JP3384335B2 - 自動組立装置および自動組立方法 - Google Patents
自動組立装置および自動組立方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像認識装置で得
られた認識結果に基づいて部品を位置合せする自動組立
装置および自動組立方法に関するものである。
られた認識結果に基づいて部品を位置合せする自動組立
装置および自動組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品などの部品の位置合せに高い精
度が求められる製品の組立において、画像認識による位
置検出が広く用いられている。このため、電子部品の自
動組立装置には、画像認識装置が組込まれ、画像認識装
置で得られた認識結果に基づいて自動組立装置での部品
の位置合せを行うようになっている。画像認識装置は認
識対象物の画像を取り込むための光学系を備えており、
この光学系に固有の光学座標系での認識対象物の位置情
報を、自動組立装置の機械座標系での位置情報と対応さ
せるための変換処理が必要とされる。この変換処理を行
うためのデータとして、２つの座標系の位置関係を示す
オフセットデータや、光学座標系での画素と機械座標系
での実寸法との寸法変換係数である画素レートを定める
初期設定が行われる。固定された光学系を備えた画像認
識装置においては、この初期設定は画像認識装置を自動
組立装置に組込む時点で行われ、それ以降は光学系への
変更がない限りは設定内容を変更する必要はない。
度が求められる製品の組立において、画像認識による位
置検出が広く用いられている。このため、電子部品の自
動組立装置には、画像認識装置が組込まれ、画像認識装
置で得られた認識結果に基づいて自動組立装置での部品
の位置合せを行うようになっている。画像認識装置は認
識対象物の画像を取り込むための光学系を備えており、
この光学系に固有の光学座標系での認識対象物の位置情
報を、自動組立装置の機械座標系での位置情報と対応さ
せるための変換処理が必要とされる。この変換処理を行
うためのデータとして、２つの座標系の位置関係を示す
オフセットデータや、光学座標系での画素と機械座標系
での実寸法との寸法変換係数である画素レートを定める
初期設定が行われる。固定された光学系を備えた画像認
識装置においては、この初期設定は画像認識装置を自動
組立装置に組込む時点で行われ、それ以降は光学系への
変更がない限りは設定内容を変更する必要はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ダイボンダ
など異る大きさの対象物を扱う自動組立装置において
は、画像認識装置としてズーム光学系を有するものを用
いる場合がある。この場合には、認識対象物の大きさに
応じて認識に適した倍率が設定される。従来の自動組立
装置においては、このズーム倍率の設定はオペレータが
モニター上で対象物を観察しながら適切と思われる倍率
を経験や勘に頼って決定することにより行われていた。
そしてズーム倍率を変更すると、光学系そのものが変更
されたに等しいため、オフセットデータや画素レートな
どのデータもその都度再設定しなければならなかった。
これらの倍率、オフセットデータおよび画素レートなど
の設定作業は時間と労力を要し、更に作業内容が熟練を
要する複雑なものであるためオペレータの作業負荷が大
きく、操作性の改善が望まれていた。
など異る大きさの対象物を扱う自動組立装置において
は、画像認識装置としてズーム光学系を有するものを用
いる場合がある。この場合には、認識対象物の大きさに
応じて認識に適した倍率が設定される。従来の自動組立
装置においては、このズーム倍率の設定はオペレータが
モニター上で対象物を観察しながら適切と思われる倍率
を経験や勘に頼って決定することにより行われていた。
そしてズーム倍率を変更すると、光学系そのものが変更
されたに等しいため、オフセットデータや画素レートな
どのデータもその都度再設定しなければならなかった。
これらの倍率、オフセットデータおよび画素レートなど
の設定作業は時間と労力を要し、更に作業内容が熟練を
要する複雑なものであるためオペレータの作業負荷が大
きく、操作性の改善が望まれていた。
【０００４】そこで本発明は、操作性を向上させ、オペ
レータの作業負荷を軽減することができる自動組立装置
および自動組立方法を提供することを目的とする。
レータの作業負荷を軽減することができる自動組立装置
および自動組立方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の自動組立
装置は、ズーム光学系を有する画像認識装置を備え、こ
の画像認識装置で得られた認識結果に基づいて部品を位
置合せする自動組立装置であって、画像認識装置の光学
座標系とこの画像認識装置が組込まれる自動組立装置の
機械座標系との相対的な位置関係を特定する認識オフセ
ットデータを、ズーム光学系のズーム倍率に関連させて
記憶する記憶手段と、カメラで撮像した認識対象物の画
像を認識し、認識結果を少なくとも光学座標系上で示さ
れる位置情報として出力する認識処理部と、認識処理部
によって認識された画像を撮像したときのズーム光学系
のズーム倍率に基づいて記憶手段に記憶されている認識
オフセットデータを選択する選択手段と、この認識オフ
セットデータを用いて位置情報を自動組立装置の機械座
標系上の位置情報データに変換する座標変換手段と、こ
の座標変換手段で変換された位置情報に基づいて自動組
立装置を制御する制御手段を備えた。
装置は、ズーム光学系を有する画像認識装置を備え、こ
の画像認識装置で得られた認識結果に基づいて部品を位
置合せする自動組立装置であって、画像認識装置の光学
座標系とこの画像認識装置が組込まれる自動組立装置の
機械座標系との相対的な位置関係を特定する認識オフセ
ットデータを、ズーム光学系のズーム倍率に関連させて
記憶する記憶手段と、カメラで撮像した認識対象物の画
像を認識し、認識結果を少なくとも光学座標系上で示さ
れる位置情報として出力する認識処理部と、認識処理部
によって認識された画像を撮像したときのズーム光学系
のズーム倍率に基づいて記憶手段に記憶されている認識
オフセットデータを選択する選択手段と、この認識オフ
セットデータを用いて位置情報を自動組立装置の機械座
標系上の位置情報データに変換する座標変換手段と、こ
の座標変換手段で変換された位置情報に基づいて自動組
立装置を制御する制御手段を備えた。
【０００６】請求項２記載の自動組立装置は、請求項１
記載の自動組立装置であって、記憶手段は、光学座標系
と機械座標系の間の寸法換算係数である画素レートをズ
ーム光学系のズーム倍率に関連させて記憶し、選択手段
は、記憶処理部によって記憶された画像を撮像したとき
のズーム光学系のズーム倍率に基づいて画素レートを選
択する。
記載の自動組立装置であって、記憶手段は、光学座標系
と機械座標系の間の寸法換算係数である画素レートをズ
ーム光学系のズーム倍率に関連させて記憶し、選択手段
は、記憶処理部によって記憶された画像を撮像したとき
のズーム光学系のズーム倍率に基づいて画素レートを選
択する。
【０００７】請求項３記載の自動組立方法は、ズーム光
学系を有する画像認識装置を備え、この画像認識装置で
得られた認識結果に基づいて部品を位置合せする自動組
立方法であって、記憶手段に画像認識装置の光学座標系
とこの画像認識装置が組込まれる自動組立装置の機械座
標系との相対的な位置関係を特定する認識オフセットデ
ータを、ズーム光学系のズーム倍率に関連させて記憶さ
せる工程と、認識処理部によりカメラで撮像した認識対
象物の画像を認識し、認識結果を少なくとも光学座標系
上で示される位置情報として出力する工程と、選択手段
により認識処理部によって認識された画像を撮像したと
きのズーム光学系のズーム倍率に基づいて記憶手段に記
憶されている認識オフセットデータを選択する工程と、
座標変換手段によりこの認識オフセットデータを用いて
位置情報を自動組立装置の機械座標系上の位置情報に変
換する工程と、制御手段によりこの座標変換手段で変換
された位置情報に基づいて自動組立装置を制御する工程
とを含む。
学系を有する画像認識装置を備え、この画像認識装置で
得られた認識結果に基づいて部品を位置合せする自動組
立方法であって、記憶手段に画像認識装置の光学座標系
とこの画像認識装置が組込まれる自動組立装置の機械座
標系との相対的な位置関係を特定する認識オフセットデ
ータを、ズーム光学系のズーム倍率に関連させて記憶さ
せる工程と、認識処理部によりカメラで撮像した認識対
象物の画像を認識し、認識結果を少なくとも光学座標系
上で示される位置情報として出力する工程と、選択手段
により認識処理部によって認識された画像を撮像したと
きのズーム光学系のズーム倍率に基づいて記憶手段に記
憶されている認識オフセットデータを選択する工程と、
座標変換手段によりこの認識オフセットデータを用いて
位置情報を自動組立装置の機械座標系上の位置情報に変
換する工程と、制御手段によりこの座標変換手段で変換
された位置情報に基づいて自動組立装置を制御する工程
とを含む。
【０００８】請求項４記載の自動組立方法は、請求項３
記載の自動組立方法であって、記憶手段は、光学座標系
と機械座標系の間の寸法換算係数である画素レートをズ
ーム光学系のズーム倍率に関連させて記憶し、選択手段
は、記憶処理部によって記憶された画像を撮像したとき
のズーム光学系のズーム倍率に基づいて画素レートを選
択する。
記載の自動組立方法であって、記憶手段は、光学座標系
と機械座標系の間の寸法換算係数である画素レートをズ
ーム光学系のズーム倍率に関連させて記憶し、選択手段
は、記憶処理部によって記憶された画像を撮像したとき
のズーム光学系のズーム倍率に基づいて画素レートを選
択する。
【０００９】本発明によれば、画像認識装置の光学座標
系と、この画像認識装置が組込まれる自動組立装置の機
械座標系との相対的な位置関係を特定する認識オフセッ
トデータを、ズーム光学系のズーム倍率に関連させて記
憶させ、カメラで撮像して取得した位置情報を、撮像時
のズーム倍率に基づいて選択された認識オフセットデー
タに基づいて機械座標系に変換することにより、倍率変
更時のデータ設定作業を自動化し、操作性を向上させる
ことができる。
系と、この画像認識装置が組込まれる自動組立装置の機
械座標系との相対的な位置関係を特定する認識オフセッ
トデータを、ズーム光学系のズーム倍率に関連させて記
憶させ、カメラで撮像して取得した位置情報を、撮像時
のズーム倍率に基づいて選択された認識オフセットデー
タに基づいて機械座標系に変換することにより、倍率変
更時のデータ設定作業を自動化し、操作性を向上させる
ことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のダイ
ボンダの構成を示すブロック図、図２は同ダイボンダの
処理機能を示す機能ブロック図、図３、図４、図５は同
画像認識装置の初期設定処理のフロー図、図６は同画像
認識装置の初期設定時の表示画面図、図７は同画像認識
装置の設定データテーブル、図８は同画像認識装置のテ
ィーチング処理のフロー図、図９は同画像認識装置の目
合せ入力処理のフロー図、図１０、図１１は同画像認識
装置の表示画面図、図１２は同画像認識装置の最適ズー
ム倍率選択処理のフロー図、図１３は同画像認識装置の
