JPH04242950A - パターン認識方法 - Google Patents

パターン認識方法

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JPH04242950A
JPH04242950A JP3000243A JP24391A JPH04242950A JP H04242950 A JPH04242950 A JP H04242950A JP 3000243 A JP3000243 A JP 3000243A JP 24391 A JP24391 A JP 24391A JP H04242950 A JPH04242950 A JP H04242950A
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Hiroaki Kobayashi
小 林 弘 明
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパターン認識方法に係わ
り、特にダイボンディング又はワイヤボンディングを行
う際に、半導体チップやリードフレームの位置等を検出
したり、ボンディングの良否やペレットの良否を判定し
たりするのに好適な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ダイボンディング又はワイヤボンディン
グを行う前後に、ボンディングの良否判定やペレットの
良否、半導体チップやリードフレームの位置等をパター
ン認識する必要がある。
【0003】表1に、ダイボンディングを実行してその
良否を判定するために必要な検査項目と、検査の目的、
パターン認識すべき範囲、及び必要な画像の分解能を示
す。
【0004】
【表1】 この表1に示されたように、ダイボンディングを実行し
てその良否を判定するためには、多くの検査を行う必要
がある。そして、検査項目によって認識領域の大きさや
分解能が異なっている。例えば、検査項目(1)として
ダイペレット位置のずれを検出する場合、あるいは検査
項目(4)としてリードフレームの位置ずれを検出する
場合には2.5×2mm2 の領域をカバーしなければ
ならず、分解能としては1ビット当り7.5μmの分解
能が要求される。ところが、検査項目(2)としてダイ
ペレットのかけやわれの有無、あるいはパターンが形成
されておらず表面がミラーのように反射する不良のペレ
ットを検出する場合には、検査項目(1)よりも大きい
5×3〜10×6mm2 の領域をカバーする必要があ
る。そしてこの検査では、15μm/bit の分解能
が要求される。検査項目(3)では、電気的特性が不良
のダイペレットに付けられる不良マークの検出を行う。 この検査では、不良マークの大きさに関連して5×3m
mの認識範囲が必要であり、分解能としては30μm/
bitで足りる。検査項目(5)では、ダイボンディン
グ位置のずれを検出し、認識範囲は2.5×2mmで分
解能は7.5μm/bit が要求される。また検査項
目(6)ではペースト塗布位置の検出が行われ、5×3
〜15×9mmの認識範囲を15μm/bit の分解
能で検出する。検査項目(7)ではペースト塗布面積の
検出を、5×3〜15×9mmの範囲で30μm/bi
t の分解能で行う必要がある。
【0005】従来は、検査項目により認識すべき対象物
の大きさが異なることに対応できるように、光学倍率の
異なる光学鏡筒を複数用いたり、ズーム機能を備えた光
学鏡筒を用いて必要な分解能と認識範囲を確保していた
。例えば、高倍率のカメラ1台とズーム機能付きのカメ
ラ2台を用いてダイボンディングの検査を行っていた。 しかし、光学系の機構が複雑で重量が大きいため高速に
動作できず、検査時間が長くなるという問題があった。 また、複数のカメラの動作を制御しなければならないた
め、消費電力の増加を招いていた。さらに装置の占有ス
ペースが大きく、高価であるという問題もあった。 インプロセスで検査できるように光学系を制御するとな
ると、さらに複雑で高価なものとなる。
【0006】またワイヤボンディングの位置認識は、従
来は次のようにして行われていた。図5に、寸法x×y
の認識すべきパターンマッチングエリア1aを示す。カ
メラ視野領域は、X1×Y1の大きさでパターンマッチ
ングエリア1aよりも大きい。従って、パターンマッチ
ングエリア1aの中心位置がカメラ視野領域の中心位置
c9にあれば、カメラの視野の範囲内に収めることがで
きる。
【0007】しかし、パターンマッチングエリア1aの
位置がずれる場合もある。そこで、中心位置c9がx方
向にΔx、y方向にΔyだけ大きくずれたパターンマッ
チングエリア1bも検出できるように、カメラを搭載し
た図示されていないXYテーブルを移動させる検出範囲
拡大機能が設けられている。これにより、カメラ視野領
域1aの中心位置を、矢印AAの方向に中心位置c1〜
c8をとるように順次移動させて、パターンマッチング
エリア1aをより広い範囲から見付け出すことができる
【0008】ところが、この機能ではカメラの視野領域
の中心位置c9を移動させて目標物をさがすに過ぎず、
検査項目毎に異なる認識領域の大きさや分解能に対応す
ることはできなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のパ
ターン認識方法によりダイボンディングの検査を行うと
、検査時間や検査コストの増大を招き、ワイヤボンディ
ングの位置計測では認識領域の大きさや分解能の相違に
対応できないという問題があった。
【0010】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
