JP3248944B2 - パターン検出方法およびパターン検出装置 - Google Patents

パターン検出方法およびパターン検出装置

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JP3248944B2 JP12560992A JP12560992A JP3248944B2 JP 3248944 B2 JP3248944 B2 JP 3248944B2 JP 12560992 A JP12560992 A JP 12560992A JP 12560992 A JP12560992 A JP 12560992A JP 3248944 B2 JP3248944 B2 JP 3248944B2
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
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  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検出物を撮像手段に
て撮像し、得られた画像を処理することで被検出物の位
置を検出する、パターン検出方法およびパターン検出装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばワイヤボンディング技術において
は、ボンディング動作に先立ち、ボンディング位置に位
置付けられた半導体ペレットにおける電極の画像を撮像
カメラにより取り込み、電極におけるボンディング点の
実際の位置と正規の位置とのずれ状態をパターン検出技
術を用いて求めるようにしている。
【0003】このパターン検出には、撮像手段が取り込
んだ画像を所定レベルをしきい値として2値化処理し、
この2値化画像を基準パターンと比較する方法や、撮像
手段が取り込んだ画像を、例えば図8に示すような一定
の傾きを有する濃淡値−階調変換率に基づいて多値化
し、この多値化画像を基準パターンと比較する方法など
が公知である。そして2値化画像を用いるものにおいて
は、処理は比較的簡易な回路構成により行なえるもの
の、多値化画像を用いるものより検出精度が低いという
欠点を有する。そこで検出精度を向上させるため、後者
の多値化画像を用いるものが使用されるようになってき
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで多値化画像を
用いるものは精度の高い検出が行なえるものの、次のよ
うな欠点を有していた。すなわち、図7は撮像手段が撮
像しようとするパターンの一例の電極近辺の平面図であ
り、1はリードフレーム、2は半導体ペレット、3は電
極、4は回路パターンを示しているが、ここで5で示す
ようなキズや、6で示すようなペレットボンディング時
に塗布されたペーストなどの異物が不規則な分布状態で
存在していた場合、同様な電極近辺を順次撮像したにも
かかわらず、撮像した各画像内における濃淡値が異物の
存在状態に応じて変化するため、検出率や検出信頼性の
低下につながるということである。
【0005】また撮像した画像の濃淡値存在範囲が狭い
場合や画像自体が暗すぎたり明るすぎる場合などの不鮮
明画像であった場合にも、パターン検出を行なうことが
非常に困難となる。
【0006】本発明は、被検出物に異物が不規則に含ま
れていたり、撮像手段が撮像した画像が不鮮明の場合に
おいても、正確にパターン検出が行なえる、パターン検
出方法およびパターン検出装置を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のパターン検出方法は、被検出物を撮
像手段にて撮像し、得られた画像の画素毎にその濃淡値
−階調変換率に基づいて画像処理を行ない、処理した画
像を基準画像と比較することで前記被検出物の位置を検
出するパターン検出方法において、前記濃淡値−階調変
換率における所定範囲の濃淡値に対する階調への変換率
を所定範囲外の変換率より拡大させたことを特徴とす
る。また、請求項2記載のパターン検出装置は、被検出
物の撮像手段と、この撮像手段が取り込んだ画像を処理
する画像処理部を備え、この画像処理部は、前記撮像手
段が取り込んだ画像を多値化処理するための濃淡値−階
調変換率を記憶する変換テーブルと、基準パターンを記
憶する基準パターン用メモリと、前記撮像手段が取り込
んだ画像を前記濃淡値−階調変換率によって多値化処理
するA/D変換器と、このA/D変換器により処理され
た画像を前記基準パターンと比較し前記被検出物の位置
を検出する比較器とを有するパターン検出装置におい
て、前記変換テーブルに記憶された前記濃淡値−階調変
換率における所定範囲の濃淡値に対する階調への変換率
を所定範囲外の変換率とは異ならせたことを特徴とす
る。
【0008】
【作用】本発明によれば、撮像手段が取り込んだ被検出
物の画像は、その濃淡値に応じて一定の変換率で階調変