表示画面図、図１４、図１５は同ダイボンダのチップ位
置決め動作およびボンディング動作のフロー図、図１６
は同ダイボンダの処理機能を示すブロック図、図１７は
同画像認識装置の表示画面図、図１８（ａ），（ｂ），
（ｃ）は同ダイボンダの部分拡大図である。
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のダイ
ボンダの構成を示すブロック図、図２は同ダイボンダの
処理機能を示す機能ブロック図、図３、図４、図５は同
画像認識装置の初期設定処理のフロー図、図６は同画像
認識装置の初期設定時の表示画面図、図７は同画像認識
装置の設定データテーブル、図８は同画像認識装置のテ
ィーチング処理のフロー図、図９は同画像認識装置の目
合せ入力処理のフロー図、図１０、図１１は同画像認識
装置の表示画面図、図１２は同画像認識装置の最適ズー
ム倍率選択処理のフロー図、図１３は同画像認識装置の
表示画面図、図１４、図１５は同ダイボンダのチップ位
置決め動作およびボンディング動作のフロー図、図１６
は同ダイボンダの処理機能を示すブロック図、図１７は
同画像認識装置の表示画面図、図１８（ａ），（ｂ），
（ｃ）は同ダイボンダの部分拡大図である。
【００１１】まず図１を参照して自動組立装置としての
ダイボンダの構成について説明する。図１においてチッ
プ供給部１はＸＹテーブル２によって水平方向に移動す
るウェハリング３を備えている。ウェハリング３には多
数のチップ５が貼付されたウェハシート４が展張されて
いる。ウェハリング３の下方にはダイエジェクタ６が配
設されており、ウェハシート４を突き破ってピンを上方
に突出させることにより、ウェハシート４に貼付された
チップ５を突上げる（図１８参照）。ダイエジェクタ６
の中心位置は、ボンディングヘッド１６のノズルがチッ
プのピックアップを行うピックアップ位置と一致するよ
う予め調整されている。
ダイボンダの構成について説明する。図１においてチッ
プ供給部１はＸＹテーブル２によって水平方向に移動す
るウェハリング３を備えている。ウェハリング３には多
数のチップ５が貼付されたウェハシート４が展張されて
いる。ウェハリング３の下方にはダイエジェクタ６が配
設されており、ウェハシート４を突き破ってピンを上方
に突出させることにより、ウェハシート４に貼付された
チップ５を突上げる（図１８参照）。ダイエジェクタ６
の中心位置は、ボンディングヘッド１６のノズルがチッ
プのピックアップを行うピックアップ位置と一致するよ
う予め調整されている。
【００１２】チップ供給部１の上方には、撮像手段とし
ての撮像部７が配設されている。撮像部７はカメラ８お
よびズーム光学系９を備えており、ズームモータ１０を
駆動することにより、ズーム光学系９のズーム倍率を変
えることができ、下方のウェハシート４上のチップ５を
指定されたズーム倍率で撮像する。撮像された画像デー
タは認識処理部である画像認識部１１に送られ、ここで
認識対象物であるチップ５の位置が認識される。
ての撮像部７が配設されている。撮像部７はカメラ８お
よびズーム光学系９を備えており、ズームモータ１０を
駆動することにより、ズーム光学系９のズーム倍率を変
えることができ、下方のウェハシート４上のチップ５を
指定されたズーム倍率で撮像する。撮像された画像デー
タは認識処理部である画像認識部１１に送られ、ここで
認識対象物であるチップ５の位置が認識される。
【００１３】この認識結果は撮像部７の光学座標系上で
示される位置情報として出力される。この位置情報をダ
イボンダ機械座標系上での位置情報に変換し、この位置
情報に基づいてＸＹテーブル２を駆動することにより、
チップ５の中心をダイエジェクタ６の中心に合致させる
ことができる。すなわち、部品としてのチップ５は認識
結果に基づいてボンディングヘッド１６によるチップの
ピックアップ位置に位置合わせされる。
示される位置情報として出力される。この位置情報をダ
イボンダ機械座標系上での位置情報に変換し、この位置
情報に基づいてＸＹテーブル２を駆動することにより、
チップ５の中心をダイエジェクタ６の中心に合致させる
ことができる。すなわち、部品としてのチップ５は認識
結果に基づいてボンディングヘッド１６によるチップの
ピックアップ位置に位置合わせされる。
【００１４】チップ供給部１の側方には、基板位置決め
部１３が配設されている。搬送路１４上を搬送された基
板１５はここで位置決めされる。ボンディングヘッド１
６は、位置認識により位置補正されダイエジェクタ６に
よって突上げられたチップ５をピックアップして基板位
置決め部１３まで移送し、位置決めされた基板１５上に
ボンディングする。すなわちダイボンダは、認識結果に
基づいて部品を位置合わせする自動組立装置である。
部１３が配設されている。搬送路１４上を搬送された基
板１５はここで位置決めされる。ボンディングヘッド１
６は、位置認識により位置補正されダイエジェクタ６に
よって突上げられたチップ５をピックアップして基板位
置決め部１３まで移送し、位置決めされた基板１５上に
ボンディングする。すなわちダイボンダは、認識結果に
基づいて部品を位置合わせする自動組立装置である。
【００１５】次に制御系の構成について説明する。機構
制御部１７は、ＸＹテーブル２、ダイエジェクタ６，ズ
ームモータ１０およびボンディングヘッド１６の動作を
制御する。ＣＰＵ１８は全体制御部であり、ダイボンダ
のボンディング動作全体を制御するほか、画像認識を行
うための初期設定処理や、認識対象のチップのデータを
自動的に取り込むティーチング処理のための演算を行
う。記憶装置１９はボンディング動作等、各種処理動作
に必要なプログラムや、画像認識の初期設定時の各種デ
ータ、チップ認識動作時にティーチングによって取り込
まれたデータなどを記憶する。表示モニタ２０は、ティ
ーチング時やデータ入力時の操作画面や、撮像部７によ
って撮像された画像を表示する。キー入力部２１はキー
ボードや表示画面上のポインティングデバイス（タッチ
パネル）であり、操作時やティーチング時の入力を行
う。
制御部１７は、ＸＹテーブル２、ダイエジェクタ６，ズ
ームモータ１０およびボンディングヘッド１６の動作を
制御する。ＣＰＵ１８は全体制御部であり、ダイボンダ
のボンディング動作全体を制御するほか、画像認識を行
うための初期設定処理や、認識対象のチップのデータを
自動的に取り込むティーチング処理のための演算を行
う。記憶装置１９はボンディング動作等、各種処理動作
に必要なプログラムや、画像認識の初期設定時の各種デ
ータ、チップ認識動作時にティーチングによって取り込
まれたデータなどを記憶する。表示モニタ２０は、ティ
ーチング時やデータ入力時の操作画面や、撮像部７によ
って撮像された画像を表示する。キー入力部２１はキー
ボードや表示画面上のポインティングデバイス（タッチ
パネル）であり、操作時やティーチング時の入力を行
う。
【００１６】図１において、撮像部７と画像認識部１１
に、ＣＰＵ１８、記憶装置１９、表示モニター２０、キ
ー入力部および機構制御部１７の各機能の中の画像認識
に関する機能を併せたものが画像認識装置を構成する。
この画像認識装置の処理機能について図２を参照して説
明する。
に、ＣＰＵ１８、記憶装置１９、表示モニター２０、キ
ー入力部および機構制御部１７の各機能の中の画像認識
に関する機能を併せたものが画像認識装置を構成する。
この画像認識装置の処理機能について図２を参照して説
明する。
【００１７】まず図１の装置構成と、図２の機能ブロッ
ク図との対応関係について説明する。図２に示すズーム
モータ駆動部３０およびＸＹテーブル制御部３１は、図
１の機構制御部１７に対応している。図２に示す倍率補
正処理部３３、倍率選択処理部３４、チップサイズ算出
部３５、チップ配列ピッチ算出部３６、目合せ入力処理
部３７および表示処理部３８は、図１におけるＣＰＵ１
８にて処理される機能範囲に含まれるものである。
ク図との対応関係について説明する。図２に示すズーム
モータ駆動部３０およびＸＹテーブル制御部３１は、図
１の機構制御部１７に対応している。図２に示す倍率補
正処理部３３、倍率選択処理部３４、チップサイズ算出
部３５、チップ配列ピッチ算出部３６、目合せ入力処理
部３７および表示処理部３８は、図１におけるＣＰＵ１
８にて処理される機能範囲に含まれるものである。
【００１８】また、基準マーク寸法記憶部４０、基準倍
率データ記憶部４１、補正倍率データ記憶部４２、認識
オフセット記憶部４３、現在認識オフセット記憶部４
４、現在画素レート記憶部４５、チップサイズ記憶部４
６、チップ配列ピッチ記憶部４７、目合せ点座標記憶部
４８、画像枠サイズ記憶部４９は、いずれも図１の記憶
装置１９の記憶内容を構成するものである。
率データ記憶部４１、補正倍率データ記憶部４２、認識
オフセット記憶部４３、現在認識オフセット記憶部４
４、現在画素レート記憶部４５、チップサイズ記憶部４
６、チップ配列ピッチ記憶部４７、目合せ点座標記憶部
４８、画像枠サイズ記憶部４９は、いずれも図１の記憶
装置１９の記憶内容を構成するものである。
【００１９】以下、上記処理機能について説明する。ズ
ームモータ駆動部３０はズーム光学系９のズーム倍率Ｚ
を変更するためのズームモータ１０を駆動する。ＸＹテ
ーブル制御部３１は、ウエハリング３を水平移動させる
ＸＹテーブル２の駆動を制御する。３２はズーム光学系
９の原点からのズームモータ１０の絶対回転量を示すパ
ルス数をカウントする現在位置カウンタである。倍率補
正処理部３３は、ズーム倍率を変更することによって生
じる画素レートや認識オフセットの誤差を補正するため
のデータを取得する処理を行う。具体的には、寸法が既
知の基準マークを撮像して画像上で実測することによ
り、各ズーム倍率ごとに実測画素レートや認識オフセッ
ト値のデータを求め、データテーブルの形で記憶させる
処理を行う。
ームモータ駆動部３０はズーム光学系９のズーム倍率Ｚ
を変更するためのズームモータ１０を駆動する。ＸＹテ
ーブル制御部３１は、ウエハリング３を水平移動させる
ＸＹテーブル２の駆動を制御する。３２はズーム光学系
９の原点からのズームモータ１０の絶対回転量を示すパ
ルス数をカウントする現在位置カウンタである。倍率補
正処理部３３は、ズーム倍率を変更することによって生
じる画素レートや認識オフセットの誤差を補正するため
のデータを取得する処理を行う。具体的には、寸法が既
知の基準マークを撮像して画像上で実測することによ
り、各ズーム倍率ごとに実測画素レートや認識オフセッ
ト値のデータを求め、データテーブルの形で記憶させる
処理を行う。
【００２０】倍率選択処理部３４は、画像認識を行うの
に適したズーム倍率を認識対象物のサイズに応じて自動
的に決定する処理、およびこのズーム倍率に基づいて以
下に説明する記憶手段に記憶されている認識オフセット
データを選択する処理を行う。具体的には、表示画面に
カメラ８で撮像された画像を映し出す画像枠（図６，図
１０の符号６０）内で、認識対象物のチップ５の表示サ
イズが所定のサイズ（例えば画像枠の１／２の大きさ）
になるようなズーム倍率を自動的に決定し、このズーム
倍率に対応した画素レートおよび認識オフセット値を記
憶手段である補正倍率データ記憶部４２、認識オフセッ
ト記憶部４３から選択して読み出し、現在値として記憶
させる。すなわち倍率選択処理部３４は認識対象物のサ
イズより画素レートとズーム倍率を決定する倍率決定手
段であるとともに、ズーム倍率に基づいて認識オフセッ
