JPH07129741A - 画像認識装置 - Google Patents

画像認識装置

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JPH07129741A
JPH07129741A JP5271965A JP27196593A JPH07129741A JP H07129741 A JPH07129741 A JP H07129741A JP 5271965 A JP5271965 A JP 5271965A JP 27196593 A JP27196593 A JP 27196593A JP H07129741 A JPH07129741 A JP H07129741A
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JP
Japan
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camera
moving
television camera
image recognition
lead
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Withdrawn
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JP5271965A
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English (en)
Inventor
Motoharu Honda
素春 本多
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Canon Machinery Inc
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Nichiden Machinery Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像認識装置において、縦横のパターン状に
配設された被検出物体7を高速度に認識処理する。 【構成】 基板2上に固定のテレビカメラ15Aと、所
定ピッチ間隔で連動して移動する移動のテレビカメラ1
5B,15Cを配設し、基板2上に配設された複数個の
被検出物体7を同時平行的に撮像し、画像処理部8で識
別処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は画像認識装置、特に、
縦横のパターン状に配置された、例えば半導体ウエーハ
上の半導体素子などの被検出物体を、複数個のテレビカ
メラを用いて同時並行的に撮像し、高速度で画像処理す
る画像認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種、画像認識装置は被検出物体の表
面画像をテレビカメラで撮像し、撮像した映像信号を予
めメモリ内に記憶した標準パターン信号と比較すること
により、被検出物体を画像パターン上で識別して検出す
るものであり、被検出物体がスクリーン上に拡大して視
認できる上、高速処理が可能、正確である等から、各種
物体の自動組立や自動検査に使用されている。
【0003】例えば、図7はこの種テレビカメラを用い
た半導体ウエーハの外観検査装置である。
【0004】同図において、1は被検査物体の半導体ウ
エーハ2を載置支持するステージ、3はステージ1を
X,Y方向に駆動するXY駆動部、4はXY駆動部3を
駆動制御するモータコントロール部である。5は半導体
ウエーハ2上を照明する光源、6は半導体ウエーハ2上
の半導体素子7を1個づつ撮像するテレビカメラ、8は
テレビカメラ6で撮像した半導体素子7の映像信号を所
定の標準パターン信号と比較して撮像した表面画像が所
定のパターンか否かを識別する画像処理部であり、テレ
ビカメラ6の映像信号を増幅する増幅部9、増幅された
映像信号をメモリ10に記憶した標準パターン信号と比
較する比較部11、および上記映像信号を表示する表示
部12などから構成されている。また、13は画像処理
部8の処理信号により駆動され、不良の場合は半導体素
子7上に所定マークを付与するマーカである。
【0005】半導体ウエーハ2は、例えば図8に示すよ
うに、円板状の半導体基板14上に、拡散法や写真飾刻