換されるものではなく、所定範囲の濃淡値に対しては他
の範囲と異なる変換率にて階調変換処理され、このよう
にして処理された画像が基準画像と比較されることで被
検出物の位置が検出される。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明を備えたパターン検出装置の一
構成図、図2は図7に示すパターンの多値化画像におけ
る画素毎の濃淡値と出現頻度のヒストグラム、図3は図
7におけるペースト6とリードフレーム1の部分からの
濃淡値と出現頻度のヒストグラム、図4は本発明の第1
の実施例の濃淡値−階調変換率を示すグラフ、図5は濃
淡値存在領域が狭い場合の濃淡値と出現頻度のヒストグ
ラム、図6は本発明の第2の実施例の濃淡値−階調変換
率を示すグラフである。
【0010】まず図1に示したパターン検出装置10
は、撮像カメラ11と、画像処理部12とを有する。撮
像カメラ11は、ボンディング位置に位置付けられた半
導体ペレット2の画像を取り込むものである。画像処理
部12は、撮像カメラ11による取り込み画像を画素毎
にその濃淡値に基づいて多値化するA/D変換器13、
このA/D変換器13による多値化処理に用いる濃淡値
−階調変換率を記憶する変換テーブル14、A/D変換
器13により処理された多値化画像を記憶する画像用メ
モリ15、基準パターンを記憶する基準パターン用メモ
リ16、この基準パターン用メモリ16に記憶されてい
る基準パターンと画像用メモリ15に記憶された多値化
画像をパターンマッチング技術を用いて比較する比較器
17、これらを制御する制御部18を有する。
【0011】そこでこのパターン検出装置10において
は、ボンディング位置に位置付けられた半導体ペレット
2の画像を撮像カメラ11が取り込むと、取り込んだ画
像は画像処理部12に送られる。そこでこの画像は、ま
ず画像処理部12のA/D変換器13により、変換テー
ブル14に記憶されている濃淡値−階調変換率に基づき
画素毎に多値化され、多値化処理後の画像が画像用メモ
リ15に記憶される。次に比較器17によって、この画
像用メモリ15に記憶された多値化画像と基準パターン
用メモリ16に予め記憶されている基準パターンとがパ
ターンマッチング技術を用いて比較され、ここで例えば
電極3の基準位置に対する実位置の位置ずれ量が検出さ
れる。なお基準パターン用メモリ16に記憶されている
基準パターンは、上記の半導体ペレット2の画像が多値
化画像に変換されて画像用メモリ15に記憶されると同
様にして、予め撮像カメラ11により取り込んだ基準画
像を変換テーブル14に記憶されている濃淡値−階調変
換率に基づき画素毎に多値化されたものである。
【0012】さてパターン検出装置10において検出さ
れた位置ずれ量は、ボンディング装置が備える不図示の
制御部に送られる。そしてこの制御部においては、この
位置ずれ量を用いて実際のボンディング点座標を補正演
算して求め、求めたボンディング点座標に基づいて、ワ
イヤボンディング動作が行なわれることとなる。
【0013】ここで、変換テーブル14に設定される濃
淡値−階調変換率について詳説する。
【0014】まず第1の実施例として、図7を用いて既
に説明したように、撮像カメラ11によって撮像される
電極近辺に、異物として前工程で塗布されたペースト6
が含まれる可能性のある場合について説明する。この場
合、撮像カメラ11が取り込んだ画像の各画素毎にその
濃淡値を検出し、各濃淡値に対する出現頻度を調べ、ヒ
ストグラム処理を施す。図2はこのヒストグラムを示
し、横軸に濃淡値、縦軸に出現頻度をとってあり、図例
では大きく5つの山が形成される。このヒストグラム処
理後、撮像カメラ11が取り込んだ画像におけるペース
ト6の部分並びにリードフレーム1の部分にウインド1
9(図7参照)を設定し、同様なヒストグラム処理を施
す。なおウインドの位置設定は、オペレータが行なうよ
うにしている。図3はこのようにして得られたヒストグ
ラムを示す。ここで例えばペースト6が半田からなる場
合、この部分からの反射光量は、リードフレーム1の部
分からのより多いため、図3においては、リードフレー
ム1の部分の濃淡域は区域A−Bに存在し、ペースト6
の部分の濃淡域は区域C−Dに存在することがわかる。
そこで濃淡値−階調変換率を図4のように設定する。す
なわち図4に示す濃淡値−階調変換率においては、図8
に示したものに対して、横軸の濃淡値における区域A−
Bと区域C−Dにおいては、その濃淡値の変化にかかわ
らずに同一階調値aに設定し、その他の濃淡域における
濃淡値に対しては同一の傾きを有する変換率に設定す
る。
【0015】従ってこの第1の実施例においては、撮像
カメラ11によって撮像され処理される画像内にペース
ト6の画像が含まれる可能性のある場合においても、多
値化処理される際、ペースト6部分とリードフレーム1
部分からの濃淡値は、一律に同一階調値aに変換され
る。このため画像処理時、ペースト6の部分はリードフ
