JPH0536796A - パターン認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮像データに不要なピークが発生しても適正
な二値化データを得ることができるようにすることにあ
る。 【構成】 半導体ペレット（２）表面の電極パターン
（７）の撮像により得られた撮像データ（Da）を多数の
セル（ｓ）に分割し、各セル（ｓ）ごとに平均値データ
（Dc）を算出して撮像データ（Da）の波形をなまらし、
隣接するセル（ｓ）での平均値データ（Dc）の差を算出
して平均値データ（Dc）の波形を階段状に整形し、これ
により得られた平均値差データ（Dd）に基づいて所定の
しきい値レベル（Ls）でもって二値化する。これにより
撮像データ（Da）で不要なピーク（ｐ）が発生しても平
均値差データ（Dd）ではそのピーク（ｐ）が消失してし
まうので適正な二値化データ（Db）を得ることができ
る。

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関
し、詳しくは、半導体素子の製造で使用され、半導体ウ
ェーハを多数の半導体素子ごとに分割した半導体ペレッ
トの表面に形成された電極パターン等を認識するための
パターン認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、半導体素子は、図３に示すよ
うに多数の半導体素子を格子状に形成した半導体ウェー
ハ（１）から製造され、その製造工程では、半導体ウェ
ーハ（１）を個々の半導体素子ごとに分割し、その分割
された多数の半導体ペレット（２）を一つずつ取り出し
てリードフレームのランドにマウントし、その上でラン
ド上の半導体ペレットとリードとを金属細線で電気的に
接続するようにしている。このワイヤボンディングに際
しては、半導体ペレットの表面に形成された電極パター
ンを画像認識することによりその電極パターンを正確に
把握した上で、この画像認識により得られたデータに基
づいて半導体ペレットの電極に金属細線をボンディング
するようにしている。

【０００３】このワイヤボンディング工程で実行される
パターン認識は以下のようにして行なわれる。

【０００４】即ち、図４に示すように所定のステージ
〔図示せず〕上に位置決め配置された半導体ペレット
（２）に対して、その上方にカメラ（３）を配置し、そ
のカメラ（３）でもって光源（４）により照明された半
導体ペレット（２）の表面を撮像する。このカメラ
（３）で得られた撮像データを画像処理手段（５）によ
り二値化して画像処理し、その画像処理手段（５）によ
り得られた二値化データをフレームメモリ（６）に記憶
保持する。そして、このフレームメモリ（６）に格納さ
れた情報、即ち、半導体ペレット（２）の表面での電極
パターンの情報に基づいてワイヤボンディングが実行さ
れる。

【０００５】上記画像処理における二値化データの作成
は、従来、以下のようにして行なわれていた。

【０００６】即ち、図５の（ａ）に示すようにカメラ
（３）により得られた撮像データ（Da）に対してしきい
値レベル（Ls）を設定し、そのしきい値レベル（Ls）で
もって上記撮像データ（Da）を二値化し、図５の（ｂ）
に示すように白レベル（Ｗ）及び黒レベル（Ｂ）からな
る二値化データ（Db）を得る。これが、図５の（ｃ）に
示すように半導体ペレット（２）の表面での電極パター
ン（７）、即ち、電極部分（８）とそれ以外の部分
（９）と対応したものとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに画像処理における二値化データを得るためには撮像
データ（Da）に対してしきい値レベル（Ls）を設定しな
ければならない。しかしながら、半導体ペレット（２）
の表面での光の反射状態が電極パターン（７）の電極部
分（８）とそれ以外の部分（９）とで差があまりない場
合もあり、このような場合、上記しきい値レベル（Ls）
を調整することにより適正なしきい値レベル（Ls）を設
定しなければならないが、そのようなしきい値レベル
（Ls）の調整は非常に困難で高度な熟練を要する。

