域内の各画素での輝度値を正規化して位置決めモデルを形成する正規化相関マッチングとを少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の位置決め方法。   The multiple types of matching methods include shape-based matching that uses the shape pattern of the search object as a positioning model, maximum deformation matching with a large allowable amount for shape change in this shape-based matching, and each pixel in the region. The positioning method according to claim 1, further comprising at least normalized correlation matching that normalizes luminance values to form a positioning model. 初期照明が明視野照明であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の位置決め方法。   6. The positioning method according to claim 1, wherein the initial illumination is bright field illumination. 初期照明が暗視野照明であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に位置決め方法。   The positioning method according to claim 1, wherein the initial illumination is dark field illumination. マッチング手法は、処理時間が短い手法から順次行うことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に位置決め方法。   The positioning method according to claim 1, wherein the matching method is sequentially performed from a method having a short processing time. 検索対象物の位置を特定する位置決め装置であって、
明視野照明と暗視野照明のいずれかで検索対象物を照明することが可能な照明手段と、 複数種のマッチング手法から順次一つのマッチング手法が選択されてその選択されたマッチング手法での認識処理を行う処理手段と、
選択されたマッチング手法での認識処理が成功したか否かを判断する第1判断手段と、
認識処理が成功しているとの判断で次のマッチング手法での認識処理を停止し、全種類のマッチング手法を行っても認識処理が成功していないときに、照明手段を異なる視野照明に切り換えて、再度複数種のマッチング手法を順次行って、認識処理が成功した時点で次のマッチング手法を行うことなくこの検索対象物の認識処理を終了させる制御手段と、
1回の視野照明の切換えが行われた後に、全種類のマッチング手法を行っても認識処理が成功していないときはその検索対象物に対する認識処理が失敗と判断する第2判断手段とを備えたことを特徴とする位置決め装置。
A positioning device for specifying a position of a search object,
Illumination means that can illuminate the search object with either bright field illumination or dark field illumination, and one matching method is sequentially selected from multiple types of matching methods, and recognition processing by the selected matching method is performed. Processing means for performing
First determination means for determining whether or not the recognition processing with the selected matching method is successful;
When it is judged that the recognition process is successful, the recognition process in the next matching method is stopped, and when the recognition process is not successful even if all types of matching methods are performed, the illumination means is switched to a different visual field illumination. Then, a plurality of types of matching methods are sequentially performed again, and when the recognition processing is successful, the control means for ending the search object recognition processing without performing the next matching method,
And a second determination means for determining that the recognition processing for the search object is unsuccessful when the recognition processing is not successful even after all types of matching methods have been performed after the field-of-view illumination switching. A positioning device characterized by that.
前記請求項9に記載の位置決め装置を備えたことを特徴とするダイボンダ。   A die bonder comprising the positioning device according to claim 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200105753A (en) * 2019-03-01 2020-09-09 파스포드 테크놀로지 주식회사 Semiconductor manufacturing device and manufacturing method of semiconductor device
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