JP2872553B2 - Image recognition positioning method and apparatus - Google Patents

Image recognition positioning method and apparatus

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JP2872553B2
JP2872553B2 JP5299774A JP29977493A JP2872553B2 JP 2872553 B2 JP2872553 B2 JP 2872553B2 JP 5299774 A JP5299774 A JP 5299774A JP 29977493 A JP29977493 A JP 29977493A JP 2872553 B2 JP2872553 B2 JP 2872553B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は基板表面の画像処理に基
づいて該基板の位置決めを行う画像認識位置合わせ装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image recognition positioning apparatus for positioning a substrate based on image processing of the surface of the substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント基板上の所望領域にスクリーン
マスクを介してはんだを印刷したり、半導体装置や抵抗
あるいはコンデンサなどの電子部品を装着あるいは搭載
したり、半導体ウエハ(半導体基板)にホトマスクを重
ねてホトリソグラフィを行う場合などに、これら基板を
正確に位置合わせしておく必要がある。
2. Description of the Related Art Solder is printed on a desired area on a printed circuit board through a screen mask, electronic components such as semiconductor devices, resistors and capacitors are mounted or mounted, and a photomask is placed on a semiconductor wafer (semiconductor substrate). For example, when performing photolithography, it is necessary to accurately align these substrates.

【0003】従来は、以下のような方法で位置合わせを
行っていた。すなわち、位置合わせのために基板の特定
領域に孤立したマークを設けておく。一方、該特定領域
の位置情報やマーク形状に関する情報を基準情報として
画像処理部に記憶設定しておく。カメラ等の画像読取手
段に対面する位置に基板を搬送し、読み取られた基板表
面の画像を2値化した後、画像処理を行ってマークを検
出し、その中心位置及び重心位置等を求める。これらの
位置情報を基準情報と比較して位置偏差を割り出し、そ
の偏差に基づいて基板の位置修正を行う。このようにし
て、基板の正確な位置合わせを行っていた。
Conventionally, positioning has been performed by the following method. That is, an isolated mark is provided in a specific region of the substrate for alignment. On the other hand, information on the position of the specific area and information on the mark shape are stored and set in the image processing unit as reference information. The substrate is transported to a position facing an image reading unit such as a camera, and the read image of the substrate surface is binarized. Then, image processing is performed to detect a mark, and a center position, a center of gravity, and the like are obtained. The position information is compared with the reference information to determine a position deviation, and the position of the substrate is corrected based on the deviation. Thus, accurate positioning of the substrate has been performed.

【0004】上記方法では、孤立したマークを配置する
ために、その周囲になるべく該マークと見間違うような
パターンがない領域を必要とする。しかしながら、プリ
ント基板や半導体ウェハの高精細化に伴って孤立したマ
ークを設けるようなスペースがない状況がしばしば発生
するようになった。
In the above-described method, in order to arrange an isolated mark, an area around the isolated mark is required to be free of a pattern that can be mistaken for the mark. However, with the high definition of printed circuit boards and semiconductor wafers, a situation often occurs in which there is no space for providing an isolated mark.

【0005】そこで、位置合わせ用の特別のマークを設
けることなく基板表面の任意のパターンを使用して位置
合わせを行う方法が提案されている。この方法では、予
め位置合わせを行うための基準とすべきパターンを抽出
し、当該パターンを含む一定領域を決めておく。
Therefore, a method has been proposed in which positioning is performed using an arbitrary pattern on the substrate surface without providing a special positioning mark. In this method, a pattern to be used as a reference for performing positioning is extracted in advance, and a predetermined area including the pattern is determined.

【0006】処理対象基板と位置合わせすべき部材の上
記領域を読み取り、その画像を辞書領域(参照モデルと
も云う)として画像処理部に記憶しておく。処理対象基
板を画像読み取り領域に搬送し、2値化画像を作成し、
画像処理を行うことにより、処理対象基板表面の処理領
域の面積に対する処理領域内の明部の面積の比(明部の
面積比)と辞書領域の明部の面積比とを比較し、明部の
面積比が一致する領域を捜し出して当該一致領域につい
て位置合わせを行う。
The above area of the member to be aligned with the substrate to be processed is read, and the image is stored in the image processing section as a dictionary area (also referred to as a reference model). The substrate to be processed is transported to the image reading area, a binarized image is created,
By performing the image processing, the ratio of the area of the bright area in the processing area to the area of the processing area on the surface of the substrate to be processed (area ratio of the bright area) is compared with the area ratio of the bright area of the dictionary area. A region having the same area ratio is searched for, and the matching region is aligned.

【0007】この辞書領域と明部の面積比が一致する領
域を捜す手法は、濃淡パターンマッチング、グレースケ
ールパターンマッチングあるいは自己相関関数法と呼ば
れ、「グレースケールパターンマッチングを用いたFA
用画像処理装置とその応用」(水谷 栄二 著)(株式
会社 新技術コミュニケーションズ「O plusE」
1991年8月号 No.141のpp141〜15
2)等で紹介されている。
A method of searching for a region in which the area ratio of the dictionary region and the bright portion matches is called gray-scale pattern matching, gray-scale pattern matching or auto-correlation function method.
Image Processing Apparatus and Its Applications "(by Eiji Mizutani) (New Technology Communications Inc." O plus E ")
August 1991 No. 141 pp 141-15
2) etc.

【0008】濃淡パターンマッチングでは、2つの画像
の一致の度合として正規化相関係数(マッチ率)が使用
される。マッチ率は+1〜−1の値をとり、+1のとき
に2つの画像は完全に一致していることを表す。
In gray-scale pattern matching, a normalized correlation coefficient (match rate) is used as the degree of coincidence between two images. The match rate takes a value of +1 to −1, and when +1, it indicates that the two images are completely matched.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】濃淡パターンマッチン
グによって位置合わせを行う場合、辞書領域のパターン
と処理対象基板表面の辞書領域に対応する領域(該当領
域)のパターンを一致させることにより、位置合わせを
行うことができる。しかし、辞書領域のパターンと処理
対象基板表面の該当領域の画像化されたパターンとの明
暗が反転した関係にある場合には、マッチ率は殆ど一致
しなくなる。
In the case of performing the alignment by shading pattern matching, the alignment is performed by matching the pattern of the dictionary area with the pattern of the area (corresponding area) corresponding to the dictionary area on the surface of the substrate to be processed. It can be carried out. However, when the pattern of the dictionary area and the imaged pattern of the corresponding area on the surface of the substrate to be processed are in a relationship where the brightness is reversed, the match rates hardly match.