トデータを選択する選択手段となっている。
に適したズーム倍率を認識対象物のサイズに応じて自動
的に決定する処理、およびこのズーム倍率に基づいて以
下に説明する記憶手段に記憶されている認識オフセット
データを選択する処理を行う。具体的には、表示画面に
カメラ８で撮像された画像を映し出す画像枠（図６，図
１０の符号６０）内で、認識対象物のチップ５の表示サ
イズが所定のサイズ（例えば画像枠の１／２の大きさ）
になるようなズーム倍率を自動的に決定し、このズーム
倍率に対応した画素レートおよび認識オフセット値を記
憶手段である補正倍率データ記憶部４２、認識オフセッ
ト記憶部４３から選択して読み出し、現在値として記憶
させる。すなわち倍率選択処理部３４は認識対象物のサ
イズより画素レートとズーム倍率を決定する倍率決定手
段であるとともに、ズーム倍率に基づいて認識オフセッ
トデータを選択する選択手段となっている。
【００２１】目合せ入力処理部３７は、表示モニタの画
面上に映出されたチップのチップコーナー点をキー入力
部２１を用いて画面上で指定することにより、チップコ
ーナー点の座標を入力する処理を行う。チップサイズ算
出部３５は、目合わせ入力処理により求められたチップ
コーナー点の座標から、チップのサイズ、すなわちＸ方
向およびＹ方向の寸法を算出する。チップ配列ピッチ算
出部３６は、相隣する２つのチップのチップコーナー点
の座標から、チップ配列ピッチを算出する。表示処理部
３８は、撮像されたチップの画面や、データ入力、目合
わせ入力などの操作・入力時の表示の処理を行う。
面上に映出されたチップのチップコーナー点をキー入力
部２１を用いて画面上で指定することにより、チップコ
ーナー点の座標を入力する処理を行う。チップサイズ算
出部３５は、目合わせ入力処理により求められたチップ
コーナー点の座標から、チップのサイズ、すなわちＸ方
向およびＹ方向の寸法を算出する。チップ配列ピッチ算
出部３６は、相隣する２つのチップのチップコーナー点
の座標から、チップ配列ピッチを算出する。表示処理部
３８は、撮像されたチップの画面や、データ入力、目合
わせ入力などの操作・入力時の表示の処理を行う。
【００２２】次に、記憶部１９に記憶されるデータの内
容について説明する。以下に説明するこれらのデータ
は、上述の各処理において随時読み出されて使用される
ものである。基準マーク寸法記憶部４０は、倍率補正処
理に用いられる基準マークの既知寸法、ここではダイエ
ジェクタ６に装着されて撮像される専用治具に設けられ
た穴径寸法を記憶する。基準マーク寸法記憶部４０に記
憶されるデータは倍率補正処理に使用される。基準倍率
データ記憶部４１は、所定きざみで設定された倍率毎に
設計データ上での実寸法と画素数の換算係数である基準
画素レートＰｏ、および同様に設計データ上でのズーム
倍率ｎを与えるズーム座標Ｚｏを記憶する。このデータ
も同様に倍率補正処理に使用される。
容について説明する。以下に説明するこれらのデータ
は、上述の各処理において随時読み出されて使用される
ものである。基準マーク寸法記憶部４０は、倍率補正処
理に用いられる基準マークの既知寸法、ここではダイエ
ジェクタ６に装着されて撮像される専用治具に設けられ
た穴径寸法を記憶する。基準マーク寸法記憶部４０に記
憶されるデータは倍率補正処理に使用される。基準倍率
データ記憶部４１は、所定きざみで設定された倍率毎に
設計データ上での実寸法と画素数の換算係数である基準
画素レートＰｏ、および同様に設計データ上でのズーム
倍率ｎを与えるズーム座標Ｚｏを記憶する。このデータ
も同様に倍率補正処理に使用される。
【００２３】補正倍率データ記憶部４２は、倍率補正処
理によって実測結果に基づいて採用された実測画素レー
トＰｘ、Ｐｙおよびズーム座標Ｚを、各ズーム倍率ｎに
関連させて記憶する。認識オフセット記憶部４３は認識
オフセットデータを記憶するための記憶手段であり、実
測によって求められた画像認識装置の光学座標系とダイ
ボンダの機械座標系との相対的な位置関係を示す認識オ
フセット値を、各ズーム倍率ｎに関連させて記憶する。
現在認識オフセット記憶部４４は、倍率選択処理によっ
てズーム倍率ｎが選択された結果取り込まれた認識オフ
セット値の現在値を記憶する。現在画素レート記憶部４
５は、同様にズーム倍率が選択されて取り込まれた画素
レートの現在値を記憶する。
理によって実測結果に基づいて採用された実測画素レー
トＰｘ、Ｐｙおよびズーム座標Ｚを、各ズーム倍率ｎに
関連させて記憶する。認識オフセット記憶部４３は認識
オフセットデータを記憶するための記憶手段であり、実
測によって求められた画像認識装置の光学座標系とダイ
ボンダの機械座標系との相対的な位置関係を示す認識オ
フセット値を、各ズーム倍率ｎに関連させて記憶する。
現在認識オフセット記憶部４４は、倍率選択処理によっ
てズーム倍率ｎが選択された結果取り込まれた認識オフ
セット値の現在値を記憶する。現在画素レート記憶部４
５は、同様にズーム倍率が選択されて取り込まれた画素
レートの現在値を記憶する。
【００２４】チップサイズ記憶部４６は、目合わせ入力
により求められた目合わせ点座標から、チップサイズ算
出部３５によって算出されたチップ５のサイズを記憶す
る。従って、チップサイズ記憶部４６は、認識対象物の
サイズを記憶する対象物サイズ記憶手段となっている。
チップ配列ピッチ記憶部４７は、同様に目合わせ点座標
からチップ配列ピッチ算出部３６によって算出された相
隣するチップ５間の配列ピッチを記憶する。目合せ点座
標記憶部４８は、目合わせ入力により画面上で指定され
たチップ５のチップコーナ点の座標を記憶する。
により求められた目合わせ点座標から、チップサイズ算
出部３５によって算出されたチップ５のサイズを記憶す
る。従って、チップサイズ記憶部４６は、認識対象物の
サイズを記憶する対象物サイズ記憶手段となっている。
チップ配列ピッチ記憶部４７は、同様に目合わせ点座標
からチップ配列ピッチ算出部３６によって算出された相
隣するチップ５間の配列ピッチを記憶する。目合せ点座
標記憶部４８は、目合わせ入力により画面上で指定され
たチップ５のチップコーナ点の座標を記憶する。
【００２５】画像枠サイズ記憶部４９は、画像枠サイズ
記憶手段であり、カメラ８で撮像した画像を表示する画
像枠（図６，図１０の符号６０）の大きさを画素数のデ
ータで記憶する。なお、表示モニタ２０の表示画面に画
像枠を特別に設けずに表示枠全体にカメラ８で撮像した
画像を映し出す場合は、表示モニタ２０の表示画面のサ
イズを画像枠サイズ記憶部４９に記憶する。
記憶手段であり、カメラ８で撮像した画像を表示する画
像枠（図６，図１０の符号６０）の大きさを画素数のデ
ータで記憶する。なお、表示モニタ２０の表示画面に画
像枠を特別に設けずに表示枠全体にカメラ８で撮像した
画像を映し出す場合は、表示モニタ２０の表示画面のサ
イズを画像枠サイズ記憶部４９に記憶する。
【００２６】次に、図３〜図５のフローを参照して初期
設定処理について説明する。この初期設定処理は、実測
寸法が既知の基準マークを撮像し、ズーム倍率ｎと、画
素レートＰｘ、Ｐｙ、認識オフセットＣｘ、Ｃｙおよび
ズーム座標Ｚとの対応関係を特定するものである。基準
マークとしては既知寸法の基準穴が設けられた専用治具
が用いられる。この専用治具はダイエジェクタ６にセッ
トされ、この状態で専用治具を撮像して得られた基準マ
ークとしての基準穴の中心が、ボンディングヘッドによ
りチップ５をピックアップするピックアップ位置であ
り、またピックアップ位置に合致するように調整された
ダイエジェクタ６の中心位置、すなわち機械座標系の原
点である。なお、基準マークは機械座標系上でその位置
が既知であってカメラ８が撮像可能な場所にあればよ
く、必ずしも機械座標系の原点を示す場所になくてもよ
い。
設定処理について説明する。この初期設定処理は、実測
寸法が既知の基準マークを撮像し、ズーム倍率ｎと、画
素レートＰｘ、Ｐｙ、認識オフセットＣｘ、Ｃｙおよび
ズーム座標Ｚとの対応関係を特定するものである。基準
マークとしては既知寸法の基準穴が設けられた専用治具
が用いられる。この専用治具はダイエジェクタ６にセッ
トされ、この状態で専用治具を撮像して得られた基準マ
ークとしての基準穴の中心が、ボンディングヘッドによ
りチップ５をピックアップするピックアップ位置であ
り、またピックアップ位置に合致するように調整された
ダイエジェクタ６の中心位置、すなわち機械座標系の原
点である。なお、基準マークは機械座標系上でその位置
が既知であってカメラ８が撮像可能な場所にあればよ
く、必ずしも機械座標系の原点を示す場所になくてもよ
い。
【００２７】ここで、画素レートは画面上の画素数を実
寸法に換算するための寸法換算係数であり、Ｘ方向およ
びＹ方向のそれぞれについて独立の画素レートＰｘ、Ｐ
ｙが設定される。認識オフセットＣｘ、Ｃｙは、図６に
示す機械座標系の原点（基準マークＭ１の中心）の光学
座標系での座標値（Ｃｘ，Ｃｙ）であり、光学座標系と
機械座標系との相対的な位置関係を特定するものであ
る。
寸法に換算するための寸法換算係数であり、Ｘ方向およ
びＹ方向のそれぞれについて独立の画素レートＰｘ、Ｐ
ｙが設定される。認識オフセットＣｘ、Ｃｙは、図６に
示す機械座標系の原点（基準マークＭ１の中心）の光学
座標系での座標値（Ｃｘ，Ｃｙ）であり、光学座標系と
機械座標系との相対的な位置関係を特定するものであ
る。
【００２８】本来は、これら画素レートＰｘ、Ｐｙおよ
び認識オフセットＣｘ、Ｃｙの値は、光学系が固定され
ていれば一定値であり、装置立上時に完全に一意的に特
定されるものである。しかしながらズーム光学系を有す
る画像認識装置においては、ズーム倍率を変更するとこ
れらの値が変動する。このため、高精度の認識を必要と
する場合においては、各ズーム倍率ごとにこれらの正し
い値を求めておく必要がある。
び認識オフセットＣｘ、Ｃｙの値は、光学系が固定され
ていれば一定値であり、装置立上時に完全に一意的に特
定されるものである。しかしながらズーム光学系を有す
る画像認識装置においては、ズーム倍率を変更するとこ
れらの値が変動する。このため、高精度の認識を必要と
する場合においては、各ズーム倍率ごとにこれらの正し
い値を求めておく必要がある。
【００２９】ここでズーム座標Ｚについて説明する。ズ
ーム座標Ｚは、ズームモータ１０の現在回転位置として
の絶対回転量を示すカウンタ値で表わされ、このズーム
座標Ｚと各ズーム倍率ｎとの関係を記憶させておけば、
前記カウンタ値に合わせてズームモータ１０を駆動する
ことにより、任意のズーム倍率ｎを正確に設定すること
ができる。
ーム座標Ｚは、ズームモータ１０の現在回転位置として
の絶対回転量を示すカウンタ値で表わされ、このズーム
座標Ｚと各ズーム倍率ｎとの関係を記憶させておけば、
前記カウンタ値に合わせてズームモータ１０を駆動する
ことにより、任意のズーム倍率ｎを正確に設定すること
ができる。
【００３０】図７は上述の各データをデータテーブルと
してまとめたものである。図７に示すように、各ズーム
倍率（１〜０．２の範囲に０．０５ピッチで設定され
る）ごとに、画素レートＰｘ，Ｐｙ、認識オフセット値
Ｃｘ，Ｃｙ、およびズーム座標Ｚが示されている。この
ようなデータテーブルを予め準備することにより、認識
対象物であるチップのサイズに応じてズーム倍率を変化
させた場合においても、常に適正な画素レート、認識オ
フセット値を用いた変換処理を行うことができる。