、各々の検査や計測を低コストで実施することが可能な
パターン認識方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のパターン認識方
法は、カメラが認識可能な範囲を超えるパターンを認識
する際に、パターンを含む領域を分割する段階と、分割
された領域毎にカメラをパターンに平行に移動させて画
像を取り込む段階と、取り込んだ複数の画像を一つの画
像に合成してパターンの認識を行う段階とを備えたこと
を特徴としている。
【0012】ここで、分割された領域毎にカメラをパタ
ーンに平行に移動させて画像を取り込む段階では、パタ
ーンの大きさと必要な分解能に応じて、画像の取り込み
密度を設定することを特徴としている。
【0013】
【作用】カメラが認識可能な範囲を超えるパターンを認
識する際に、このパターンを含む領域を分割し、各領域
毎にカメラを移動させて画像を取り込み、取り込んだ複
数の画像を一つの画像に合成してパターンの認識を行う
ことにより、認識領域の大きさや分解能の異なる検査に
も一つの光学系により対応することができ、検査コスト
が低減される。
【0014】分割されたパターンの領域毎にカメラを移
動させて画像を取り込む場合、パターンの大きさや必要
な分解能に応じて画像の取り込み密度を設定することで
、例えば認識すべき領域は大きいが分解能は低くてよい
場合には画像の取り込み密度を低下させることで画像処
理時間を短縮することができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例によるパターン認識
方法について、図面を参照して説明する。本実施例では
、従来のパターン認識方法において用いられていたカメ
ラのうち、最も高い分解能を持った高倍率の光学系を移
動可能なX−Yステージに搭載して用いる。
【0016】ダイボンディング検査として、例えば位置
ずれ検出(表1、検査項目(1))のように、高い分解
能を要求されるが認識範囲は狭い場合は、従来の場合と
同様にしてカメラの視野の領域内に目標物を取り込んで
検査を行う。目標物がずれた位置に搭載されており、カ
メラの視野の領域内にない場合はX−Yステージを駆動
させてカメラの視野を移動させて捜し、領域内に収めて
検査を行う。
【0017】このように、認識範囲が狭い場合には従来
の場合と同様な手順で検査を行うことができる。しかし
、ダイペレットの不良マークの検出(表1、検査項目(
3))のように広い認識範囲を必要とする場合には、高
倍率の光学系を用いているためカメラの視野の範囲内に
収めることができない。このような検査については、次
のようにして行う。
【0018】図1に、検査対象の例として不良マーク1
1と、寸法X11×Y11のカメラ視野範囲を示す。不
良マーク11は、カメラにより認識するとマークの箇所
が黒くとらえられ、他の領域が白くとらえられる。ペレ
ットの全面が黒か、又は全面が白かで判別しようとする
と、光量の変化やペレットの表面状態の変化に左右され
、誤って認識する虞れがある。そこで、白い領域内にと
らえられた黒い部分が、一定以上の大きさであった場合
に不良マークが存在すると判断するようにしている。
【0019】先ず、予め寸法C×Dの不良マークよりも
十分に大きい寸法A×Bの視野12を定める。この視野
12を例えば4つの視野12a,12b,12c及び1
2dに分割する。各々の視野12a〜12dの中心c1
1〜c14にカメラが位置するようにX−Yステージを
順に駆動し、4つの画像を取り込む。そして、4枚の絵
を張り合わせて1枚の絵とする要領で、寸法A×Bの大
きさの画像を合成する。合成する際には、カメラの画素
数より十分に大きい容量の画像メモリを用いることが必
要となる。そして、合成された画像は視野12の領域を
カバーしており、不良マーク11の有無の検出が可能と
なる。
【0020】ここで、合成して得られた画像を用いてパ
ターン認識を行うと、画素数が増加し画像メモリの容量
が増えた分だけ処理時間が長くなる。このことに関して
は、検査内容に応じて画素の密度を変えることで対処が
可能である。図2に、カメラを固定させた状態で、寸法
A1×B1の画像を取り込んだ場合の画像メモリの構成
を模式的に示す。図中の「1」又は「0」は各セルに格
納された情報の内容を示している。横方法に8bit 
、縦方向に6bit で全体で48bit の情報量で
処理される。
【0021】図3は、本実施例のパターン認識方法を用
いてカメラを移動させ、複数の画像を合成して得られた
寸法A2×B2の画像を取り込んだ画像メモリの構成を
模式的に示したものである。図2に示された場合と同様
の画素数で構成しようとすると、横方向に16bit 
、縦方向に12bit で192bit となって情報
量がかなり多くなる。これに対し、この図3のように1
つおきに情報を格納すると、横方向に8bit 、縦方
向に6bit で全体で48bit となり、情報量は
4分の1に減少し、大幅に処理時間が短縮される。分解
能としては、図2に示された場合より2分の1に低下す
る。しかし、大きい領域を認識しなければならない検査
では、通常光学系の分解能を落として行われるのであり
、実用上支障はない。
【0022】次に、本実施例によるパターン認識方法を
用いてペースト塗布位置の検査(表1,検査項目(6)
)、及び塗布面積の検査(検査項目(7))を行う場合
の手順について述べる。図4に、リードフレーム上に塗
布されたペースト21を示す。このペースト21の面積
の検査は全面積を求めるのではなく、周辺の4つの領域
E1 〜E4 における塗布の長さから推定して求めて