【0010】例えば、辞書領域の明部の面積比が0.7
で、反転した画像パターンの明部の面積比が0.3であ
る時、そのままではマッチ率を計算することはできな
い。このようなことは、一例としてスクリーン印刷機に
おいて発生する。即ち、スクリーンマスクをカメラで読
み取ると、開孔部では光が透過するため画像は暗く、開
孔部以外のところで光が反射するため明るくなる。一
方、プリント基板では、はんだを印刷する配線のランド
部では光の反射が強いため、画像はこの部分で明るく、
それ以外の絶縁板のところで暗くなる。
For example, if the area ratio of the bright part of the dictionary area is 0.7
When the area ratio of the bright part of the inverted image pattern is 0.3, the match rate cannot be calculated as it is. This occurs, for example, in a screen printing machine. That is, when the screen mask is read by a camera, the image is dark because the light passes through the aperture, and the image is bright because the light is reflected outside the aperture. On the other hand, on a printed circuit board, light is strongly reflected at the land of the wiring where the solder is printed, so the image is bright at this part,
It becomes dark at other insulating plates.

【0011】このような場合には、先ず、スクリーンマ
スクの辞書領域を決め、その代表点を設定する。ここ
で、代表点は、該当領域内の任意の点でよく、位置指定
のために使用される。次に、プリント基板の辞書領域を
決めるに当って、処理対象プリント基板の画像が写しだ
されているモニタ画面を作業者が見ながら、該当領域を
カメラで読み取れるようにプリント基板を移動させる。
辞書領域と該当領域のパターンが一致したら、前もって
設定したスクリーンマスクの辞書領域の代表点に対応す
る位置にモニタ画面上のカーソルを目視作業で合わせ
る。
In such a case, first, a dictionary area of the screen mask is determined, and its representative point is set. Here, the representative point may be any point in the area, and is used for position designation. Next, in determining the dictionary area of the printed board, the operator moves the printed board so that the camera can read the area while watching the monitor screen on which the image of the processing target printed board is projected.
When the pattern of the dictionary area matches the pattern of the area, the cursor on the monitor screen is visually adjusted to a position corresponding to the representative point of the dictionary area of the previously set screen mask.

【0012】プリント基板の該当領域とその代表点を画
像処理部のRAMに基準情報として記憶する。はんだの
印刷に当ってはこの基準情報を利用して、順次搬送され
てくる各基板の表面をカメラで読み取って代表点を用い
て位置合わせを行う。つまり、スクリーンマスクにおけ
る辞書領域をそのまま位置合わせに使用するのでなく、
プリント基板の該当領域を辞書領域に置き換えて、間接
的に位置合わせを行う。
The corresponding area of the printed circuit board and its representative point are stored as reference information in the RAM of the image processing unit. In printing the solder, using the reference information, the surface of each substrate that is sequentially conveyed is read by a camera, and alignment is performed using a representative point. In other words, instead of using the dictionary area in the screen mask as it is for alignment,
The corresponding area of the printed circuit board is replaced with a dictionary area to perform indirect alignment.

【0013】このプリント基板の該当領域を辞書領域に
置き換える作業は人手で行っており、時間が掛かる。さ
らに、カーソル移動による代表点設定に間違いが発生し
やすく、位置合わせの精度向上に限界がある。カーソル
移動による代表点設定に大きな間違いがある場合には、
その辞書領域を利用して生産されたものは全て精度が低
くなってしまい、歩留まりは極めて低下してしまう。
The work of replacing the corresponding area of the printed circuit board with the dictionary area is performed manually, and takes time. Further, errors are likely to occur in the setting of the representative point due to the movement of the cursor, and there is a limit in improving the accuracy of positioning. If there is a big mistake in setting the representative point by moving the cursor,
Everything produced using the dictionary area has low accuracy, and the yield is extremely reduced.

【0014】本発明の目的は、位置合わせの準備に時間
が掛からず、また、高精度に位置合わせを行うことが可
能な画像認識位置合わせ技術を提供することである。
It is an object of the present invention to provide an image recognition alignment technique that does not require much time for preparation for alignment and that can perform alignment with high accuracy.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の画像認識位置合
わせ方法は、処理対象基板の表面と、該処理対象基板の
位置合わせを行うべき基準となる基準部材の表面との画
像データを取得し、両画像データを比較して、該処理対
象基板の位置合わせを行う画像認識位置合わせ方法にお
いて、前記基準部材の表面の一部であって位置合わせの
基準となり得るパターンを含む辞書領域の画像を読み込
み、正規画像データを作成し、仮設辞書データとして記
憶する工程と、前記辞書領域に対応する処理対象基板表
面の該当領域の画像を読み込み、該当領域の画像データ
を得る工程と、前記仮設辞書データと前記該当領域の画
像データとの明暗関係を比較する比較工程と、前記仮設
辞書データと前記該当領域の画像データとの明暗関係が
一致しているときは、前記仮設辞書データを辞書領域デ
ータとし、明暗関係が反転関係のときは前記仮設辞書デ
ータの明暗を反転させた画像データを辞書領域データと
して記憶する工程と、処理対象基板の前記該当領域の画
像を読み込んで処理対象画像データを形成し、該処理対
象画像データと前記辞書領域データとの位置合わせを行
う工程とを含む。
According to the image recognition positioning method of the present invention, image data of a surface of a substrate to be processed and a surface of a reference member serving as a reference to be aligned with the substrate to be processed are acquired. In the image recognition alignment method of comparing the two image data and aligning the processing target substrate, an image of a dictionary area including a pattern that is a part of the surface of the reference member and can be a reference for alignment is obtained. Reading, creating regular image data and storing as temporary dictionary data; reading an image of a corresponding area on the surface of the processing target substrate corresponding to the dictionary area, obtaining image data of the corresponding area; A comparison step of comparing the light-dark relationship between the temporary dictionary data and the image data of the corresponding area. Storing the temporary dictionary data as dictionary area data, and storing image data obtained by inverting the brightness of the temporary dictionary data as dictionary area data when the light-dark relationship is an inversion relation; and To form image data to be processed, and align the image data to be processed with the dictionary area data.

【0016】前記比較工程は、前記比較工程は、前記仮
設辞書データから、前記辞書領域の所定の基準線上の輝
度を求め、正規輝度分布を得る工程と、前記該当領域画
像データから、前記該当領域の前記基準線に対応する線
上の輝度を求め、該当領域輝度分布を得る工程とを含
む。
In the comparing step, the comparing step obtains a luminance on a predetermined reference line of the dictionary area from the temporary dictionary data to obtain a normal luminance distribution; Obtaining a luminance on a line corresponding to the reference line, and obtaining a luminance distribution of the corresponding area.

【0017】さらに、前記比較工程は、さらに、前記比
較工程は、前記正規輝度分布の明暗関係を反転させた反
転輝度分布を得る工程と、前記正規輝度分布と前記該当
領域輝度分布とを加算する工程と、前記反転輝度分布と
前記該当領域輝度分布とを加算する工程とを含む。
Further, in the comparing step, further, the comparing step obtains an inverted luminance distribution obtained by inverting the brightness relationship of the normal luminance distribution, and adds the normal luminance distribution and the corresponding area luminance distribution. And adding the inverted luminance distribution and the corresponding area luminance distribution.