してまとめたものである。図７に示すように、各ズーム
倍率（１〜０．２の範囲に０．０５ピッチで設定され
る）ごとに、画素レートＰｘ，Ｐｙ、認識オフセット値
Ｃｘ，Ｃｙ、およびズーム座標Ｚが示されている。この
ようなデータテーブルを予め準備することにより、認識
対象物であるチップのサイズに応じてズーム倍率を変化
させた場合においても、常に適正な画素レート、認識オ
フセット値を用いた変換処理を行うことができる。
【００３１】次に、これらのデータを取得するための初
期設定処理の各ステップについて、図３のフローに沿っ
て説明する。図３において、初期設定画面（図６）が表
示される（ＳＴ１）。まず最初に、ズーム倍率ｎを１．
００にセットする（ＳＴ２）。次いで基準マークＭ１の
実測寸法Ｒの入力指示がなされる（ＳＴ３）。オペレー
タは初期設定画面に表示されたテンキー５２を操作して
基準マーク寸法Ｒを所定の欄に入力する。入力された基
準マーク寸法Ｒは、基準マーク寸法記憶部４０に記憶さ
れる。図６では基準マークＭ１として用いられる専用治
具の穴径寸法としてＲ＝４．００ｍｍが入力された例を
示している。基準マーク寸法Ｒの入力を確認すると（Ｓ
Ｔ４）、倍率補正処理部３３は倍率ｎのときの基準画素
レートＰｏと基準ズーム座標Ｚｏを、基準倍率データ記
憶部４１より読み取る（ＳＴ５）。
期設定処理の各ステップについて、図３のフローに沿っ
て説明する。図３において、初期設定画面（図６）が表
示される（ＳＴ１）。まず最初に、ズーム倍率ｎを１．
００にセットする（ＳＴ２）。次いで基準マークＭ１の
実測寸法Ｒの入力指示がなされる（ＳＴ３）。オペレー
タは初期設定画面に表示されたテンキー５２を操作して
基準マーク寸法Ｒを所定の欄に入力する。入力された基
準マーク寸法Ｒは、基準マーク寸法記憶部４０に記憶さ
れる。図６では基準マークＭ１として用いられる専用治
具の穴径寸法としてＲ＝４．００ｍｍが入力された例を
示している。基準マーク寸法Ｒの入力を確認すると（Ｓ
Ｔ４）、倍率補正処理部３３は倍率ｎのときの基準画素
レートＰｏと基準ズーム座標Ｚｏを、基準倍率データ記
憶部４１より読み取る（ＳＴ５）。
【００３２】ここで、基準画素レートＰｏとは、設計デ
ータ上での実寸法と画素数の変換係数であり、単位画素
あたりの実寸法（μｍ／画素）で表される。基準ズーム
座標Ｚｏとは、同様に設計データ上での倍率ｎを与える
ズーム座標であり、ズーム光学系９の原点からのズーム
モータ１０の絶対回転数を示すパルス数で表される。画
像認識装置のズーム光学系を実際にダイボンダの機械座
標系と組み合わせ、ズーム倍率を所定の倍率ｎに設定す
るためにズームモータ１０を基準ズーム座標Ｚｏに合致
するように駆動しても、撮像によって光学座標系で得ら
れる画素数と実寸法との比である画素レートは、装置製
作過程での種々の誤差要因により、必ずしも基準画素レ
ートＰｏとは一致しない。
ータ上での実寸法と画素数の変換係数であり、単位画素
あたりの実寸法（μｍ／画素）で表される。基準ズーム
座標Ｚｏとは、同様に設計データ上での倍率ｎを与える
ズーム座標であり、ズーム光学系９の原点からのズーム
モータ１０の絶対回転数を示すパルス数で表される。画
像認識装置のズーム光学系を実際にダイボンダの機械座
標系と組み合わせ、ズーム倍率を所定の倍率ｎに設定す
るためにズームモータ１０を基準ズーム座標Ｚｏに合致
するように駆動しても、撮像によって光学座標系で得ら
れる画素数と実寸法との比である画素レートは、装置製
作過程での種々の誤差要因により、必ずしも基準画素レ
ートＰｏとは一致しない。
【００３３】そこで以下に説明するステップに従って、
ズーム倍率ｎに正しく対応する実際の画素レートや、そ
のときのズーム座標Ｚの値を求めるための補正処理を行
う。この補正処理は、倍率補正処理部３３によって行わ
れ、光学座標系で実測して得られる画素数と実寸法との
比、すなわち実測画素レートが基準画素レートの妥当な
近似値になるようなズーム座標Ｚを特定し、そのときの
正確な画素レートと認識オフセット値を求めるものであ
る。このため、ズームモータ１０を所定量だけ駆動する
ことによってズーム倍率を微調整しながら、実測画素レ
ートを求めてその値を基準画素レートと比較する処理を
行う。
ズーム倍率ｎに正しく対応する実際の画素レートや、そ
のときのズーム座標Ｚの値を求めるための補正処理を行
う。この補正処理は、倍率補正処理部３３によって行わ
れ、光学座標系で実測して得られる画素数と実寸法との
比、すなわち実測画素レートが基準画素レートの妥当な
近似値になるようなズーム座標Ｚを特定し、そのときの
正確な画素レートと認識オフセット値を求めるものであ
る。このため、ズームモータ１０を所定量だけ駆動する
ことによってズーム倍率を微調整しながら、実測画素レ
ートを求めてその値を基準画素レートと比較する処理を
行う。
【００３４】まずズーム倍率を微調整するための試行操
作値である補正ズーム移動量ｄｚを１６パルスに設定し
（ＳＴ６）、次いでズームモータ１０を駆動してカウン
タ３２のカウンタ値を基準ズーム座標Ｚｏに合わせる
（ＳＴ７）。そして基準マークＭ１を撮像して画像認識
し、図６に示すサイズｒｘ，ｒｙ（基準穴のＸ方向、Ｙ
方向の径寸法）および基準マークＭ１の中心位置Ｃｘ，
Ｃｙを測定する（ＳＴ８）。画像認識部１１は、ｒｘ，
ｒｙに関するデータを画素数として、またＣｘ，Ｃｙを
画像認識装置の座標系で示される値として倍率補正処理
部３３へ出力する。この測定結果と予め入力された基準
マーク寸法Ｒより、倍率補正処理部３３は実測画素レー
トＰｘ，ＰｙをＰｘ＝Ｒ／ｒｘ，Ｐｙ＝Ｒ／ｒｙの計算
式で算出する（ＳＴ９）。
作値である補正ズーム移動量ｄｚを１６パルスに設定し
（ＳＴ６）、次いでズームモータ１０を駆動してカウン
タ３２のカウンタ値を基準ズーム座標Ｚｏに合わせる
（ＳＴ７）。そして基準マークＭ１を撮像して画像認識
し、図６に示すサイズｒｘ，ｒｙ（基準穴のＸ方向、Ｙ
方向の径寸法）および基準マークＭ１の中心位置Ｃｘ，
Ｃｙを測定する（ＳＴ８）。画像認識部１１は、ｒｘ，
ｒｙに関するデータを画素数として、またＣｘ，Ｃｙを
画像認識装置の座標系で示される値として倍率補正処理
部３３へ出力する。この測定結果と予め入力された基準
マーク寸法Ｒより、倍率補正処理部３３は実測画素レー
トＰｘ，ＰｙをＰｘ＝Ｒ／ｒｘ，Ｐｙ＝Ｒ／ｒｙの計算
式で算出する（ＳＴ９）。
【００３５】そして、求められた実測画素レートＰｘ，
Ｐｙが、基準画素レートＰｏにほぼ合致しているか否
か、すなわち実測画素レートＰｘ，Ｐｙは、基準画素レ
ートＰｏの値と比較して許容範囲内にあるか否かが判断
される（ＳＴ１０）。ここで許容範囲内にあるならば、
実測画素レートＰｘ，Ｐｙは基準画素レートＰｏとほぼ
合致しており、実際の倍率も設定した倍率にほぼ一致す
ると判断される。
Ｐｙが、基準画素レートＰｏにほぼ合致しているか否
か、すなわち実測画素レートＰｘ，Ｐｙは、基準画素レ
ートＰｏの値と比較して許容範囲内にあるか否かが判断
される（ＳＴ１０）。ここで許容範囲内にあるならば、
実測画素レートＰｘ，Ｐｙは基準画素レートＰｏとほぼ
合致しており、実際の倍率も設定した倍率にほぼ一致す
ると判断される。
【００３６】そして図４に示すフローに進み、現在求め
られている実測画素レートＰｘ，Ｐｙをズーム倍率ｎに
対応する実測画素レートＰｘ，Ｐｙとして補正倍率デー
タ記憶部４２に記憶する（ＳＴ１１）。次いで、現在の
基準マークＭ１の位置Ｃｘ，Ｃｙをズーム倍率ｎに対応
する認識オフセットＣｘ，Ｃｙとして認識オフセット記
憶部４３に記憶する（ＳＴ１２）。更に現在のズームモ
ータ１０の現在位置カウンタ３２の値をズーム倍率ｎに
対応するズーム座標Ｚとして、補正倍率データ記憶部４
２に記憶する（ＳＴ１３）。
られている実測画素レートＰｘ，Ｐｙをズーム倍率ｎに
対応する実測画素レートＰｘ，Ｐｙとして補正倍率デー
タ記憶部４２に記憶する（ＳＴ１１）。次いで、現在の
基準マークＭ１の位置Ｃｘ，Ｃｙをズーム倍率ｎに対応
する認識オフセットＣｘ，Ｃｙとして認識オフセット記
憶部４３に記憶する（ＳＴ１２）。更に現在のズームモ
ータ１０の現在位置カウンタ３２の値をズーム倍率ｎに
対応するズーム座標Ｚとして、補正倍率データ記憶部４
２に記憶する（ＳＴ１３）。
【００３７】なお、ズーム倍率ｎを微調整するためのズ
ームモータ１０によるズーム座標の移動を行う必要がな
かった場合には、ＳＴ１３において基準ズーム座標がそ
のまま補正倍率データ記憶部４２に記憶される。これに
対して、以下に説明する場合においては、ズーム倍率の
微調整のため補正ズーム移動量ｄｚだけズーム座標Ｚが
移動するため、補正されたズーム座標Ｚを記憶させる処
理がＳＴ１３にて行われる。
ームモータ１０によるズーム座標の移動を行う必要がな
かった場合には、ＳＴ１３において基準ズーム座標がそ
のまま補正倍率データ記憶部４２に記憶される。これに
対して、以下に説明する場合においては、ズーム倍率の
微調整のため補正ズーム移動量ｄｚだけズーム座標Ｚが
移動するため、補正されたズーム座標Ｚを記憶させる処
理がＳＴ１３にて行われる。
【００３８】次に、ズーム倍率ｎを０．０５だけ小さく
し（ＳＴ１４）、上述のステップと同様の処理を行っ
て、当該ズーム倍率ｎに対応する実測画素レートＰｘ，
Ｐｙ、認識オフセットＣｘ，Ｃｙ、ズーム座標Ｚを求
め、それぞれの該当する記憶部に記憶させる。そしてこ
の処理をズーム倍率ｎを順次０．０５ピッチだけ小さく
しながら、ズーム倍率ｎが０．２に到達するまで繰り返
す。すなわち０．０５ピッチで小さくなったズーム倍率
ｎが０．２以上であるか否かを判断し（ＳＴ１５）、
０．２以上であればＳＴ５に戻り、ＳＴ５〜ＳＴ１３の
ステップを繰り返す。
し（ＳＴ１４）、上述のステップと同様の処理を行っ
て、当該ズーム倍率ｎに対応する実測画素レートＰｘ，
Ｐｙ、認識オフセットＣｘ，Ｃｙ、ズーム座標Ｚを求
め、それぞれの該当する記憶部に記憶させる。そしてこ
の処理をズーム倍率ｎを順次０．０５ピッチだけ小さく
しながら、ズーム倍率ｎが０．２に到達するまで繰り返
す。すなわち０．０５ピッチで小さくなったズーム倍率
ｎが０．２以上であるか否かを判断し（ＳＴ１５）、
０．２以上であればＳＴ５に戻り、ＳＴ５〜ＳＴ１３の
ステップを繰り返す。
【００３９】ここで、ＳＴ１０にて実測画素レートＰ
ｘ、Ｐｙが基準画素レートＰｏと比較して、許容範囲外
である場合の処理を説明する。まず両方とも許容範囲よ
りも小さかった場合には、図５に示すフローに進み、前
回の実測画素レート、すなわちズーム倍率ｎが今回より
も０．０５大きい状態で実測により求められた実測画素
レートＰｘ，Ｐｙは前記許容範囲よりも大きかったか否
かを判断する（ＳＴ１６）。そしてＮＯの場合、すなわ
ち前回も同様に許容範囲よりも小さかった場合には、ズ
ーム倍率ｎを下げる方向へズームモータ１０を補正ズー
ム移動量ｄｚだけ駆動する（ＳＴ１９）。その後、前述
のＳＴ８に戻り再度基準マークＭ１の撮像を行い、実測
画素レートＰｘ，Ｐｙを求める処理を行う。
ｘ、Ｐｙが基準画素レートＰｏと比較して、許容範囲外
である場合の処理を説明する。まず両方とも許容範囲よ
りも小さかった場合には、図５に示すフローに進み、前
回の実測画素レート、すなわちズーム倍率ｎが今回より
も０．０５大きい状態で実測により求められた実測画素
レートＰｘ，Ｐｙは前記許容範囲よりも大きかったか否
かを判断する（ＳＴ１６）。そしてＮＯの場合、すなわ