【０００８】しかも、上述した半導体ペレット（２）の
表面での光の反射状態が電極パターン（７）の電極部分
（８）とそれ以外の部分（９）とで一定したものが得ら
れるとは限らず、各部分での表面状態によっては、図５
の（ａ）に示すように撮像データ（Da）において尖頭状
のピーク（ｐ）が発現することがある。このような尖頭
状ピーク（ｐ）が発生していると、非常に困難なレベル
調整の結果に設定したしきい値レベル（Ls）でもって二
値化した場合、図５の（ｂ）に示すようにこれによって
得られた二値化データ（Db）において独立した不所望な
白レベル（Wa）が発生する。このような独立した白レベ
ル（Wa）は、図５の（ｃ）に示すように半導体ペレット
（２）の表面での電極パターン（７）において正規の電
極部分（８）の以外の部分（９）で架空の電極部分（1
0）〔図中破線部分〕が存在することになる。このよう
な二値化データ（Db）に基づいてワイヤボンディングを
行なうと、上述した架空の電極部分（10）の存在により
適正なワイヤボンディングを実行することが困難になる
という問題があった。

【０００９】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、撮像データに
不要なピークが発生しても適正な二値化データを得るこ
とができるようにしたパターン認識方法を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明における上記目的
を達成するための技術的手段は、被対象物の表面に形成
されたパターンを撮像し、その撮像データを所定のしき
い値レベルでもって二値化して画像処理し、その二値化
データに基づいて被対象物の表面をパターン認識する方
法において、上記撮像データを多数のセルに分割し、各
セルごとに平均値データを算出し、隣接するセルでの平
均値データの差を算出して得られた平均値差データに基
づいて所定のしきい値レベルでもって二値化するように
したことである。

【００１１】

【作用】本発明に係るパターン認識方法では、撮像デー
タを多数のセルに分割し、各セルごとに平均値データを
算出することにより上記撮像データの波形をなまらし、
そのなまった波形の撮像データにおいて隣接するセルで
の平均値データの差を算出することにより上記撮像デー
タの波形を階段状に整形する。この階段状に波形整形さ
れた平均値差データに基づいて所定のしきい値レベルで
もって二値化するようにしたから、上記撮像データにお
いて不要なピークが発生しても階段状に波形整形された
平均値差データではそのピークが消失してしまうので適
正な二値化データを得ることができる。

【００１２】

【実施例】本発明に係るパターン認識方法の実施装置例
を図１及び図２を参照しながら説明する。尚、図３乃至
図５と同一又は相当部分には同一参照符号を付す。

【００１３】このパターン認識方法の実施装置は、図１
に示すように所定のステージ〔図示せず〕上に位置決め
配置された被対象物である半導体ペレット（２）に対し
てその上方に配置され、その半導体ペレット（２）の表
面の電極パターン（７）を撮像するカメラ（３）と、上
記半導体ペレット（２）の上方に配置され、半導体ペレ
ット（２）の表面を照明する光源（４）と、そのカメラ
（３）で撮像された電極パターン（７）の撮像データに
ついて多数に分割したセルごとに平均値を算出する平均
値算出手段（11）と、その平均値算出手段（11）により
得られた平均値データについて隣接するセルでその差を
算出する平均値差算出手段（12）と、平均値差算出手段
（12）により得られた平均値差データを所定のしきい値
レベル（Ls）でもって二値化する二値化手段（13）と、
その二値化手段（13）により得られた二値化データを記
憶保持するフレームメモリ（５）とで構成される。

【００１４】本発明のパターン認識は以下のようにして
行なわれる。

【００１５】即ち、まず、図２の（ａ）に示すように光
源（４）により照明された半導体ペレット（２）の表面
をカメラ（３）でもって撮像することにより撮像データ
（Da）を得る。このカメラ（３）により得られた撮像デ
ータ（Da）を多数のセル（ｓ）に分割し、平均値算出手
段（11）により上記撮像データ（Da）を各セル（ｓ）ご
とに平均化することにより図２の（ｂ）に示すような平
均値データ（Dc）を得る。この平均値データ（Dc）は、
上記撮像データ（Da）の波形をなまらしたものとなる。
次に、上記平均値算出手段（11）により得られた平均値
データ（Dc）について、平均値差算出手段（12）により
隣接するセル（ｓ）で各平均値の差を算出することによ
り図２の（ｃ）に示すような平均値差データ（Dd）を得
る。この平均値差データ（Dd）は、撮像データ（Da）の
波形をなまらせた平均値データ（Dc）の波形を階段状に
整形したものとなる。そして、この階段状に波形整形さ
れた平均値差データ（Dd）を二値化手段（13）により所
定のしきい値レベル（Ls）で二値化する。図２の（ｄ）
に示すようにこの二値化手段（13）により得られた二値
化データ（Db）をフレームメモリ（５）に記憶保持し、
このフレームメモリ（５）に格納された二値化データ
（Db）、即ち、図２の（ｅ）に示す半導体ペレット
（２）の表面での電極部分（８）及びそれ以外の部分
（９）からなる電極パターン（７）の情報に基づいてワ
イヤボンディングが実行される。