【0018】本発明の画像認識位置合わせ装置は、処理
対象基板の表面と、該処理対象基板の位置合わせを行う
べき基準となる基準部材の表面の画像データを取得し、
画像処理を行って、該処理対象基板の位置合わせを行う
画像認識位置合わせ装置において、前記基準部材の表面
の一部であって位置合わせの基準となり得るパターンを
含む辞書領域の画像データまたはその明暗関係を反転さ
せた画像データを仮設辞書領域として記憶するための仮
設辞書記憶手段と、前記辞書領域に対応する処理対象基
板表面の該当領域の画像を記憶するための該当領域画像
データ記憶手段と、前記仮設辞書記憶手段に記憶された
画像データと前記該当領域画像データ記憶手段に記憶さ
れた画像データとの明暗関係を比較する比較手段と、前
記比較手段の結果に基づき、前記仮設辞書記憶手段に記
憶された画像データまたはその明暗を反転させた画像デ
ータを辞書領域データとして採用する設定手段と、該処
理対象基板の前記該当領域の画像データと、前記辞書領
域として採用された画像データとを用いて位置合わせを
行なう演算手段とを含む。
An image recognition alignment apparatus according to the present invention acquires image data of a surface of a substrate to be processed and a surface of a reference member serving as a reference for performing alignment of the substrate to be processed,
In an image recognition alignment apparatus that performs image processing and aligns a substrate to be processed, image data of a dictionary area including a pattern that is a part of the surface of the reference member and can be used as a reference for alignment or its brightness. A temporary dictionary storage means for storing the image data with the inverted relationship as a temporary dictionary area, and a corresponding area image data storage means for storing an image of a corresponding area on the surface of the processing target substrate corresponding to the dictionary area, Comparing means for comparing the light and dark relationship between the image data stored in the temporary dictionary storage means and the image data stored in the corresponding area image data storage means; and based on the result of the comparison means, the temporary dictionary storage means Setting means for adopting the stored image data or image data obtained by inverting the brightness of the stored image data as dictionary area data; Including the image data of those areas, and an arithmetic means for performing alignment by using the image data employed as the dictionary area.

【0019】さらに、前記認定手段の採用を承認するた
めのスイッチ手段を含んでもよい。
[0019] Further, it may include a switch means for approving the adoption of the certification means.

【0020】[0020]

【作用】処理対象基板の位置合わせを行うべき基準とな
る基準部材に形成されたパターンのうち、位置合わせに
使用し得るパターンを抽出して、該パターンを位置合わ
せに使用することにより、基板表面に位置合わせ用の特
別のパターンを設ける必要がない。
According to the present invention, a pattern which can be used for alignment is extracted from patterns formed on a reference member serving as a reference for performing alignment of a substrate to be processed, and the pattern is used for alignment, thereby obtaining a substrate surface. There is no need to provide a special pattern for positioning.

【0021】基準部材の正規画像データを仮設辞書とし
て記憶する。処理対象基板と基準部材との明暗関係が互
いに反転関係にあるときでも、基準部材の位置合わせに
使用し得るパターンを含む領域の画像データの明暗を反
転させることにより、双方の画像データの明暗関係を一
致させることができる。
The normal image data of the reference member is stored as a temporary dictionary. Even when the light-dark relationship between the substrate to be processed and the reference member is reversed, the light-dark relationship between the image data in the area including the pattern that can be used for the alignment of the reference member is reversed. Can be matched.

【0022】明暗関係を一致させた基準部材の画像デー
タを辞書領域データとして記憶し、以後、辞書領域の画
像データと処理対象基板の画像データとの濃淡パターン
マッチングを行うことにより、迅速に位置合わせを行う
ことが可能になる。
The image data of the reference member in which the light-dark relationship is matched is stored as dictionary area data, and thereafter, the image data of the dictionary area and the image data of the substrate to be processed are subjected to light and shade pattern matching, thereby quickly positioning. Can be performed.

【0023】画像データの輝度分布を求め、輝度分布の
プロフィールを比較することにより、容易に明暗関係が
一致するか否かを判断することができる。
By determining the luminance distribution of the image data and comparing the profiles of the luminance distribution, it can be easily determined whether or not the light-dark relationship is the same.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図に示す一実施例に基づいて本発明を
説明する。図1は、本発明の画像認識位置合わせ装置を
利用したスクリーン印刷機の概略構成を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to one embodiment shown in the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a screen printing machine using the image recognition alignment device of the present invention.

【0025】プリント基板1がテーブル2に載置されて
いる。テーブル2は上面にプリント基板1を真空吸着
し、図の左右方向であるX軸方向、及び紙面垂直方向で
あるX軸に垂直なY軸方向に微小に平行移動させること
ができる。さらに、Z軸を中心とした回転方向(XY面
内回転方向)であるθ方向に微小に回転移動させること
ができる。これらの微小移動はサーボモータ10bによ
って行われる。
A printed board 1 is placed on a table 2. The table 2 vacuum-adsorbs the printed circuit board 1 on the upper surface, and can be slightly moved in parallel in the X-axis direction, which is the horizontal direction in the drawing, and the Y-axis direction, which is perpendicular to the X-axis, which is a direction perpendicular to the plane of the drawing. Furthermore, it is possible to slightly rotate and move in the θ direction which is the rotation direction (the rotation direction in the XY plane) about the Z axis. These minute movements are performed by the servo motor 10b.

【0026】また、テーブル2はサーボモータ10aに
よりレール3上を図の左右(X軸)方向に移動可能であ
り、左側(位置合わせステーションS1)に停止してプ
リント基板1の位置合わせを行い、右側(印刷ステーシ
ョンS2)に停止してはんだ印刷を行う。印刷ステーシ
ョンS2の位置には、テーブル2に載置されたプリント
基板1より僅か上方にスクリーンマスク4が配置されて
いる。
The table 2 can be moved on the rail 3 in the left-right (X-axis) direction on the rail 3 by the servo motor 10a, and stops on the left side (positioning station S1) to perform positioning of the printed circuit board 1. Stop on the right side (printing station S2) and perform solder printing. At the position of the printing station S2, a screen mask 4 is disposed slightly above the printed circuit board 1 placed on the table 2.

【0027】スクリーンマスク4にはその上面を図の左
右(X軸)方向にサーボモータ10dによって摺動する
スキージ5が配置されている。スキージ5を左右方向に
慴動することによりスクリーンマスク4の開孔を通して
プリント基板1表面にはんだを印刷することができる。
ステージ2の上方にはステーションS1、S2の間をサ
ーボモータ10cにより往復移動することができる画像
読み取り用のカメラ6a、6bが配置されている。
The screen mask 4 is provided with a squeegee 5 which slides on the upper surface thereof in the left-right (X-axis) direction by a servo motor 10d. By sliding the squeegee 5 in the left-right direction, the solder can be printed on the surface of the printed circuit board 1 through the opening of the screen mask 4.
Above the stage 2, cameras 6a and 6b for image reading that can reciprocate between the stations S1 and S2 by a servomotor 10c are arranged.