いる。X−Yステージを駆動して、カメラの視野の中心
が中心位置C21からC22,C23,C24へ順に移
動するようにする。カメラの視野の中心が、中心位置C
21にあるときは領域E1 の画像が画像メモリに取り
込まれる。ペーストが塗布された部分は黒く認識され、
塗布されていない領域は白く認識される。これにより、
中心線CLyに沿う方向に黒く認識される領域の長さP
12と、白く認識される領域の長さP11とが求まる。 同様に、カメラの視野の中心が中心位置C22にあると
きは、領域F2 の画像が画像メモリに取り込まれる。 そして中心線CLxに沿う方向に、黒く認識される領域
の長さP22と、白く認識される領域の長さP21とが
求められる。カメラが中心位置C23へ移動すると、領
域F3 においてCLy方向に沿って黒く認識される領
域の長さP32と、白く認識される領域の長さP31と
が求められる。 カメラが中心位置C24へ移動すると、領域F4 にお
いてCLx方向に沿って黒く認識される領域の長さP4
2と、白く認識される領域の長さP41とが求められる
【0023】このようにして、各領域F1 〜F4 毎
に、塗布された領域と塗布されていない領域の比率(P
12:P11,P22:P21,P32:P31,P4
2:P41)がそれぞれ求まる。例えば、50:50の
比率が正常であるとすると、40:60のときは塗布領
域が10%ずれていることがわかる。これから、ペース
トの塗布位置と塗布面積を求めて良否の判定を行うこと
ができる。
【0024】本実施例によれば、各検査項目毎に異なる
認識領域の大きさや分解能に対しても、一つのカメラと
光学系により対応が可能である。このため、簡易で小型
の装置を用いてパターン認識することができ、検査コス
トを低減させることができる。
【0025】上述した実施例は一例であり、本発明を限
定するものではない。例えば、認識すべきパターンの領
域を分割する数は任意に設定することができる。また、
分割した各領域の周辺部分が相互に重複しても、一つの
画像に合成する上で支障とはならない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明のパターン認
識方法によれば、カメラが認識可能な範囲を超えるパタ
ーンを認識する際には、パターンの領域を分割し、各領
域毎にカメラを移動させて画像を取り込み、取り込んだ
複数の画像を一つの画像に合成してパターンの認識を行
うため、認識領域の大きさや分解能の異なる検査にも一
つの光学系で対応することができ、検査コストを低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるパターン認識方法を用
いて不良マークを認識する場合の画像領域の分割及び合
成を示した説明図。
【図2】同実施例によるパターン認識方法を用いて認識
された画像情報を取り込む画像メモリの構成を示した模
式図。
【図3】同実施例によるパターン認識方法を用いて認識
された画像情報を取り込む画像メモリの構成を示した模
式図。
【図4】同実施例によるパターン認識方法を用いて塗布
されたペーストの位置及び面積を求める手順を示した説
明図。
【図5】従来のパターン認識方法を用いて検出範囲を拡
大させる場合の動作を示した説明図。
【符号の説明】
11  不良マーク 12  画像領域 C11  カメラの中心位置 C12  カメラの中心位置 C13  カメラの中心位置 C14  カメラの中心位置 E1   画像領域 E2   画像領域 E3   画像領域 E4   画像領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カメラが認識可能な範囲を超えるパターン
    を認識する際に、前記パターンを含む領域を分割する段
    階と、分割された前記領域毎にカメラを前記パターンに
    平行に移動させて画像を取り込む段階と、取り込んだ複
    数の前記画像を一つの画像に合成して前記パターンの認
    識を行う段階とを備えたことを特徴とするパターン認識
    方法。
  2. 【請求項2】分割された前記領域毎にカメラを前記パタ
    ーンに平行に移動させて画像を取り込む段階では、前記
    パターンの大きさと必要な分解能に応じて、画像の取り
    込み密度を設定することを特徴とする請求項1記載のパ
    ターン認識方法。
JP3000243A 1991-01-07 1991-01-07 パターン認識方法 Pending JPH04242950A (ja)

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JP3000243A JPH04242950A (ja) 1991-01-07 1991-01-07 パターン認識方法
KR1019910024097A KR960006192B1 (ko) 1991-01-07 1991-12-24 패턴인식방법
EP19920100141 EP0494635A3 (en) 1991-01-07 1992-01-07 Pattern recognition method

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EP0494635A3 (en) 1993-10-13
EP0494635A2 (en) 1992-07-15
KR920015226A (ko) 1992-08-26
KR960006192B1 (ko) 1996-05-09

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