法を用いて、多数の半導体素子7を縦横のパターン状に
形成したものであり、各半導体素子7は所定ピッチ間隔
の縦横列に形成される。各半導体素子7はウエーハ状態
で上記外観検査装置にかけられ、次のようにして、その
表面状態、例えば電極形状やバンプ電極の高さ(不図
示)などが検査される。
【0006】即ち、まずステージ1上に半導体ウエーハ
2が載置され、例えば図8に示すように、その左側上端
位置の半導体素子7eがテレビカメラ6下方の所定位置
に設定され、テレビカメラ6で表面画像が撮像されて画
像処理部8でその表面画像が識別される。そして、不良
の場合は、マーカ13により該半導体素子7e上がマー
キングされる。次いで、ステージ1が半導体素子7のピ
ッチ間隔で上方に移動され、次の半導体素子7fの外観
検査が同様になされ、順次隣接する半導体素子7の外観
検査が進められ、半導体ウエーハ2上の全半導体素子7
が画像認識しながら自動検査される。
【0007】尚、上記ウエーハの外観検査装置は各半導
体素子7が半導体基板14上に所定ピッチの縦横のパタ
ーンで形成されているから、ステージ1の移動が所定ピ
ッチ間隔でよく、駆動機構が簡単で、高速駆動に適す
る。また、メモリ10に半導体素子7の画像パターンが
記憶されており、このパターン信号によりテレビカメラ
6で撮像した半導体素子7の位置ずれ量が補正できるな
ど、高精度の画像認識処理がなされる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、テレビカ
メラを用いた半導体素子の外観検査装置は各半導体ウエ
ーハをステージ上に装着するのみで、半導体素子が自動
的に外観検査がなされる。
【0009】しかしながら、近時半導体ウエーハは大径
化される一方、半導体素子のチップサイズが小形化さ
れ、1枚の半導体ウエーハ内に形成される半導体素子数
が極めて多くなる傾向にある。このため、半導体ウエー
ハの外観検査に処理時間がかかるといった問題が生じて
きた。
【0010】このため、半導体ウエーハ上に複数個のテ
レビカメラを配置させ、ウエーハ上に縦横のパターン状
に形成された半導体素子複数個を同時並行的に撮像して
高速度で認識処理することが考えられた。
【0011】しかしながら、このように複数個のテレビ
カメラを配置させようとすると、半導体素子が品種によ
ってチップサイズが異なるために、これを撮像するテレ
ビカメラの設置位置を、検査対象の半導体素子の品種毎
に変更する必要があり、品種切換え時のテレビカメラの
設置位置の調整が大変であった。また、テレビカメラを
位置変更させる駆動系も設置するテレビカメラ数と同数
必要となり、装置が高価になり、かつ、カメラ間の位置
調整が複雑となるものであった。
【0012】従って、本発明はかかるテレビカメラを用
いた半導体ウエーハの外観検査における処理時間上の問
題点に鑑みなされたものであり、テレビカメラを位置変
更する駆動系が安価に構成でき、位置調整が容易で、短
時間に外観検査がなされるテレビカメラを用いた半導体
ウエーハの外観検査装置を得ることを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の画像
認識装置は所定ピッチ間隔で多数の被検出物体が配設さ
れた基板上をテレビカメラで撮像して得られた映像信号
とメモリに記憶された標準パターン信号とを比較して前
記基板上に配設された被検出物体を識別する画像認識装
置において、前記テレビカメラは前記基板と対峙して配
置された固定のテレビカメラと、この固定のテレビカメ
ラと所定距離離間し所定ピッチ間隔で連動して移動する
複数個の移動のテレビカメラとで構成されたことを特徴
としている。また、本発明の画像認識装置は前記複数個
の移動のテレビカメラは1回転当たりの移動量が基準移
動量から順次整数倍に変位して設定された複数個のリー
ド体にそれぞれ搭載され、前記リード体は各テーブルの
ボールスクリュー間が結合され、共通のモータで駆動さ
れることを特徴としている。また、本発明の画像認識装
置は前記各テーブルのボールスクリュー間がカップリン
グにより連結されたことを特徴としている。また、本発
明の画像認識装置は前記リード体は順次整数倍に変位し
て設定された複数個のリード体とこれらのリード体とは
それぞれ移動方向が逆向きとなる対のリード体で構成さ
れ、これらのリード体と対のリード体をそれぞれ固定テ
レビカメラの両側に配置したことを特徴としている。ま