【0028】サーボモータ10a〜10dの操作は主制
御部7からの指令に基づいてコントローラ11、ドライ
バ12を介して行われる。各モータ10a〜10dには
テーブル2などの移動量をコントローラ11にフィード
バックするための図示しないエンコーダが設けられてお
り、正確な制御を行うことができる。
The operation of the servo motors 10a to 10d is performed via a controller 11 and a driver 12 based on a command from the main control unit 7. Each of the motors 10a to 10d is provided with an encoder (not shown) for feeding back the amount of movement of the table 2 or the like to the controller 11, so that accurate control can be performed.

【0029】カメラ6a、6bから得た画像信号を表示
するための画像モニタ8が備えられており、その函体に
は装置の動作停止や各種の操作信号入力のためのタッチ
パネル部9が併設されている。
An image monitor 8 for displaying image signals obtained from the cameras 6a and 6b is provided. A touch panel unit 9 for stopping operation of the apparatus and inputting various operation signals is provided on the box. ing.

【0030】主制御部7は、プログラムが格納されたR
OM7a、カメラ6a、6bから得た画像信号などを一
時的に格納しておくRAM7b、ROM7aに格納され
たプログラムに従ってカメラ6a、6bから得た画像信
号などの処理演算をするCPU7c、カメラ6a、6b
から信号の受信を行う入出力部7e、コントローラ11
とデータ送受信を行う入出力部7f、画像モニタ8とデ
ータ送受信を行う入出力部7dを備えている。
The main control unit 7 stores the R in which the program is stored.
OM 7a, RAM 7b for temporarily storing image signals and the like obtained from cameras 6a and 6b, CPU 7c for processing and processing image signals and the like obtained from cameras 6a and 6b in accordance with a program stored in ROM 7a, cameras 6a and 6b
Input / output unit 7e for receiving signals from the controller 11
And an input / output unit 7f for transmitting and receiving data to and from the image monitor 8.

【0031】図2(A)、(B)、(C)は、カメラ6
aまたは6bで読み取られたスクリーンマスク4とプリ
ント基板1の表面画像及びスクリーンマスクの表面画像
を反転した画像の例を示す。これらの画像は、画像モニ
タ8に表示される。
FIGS. 2A, 2B and 2C show a camera 6.
An example of an image obtained by inverting the surface image of the screen mask 4 and the printed circuit board 1 and the surface image of the screen mask read at a or 6b is shown. These images are displayed on the image monitor 8.

【0032】以下、図3のフローチャートを参照しつつ
図1に示したスクリーン印刷機の動作、機能について説
明する。スクリーン印刷機が起動されると、先ず、スク
リーンマスクの辞書領域を仮設するステップs1が実行
される。ステップs1では、カメラ6a、6bを印刷ス
テーションS2に移動させて、スクリーンマスク4の画
像を得る。画像中の特異なパターン、即ち、周辺に似た
ようなパターンがなく、位置合わせマークとして利用で
きるパターンを抽出し、当該パターンを含む所定の領域
を仮設辞書領域として主制御部7のRAM7bに記憶す
る。
Hereinafter, the operation and functions of the screen printing machine shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. When the screen printing machine is started, first, step s1 of temporarily setting a dictionary area of the screen mask is executed. In step s1, the cameras 6a and 6b are moved to the printing station S2 to obtain an image of the screen mask 4. A unique pattern in the image, that is, a pattern having no similar pattern in the periphery and usable as an alignment mark is extracted, and a predetermined area including the pattern is stored in the RAM 7b of the main control unit 7 as a temporary dictionary area. I do.

【0033】次に、テーブル2に処理対象基板と同種の
仮のプリント基板1を真空吸着し、位置合わせステーシ
ョンS1に配置する。カメラ6a、6bを位置合わせス
テーションS1に移動し、RAM7bに記憶されたスク
リーンマスク4の仮設辞書領域に該当するプリント基板
1の領域を読み取り、その画像データをRAM7bに記
憶する(ステップs2)。
Next, a temporary printed circuit board 1 of the same kind as the substrate to be processed is vacuum-sucked on the table 2 and placed in the positioning station S1. The cameras 6a and 6b are moved to the positioning station S1, the area of the printed board 1 corresponding to the temporary dictionary area of the screen mask 4 stored in the RAM 7b is read, and the image data is stored in the RAM 7b (step s2).

【0034】RAM7bに記憶されたスクリーンマスク
4の仮設辞書領域とプリント基板1の該当領域の画像デ
ータ例をそれぞれ図2(A)、図2(B)に示す。尚、
カメラ6a、6bでは、図2(A)、図2(B)に示す
画像よりも広い領域の画像が読み取られる。図2
(A)、図2(B)は、この中から辞書領域として抽出
された領域を示している。
FIGS. 2A and 2B show examples of image data of the temporary dictionary area of the screen mask 4 and the corresponding area of the printed circuit board 1 stored in the RAM 7b. still,
The cameras 6a and 6b read images in a wider area than the images shown in FIGS. 2A and 2B. FIG.
(A) and FIG. 2 (B) show areas extracted from these as dictionary areas.

【0035】ここで、画像の明るい領域が多いものにつ
いてポジ画面、暗い部分が多いものについてネガ画面と
呼ぶことにする。この他、画面の周囲を見た場合、周囲
が明るければポジ画面、暗ければネガ画面としたり、あ
るいはその逆で、明るいものがネガ画面、暗いものをポ
ジ画面としてもよい。
Here, an image having many bright areas in the image is called a positive screen, and an image having many dark areas is called a negative screen. In addition, when the surroundings of the screen are viewed, a positive screen may be used if the surroundings are bright, and a negative screen may be used if the surroundings are dark, or vice versa.

【0036】また、図2(A)、(B)はカメラ6a、
6bの一方で読み取ったものである。図1で2機のカメ
ラ6a、6bを設けている理由は、プリント基板1やス
クリーンマスク4の対角線上の2点をそれぞれ見て、位
置合わせの高精度化を図るためである。
FIGS. 2A and 2B show the camera 6a,
6b. The reason why the two cameras 6a and 6b are provided in FIG. 1 is to increase the accuracy of the alignment by viewing two points on the diagonal line of the printed circuit board 1 and the screen mask 4, respectively.