ち前回も同様に許容範囲よりも小さかった場合には、ズ
ーム倍率ｎを下げる方向へズームモータ１０を補正ズー
ム移動量ｄｚだけ駆動する（ＳＴ１９）。その後、前述
のＳＴ８に戻り再度基準マークＭ１の撮像を行い、実測
画素レートＰｘ，Ｐｙを求める処理を行う。
【００４０】ここで、ＳＴ１６にて、前回の実測では許
容範囲よりも大きかったと判断されたならば、補正ズー
ム移動量ｄｚを現設定値の１／２に再設定した上でズー
ム倍率を下げる方向に移動させて基準マークＭ１を再撮
像し、実測画素レートＰｘ、Ｐｙを許容範囲と比較する
処理を行う。すなわち、前回の実測では許容範囲よりも
大きく、今回はこれと反対に許容範囲よりも小さいとい
う結果から、実測画素レートＰｘ、Ｐｙの値を基準画素
レートＰｏに近づけるための補正ズーム移動量ｄｚが過
大であったと判断され、補正ズーム移動量ｄｚを再設定
したうえで、再度実測を行う。
容範囲よりも大きかったと判断されたならば、補正ズー
ム移動量ｄｚを現設定値の１／２に再設定した上でズー
ム倍率を下げる方向に移動させて基準マークＭ１を再撮
像し、実測画素レートＰｘ、Ｐｙを許容範囲と比較する
処理を行う。すなわち、前回の実測では許容範囲よりも
大きく、今回はこれと反対に許容範囲よりも小さいとい
う結果から、実測画素レートＰｘ、Ｐｙの値を基準画素
レートＰｏに近づけるための補正ズーム移動量ｄｚが過
大であったと判断され、補正ズーム移動量ｄｚを再設定
したうえで、再度実測を行う。
【００４１】そしてこの処理を、補正ズーム移動量ｄｚ
が１になるまで繰り返す。すなわち、補正ズーム移動量
ｄｚが１になったか否かを判断し（ＳＴ１７）、まだ１
より大きければ、ｄｚ／２を新たなｄｚに置きかえる処
理を行い（ＳＴ１８）、ＳＴ１９に進む。そしてＳＴ８
以降の処理が繰り返される。もちろん、ＳＴ１０にて実
測画素レートＰｘ、Ｐｙが許容範囲内に入ったと判断さ
れたならば、この処理はその時点で終了する。
が１になるまで繰り返す。すなわち、補正ズーム移動量
ｄｚが１になったか否かを判断し（ＳＴ１７）、まだ１
より大きければ、ｄｚ／２を新たなｄｚに置きかえる処
理を行い（ＳＴ１８）、ＳＴ１９に進む。そしてＳＴ８
以降の処理が繰り返される。もちろん、ＳＴ１０にて実
測画素レートＰｘ、Ｐｙが許容範囲内に入ったと判断さ
れたならば、この処理はその時点で終了する。
【００４２】ＳＴ２０にて、実測画素レートＰｘ、Ｐｙ
の両方とも許容範囲よりも大きいと判断された場合にも
ＳＴ１６〜ＳＴ１９とほぼ同様の処理がなされるが、こ
の場合には補正ズーム移動量ｄｚを順次小さくしなが
ら、補正ズーム倍率ｎを上げる方向へズームモータ１０
を駆動して基準マークＭ１を再撮像し、実測画素レート
Ｐｘ、Ｐｙを許容範囲と比較する処理が繰り返される
（ＳＴ２０〜ＳＴ２３）。そして図３のＳＴ８に戻り、
以下前述のステップと同様のステップをくり返す。
の両方とも許容範囲よりも大きいと判断された場合にも
ＳＴ１６〜ＳＴ１９とほぼ同様の処理がなされるが、こ
の場合には補正ズーム移動量ｄｚを順次小さくしなが
ら、補正ズーム倍率ｎを上げる方向へズームモータ１０
を駆動して基準マークＭ１を再撮像し、実測画素レート
Ｐｘ、Ｐｙを許容範囲と比較する処理が繰り返される
（ＳＴ２０〜ＳＴ２３）。そして図３のＳＴ８に戻り、
以下前述のステップと同様のステップをくり返す。
【００４３】以上説明したように、この初期設定処理で
は、設計上のズーム倍率に基づく基準画素レートの妥当
な近似値、すなわち基準画素レートに対して許容範囲内
にある画素レートの値を求めて実測画素レートＰｘ、Ｐ
ｙとし、その状態での認識オフセットおよびズーム座標
の各データをズーム倍率ｎに対応する認識オフセットお
よびズーム座標として採用する。そしてこれらのデータ
を、図７のデータテーブル上で各ズーム倍率ｎに関連さ
せて記憶させる。
は、設計上のズーム倍率に基づく基準画素レートの妥当
な近似値、すなわち基準画素レートに対して許容範囲内
にある画素レートの値を求めて実測画素レートＰｘ、Ｐ
ｙとし、その状態での認識オフセットおよびズーム座標
の各データをズーム倍率ｎに対応する認識オフセットお
よびズーム座標として採用する。そしてこれらのデータ
を、図７のデータテーブル上で各ズーム倍率ｎに関連さ
せて記憶させる。
【００４４】このデータテーブルを完成させることによ
り、ズーム光学系を備えた画像認識装置の光学座標系と
ダイボンダの機械座標系との対応関係が、ズーム倍率ｎ
をパラメータとして一意的に特定されたことになる。す
なわち、指定されたズーム倍率ｎに対応する実測画素レ
ート、認識オフセット、ズーム座標を即座に読み出し
て、光学座標系上で得られた位置情報を機械座標系上で
の正しい位置情報に変換することができる。
り、ズーム光学系を備えた画像認識装置の光学座標系と
ダイボンダの機械座標系との対応関係が、ズーム倍率ｎ
をパラメータとして一意的に特定されたことになる。す
なわち、指定されたズーム倍率ｎに対応する実測画素レ
ート、認識オフセット、ズーム座標を即座に読み出し
て、光学座標系上で得られた位置情報を機械座標系上で
の正しい位置情報に変換することができる。
【００４５】次に、ボンディング対象のチップの品種が
変わる都度行われるティーチング処理について、図８の
フローに沿って説明する。このティーチング処理は、大
きさの異る認識対象のチップを最も適切なズーム倍率で
撮像し、この結果得られた画像をボンディング時の位置
認識用の基準画像データとして取り込むものである。図
８のフローにおいて、まず図１０に示すようなティーチ
ング画面がモニタ上に表示される（ＳＴ３０）。次に、
ズーム倍率を最大にする操作を行う（ＳＴ３１）。これ
はチップの形状・寸法データを画面上で入力するために
行われる目合せ入力処理を、容易かつ正確に行えるよう
にするためのものである。次いで目合せ入力処理（後
述）が行われ（ＳＴ３２）、この入力結果に基づいてチ
ップサイズおよびチップの配列ピッチを求める（ＳＴ３
３）。
変わる都度行われるティーチング処理について、図８の
フローに沿って説明する。このティーチング処理は、大
きさの異る認識対象のチップを最も適切なズーム倍率で
撮像し、この結果得られた画像をボンディング時の位置
認識用の基準画像データとして取り込むものである。図
８のフローにおいて、まず図１０に示すようなティーチ
ング画面がモニタ上に表示される（ＳＴ３０）。次に、
ズーム倍率を最大にする操作を行う（ＳＴ３１）。これ
はチップの形状・寸法データを画面上で入力するために
行われる目合せ入力処理を、容易かつ正確に行えるよう
にするためのものである。次いで目合せ入力処理（後
述）が行われ（ＳＴ３２）、この入力結果に基づいてチ
ップサイズおよびチップの配列ピッチを求める（ＳＴ３
３）。
【００４６】次に、入力されたチップのサイズと表示画
面の画像枠のサイズから、最適ズーム倍率を決定する最
適ズーム倍率決定処理が行われる（ＳＴ３４）。この処
理は、表示画面の画像枠内で、認識対象物のチップの表
示サイズが画像認識に最適な範囲として設定される範囲
内となるような、ここでは画像枠の約１／２のサイズに
表示されるようなズーム倍率を自動的に決定するもので
ある。この後、このズーム倍率で撮像されたチップのセ
ンター点が、表示画面のオリジンポイント（光学座標系
の原点）に一致するよう位置合せする（ＳＴ３５）。こ
のようにして位置合せされチップのコーナー部を画像枠
内に含む画像のデータを位置認識用の基準画像データと
して画像認識部１１に記憶する（ＳＴ３６）。
面の画像枠のサイズから、最適ズーム倍率を決定する最
適ズーム倍率決定処理が行われる（ＳＴ３４）。この処
理は、表示画面の画像枠内で、認識対象物のチップの表
示サイズが画像認識に最適な範囲として設定される範囲
内となるような、ここでは画像枠の約１／２のサイズに
表示されるようなズーム倍率を自動的に決定するもので
ある。この後、このズーム倍率で撮像されたチップのセ
ンター点が、表示画面のオリジンポイント（光学座標系
の原点）に一致するよう位置合せする（ＳＴ３５）。こ
のようにして位置合せされチップのコーナー部を画像枠
内に含む画像のデータを位置認識用の基準画像データと
して画像認識部１１に記憶する（ＳＴ３６）。
【００４７】次に、前述のＳＴ３２にて行われる目合せ
入力処理について図９のフローに沿って、図１０、図１
１を参照しながら説明する。図１０、図１１は目合せ入
力時の表示画面であり、画像枠６０には、最大ズーム倍
率で撮像されたチップ５が映出されている。画像枠６０
には光学座標系の座標軸６１Ｘ，６１Ｙが表示されてお
り、スクロールキー６２を操作することによりＸＹテー
ブル２が駆動され、映出されたチップ５は画面上でＸ方
向およびＹ方向にスクロールする。
入力処理について図９のフローに沿って、図１０、図１
１を参照しながら説明する。図１０、図１１は目合せ入
力時の表示画面であり、画像枠６０には、最大ズーム倍
率で撮像されたチップ５が映出されている。画像枠６０
には光学座標系の座標軸６１Ｘ，６１Ｙが表示されてお
り、スクロールキー６２を操作することによりＸＹテー
ブル２が駆動され、映出されたチップ５は画面上でＸ方
向およびＹ方向にスクロールする。
【００４８】ダイアログ欄６３には、作業内容や入力順
を示す所定の指示内容が表示され、チップ５のチップコ
ーナーの位置関係を示す略図６４が同時に表示される。
また、入力結果はデータ表示欄６５に光学座標系での座
標値でデジタル表示される。入力結果は確定ボタン６６
によって確定入力され、取消しボタン６７によって取消
しが可能となっている。そして完了ボタン６８を操作す
ることによって目合せ入力処理が完了する。
を示す所定の指示内容が表示され、チップ５のチップコ
ーナーの位置関係を示す略図６４が同時に表示される。
また、入力結果はデータ表示欄６５に光学座標系での座
標値でデジタル表示される。入力結果は確定ボタン６６
によって確定入力され、取消しボタン６７によって取消
しが可能となっている。そして完了ボタン６８を操作す
ることによって目合せ入力処理が完了する。
【００４９】目合せ入力処理を行う際には、図１０の画
面上にてスクロールキー６２を操作することによって、
画面上のチップ５のチップコーナーＣ１を移動させ、座
標軸６１Ｘ，６１Ｙの交点に一致させる。次いで、図９
のフローにおいて、キー入力待ちの状態（ＳＴ４０）か
ら、確定ボタン６６を操作すると、目合わせ処理部３７
はこのときの機械座標系で示されるＸＹテーブル２の座
標をＸＹテーブル制御部３１より読みとり、この値をチ
ップコーナーＣ１の座標Ｘ１，Ｙ１として目合せ点座標
記憶部４８に記憶する（ＳＴ４１）。また、入力エラー
などの場合には取消しボタン６７を操作することによ
り、記憶された座標データは取り消される。
面上にてスクロールキー６２を操作することによって、
画面上のチップ５のチップコーナーＣ１を移動させ、座
標軸６１Ｘ，６１Ｙの交点に一致させる。次いで、図９
のフローにおいて、キー入力待ちの状態（ＳＴ４０）か
ら、確定ボタン６６を操作すると、目合わせ処理部３７
はこのときの機械座標系で示されるＸＹテーブル２の座
標をＸＹテーブル制御部３１より読みとり、この値をチ
ップコーナーＣ１の座標Ｘ１，Ｙ１として目合せ点座標
記憶部４８に記憶する（ＳＴ４１）。また、入力エラー
などの場合には取消しボタン６７を操作することによ
り、記憶された座標データは取り消される。
【００５０】以下チップコーナーＣ１について行われる