た、本発明の画像認識装置は前記移動テレビカメラは1
回転あたりの移動量がそれぞれ同じ基準移動量に設定さ
れたリード体に搭載され、前記リード体はテーブルのボ
ールスクリュー間が倍速の変速機で結合され、共通のモ
ータで駆動されることを特徴としている。また、本発明
の画像認識装置は前記複数個の移動のテレビカメラはテ
ーブルが積層状に重合された直交配置のX,Yリード体
のテーブル上および重合部上に搭載され、前記X,Yリ
ード体はそれぞれ各テーブルのボールスクリューがX,
Yモータで駆動されることを特徴としている。
【0014】
【作用】固定のテレビカメラと移動のテレビカメラによ
り基板上の複数個の被検出物体が同時並行的に撮像され
る。また、複数個のリード体は基準移動量から順次整数
倍に変位した移動量に設定されるから、各リード体間の
間隔を等しく保った状態で、その間隔を可変することが
できる。従って、各テレビカメラの間隔を被検出物体の
ピッチに対応させて移動することができる。また、各リ
ード体はボールスクリュー間を結合して共通のモータで
駆動させるから、駆動系が簡単に構成できる。また、直
交配置されたX,Yリード体に移動のテレビカメラを搭
載させるから、基板上の被検出体を縦横列で撮像するこ
とができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
述する。
【0016】図1は本発明のテレビカメラを用いた半導
体ウエーハの外観検査装置である。
【0017】この半導体ウエーハの外観検査装置におい
て、前記図7の半導体ウエーハの外観検査装置と異なる
点は、半導体ウエーハ2上の半導体素子7を撮像するテ
レビカメラ6を連設した複数個のテレビカメラ15(1
5A,15B,15C…)に置換えたものであり、これ
らの連設された複数個のテレビカメラ15の内、1個の
テレビカメラ15Aは固定のテレビカメラ、その他のテ
レビカメラ15B,15C…は駆動系16により駆動さ
れ、所定ピッチ間隔で連動して移動する移動のテレビカ
メラで構成したものである。そして、その他の構成は前
記図7の外観検査装置と同一であり、同じ構成物は同一
参照符号を付し、その説明は省略する。
【0018】即ち、上記複数個のテレビカメラ15(1
5A,15B,15C…)は半導体ウエーハ2と対峙し
て配設され、半導体ウエーハ2上に隣接して形成された
一連の半導体素子7(7a,7b,7c…)にそれぞれ
その口径を対向させ、各半導体素子7(7a,7b,7
c…)毎の表面画像を撮像すべく互いに離間して配置さ
れている。また、移動のテレビカメラ15B,15C…
は固定のテレビカメラ15Aに隣接した移動のテレビカ
メラ15Bの移動量Lに対して、これと離間した移動の
テレビカメラ15C…の移動量はこの移動量Lを順次整
数倍した移動量NL(N=2,3…)に設定されて駆動
系16により移動される。
【0019】かかる構成の半導体ウエーハの外観検査装
置は、各テレビカメラ15A,15B,15C…を半導
体ウエーハ2上に隣接して形成された一連の半導体素子
7a,7b,7c…にそれぞれその口径を対向させて配
置させ、各半導体素子7a,7b,7c…上の表面画像
をそれぞれ撮像し、撮像した半導体素子7a,7b,7
c…の映像信号を画像処理部8で同時並行的に認識処理
させることで、半導体ウエーハ2は複数個のテレビカメ
ラ15で複数列の半導体素子7が同時並行的に検査さ
れ、高速で処理することができる。
【0020】そして、チップサイズの異なる半導体ウエ
ーハ2への品種切換えは、駆動系16を駆動すること
で、各テレビカメラ15A,15B,15C…の間隔が
同時に所定量移動され、切換えた品種の半導体ウエーハ
上に隣接して形成された一連の半導体素子にそれぞれ対
向配置さすことができる。
【0021】図2に上記移動のテレビカメラ15B,1
5C…を移動する駆動系の一例を示す。
【0022】この駆動系16aは1回転当たりの移動量
がLに設定されたリード体17と1回転当たりの移動量
が2Lに設定されたリード体18が用いられ、これらの
リード体17、18のテーブル17a、18a上に、そ
れぞれ移動のテレビカメラ15B、15Cが搭載され、
固定テレビカメラ15Aに連設される。そして、両リー
ド体17、18は各テーブル17a、18aのボールス
クリュー17b、18bがカップリング19により結合
され、端部が共通のパルスモータ20に接続されてい