【0037】位置合わせの工程では、これら2機のカメ
ラで読み取られた画像について同様の処理が行われるた
め図2では一方のカメラで得た画像のみを示している。
図2(A)に示すポジ画面になっているスクリーンマス
ク4の仮設辞書領域C1(以下、単に仮設辞書領域C1
と呼ぶ)の白い部分はスクリーンマスク4で光が反射す
る領域、またハッチングを付けた暗い部分はスクリーン
マスク4に設けられた開孔部で光が透過する部分であ
る。
In the alignment step, similar processing is performed on the images read by these two cameras, and FIG. 2 shows only the images obtained by one of the cameras.
The temporary dictionary area C1 of the screen mask 4 which is a positive screen shown in FIG.
The white portion of the screen mask 4 is a region where light is reflected by the screen mask 4, and the hatched dark portion is a portion where light is transmitted through an opening provided in the screen mask 4.

【0038】また、図2(B)に示すネガ画面になって
いるプリント基板の該当領域C2(以下、単に該当領域
C2と呼ぶ)の明るい部分ははんだが印刷されるべき金
属配線部であり、暗い部分ははんだが印刷されない絶縁
樹脂領域である。開孔などはないが光の反射率の関係か
ら明暗ができている。
A bright portion of a corresponding area C2 (hereinafter, simply referred to as a corresponding area C2) of the printed circuit board having a negative screen shown in FIG. 2B is a metal wiring portion on which solder is to be printed. The dark part is the insulating resin area where the solder is not printed. There are no apertures, but light and dark are formed due to the relationship of light reflectance.

【0039】図2(C)は、ポジ画面になっている仮設
辞書領域C1の明暗関係を反転させた反転領域C3を示
す。この画面反転の画像処理は、ワードプロセッサなど
で画面反転機能として利用されているものであり、一例
として次のような手法がある。即ち、明るい領域と暗い
領域の輝度の平均値を決める。次にこの平均値から画面
を構成している各画素の明るさ、つまり、輝度を差し引
くと、明るい領域ではマイナス(負)値、暗い領域では
プラス(正)値を持つ。各画素に正負の符号を割付け、
正符号のところは明るく、負符号のところは暗くして画
面表示すると、その結果得られる画面は反転画面にな
る。
FIG. 2C shows an inverted area C3 obtained by inverting the light / dark relationship of the temporary dictionary area C1 on the positive screen. The image processing of the screen inversion is used as a screen inversion function in a word processor or the like, and the following method is an example. That is, the average value of the luminance of the bright region and the average value of the luminance of the dark region are determined. Next, when the brightness of each pixel constituting the screen, that is, the luminance, is subtracted from this average value, the pixel has a minus (negative) value in a bright region and a plus (positive) value in a dark region. Assign positive and negative signs to each pixel,
When the screen is displayed with the positive sign bright and the negative sign dark, the resulting screen is an inverted screen.

【0040】次に、ステップs3で、仮設辞書領域C1
と該当領域C2がともにポジ画面であるかどうかの判断
を行う。図2に示すように、両領域はポジとネガの関係
にあるので、ステップs4に進む。ステップs4は、両
領域C1、C2がともにネガ画面かどうかを判断する。
判定は否となるので、ステップs5に進む。
Next, in step s3, the temporary dictionary area C1
It is determined whether both and the corresponding area C2 are positive screens. As shown in FIG. 2, since both areas have a positive / negative relationship, the process proceeds to step s4. A step s4 decides whether or not both areas C1 and C2 are negative screens.
Since the determination is no, the process proceeds to step s5.

【0041】ステップs5で、仮設辞書領域C1を画面
反転させ、この反転画面を辞書領域として主制御部7の
RAM7bに記憶する。反転画面領域C3は該当領域C
2の明暗関係と一致している。タッチパネル部9に承認
(設定)スイッチを設けておいて、承認スイッチを押下
することにより辞書領域をRAM7bに記憶させるよう
にしてもよい。
In step s5, the screen of the temporary dictionary area C1 is inverted, and the inverted screen is stored in the RAM 7b of the main control section 7 as a dictionary area. The reverse screen area C3 is the corresponding area C
This is consistent with the light-dark relationship of 2. An approval (setting) switch may be provided on the touch panel unit 9 and the dictionary area may be stored in the RAM 7b by pressing the approval switch.

【0042】一方、ステップs3あるいはステップs4
で両画面がポジまたはネガで一致している場合には、ス
テップs6で仮設辞書領域C1をそのまま辞書領域とし
て主制御部7のRAM7bに設定する。即ち、ステップ
s3〜ステップs6を通して、辞書領域と該当領域C2
の明暗関係を一致させることができる。なお、両画面が
ポジまたはネガで一致しない場合のみ反転画像を作る場
合を説明したが、まず、反転画像を作っておき一致か不
一致かに基づいて正規画像と反転画像のどちらを用いる
かを決めてもよい。
On the other hand, step s3 or step s4
If both screens are positive or negative, the temporary dictionary area C1 is set as it is in the RAM 7b of the main controller 7 in step s6. That is, through steps s3 to s6, the dictionary area and the corresponding area C2
The light-dark relationship can be matched. Although the case where the reversed image is created only when the two screens do not match with each other in the positive or the negative has been described, first, the reversed image is created, and it is determined whether to use the normal image or the inverted image based on whether the images match or mismatch. You may.

【0043】尚、ステップs3、s4の詳細については
後述する。次に、ステップs7で、テーブル2上の仮プ
リント基板1を取り除き、はんだを印刷すべきプリント
基板1を図示されていない前段の装置からコンベアなど
で自動的に搬入してテーブル2上に載置する。さらにカ
メラ6a、6bで監視しながらプリント基板1を微小移
動させ、所定の位置にセットする。
The details of steps s3 and s4 will be described later. Next, in step s7, the temporary printed circuit board 1 on the table 2 is removed, and the printed circuit board 1 on which solder is to be printed is automatically carried in by a conveyor or the like from a preceding device (not shown) and placed on the table 2. I do. Further, the printed circuit board 1 is minutely moved while being monitored by the cameras 6a and 6b, and set at a predetermined position.

【0044】ステップs8で、テーブル2とカメラ6
a、6bをそれぞれ印刷ステーションS2に移動し、ス
クリーンマスク4とプリント基板1の位置合わせを行
う。スクリーンマスク4を取り外しておき、モニタ8の
画面を見ながらプリント基板1を微小移動させ、辞書領
域の反転領域C3とプリント基板1表面の該当領域C2
のパターンマッチングを行う。マッチ率が最大になった
時点で位置合わせが完了する。
In step s8, the table 2 and the camera 6
a and 6b are moved to the printing station S2, and the screen mask 4 and the printed circuit board 1 are aligned. The screen mask 4 is removed, and the printed circuit board 1 is slightly moved while watching the screen of the monitor 8 so that the inverted area C3 of the dictionary area and the corresponding area C2 of the surface of the printed circuit board 1
Is performed. Positioning is completed when the match rate is maximized.