ＳＴ１，ＳＴ２と同様の操作を、図１０に示す他の４つ
のチップコーナーＣ２，Ｃ３，Ｃ４およびＣ５について
繰り返す（ＳＴ４２〜ＳＴ５０）。これにより、１つの
チップ５の３点のコーナーが検出され、チップサイズデ
ータＷｘ，Ｗｙがチップサイズ算出部３５により算出さ
れ、チップサイズ記憶部４６に記憶される。また、同時
に相隣するチップのコーナーを検出することにより、チ
ップ配列ピッチＰＴｘ，ＰＴｙがチップ配列ピッチ算出
部３６により算出され、チップ配列ピッチ記憶部４７に
記憶される。
ＳＴ１，ＳＴ２と同様の操作を、図１０に示す他の４つ
のチップコーナーＣ２，Ｃ３，Ｃ４およびＣ５について
繰り返す（ＳＴ４２〜ＳＴ５０）。これにより、１つの
チップ５の３点のコーナーが検出され、チップサイズデ
ータＷｘ，Ｗｙがチップサイズ算出部３５により算出さ
れ、チップサイズ記憶部４６に記憶される。また、同時
に相隣するチップのコーナーを検出することにより、チ
ップ配列ピッチＰＴｘ，ＰＴｙがチップ配列ピッチ算出
部３６により算出され、チップ配列ピッチ記憶部４７に
記憶される。
【００５１】次に前述のＳＴ３４に示す最適ズーム倍率
決定処理について、図１２のフローを参照して説明す
る。この処理は、表示画面の画像枠内でチップ５の表示
サイズが画像枠サイズの約１／２のサイズとなるような
ズーム倍率ｎを決定するものである。画像枠サイズに対
するチップ５の表示サイズと認識精度には相関があり、
チップ５の表示サイズが大きくなるほど認識精度がよく
なる。一方チップの表示サイズが過大になると、チップ
の位置が僅かに変化するだけでチップが画像枠から外れ
て認識による位置決めが不可能になってしまう。ウェハ
４上のチップ５の配列は様々な要因でばらついているの
が普通であるが、チップの表示サイズが大きいと、この
チップを画像枠内で表示することが困難になり、認識不
可能による停止を頻発してしまう。
決定処理について、図１２のフローを参照して説明す
る。この処理は、表示画面の画像枠内でチップ５の表示
サイズが画像枠サイズの約１／２のサイズとなるような
ズーム倍率ｎを決定するものである。画像枠サイズに対
するチップ５の表示サイズと認識精度には相関があり、
チップ５の表示サイズが大きくなるほど認識精度がよく
なる。一方チップの表示サイズが過大になると、チップ
の位置が僅かに変化するだけでチップが画像枠から外れ
て認識による位置決めが不可能になってしまう。ウェハ
４上のチップ５の配列は様々な要因でばらついているの
が普通であるが、チップの表示サイズが大きいと、この
チップを画像枠内で表示することが困難になり、認識不
可能による停止を頻発してしまう。
【００５２】このような観点より、チップの表示サイズ
には好ましい範囲があり、この範囲内でチップを表示す
るズーム倍率を決める必要がある。したがって、倍率選
択処理部３３では、画像枠サイズ記憶部４９に記憶され
た画像枠サイズデータＡｘ，Ａｙと、チップサイズデー
タＷｘ、Ｗｙより画像枠内におけるチップの表示サイズ
が所定の条件に合うようにズーム倍率を決定するように
した。本実施の形態では、画像枠内におけるチップの表
示サイズが画像枠のほぼ半分となるようにしている。無
論この条件は単一ではなく、ある範囲を示す条件として
定めてもよい。この場合の画像枠内におけるチップの表
示サイズは、画像枠の２／５〜４／５とするのが好まし
い。以下チップの表示サイズを画像枠の１／２にする場
合を例に説明を行う。
には好ましい範囲があり、この範囲内でチップを表示す
るズーム倍率を決める必要がある。したがって、倍率選
択処理部３３では、画像枠サイズ記憶部４９に記憶され
た画像枠サイズデータＡｘ，Ａｙと、チップサイズデー
タＷｘ、Ｗｙより画像枠内におけるチップの表示サイズ
が所定の条件に合うようにズーム倍率を決定するように
した。本実施の形態では、画像枠内におけるチップの表
示サイズが画像枠のほぼ半分となるようにしている。無
論この条件は単一ではなく、ある範囲を示す条件として
定めてもよい。この場合の画像枠内におけるチップの表
示サイズは、画像枠の２／５〜４／５とするのが好まし
い。以下チップの表示サイズを画像枠の１／２にする場
合を例に説明を行う。
【００５３】以下、各ステップを詳述する。図１２にお
いて、まずＳＴ３３にて求められたチップサイズデータ
より、チップサイズデータＷｘ，Ｗｙを読み取る（ＳＴ
５１）。次いで、画像枠のサイズを記憶する画像枠サイ
ズ記憶手段である画像枠サイズ記憶部１９に記憶された
画像枠データＡｘ，Ａｙを読み取る（ＳＴ５２）。次
に、各ズーム倍率ｎにおいて、チップサイズを２倍した
寸法と画像枠サイズとの差を求め、この差が最小となる
ズーム倍率ｎを特定するための演算を行う。チップサイ
ズを２倍するのは、チップの表示条件が画像枠の１／２
となっているためである。
いて、まずＳＴ３３にて求められたチップサイズデータ
より、チップサイズデータＷｘ，Ｗｙを読み取る（ＳＴ
５１）。次いで、画像枠のサイズを記憶する画像枠サイ
ズ記憶手段である画像枠サイズ記憶部１９に記憶された
画像枠データＡｘ，Ａｙを読み取る（ＳＴ５２）。次
に、各ズーム倍率ｎにおいて、チップサイズを２倍した
寸法と画像枠サイズとの差を求め、この差が最小となる
ズーム倍率ｎを特定するための演算を行う。チップサイ
ズを２倍するのは、チップの表示条件が画像枠の１／２
となっているためである。
【００５４】まずズーム倍率ｎを１．００にセットし
（ＳＴ５３）、次に前述のチップサイズのＸ方向、Ｙ方
向のチップサイズデータＷｘ，Ｗｙのいずれの方が大き
いかを判断し（ＳＴ５４）、Ｘ方向のチップサイズデー
タＷｘの方が大きければ、Ｗｘの２倍の寸法と画像枠サ
イズとの差、すなわち画素数で示された画像枠データＡ
ｘ，Ａｙに当該ズーム倍率での画素レートＰｘを乗じて
得られる画像枠サイズの実寸法と、チップサイズデータ
Ｗｘの２倍との差Ｋ（＝｜Ａｘ・Ｐｘ−２・Ｗｘ｜）を
求める（ＳＴ５５）。またＹ方向チップサイズデータＷ
ｙの方が大きい場合には、同様の差Ｋ（＝｜Ａｙ・Ｐｙ
−２・Ｗｙ｜）を求める（ＳＴ５６）。
（ＳＴ５３）、次に前述のチップサイズのＸ方向、Ｙ方
向のチップサイズデータＷｘ，Ｗｙのいずれの方が大き
いかを判断し（ＳＴ５４）、Ｘ方向のチップサイズデー
タＷｘの方が大きければ、Ｗｘの２倍の寸法と画像枠サ
イズとの差、すなわち画素数で示された画像枠データＡ
ｘ，Ａｙに当該ズーム倍率での画素レートＰｘを乗じて
得られる画像枠サイズの実寸法と、チップサイズデータ
Ｗｘの２倍との差Ｋ（＝｜Ａｘ・Ｐｘ−２・Ｗｘ｜）を
求める（ＳＴ５５）。またＹ方向チップサイズデータＷ
ｙの方が大きい場合には、同様の差Ｋ（＝｜Ａｙ・Ｐｙ
−２・Ｗｙ｜）を求める（ＳＴ５６）。
【００５５】そして求められた差Ｋを、予め設定された
許容値としての最小差Ｋｍｉｎ．と比較し（ＳＴ５
７）、差Ｋが最小差Ｋｍｉｎ．以下であればこの差Ｋを
新たな最小差Ｋｍｉｎ．とし、このときのズーム倍率ｎ
を最小差Ｋｍｉｎ．を与える倍率Ｎとして記憶する（Ｓ
Ｔ５８）。またＳＴ５７にて差Ｋが最小差Ｋｍｉｎを越
えている場合には、ズーム倍率ｎを０．０５だけ小さく
設定し（ＳＴ５９）、再びＳＴ５４に戻って同様のステ
ップを繰り返す。すなわち差Ｋを最小差Ｋｍｉｎ．と比
較し、新たな最小差Ｋｍｉｎ．および最小差Ｋｍｉｎ．
を与えるズーム倍率Ｎを求める処理を行う。ＳＴ５８を
完了した後にも同様にＳＴ５９に移行する。
許容値としての最小差Ｋｍｉｎ．と比較し（ＳＴ５
７）、差Ｋが最小差Ｋｍｉｎ．以下であればこの差Ｋを
新たな最小差Ｋｍｉｎ．とし、このときのズーム倍率ｎ
を最小差Ｋｍｉｎ．を与える倍率Ｎとして記憶する（Ｓ
Ｔ５８）。またＳＴ５７にて差Ｋが最小差Ｋｍｉｎを越
えている場合には、ズーム倍率ｎを０．０５だけ小さく
設定し（ＳＴ５９）、再びＳＴ５４に戻って同様のステ
ップを繰り返す。すなわち差Ｋを最小差Ｋｍｉｎ．と比
較し、新たな最小差Ｋｍｉｎ．および最小差Ｋｍｉｎ．
を与えるズーム倍率Ｎを求める処理を行う。ＳＴ５８を
完了した後にも同様にＳＴ５９に移行する。
【００５６】そしてズーム倍率ｎが０．２０に到達する
まで同様の処理を繰り返したならば（ＳＴ６０）、上記
の倍率Ｎを最適ズーム倍率として採用し、倍率Ｎのとき
の画素レートＰｘ，Ｐｙを現在画素レートＰＸ，ＰＹと
し（ＳＴ６１）、現在画素レート記憶部４５に記憶させ
る。また同様に倍率Ｎのときの認識オフセットＣｘ，Ｃ
ｙを現在認識オフセットＣＸ，ＣＹとし（ＳＴ６２）、
現在認識オフセット記憶部４４に記憶させる。そして倍
率Ｎのときのズーム座標Ｚに基づいてズームモータ１０
を駆動する（ＳＴ６３）。これにより、認識対象のチッ
プ５は画像枠サイズの１／２に最も近いサイズ、すなわ
ち位置認識処理を行う上で最も適したズーム倍率で撮像
される。
まで同様の処理を繰り返したならば（ＳＴ６０）、上記
の倍率Ｎを最適ズーム倍率として採用し、倍率Ｎのとき
の画素レートＰｘ，Ｐｙを現在画素レートＰＸ，ＰＹと
し（ＳＴ６１）、現在画素レート記憶部４５に記憶させ
る。また同様に倍率Ｎのときの認識オフセットＣｘ，Ｃ
ｙを現在認識オフセットＣＸ，ＣＹとし（ＳＴ６２）、
現在認識オフセット記憶部４４に記憶させる。そして倍
率Ｎのときのズーム座標Ｚに基づいてズームモータ１０
を駆動する（ＳＴ６３）。これにより、認識対象のチッ
プ５は画像枠サイズの１／２に最も近いサイズ、すなわ
ち位置認識処理を行う上で最も適したズーム倍率で撮像
される。
【００５７】なお、前述のＳＴ５２〜ＳＴ６０の処理を
ティーチング時にその都度行うかわりに、各チップサイ
ズに対応した最適ズーム倍率Ｎを予め求めて最適ズーム
倍率テーブルを作成しておき、チップサイズが与えられ
たならば、この最適ズーム倍率テーブルによって倍率Ｎ
を決定するようにしてもよい。図１３はこの最適ズーム
倍率Ｎで撮像されたチップ５の画像を、図８のＳＴ３５
に示すように光学座標系の原点に合せた状態を示すもの
である。そして、この画像を基準画像として取り込むこ
とにより、ティーチング処理が完了する。
ティーチング時にその都度行うかわりに、各チップサイ
ズに対応した最適ズーム倍率Ｎを予め求めて最適ズーム
倍率テーブルを作成しておき、チップサイズが与えられ
たならば、この最適ズーム倍率テーブルによって倍率Ｎ
を決定するようにしてもよい。図１３はこの最適ズーム
倍率Ｎで撮像されたチップ５の画像を、図８のＳＴ３５
に示すように光学座標系の原点に合せた状態を示すもの
である。そして、この画像を基準画像として取り込むこ
とにより、ティーチング処理が完了する。
【００５８】次に、図１４〜図１８を参照して、チップ
供給部におけるチップ５の位置決め動作および基板への
ボンディング動作について説明する。まず図１６を参照
して位置決め動作およびボンディング動作時の処理機能
を説明する。図１６は、図２の機能ブロック図から位置
決めおよびボンディング動作に関連した機能のみを抜き
出したものである。
供給部におけるチップ５の位置決め動作および基板への
ボンディング動作について説明する。まず図１６を参照
して位置決め動作およびボンディング動作時の処理機能
を説明する。図１６は、図２の機能ブロック図から位置
決めおよびボンディング動作に関連した機能のみを抜き
出したものである。
【００５９】図１６においてチップ供給部１のチップ５
はカメラ８によって撮像され、画像認識部１１によって
その位置が認識される。画像認識部１１による認識結果
は光学座標系上で示される位置情報としての画素データ