る。
【0023】かかる駆動系16aによれば、パルスモー
タ20を回転駆動すると、リード体18の移動量がリー
ド体17の移動量の2倍に設定されているから、各テレ
ビカメラ15A,15B,15Cの間隔は、図3に示す
ように、品種切換え前の品種Aのチップ間隔mに対して
それぞれ品種Bのチップ間隔(m+dm)に切換えられ
る。即ち、この駆動系16aは、移動のテレビカメラ1
5B,15Cを搭載する各リード体17および18は移
動量が順次整数倍に変位して設定されているから、移動
後の各リード体17および18間が互いに同じ間隔に保
持されるものである。
【0024】図4は本発明の他の実施例の駆動系16b
であり、上記図2の駆動系16aにおいて、移動量が順
次整数倍に変位して設定されたリード体17,18と、
これらのリード体17,18と移動方向が逆向きとなる
対のリード体17A,18Aを用い、これらのリード体
17,18と対のリード体17A,18Aを固定テレビ
カメラ15Aの両側に配置させ、それぞれ移動のテレビ
カメラ15B,15C、15D,15Eを搭載したもの
である。そして、各リード体17,18、17A,18
Aはそれぞれ各テーブルのボールスクリュウ間が一体に
結合されて、端部が共通のパルスモータ20に接続され
ている。
【0025】かかる駆動系16bは対のリード体17
A,18Aはリード体17,18とは逆向きに移動し、
各テーブル上に搭載したテレビカメラ15B,15C、
15D,15Eを所定距離移動する。そして、上記駆動
系16aと同様に、パルスモータ20を回転駆動して、
各テレビカメラ15A,15B,15C,15D,15
Eの間隔を同じ間隔に保持しつつ、ピッチ間隔を代える
ことができる。
【0026】また、図5は本発明の他の実施例の駆動系
16cであり、1回転あたりの移動量を同じ基準移動量
Lに設定したリード体21、22が用いられ、これらの
リード体21、22のテーブル上に、それぞれ移動のテ
レビカメラ15B、15Cが搭載され、固定テレビカメ
ラ15Aに連設される。そして、両リード体21、22
の各ボールスクリュー21b,22b間を倍速の変速機
23で結合し、端部を共通のパルスモータ20で接続し
たものである。
【0027】かかる駆動系16cも、リード体22の移
動量がリード体21の移動量の2倍となり、各テレビカ
メラ15A,15B,15Cの間隔を、前記実施例の駆
動系16aと同様にして、各テレビカメラ15A,15
B,15Cの間隔を同じ間隔に保持しつつそのピッチ間
隔を変えることができる。
【0028】また、図6は本発明の他の実施例の駆動系
16dであり、直交方向に移動するX,Yリード体2
4,25を用いて各テレビカメラ15A,15F,15
G,15HをXY方向の平面的に搭載する構成である。
即ち、X,Yリード体24,25はそのボールスクリュ
ー24b,25bがそれぞれX,Yパルスモータ20
a,20bに接続されてX,Y方向に駆動される。そし
て、X,Yリード体24,25のテーブル24a,25
aは積層状に重合して配置され、両テーブル24a,2
5a上および積層された重合部上に移動のテレビカメラ
15F,15G,15Hが固定のテレビカメラ15Aに
連設して配置されている。
【0029】かかる駆動系16dは各移動のテレビカメ
ラ15A,15F,15G,15HがXY方向の平面的
に配置され、半導体ウエーハ2上の半導体素子7を複数
個平面的に纏った形で検査することができる。
【0030】尚、本発明は被検出物体として半導体ウエ
ーハ上の半導体素子を例示したが、本発明はこれに限定
されることなく、縦横のパターン状に配置して構成する
被検出物体であれば、同様に適用できるものである。
【0031】
【発明の効果】以上本発明によれば、固定のテレビカメ
ラと移動のテレビカメラを用い、基板上の被検出物体複
数個を同時平行的に撮像して画像処理するように構成し
たから、処理速度の早い画像認識装置が得られる。ま
た、移動のテレビカメラを所定ピッチ間隔で連動して移
動するように構成したから、被検出物体の品種切換え
時、各テレビカメラの配置位置を容易に位置調整するこ
とができる。また、テレビカメラを搭載する各リード体
は共通のモータで駆動するよう構成したから、駆動系が
簡単で安価に構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体ウエーハの外観検査装置の要部