【００１６】ここで、半導体ペレット（２）の表面での
光の反射状態が電極パターン（７）の電極部分（８）と
それ以外の部分（９）とで一定しないことにより各部分
での表面状態によって撮像データ（Da）において尖頭状
のピーク（ｐ）が発現しても、階段状に波形整形された
平均値差データ（Dd）ではその不要なピーク（ｐ）が消
失してしまう。従って、二値化データ（Db）において独
立した不所望な白レベル（Wa）が発生することがなくな
って適正な二値化データ（Db）を得ることができる。こ
のように独立した白レベル（Wa）の発生がないので、半
導体ペレット（２）の表面での電極パターン（７）にお
いて正規の電極部分（８）の以外の部分（９）での架空
の電極部分の存在がなく、これに伴う誤認識が生じない
ので適正なワイヤボンディングを実行することができ
る。

【００１７】尚、上記二値化データ（Db）での白レベル
（Ｗ）及び黒レベル（Ｂ）が半導体ペレット（２）の表
面での電極パターン（７）と対応する精度は、撮像デー
タ（Da）を分割するセル（ｓ）の数に依存し、そのセル
（ｓ）の分割数を大きくすれば二値化データ（Db）と電
極パターン（７）とが対応する精度は向上する。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係るパターン認識方法によれ
ば、撮像データを多数のセルに分割し、各セルごとに平
均値データを算出し、隣接するセルでの平均値データの
差を算出して得られた平均値差データに基づいて所定の
しきい値レベルでもって二値化するようにしたから、被
対象物の表面での反射状態に左右されることなく、撮像
データに不要なピークが発生しても二値化データに独立
した不所望な白レベルが発現することがないので適正な
二値化データを得ることができ、高精度のパターン認識
が実現できてその実用的価値は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパターン認識方法の実施装置例を
示す概略構成図

【図２】（ａ）はカメラにより得られた撮像データを示
す波形図、（ｂ）は撮像データをセルごとに平均化した
平均値データを示す波形図、（ｃ）はセルごとに平均化
した平均値データについて隣接するセルでその差を算出
した平均値差データを示す波形図、（ｄ）は平均値差デ
ータを二値化した二値化データを示す波形図、（ｅ）は
半導体ペレットの表面での電極パターンを示す平面図

【図３】半導体ウェーハを半導体素子ごとに分割した多
数の半導体ペレットを示す斜視図

【図４】パターン認識方法の従来装置例を示す概略構成
図

【図５】従来のパターン認識方法を説明するためのもの
で、（ａ）はカメラにより得られた撮像データを示す波
形図、（ｂ）は撮像データを二値化した二値化データを
示す波形図、（ｃ）は半導体ペレットの表面での電極パ
ターンを示す平面図

【符号の説明】

２ 被対象物〔半導体ペレット〕 ７ パターン〔電極パターン〕 ｓ セル Da 撮像データ Db 二値化データ Dc 平均値データ Dd 平均値差データ Ls しきい値レベル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 被対象物の表面に形成されたパターンを
   撮像し、その撮像データを所定のしきい値レベルでもっ
   て二値化して画像処理し、その二値化データに基づいて
   被対象物の表面をパターン認識する方法において、 上記撮像データを多数のセルに分割し、各セルごとに平
   均値データを算出し、隣接するセルでの平均値データの
   差を算出して得られた平均値差データに基づいて所定の
   しきい値レベルでもって二値化するようにしたことを特
   徴とするパターン認識方法。