レーム1の部分と同一視されることとなり、従って検出
率や検出信頼性の低下を防止することができる。
【0016】なお撮像カメラ11によって撮像された画
像内にキズ5の画像が含まれる場合においても、上記と
同様な手順で処理できることは理解できよう。
【0017】次に、変換テーブル14に設定される濃淡
値−階調変換率についての第2の実施例として、検出し
ようとする画像の濃淡値存在領域が狭い場合について詳
説する。
【0018】これは、撮像カメラ11が取り込んだ画像
の各画素毎にその濃淡値を検出してヒストグラム処理を
施したときに、図5の区域E−Fで示されるように、全
体の濃淡域が狭いものとなる場合である。そこでこの場
合は、図6に示すように区域E−Fにおける濃淡値−階
調変換率の傾き(レンジ)を拡大し、この区域における
変換率を高くしたものを変換テーブル14に設定してお
く。これにより、わずかな濃淡値差であっても、大きな
階調差となって変換されることとなる。
【0019】また、検出しようとする画像が暗すぎたり
明るすぎる場合、すなわち濃淡値存在領域が濃淡値の最
低値や最大値に近い領域に存在した場合にも、所定の濃
淡域における濃淡値−階調変換率の傾きを拡大すること
により同様に処理することができる。
【0020】このように第2の実施例によれば、検出し
ようとする画像が不鮮明の時においても、濃淡値−階調
変換率が部分的に拡大されることにより、わずかな濃淡
値差であっても、階調変換時にその差が拡大されること
となり、鮮明度を増加させることができる。従って、検
出しようとする画像の鮮明度にかかかわらず、検出率や
検出信頼性の低下を防止することができる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、被検出物に異物が不規
則に含まれていたり、撮像手段が撮像した画像が不鮮明
の場合においても、正確にパターン検出が行なえ、パタ
ーン検出率や検出信頼性の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を備えたパターン検出装置の一構成図で
ある。
【図2】図7に示すパターンの多値化画像における画素
毎の濃淡値と出現頻度のヒストグラムである。
【図3】図7におけるペースト6とリードフレーム1の
部分からの濃淡値と出現頻度のヒストグラムである。
【図4】本発明の第1の実施例の濃淡値−階調変換率を
示すグラフである。
【図5】濃淡値存在領域が狭い場合の濃淡値と出現頻度
のヒストグラムである。
【図6】本発明の第2の実施例の濃淡値−階調変換率を
示すグラフである。
【図7】撮像手段が撮像しようとする電極近辺の平面図
である。
【図8】従来の濃淡値−階調変換率を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 半導体ペレット 3 電極 4 回路パターン 5 キズ 6 ペースト 10 パターン検出装置 11 撮像カメラ 12 画像処理部 13 A/D変換器 14 変換テーブル 15 画像用メモリ 16 基準パターン用メモリ 17 比較器 18 制御部 19 ウインド

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検出物を撮像手段にて撮像し、得られ
    た画像の画素毎にその濃淡値−階調変換率に基づいて画
    像処理を行ない、処理した画像を基準画像と比較するこ
    とで前記被検出物の位置を検出するパターン検出方法に
    おいて、 前記濃淡値−階調変換率における所定範囲の濃淡値に対
    する階調への変換率を所定範囲外の変換率より拡大させ
    たことを特徴とするパターン検出方法。
  2. 【請求項2】 被検出物の撮像手段と、 この撮像手段が取り込んだ画像を処理する画像処理部を
    備え、 この画像処理部は、前記撮像手段が取り込んだ画像を多
    値化処理するための濃淡値−階調変換率を記憶する変換
    テーブルと、基準パターンを記憶する基準パターン用メ
    モリと、前記撮像手段が取り込んだ画像を前記濃淡値−
    階調変換率によって多値化処理するA/D変換器と、こ
    のA/D変換器により処理された画像を前記基準パター
    ンと比較し前記被検出物の位置を検出する比較器とを有
    するパターン検出装置において、 前記変換テーブルに記憶された前記濃淡値−階調変換率
    における所定範囲の濃淡値に対する階調への変換率を所
    定範囲外の変換率とは異ならせたことを特徴とするパタ
    ーン検出装置。
  3. 【請求項3】 前記濃淡値−階調変換率における所定範
    囲の濃淡値に対する階調への変換率を所定範囲外の変換
    率より拡大させたことを特徴とする請求項2記載のパタ
    ーン検出装置。
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