で出力され、座標変換手段である変換処理部４９に送ら
れる。変換処理部４９にはチップ５のサイズによって決
定された最適ズーム倍率Ｎに対応した画素レートＰＸ、
ＰＹと認識オフセットＣＸ、ＣＹのデータが、記憶部１
９の現在画素レート記憶部４５、現在認識オフセット記
憶部４４から送られる。
はカメラ８によって撮像され、画像認識部１１によって
その位置が認識される。画像認識部１１による認識結果
は光学座標系上で示される位置情報としての画素データ
で出力され、座標変換手段である変換処理部４９に送ら
れる。変換処理部４９にはチップ５のサイズによって決
定された最適ズーム倍率Ｎに対応した画素レートＰＸ、
ＰＹと認識オフセットＣＸ、ＣＹのデータが、記憶部１
９の現在画素レート記憶部４５、現在認識オフセット記
憶部４４から送られる。
【００６０】そしてチップ５の位置ずれを示す位置情報
はここで実寸法に変換され、ＸＹテーブル制御部３１に
送られる。ＸＹテーブル制御部３１はチップ配列ピッチ
記憶部４７のチップ配列データを参照しながら、実寸法
に変換された位置情報に基づき位置ずれを補正してチッ
プ供給部１のＸＹテーブル２を制御する。ＸＹテーブル
制御部３１と同期して、ボンディングヘッド制御部５０
はボンディングヘッド１６の動作を制御する。したがっ
て、ＸＹテーブル制御部３１およびボンディングヘッド
制御部５０は、ダイボンダを制御する制御手段となって
いる。これにより、チップ供給部１のチップ５はボンデ
ィングヘッド１６によって基板１５上にボンディングさ
れる。以下、図１４、図１５のフローに沿って各ステッ
プを説明する。
はここで実寸法に変換され、ＸＹテーブル制御部３１に
送られる。ＸＹテーブル制御部３１はチップ配列ピッチ
記憶部４７のチップ配列データを参照しながら、実寸法
に変換された位置情報に基づき位置ずれを補正してチッ
プ供給部１のＸＹテーブル２を制御する。ＸＹテーブル
制御部３１と同期して、ボンディングヘッド制御部５０
はボンディングヘッド１６の動作を制御する。したがっ
て、ＸＹテーブル制御部３１およびボンディングヘッド
制御部５０は、ダイボンダを制御する制御手段となって
いる。これにより、チップ供給部１のチップ５はボンデ
ィングヘッド１６によって基板１５上にボンディングさ
れる。以下、図１４、図１５のフローに沿って各ステッ
プを説明する。
【００６１】図１４において、まずチップ供給部１のウ
ェハリング３に保持されたウェハのチップ５のうち、当
該ピックアップ動作によってピックアップ対象となって
いるチップ５をダイエジェクタ６の上方へ移動させる
（ＳＴ７０）。次にカメラ８によりチップ５を撮像して
画像認識によりチップ５の中心座標（Ｂｘ，Ｂｙ）を求
める（ＳＴ７１）。このチップ５の中心座標（Ｂｘ、Ｂ
ｙ）は、画像認識装置の座標系で示される値として変換
処理部４９へ出力される。そしてダイエジェクタ６の中
心Ｏと、チップ５の中心との位置ずれ量Δｘ，Δｙ、す
なわちダイボンダの機械座標系で示されるチップ５の中
心座標を求める（ＳＴ７２）。図１７に示すように、位
置ずれ量Δｘ，Δｙは、ＳＴ７１で求められたチップ５
の中心座標Ｂｘ，Ｂｙおよび現在認識オフセットＣＸ，
ＣＹを用いてΔｘ＝Ｂｘ−ＣＸ，Δｙ＝Ｂｙ−ＣＹで表
される。
ェハリング３に保持されたウェハのチップ５のうち、当
該ピックアップ動作によってピックアップ対象となって
いるチップ５をダイエジェクタ６の上方へ移動させる
（ＳＴ７０）。次にカメラ８によりチップ５を撮像して
画像認識によりチップ５の中心座標（Ｂｘ，Ｂｙ）を求
める（ＳＴ７１）。このチップ５の中心座標（Ｂｘ、Ｂ
ｙ）は、画像認識装置の座標系で示される値として変換
処理部４９へ出力される。そしてダイエジェクタ６の中
心Ｏと、チップ５の中心との位置ずれ量Δｘ，Δｙ、す
なわちダイボンダの機械座標系で示されるチップ５の中
心座標を求める（ＳＴ７２）。図１７に示すように、位
置ずれ量Δｘ，Δｙは、ＳＴ７１で求められたチップ５
の中心座標Ｂｘ，Ｂｙおよび現在認識オフセットＣＸ，
ＣＹを用いてΔｘ＝Ｂｘ−ＣＸ，Δｙ＝Ｂｙ−ＣＹで表
される。
【００６２】次に、位置ずれ量Δｘ，Δｙを変換処理部
４９によってＸＹテーブル２の実寸法の移動量Ｘｍ，Ｙ
ｍに変換する（ＳＴ７３）。移動量Ｘｍ，Ｙｍは上記Δ
ｘ，Δｙに画素レートＰＸ，ＰＹを乗ずることにより、
Ｘｍ＝Δｘ・ＰＸ，Ｙｍ＝Δｙ・ＰＹで表される。この
後、ＸＹテーブル２を上記移動量Ｘｍ，Ｙｍだけ移動さ
せて、チップ５の中心をダイエジェクタ６の中心に位置
決めする（ＳＴ７４）。
４９によってＸＹテーブル２の実寸法の移動量Ｘｍ，Ｙ
ｍに変換する（ＳＴ７３）。移動量Ｘｍ，Ｙｍは上記Δ
ｘ，Δｙに画素レートＰＸ，ＰＹを乗ずることにより、
Ｘｍ＝Δｘ・ＰＸ，Ｙｍ＝Δｙ・ＰＹで表される。この
後、ＸＹテーブル２を上記移動量Ｘｍ，Ｙｍだけ移動さ
せて、チップ５の中心をダイエジェクタ６の中心に位置
決めする（ＳＴ７４）。
【００６３】この後、位置決めされたチップ５は、ダイ
エジェクタ９に突き上げられてボンディングヘッド１６
によりピックアップされ、基板１５にボンディングされ
る。そして位置決め部１では、ピックアップが完了した
か否かを判断し（ＳＴ７５）、ピックアップ完了ならば
ＳＴ７０に戻って新たなチップ５の位置決め動作に移行
する。
エジェクタ９に突き上げられてボンディングヘッド１６
によりピックアップされ、基板１５にボンディングされ
る。そして位置決め部１では、ピックアップが完了した
か否かを判断し（ＳＴ７５）、ピックアップ完了ならば
ＳＴ７０に戻って新たなチップ５の位置決め動作に移行
する。
【００６４】次に、図１５のフローに従って前述の位置
決め動作と並行して行われるボンディング動作について
説明する。図１５のＳＴ７４の動作完了信号により、チ
ップ５の位置決めが完了したか否かが確認される（ＳＴ
７６）。ここで位置決めが確認されたならば、ボンディ
ングヘッド１６のノズル１６ａを位置決めされたチップ
５の上方へ移動させる（ＳＴ７７）。この後、ノズル１
６ａによってチップ５をピックアップする（ＳＴ７
８）。
決め動作と並行して行われるボンディング動作について
説明する。図１５のＳＴ７４の動作完了信号により、チ
ップ５の位置決めが完了したか否かが確認される（ＳＴ
７６）。ここで位置決めが確認されたならば、ボンディ
ングヘッド１６のノズル１６ａを位置決めされたチップ
５の上方へ移動させる（ＳＴ７７）。この後、ノズル１
６ａによってチップ５をピックアップする（ＳＴ７
８）。
【００６５】このピックアップ動作について図１８を参
照して説明する。図１８（ａ）に示すように、ウェハシ
ート４に貼付されたチップ５はダイエジェクタ６の中心
に対して位置決めされており、ダイエジェクタ６は上昇
してウェハシート４の下面に当接している。このチップ
５に対してノズル１６ａを下降させる。次に図１８
（ｂ）に示すように、エジェクタピン６ｂを上昇させて
ウェハシート４を突き破りチップ５を突き上げて、ノズ
ル１６ａに吸着させる。
照して説明する。図１８（ａ）に示すように、ウェハシ
ート４に貼付されたチップ５はダイエジェクタ６の中心
に対して位置決めされており、ダイエジェクタ６は上昇
してウェハシート４の下面に当接している。このチップ
５に対してノズル１６ａを下降させる。次に図１８
（ｂ）に示すように、エジェクタピン６ｂを上昇させて
ウェハシート４を突き破りチップ５を突き上げて、ノズ
ル１６ａに吸着させる。
【００６６】この後、図１８（ｃ）に示すようにエジェ
クタピン６ｂは下降し、チップ５を吸着したノズル１６
ａが上昇することにより、チップ５のピックアップが完
了する。このピックアップ動作の完了によって出される
ピックアップ完了信号は、図１４のＳＴ７５の確認信号
に用いられる。
クタピン６ｂは下降し、チップ５を吸着したノズル１６
ａが上昇することにより、チップ５のピックアップが完
了する。このピックアップ動作の完了によって出される
ピックアップ完了信号は、図１４のＳＴ７５の確認信号
に用いられる。
【００６７】この後、ノズル１６ａは基板１５上へ移動
し（ＳＴ７９）、ノズル１６ａが下降してチップ５を基
板１５へボンディングする（ＳＴ８０）。そして基板１
５上の未ボンディング部の有無を判断し（ＳＴ８１）、
未ボンディング部があればＳＴ７６に戻ってボンディン
グ動作を繰り返し、未ボンディング部無しを確認するこ
とにより、ボンディング動作を終了する。
し（ＳＴ７９）、ノズル１６ａが下降してチップ５を基
板１５へボンディングする（ＳＴ８０）。そして基板１
５上の未ボンディング部の有無を判断し（ＳＴ８１）、
未ボンディング部があればＳＴ７６に戻ってボンディン
グ動作を繰り返し、未ボンディング部無しを確認するこ
とにより、ボンディング動作を終了する。
【００６８】以上説明したように、異るサイズの認識対
象物に対応してズーム光学系を用いる画像認識装置にお
いて、各ズーム倍率ごとに、設計上の基準画素レートの
許容可能な近似値としての画素レートを与えるズーム座
標を特定し、このときの画素レートおよび認識オフセッ
トのデータをズーム倍率に関連して記憶させることによ
り、認識対象物に応じてズーム倍率を変更した場合にお
いても、その都度画素レートや認識オフセットを求める
操作を行う必要なく、適正な画素レートや認識オフセッ
トのデータを直ちに読み出して光学座標系上で得られた
位置情報の変換処理を行い、常に高精度の画像認識によ
る位置補正を行うことができる。
象物に対応してズーム光学系を用いる画像認識装置にお
いて、各ズーム倍率ごとに、設計上の基準画素レートの
許容可能な近似値としての画素レートを与えるズーム座
標を特定し、このときの画素レートおよび認識オフセッ
トのデータをズーム倍率に関連して記憶させることによ
り、認識対象物に応じてズーム倍率を変更した場合にお
いても、その都度画素レートや認識オフセットを求める
操作を行う必要なく、適正な画素レートや認識オフセッ
トのデータを直ちに読み出して光学座標系上で得られた
位置情報の変換処理を行い、常に高精度の画像認識によ
る位置補正を行うことができる。
【００６９】また、認識対象物のサイズと撮像手段で撮
像した画像を表示する画像枠のサイズを記憶させてお
き、前記画像枠内における認識対象物の表示サイズが画
像認識に最も適正な範囲となるようにズーム倍率を自動
的に決定することにより、オペレータによる倍率設定の
手間を省くことができる。
像した画像を表示する画像枠のサイズを記憶させてお
き、前記画像枠内における認識対象物の表示サイズが画
像認識に最も適正な範囲となるようにズーム倍率を自動
的に決定することにより、オペレータによる倍率設定の
手間を省くことができる。
【００７０】このように、適正なズーム倍率の決定や、
各ズーム倍率に対応した画素レートや認識オフセットの
設定など、熟練を要し、かつ手間と労力を必要とする諸
作業を自動化することにより、操作性に優れた自動組立
装置における画像認識装置を実現することができる。ま
たこれにより、異なるオペレータによって操作されるこ
とによる設定内容のばらつきが排除され、安定した画像
認識結果を得ることができる。
各ズーム倍率に対応した画素レートや認識オフセットの
設定など、熟練を要し、かつ手間と労力を必要とする諸
作業を自動化することにより、操作性に優れた自動組立
装置における画像認識装置を実現することができる。ま
たこれにより、異なるオペレータによって操作されるこ
とによる設定内容のばらつきが排除され、安定した画像