構成を示す概略図
【図2】図1のテレビカメラの駆動系の一例を示す構成
【図3】図2のテレビカメラの作動状態の説明図
【図4】図1のテレビカメラの駆動系の他の例を示す構
成図
【図5】図1のテレビカメラの駆動系の他の例を示す構
成図
【図6】図1のテレビカメラの駆動系の他の例を示す構
成図
【図7】従来の半導体ウエーハの外観検査装置の要部構
成を示す概略図
【図8】半導体ウエーハのパターン例を示す正面図
【符号の説明】
15 複数個の移動のテレビカメラ 15A 固定のテレビカメラ 15B,15C,15D,15E,15F,15G,15H 移動のテレビカメラ 17,18 リード体 17A,18A 対のリード体 19 カップリング 20 共通のパルスモータ 20a,20b X,Yパルスモータ 21,22 リード体 21b,22b ボールスクリュー 23 倍速の変速機 24,25 直交配置のリード体 24a,25a テーブル 24b,25b ボールスクリュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G06T 7/00 9287−5L G06F 15/62 405 Z

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定ピッチ間隔で多数の被検出物体が配
    設された基板上をテレビカメラで撮像して得られた映像
    信号とメモリに記憶された標準パターン信号とを比較し
    て前記基板上に配設された被検出物体を識別する画像認
    識装置において、 前記テレビカメラは前記基板と対峙して配置された固定
    のテレビカメラと、この固定のテレビカメラと所定距離
    離間し所定ピッチ間隔で連動して移動する複数個の移動
    のテレビカメラとで構成されたことを特徴とする画像認
    識装置
  2. 【請求項2】 前記複数個の移動のテレビカメラは1回
    転当たりの移動量が基準移動量から順次整数倍に変位し
    て設定された複数個のリード体にそれぞれ搭載され、前
    記リード体は各テーブルのボールスクリュー間が一体に
    結合またはカップリングにより連結されて共通のモータ
    で駆動されることを特徴とする請求項1記載の画像認識
    装置。
  3. 【請求項3】 前記リード体は順次整数倍に変位して設
    定された複数個のリード体とこれらのリード体とはそれ
    ぞれ移動方向が逆向きとなる対のリード体で構成され、
    これらのリード体と対のリード体をそれぞれ固定テレビ
    カメラの両側に配置したことを特徴とする請求項2記載
    の画像認識装置。
  4. 【請求項4】 前記移動テレビカメラは1回転あたりの
    移動量がそれぞれ同じ基準移動量に設定されたリード体
    に搭載され、前記リード体はテーブルのボールスクリュ
    ー間が倍速の変速機で結合されて共通のモータで駆動さ
    れることを特徴とする請求項1記載の画像認識装置。
  5. 【請求項5】 前記複数個の移動のテレビカメラはテー
    ブルが積層状に重合された直交配置のX,Yリード体の
    テーブル上および重合部上に搭載され、前記X,Yリー
    ド体はそれぞれ各テーブルのボールスクリューがX,Y
    モータで駆動されることを特徴とする請求項1記載の画
    像認識装置。
JP5271965A 1993-10-29 1993-10-29 画像認識装置 Withdrawn JPH07129741A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002513204A (ja) * 1998-04-30 2002-05-08 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 半導体ウェーハを検査するシステム及び方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002513204A (ja) * 1998-04-30 2002-05-08 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 半導体ウェーハを検査するシステム及び方法
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