【0045】ステップs9ではんだ印刷を行う。まず、
スクリーンマスク4を所定の位置に載置し、スキージ5
を左方に移動させる。これにより、スクリーンマスク4
上のはんだペーストがスクリーンマスク4の開孔(図2
(A)における領域C1の暗い部分)を通してプリント
基板1の金属配線部(図2における領域C2の明るい部
分)にスクリーン印刷される。
In step s9, solder printing is performed. First,
The screen mask 4 is placed at a predetermined position, and the squeegee 5
To the left. Thereby, the screen mask 4
The upper solder paste is used for opening the screen mask 4 (see FIG. 2).
Screen printing is performed on the metal wiring portion (the bright portion of the region C2 in FIG. 2) of the printed circuit board 1 through the dark portion of the region C1 in (A).

【0046】印刷完了後は、テーブル2を位置合わせス
テーションS1に戻し、コンベアで後段装置にプリント
基板1を搬出する(ステップs10)。スキージ5など
が初期位置に戻されたら、同種のはんだ印刷を行うべき
後続プリント基板1があるかどうかを判断し(ステップ
s11)、あればステップs7に戻り、上記と同様の工
程ではんだ印刷を行う。後続のプリント基板がなければ
全ての処理操作が終了する。
After the printing is completed, the table 2 is returned to the positioning station S1, and the printed circuit board 1 is carried out to the subsequent device by the conveyor (step s10). When the squeegee 5 or the like is returned to the initial position, it is determined whether there is a subsequent printed circuit board 1 on which the same type of solder printing is to be performed (step s11). If there is, the process returns to step s7, and the solder printing is performed in the same process as described above. Do. If there is no subsequent printed circuit board, all processing operations end.

【0047】このように、最初にスクリーンマスクの辞
書領域の画像データとプリント基板の該当領域の画像デ
ータとの明暗関係が一致するように、辞書領域の画像デ
ータを設定しておくことにより、以後明暗関係を判断す
ることなく、迅速に基板の位置合わせを行うことができ
る。
As described above, first, the image data of the dictionary area is set so that the brightness relationship between the image data of the dictionary area of the screen mask and the image data of the corresponding area of the printed circuit board coincides with each other. The substrate can be quickly positioned without determining the light / dark relationship.

【0048】以下、ステップs3及びs4で行うポジま
たはネガ同士かどうかの判断法について説明する。第1
の手法は画像モニタ8に映し出した仮設辞書領域C1と
該当領域C2あるいは反転領域C3を作業者が目視で比
較して、ポジ画面かネガ画面かを決定するものである。
この場合、各領域がポジ画面かネガ画面かは画像の明暗
の関係を見るだけで判断できるから、明暗の面積比など
を活用する必要はない。
Hereinafter, a method of judging whether the images are positive or negative in steps s3 and s4 will be described. First
In this method, the operator visually compares the temporary dictionary area C1 displayed on the image monitor 8 with the corresponding area C2 or the inverted area C3 to determine whether the screen is a positive screen or a negative screen.
In this case, whether each area is a positive screen or a negative screen can be determined only by looking at the light / dark relationship of the image, so that it is not necessary to utilize the area ratio of light / dark.

【0049】次に図5を参照して第2の手法について説
明する。図5(A)は仮設辞書領域C1b、図5(B)
は該当領域C2b、図5(C)は仮設辞書領域C1bの
明暗関係を反転させた反転領域C3bの一例を示す。図
5(D)、(E)、(F)は、それぞれ仮設辞書領域C
1b、該当領域C2b、反転領域C3bのほぼ中央を通
る線上における輝度分布を示す。
Next, the second method will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows a temporary dictionary area C1b, and FIG.
Shows an example of a corresponding area C2b, and FIG. 5C shows an example of an inverted area C3b obtained by inverting the light / dark relationship of the temporary dictionary area C1b. FIGS. 5D, 5E, and 5F respectively show the temporary dictionary area C
1b shows a luminance distribution on a line passing substantially through the center of the corresponding area C2b and the inversion area C3b.

【0050】例えば、図5(A)の仮設辞書領域C1b
の中央部は暗く、その周辺が明るくなっているため、輝
度分布は図5(D)に示すように凹状になる。逆に、図
5(B)、(C)の該当領域C2b、反転領域C3bの
中央部は明るく、周辺部が暗くなっているため、輝度分
布は図5(E)、(F)に示すように凸状になる。
For example, the temporary dictionary area C1b shown in FIG.
Is dark and its periphery is bright, so that the luminance distribution becomes concave as shown in FIG. 5D. Conversely, since the central part of the corresponding area C2b and the inversion area C3b in FIGS. 5B and 5C is bright and the peripheral part is dark, the luminance distribution is as shown in FIGS. 5E and 5F. It becomes convex.

【0051】このように、ポジ画面同士、またはネガ画
面同士の輝度分布のプロフィールは一致あるいは近似す
る。逆に、ポジ画面とネガ画面の組み合わせの場合に
は、輝度分布のプロフィールは互いに上下が転倒した形
状になる。従って、輝度分布プロフィールを目視で比較
することにより、容易にポジまたはネガ同士か、ポジと
ネガの組み合わせか判断できる。
As described above, the profiles of the luminance distribution between the positive screens or between the negative screens match or approximate. Conversely, in the case of a combination of a positive screen and a negative screen, the profiles of the luminance distribution have shapes that are turned upside down. Therefore, by visually comparing the luminance distribution profiles, it is possible to easily determine whether the images are positive or negative or a combination of positive and negative.

【0052】次に、第3の手法について説明する。図5
(G)は、図5(D)の仮設辞書領域C1bの輝度分布
と、図5(E)の該当領域C2bの輝度分布とを加え合
わせた加算輝度分布、図5(H)は、図5(F)の反転
領域C3bの輝度分布と、図5(E)の該当領域C2b
の輝度分布とを加え合わせた加算輝度分布を示す。
Next, the third method will be described. FIG.
FIG. 5G shows an added luminance distribution obtained by adding the luminance distribution of the temporary dictionary area C1b in FIG. 5D and the luminance distribution of the corresponding area C2b in FIG. 5E. FIG. The luminance distribution of the inversion area C3b in (F) and the corresponding area C2b in FIG.
And the luminance distribution of FIG.

【0053】このように、ポジ画面同士またはネガ画面
同士を加え合わせると、輝度分布のプロフィールが誇張
される。逆に、ポジ画面とネガ画面の組み合わせの場合
の加算輝度分布のプロフィールは平坦に近くなる。従っ
て、加算輝度分布のプロフィールを目視することによっ
て、ポジまたはネガ同士か、ポジとネガの組み合わせか
判断することができる。
As described above, when the positive screens or the negative screens are added together, the profile of the luminance distribution is exaggerated. Conversely, the profile of the added luminance distribution in the case of the combination of the positive screen and the negative screen becomes almost flat. Therefore, by visually observing the profile of the added luminance distribution, it is possible to determine whether the combination is positive or negative, or a combination of positive and negative.