認識結果を得ることができる。
【００７１】
【発明の効果】本発明によれば、画像認識装置の光学座
標系と、この画像認識装置が組込まれる自動組立装置の
機械座標系との相対的な位置関係を特定する認識オフセ
ットデータを、ズーム光学系の倍率に関連させて記憶さ
せ、カメラで撮像して取得した位置情報を、撮像時の倍
率に基づいて選択された認識オフセットデータに基づい
て機械座標系に変換するようにしたので、認識対象物の
サイズに応じてズーム倍率を変更する場合のデータ設定
作業を自動化し、操作性を向上させることができるとと
もに、異なるオペレータによって操作されることによる
ばらつきを排除して、安定した画像認識結果を得ること
ができる。
標系と、この画像認識装置が組込まれる自動組立装置の
機械座標系との相対的な位置関係を特定する認識オフセ
ットデータを、ズーム光学系の倍率に関連させて記憶さ
せ、カメラで撮像して取得した位置情報を、撮像時の倍
率に基づいて選択された認識オフセットデータに基づい
て機械座標系に変換するようにしたので、認識対象物の
サイズに応じてズーム倍率を変更する場合のデータ設定
作業を自動化し、操作性を向上させることができるとと
もに、異なるオペレータによって操作されることによる
ばらつきを排除して、安定した画像認識結果を得ること
ができる。
【図１】本発明の一実施の形態のダイボンダの構成を示
すブロック図
すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態のダイボンダの処理機能
を示す機能ブロック図
を示す機能ブロック図
【図３】本発明の一実施の形態の画像認識装置の初期設
定処理のフロー図
定処理のフロー図
【図４】本発明の一実施の形態の画像認識装置の初期設
定処理のフロー図
定処理のフロー図
【図５】本発明の一実施の形態の画像認識装置の初期設
定処理のフロー図
定処理のフロー図
【図６】本発明の一実施の形態の画像認識装置の初期設
定時の表示画面図
定時の表示画面図
【図７】本発明の一実施の形態の画像認識装置の設定デ
ータテーブルを示す図
ータテーブルを示す図
【図８】本発明の一実施の形態の画像認識装置のティー
チング処理のフロー図
チング処理のフロー図
【図９】本発明の一実施の形態の画像認識装置の目合せ
入力処理のフロー図
入力処理のフロー図
【図１０】本発明の一実施の形態の画像認識装置の表示
画面図
画面図
【図１１】本発明の一実施の形態の画像認識装置の表示
画面図
画面図
【図１２】本発明の一実施の形態の画像認識装置の最適
ズーム倍率選択処理のフロー図
ズーム倍率選択処理のフロー図
【図１３】本発明の一実施の形態の画像認識装置の表示
画面図
画面図
【図１４】本発明の一実施の形態のダイボンダのチップ
位置決め動作およびボンディング動作のフロー図
位置決め動作およびボンディング動作のフロー図
【図１５】本発明の一実施の形態のダイボンダのチップ
位置決め動作およびボンディング動作のフロー図
位置決め動作およびボンディング動作のフロー図
【図１６】本発明の一実施の形態のダイボンダの処理機
能を示すブロック図
能を示すブロック図
【図１７】本発明の一実施の形態の画像認識装置の表示
画面図
画面図
【図１８】（ａ）本発明の一実施の形態のダイボンダの
部分拡大図 （ｂ）本発明の一実施の形態のダイボンダの部分拡大図 （ｃ）本発明の一実施の形態のダイボンダの部分拡大図
部分拡大図 （ｂ）本発明の一実施の形態のダイボンダの部分拡大図 （ｃ）本発明の一実施の形態のダイボンダの部分拡大図
１ チップ供給部
５ チップ
７ 撮像部
８ カメラ
９ ズーム光学系
１１ 画像認識部
１７ 機構制御部
１８ ＣＰＵ
１９ 記憶装置
３３ 倍率補正処理部
３４ 倍率選択処理部
４２ 補正倍率データ記憶部
４３ 認識オフセット記憶部
４６ チップサイズ記憶部
４９ 画像枠サイズ記憶部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
// Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４０５Ｃ
(56)参考文献 特開 昭63−162124（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−22788（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−207522（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−353704（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−206534（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−226484（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−85497（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−242094（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23P 19/00 - 21/00
G06T 7/00
H04N 5/225
H04N 7/18
H05K 13/00 - 13/08
H01L 21/52
Claims (4)
- 【請求項１】ズーム光学系を有する画像認識装置を備
え、この画像認識装置で得られた認識結果に基づいて部
品を位置合せする自動組立装置であって、前記画像認識
装置の光学座標系とこの画像認識装置が組込まれる自動
組立装置の機械座標系との相対的な位置関係を特定する
認識オフセットデータを、ズーム光学系のズーム倍率に
関連させて記憶する記憶手段と、カメラで撮像した認識
対象物の画像を認識し、認識結果を少なくとも前記光学
座標系上で示される位置情報として出力する認識処理部
と、前記認識処理部によって認識された画像を撮像した
ときのズーム光学系のズーム倍率に基づいて前記記憶手
段に記憶されている認識オフセットデータを選択する選
択手段と、この認識オフセットデータを用いて前記位置
情報を前記自動組立装置の機械座標系上の位置情報に変
換する座標変換手段と、この座標変換手段で変換された
位置情報に基づいて前記自動組立装置を制御する制御手
段を備えたことを特徴とする自動組立装置。 - 【請求項２】前記記憶手段は、前記光学座標系と機械座
標系の間の寸法換算係数である画素レートをズーム光学
系のズーム倍率に関連させて記憶し、前記選択手段は、
前記記憶処理部によって記憶された画像を撮像したとき
のズーム光学系のズーム倍率に基づいて前記画素レート
を選択することを特徴とする請求項１記載の自動組立装
置。 - 【請求項３】ズーム光学系を有する画像認識装置を備
え、この画像認識装置で得られた認識結果に基づいて部
品を位置合せする自動組立方法であって、記憶手段に前
記画像認識装置の光学座標系とこの画像認識装置が組込
まれる自動組立装置の機械座標系との相対的な位置関係
を特定する認識オフセットデータを、ズーム光学系のズ
ーム倍率に関連させて記憶させる工程と、認識処理部に
よりカメラで撮像した認識対象物の画像を認識し、認識
結果を少なくとも前記光学座標系上で示される位置情報
として出力する工程と、選択手段により前記認識処理部
によって認識された画像を撮像したときのズーム光学系
のズーム倍率に基づいて前記記憶手段に記憶されている
認識オフセットデータを選択する工程と、座標変換手段
によりこの認識オフセットデータを用いて前記位置情報
を前記自動組立装置の機械座標系上の位置情報に変換す
る工程と、制御手段によりこの座標変換手段で変換され
た位置情報に基づいて前記自動組立装置を制御する工程
とを含むことを特徴とする自動組立方法。 - 【請求項４】前記記憶手段は、前記光学座標系と機械座
標系の間の寸法換算係数である画素レートをズーム光学
系のズーム倍率に関連させて記憶し、前記選択手段は、
前記記憶処理部によって記憶された画像を撮像したとき
のズーム光学系のズーム倍率に基づいて前記画素レート
を選択することを特徴とする請求項３記載の自動組立方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24806298A JP3384335B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 自動組立装置および自動組立方法 |
| US09/387,552 US6205636B1 (en) | 1998-09-02 | 1999-09-01 | Automatic assembly apparatus and automatic assembly method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24806298A JP3384335B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 自動組立装置および自動組立方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000079517A JP2000079517A (ja) | 2000-03-21 |
| JP3384335B2 true JP3384335B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=17172645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24806298A Expired - Fee Related JP3384335B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 自動組立装置および自動組立方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6205636B1 (ja) |
| JP (1) | JP3384335B2 (ja) |
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| CN108655693A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-10-16 | 北京理工大学 | 一种面向同轴对位装配系统的快速改变视场的装置及方法 |
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1999
- 1999-09-01 US US09/387,552 patent/US6205636B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| US6205636B1 (en) | 2001-03-27 |
| JP2000079517A (ja) | 2000-03-21 |
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| JP2703437B2 (ja) | 部品装着位置データ作成装置 |
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