【0054】または、同一部分の輝度について加算後の
値から加算前の値をCPU7cで減算して自動的に判定
させることもできる。即ち、明るい部分の輝度を+1、
暗い部分の輝度を−1と仮定する。ポジ画面同士あるい
はネガ画面同士の場合、明るい部分の加算前の値は双方
とも+1であるため、加算後の値は+2となる。従っ
て、加算後の値から加算前の値を減算すると+1とな
る。
Alternatively, for the luminance of the same portion, the value before the addition may be subtracted from the value after the addition by the CPU 7c so that the determination can be made automatically. That is, the brightness of the bright part is +1 and
Assume that the brightness of the dark part is -1. In the case of positive screens or negative screens, the value before addition of the bright portion is both +1 and the value after addition is +2. Therefore, subtracting the value before addition from the value after addition results in +1.

【0055】ポジ画面とネガ画面の組合せの場合、一方
が明るい部分であれば他方は暗い部分となっているた
め、加算前の値は+1と−1、加算後は0である。従っ
て、加算後の値から加算前の明るい部分の値を減ずると
−1となる。従って符号が正か負かを判定することで、
画面の関係を容易に判定することができるポジ同士また
はネガ同士になる例として、以下のような場合がある。
In the case of a combination of a positive screen and a negative screen, if one is a bright part and the other is a dark part, the values before addition are +1 and −1 and after addition are 0. Therefore, subtracting the value of the bright portion before addition from the value after addition results in -1. Therefore, by determining whether the sign is positive or negative,
The following cases are examples of positives or negatives that can easily determine the relationship between screens.

【0056】ステンレス製のスクリーンマスクを明部と
暗部の境界線に沿ってハーフエッチングしてエッチ溝に
反射率の低い物質を充填した仮スクリーンマスクを作製
する。
The screen mask made of stainless steel is half-etched along the boundary between the light and dark portions to prepare a temporary screen mask in which the etch grooves are filled with a substance having a low reflectance.

【0057】図5(A)は、このように形成した仮スク
リーンマスクをカメラで読み取った仮設辞書領域C1a
を示す。このように、エッチ溝部で暗く、それ以外の部
分で明るくなる。この仮設辞書領域C1aのAーA線に
沿った仮スクリーンマスクの断面を図5(C)に示す。
スクリーンマスクを貫通しない程度にエッチングされた
エッチ溝13に反射率の低い物質が充填されている。こ
の仮設辞書領域C1aの暗い部分の外側を画像処理で暗
くすることにより、図4(B)に示すプリント基板の該
当領域C2aと明暗関係を一致させることができる。
FIG. 5A shows a temporary dictionary area C1a obtained by reading the temporary screen mask formed in this way with a camera.
Is shown. As described above, the light becomes dark in the etch groove portion and becomes light in other portions. FIG. 5C shows a cross-section of the temporary screen mask along the line AA of the temporary dictionary area C1a.
The etch groove 13 etched so as not to penetrate the screen mask is filled with a substance having a low reflectance. By making the outside of the dark part of the temporary dictionary area C1a dark by image processing, the light-dark relationship can be matched with the corresponding area C2a of the printed board shown in FIG.

【0058】また、プリント基板の該当領域の明暗関係
が逆の場合は、暗い部分の内側を画像処理で暗くするこ
とにより、明暗関係を一致させることができる。このよ
うに、画像処理により所望の領域を暗くすることによ
り、ポジまたはネガのいずれの画面でも作製可能とな
る。
When the light-dark relation of the corresponding area of the printed circuit board is reversed, the light-dark relation can be matched by darkening the inside of the dark part by image processing. As described above, by making a desired area dark by image processing, it is possible to produce a positive or negative screen.

【0059】あるいは、仮設辞書領域と該当領域との明
暗関係がそのままの状態で一致していることもある。こ
れらの場合には、ステップs3、s4で判定を行うと、
両画面はポジ同士またはネガ同士となるので、仮設辞書
領域は反転させることなく辞書領域として利用できる。
Alternatively, there is a case where the light-dark relationship between the temporary dictionary area and the corresponding area remains the same. In these cases, when the determination is made in steps s3 and s4,
Since both screens are positive or negative, the temporary dictionary area can be used as a dictionary area without being inverted.

【0060】以上の第1〜第3の手法は、目視確認の
後、タッチパネル部9のスイッチを押下して辞書領域を
設定してもよいが、第3の手法では、ROM7aに判定
処理プログラムを格納しておいて、例えば、上記の判定
結果に基づいて自動的に辞書領域を設定することもでき
る。
In the above-described first to third methods, the dictionary area may be set by pressing the switch of the touch panel unit 9 after visual confirmation, but in the third method, the determination processing program is stored in the ROM 7a. For example, the dictionary area can be automatically set based on the above-mentioned determination result.

【0061】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
置合わせの準備に時間が掛からず、また、高精度に位置
合わせを行うことが可能な画像認識位置合わせ装置を得
ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an image recognition positioning apparatus which does not require much time for preparation for positioning and which can perform positioning with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像認識位置合わせ装置を利用したス
クリーン印刷機の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a screen printer using an image recognition alignment device of the present invention.

【図2】図1に示したスクリーン印刷機のカメラで読み
取ったスクリーンマスク及びプリント基板の表面の画像
及びスクリーンマスクの画像の反転像を表す平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view showing a screen mask and an image of a surface of a printed circuit board read by a camera of the screen printing machine shown in FIG. 1, and an inverted image of the image of the screen mask.

【図3】図1に示したスクリーン印刷機の画像処理及び
はんだ印刷の処理を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart for explaining image processing and solder printing processing of the screen printing machine shown in FIG. 1;

【図4】ハーフエッチングを施したスクリーンマスク及
びプリント基板の表面画像を表す平面図及びスクリーン
マスクの断面図である。
FIG. 4 is a plan view illustrating a surface image of a screen mask and a printed board subjected to half etching, and a cross-sectional view of the screen mask.

【図5】仮設辞書領域、該当領域および反転領域の表面
画像を表す平面図、及び輝度分布を示すグラフである。
FIG. 5 is a plan view illustrating a surface image of a temporary dictionary area, a corresponding area, and an inverted area, and a graph illustrating a luminance distribution.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プリント基板 2 テーブル 3 レール 4 スクリーンマスク 5 スキージ 6a、6b カメラ 7 主制御部 7a ROM 7b RAM 7c CPU 7d〜7f 入出力部 8 画像モニタ 9 タッチパネル部 10a〜10d サーボモータ 11 コントローラ 12 ドライバ S1 位置合わせステーション S2 印刷ステーション C1 仮設辞書領域 C2 該当領域 C3 反転領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed circuit board 2 Table 3 Rail 4 Screen mask 5 Squeegee 6a, 6b Camera 7 Main control part 7a ROM 7b RAM 7c CPU 7d-7f Input / output part 8 Image monitor 9 Touch panel part 10a-10d Servo motor 11 Controller 12 Driver S1 Positioning Station S2 Printing station C1 Temporary dictionary area C2 Corresponding area C3 Inversion area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広澤 正志 茨城県竜ヶ崎市向陽台五丁目2番 日立 テクノエンジニアリング株式会社 開発 研究所内 (72)発明者 阿部 猪佐雄 茨城県竜ヶ崎市向陽台五丁目2番 日立 テクノエンジニアリング株式会社 竜ヶ 崎工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41F 15/08 303 B41F 15/26 B41F 15/34 - 15/36 H05K 3/12 610 H05K 3/34 505 H05K 13/04 H05K 13/08 G01B 11/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masashi Hirosawa 5-2-2 Koyodai, Ryugasaki-city, Ibaraki Pref. Hitachi Techno Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Isao Abe 5-2-2 Koyodai, Ryugasaki-shi, Ibaraki Hitachi Techno Engineering Co., Ltd. Ryugasaki Plant (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B41F 15/08 303 B41F 15/26 B41F 15/34-15/36 H05K 3/12 610 H05K 3/34 505 H05K 13/04 H05K 13/08 G01B 11/24

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 処理対象基板の表面と、該処理対象基板
の位置合わせを行うべき基準となる基準部材の表面との
画像データを取得し、両画像データを比較して、該処理
対象基板の位置合わせを行う画像認識位置合わせ方法に
おいて、 前記基準部材の表面の一部であって位置合わせの基準と
なり得るパターンを含む辞書領域の画像を読み込み、正
規画像データを作成し、仮設辞書データとして記憶する
工程と、 前記辞書領域に対応する処理対象基板表面の該当領域の
画像を読み込み、該当領域の画像データを得る工程と、 前記仮設辞書データと前記該当領域の画像データとの明
暗関係を比較する比較工程と、 前記仮設辞書データと前記該当領域の画像データとの明
暗関係が一致しているときは、前記仮設辞書データを辞
書領域データとし、明暗関係が反転関係のときは前記仮
設辞書データの明暗を反転させた画像データを辞書領域
データとして記憶する工程と、 処理対象基板の前記該当領域の画像を読み込んで処理対
象画像データを形成し、該処理対象画像データと前記辞
書領域データとの位置合わせを行う工程とを含む画像認
識位置合わせ方法。
An image data of a surface of a substrate to be processed and a surface of a reference member serving as a reference to be aligned with the substrate to be processed are obtained, and the two image data are compared to obtain image data of the substrate to be processed. In the image recognition alignment method for performing alignment, reading an image of a dictionary area that is a part of the surface of the reference member and includes a pattern that can be a reference for alignment, creates regular image data, and stores it as temporary dictionary data Reading an image of a corresponding area on the surface of the processing target substrate corresponding to the dictionary area, and obtaining image data of the corresponding area; and comparing the light-dark relationship between the temporary dictionary data and the image data of the corresponding area. A comparing step, when the lightness / darkness relationship between the temporary dictionary data and the image data of the corresponding area matches, the temporary dictionary data is regarded as dictionary area data; When the relationship is an inversion relationship, storing image data obtained by inverting the brightness of the temporary dictionary data as dictionary area data; and reading an image of the corresponding area of the processing target substrate to form processing target image data; Aligning the processing target image data with the dictionary area data.
【請求項2】 前記比較工程は、 前記仮設辞書データから、前記辞書領域の所定の基準線
上の輝度を求め、正規輝度分布を得る工程と、 前記該当領域画像データから、前記該当領域の前記基準
線に対応する線上の輝度を求め、該当領域輝度分布を得
る工程とを含む請求項1記載の画像認識位置合わせ方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the comparing step obtains a luminance on a predetermined reference line of the dictionary area from the temporary dictionary data to obtain a normal luminance distribution. 2. A method according to claim 1, further comprising: obtaining luminance on a line corresponding to the line to obtain a luminance distribution of the corresponding area.
【請求項3】 さらに、前記比較工程は、 前記正規輝度分布の明暗関係を反転させた反転輝度分布
を得る工程と、 前記正規輝度分布と前記該当領域輝度分布とを加算する
工程と、 前記反転輝度分布と前記該当領域輝度分布とを加算する
工程とを含む請求項2記載の画像認識位置合わせ方法。
3. The comparing step of obtaining an inverted luminance distribution obtained by inverting the light-dark relationship of the normal luminance distribution; a step of adding the normal luminance distribution and the corresponding area luminance distribution; 3. The image recognition positioning method according to claim 2, further comprising a step of adding a luminance distribution and the corresponding area luminance distribution.
【請求項4】 処理対象基板の表面と、該処理対象基板
の位置合わせを行うべき基準となる基準部材の表面の画
像データを取得し、画像処理を行って、該処理対象基板
の位置合わせを行う画像認識位置合わせ装置において、 前記基準部材の表面の一部であって位置合わせの基準と
なり得るパターンを含む辞書領域の画像データまたはそ
の明暗関係を反転させた画像データを仮設辞書領域とし
て記憶するための仮設辞書記憶手段と、 前記辞書領域に対応する処理対象基板表面の該当領域の
画像を記憶するための該当領域画像データ記憶手段と、 前記仮設辞書記憶手段に記憶された画像データと前記該
当領域画像データ記憶手段に記憶された画像データとの
明暗関係を比較する比較手段と、 前記比較手段の結果に基づき、前記仮設辞書記憶手段に
記憶された画像データまたはその明暗を反転させた画像
データを辞書領域データとして採用する設定手段と、 該処理対象基板の前記該当領域の画像データと、前記辞
書領域として採用された画像データとを用いて位置合わ
せを行なう演算手段とを含む画像認識位置合わせ装置。
4. Obtaining image data of a surface of a substrate to be processed and a surface of a reference member serving as a reference for performing alignment of the substrate to be processed, performing image processing, and performing alignment of the substrate to be processed. In the image recognition positioning apparatus to be performed, image data of a dictionary area that is a part of the surface of the reference member and includes a pattern that can be a reference for alignment or image data obtained by inverting the light / dark relationship thereof is stored as a temporary dictionary area. Temporary dictionary storage means for storing, a corresponding area image data storage means for storing an image of a corresponding area on the surface of the processing target substrate corresponding to the dictionary area, and image data stored in the temporary dictionary storage means and Comparing means for comparing the light and dark relationship with the image data stored in the area image data storing means; and the temporary dictionary storing means based on a result of the comparing means. Setting means for using the stored image data or image data obtained by inverting the brightness of the stored image data as dictionary area data, using image data of the corresponding area of the substrate to be processed, and image data adopted as the dictionary area. An image recognition position adjusting device including a calculating means for performing position adjustment.
【請求項5】 前記認定手段は仮設辞書記憶手段に記憶
された画像データを辞書領域データとして採用すること
を承認するためのスイッチ手段を含む請求項4記載の画
像認識位置合わせ装置。
5. The image recognition positioning apparatus according to claim 4, wherein said recognition means includes a switch for approving the use of the image data stored in the temporary dictionary storage as dictionary area data.
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