JPH10256351A

JPH10256351A - 画像処理アライメント装置

Info

Publication number: JPH10256351A
Application number: JP9061195A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Miki; 研一三木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-09-25
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: JP3607449B2

Abstract

(57)【要約】【課題】単一の解像度の撮像装置から得た画像に基づ
いて対象物の所定の位置に位置決めする場合、撮像装置
の解像度が低いと位置決めの精度が低くなり、撮像装置
の解像度が高いと、視野が狭くなり、対象物が入力画像
になく位置を検出できないおそれがある。【解決手段】低解像度の撮像装置２０１と高解像度の
撮像装置２１０とを備え、それらの画像データを同時に
入力する。はじめに低解像度の画像を用いて大まかな位
置決めを行い、次に低解像度の画像を用いて詳細な位置
決めを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品の位置をアラ
イメントする際に用いられる画像処理アライメント装置
に関し、特に半導体製品の位置決めに使用される。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、従来の濃淡画像を用いた画像
処理装置を示す。ＸＹステージ１１６上には、例えば位
置決め対象物が設置される。カメラ１０２は、単一の解
像度を有し、この位置決め対象物を撮影する。

【０００３】カメラコントロールユニット１０３（以下
ＣＣＵと呼ぶ）は、カメラ１０２を制御する。このカメ
ラ１０２が撮影した画像は、ＣＣＵ１０３、ローパスフ
ィルタ１０４、Ａ／Ｄコンバータ１０５を順次経由し
て、ディジタル画像データに変換される。

【０００４】画像メモリ１０８は、このディジタル化さ
れた画像データを記憶する。同期信号発生回路１１７
は、同期信号を生成し、その信号によりＣＣＵ１０３及
びＡ／Ｄコンバータ１０５を制御する。

【０００５】基準パターンメモリ１０９には、基準パタ
ーンが予め登録されている。縮小回路１１８は、画像メ
モリ１０８に記憶された入力画像データと基準パターン
メモリ１０９に記憶された基準パターンを縮小する。

【０００６】正規化相関回路１１０は、この縮小された
入力画像データと縮小された基準パターンの間で、例え
ば特公平５−５２９８７号に開示されている方法を用い
て、パターンマッチングを行う。こうして画像に捉えら
れた物体の概略の位置を検出する。

【０００７】その後、例えばその前よりは大きい画像に
なるように縮小回路１１８の縮小率を変えて、画像メモ
リ１０８に記憶された入力画像データから、前述の物体
の概略の位置の近傍の画像パターンを切り出す。同様
に、縮小回路１１８の縮小率を変えて、基準パターンを
縮小する。これらの縮小された画像パターンと基準パタ
ーンとの間で前述のパターンマッチングを行い、位置決
め対象物のより詳細な位置検出を行う。

【０００８】こうして得た位置決め対象物の位置を用い
て、ＣＰＵ１１１は例えばＸＹステージの移動量を計算
して、外部インターフェース１１３を介してＸＹステー
ジ制御装置１１５にその移動量を送る。ＸＹステージ制
御装置１１５は、送られた移動量に基づいてＸＹステー
ジ１１６を動かし、対象物を所望の位置に移動させる。

【０００９】このような画像処理装置の詳細は、特公平
５−５２９８７号に開示されている。また、図１２に示
した画像処理装置を用いて、ダイボンダ装置がペレット
をピックアップするピックアップ位置に、ペレットを移
動させることがある。この場合、ステージ１１６上に複
数のペレットを設置し、複数のペレットが写るような解
像度の画像を画像メモリ１０８に取り込み、良品ペレッ
トの１つをピックアップ位置に導き、ピックアップを行
う。このダイボンダ装置の詳細は、特開昭５９−５４２
３６号に開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示した画像処
理装置では、単一の解像度の画像を用いて対象物の位置
決めを行っている。そのため、所定の位置決め精度を得
るために画像を高解像度にすると画像の視野が狭くな
り、位置決め対象物が入力画像からはずれてしまい、位
置検出ができなくなるおそれがある。

【００１１】また、ダイボンダ装置に上述の画像処理装
置を付け加える場合、複数のペレットを１つの画像に映
す必要がある。そのため、ペレットサイズが大きい場
合、画像の解像度を低くしなければならない。その場
合、画像の解像度が低くなるため、所望の位置決め精度
が得られず、ピックアップ時にピックアップに失敗した
り、ペレット欠けが発生する恐れがある。本発明は、上
記課題に鑑みてなされたもので、ステージ上にある対象
物の位置決めを少ない画像取り込み回数で高精度に行う
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の画像処理アライメント装置は、位置決め対
象が設置されるステージと、位置決め対象を映す第１の
撮像装置と、位置決め対象を映す第２の撮像装置と、第
１の撮像装置が出力する第１の画像データと第２の撮像
装置が出力する第１の画像データよりも高解像度の第２
の画像データを取り込む入力回路と、取り込んだ第１の
画像データと第２の画像データとを記憶する画像メモリ
と、第１の撮像装置が映す位置決め対象に対応する第１
の画像データ用基準パターンとその登録位置及び第２の
撮像装置が映す位置決め対象に対応する第２の画像デー
タ用基準パターンとその登録位置を予め記憶する基準パ
ターン用メモリと、画像メモリが記憶する第１の画像デ
ータと第１の画像データ用基準パターンとの間のパター
ンマッチングと画像メモリが記憶する第２の画像データ
と第２の画像データ用基準パターンとの間のパターンマ
ッチングとのいずれかを行いステージの移動量を計算す
る演算回路とを有する画像処理装置と、画像処理装置が
出力するステージの移動量に基づいてステージの移動を
制御するステージ制御装置とを具備する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施例を
示すブロック図である。図２は、図１に示した画像処理
システムの斜視図を示す。以下、同一の構成要素には同
一の符号を付し、説明を繰り返さない。

【００１４】ＸＹステージ１１６上には位置決め対象物
が設置されている。低解像度カメラ２０１は、位置決め
対象を低解像度で撮影する。また、高解像度カメラ２１
０は、位置決め対象を高解像度で映す。カメラ２０１、
２１０が得た画像は、それぞれＣＣＵ２０２、２１１を
通して画像処理装置１０１に入力される。

【００１５】画像処理装置１０１は、ローパスフィルタ
２０３、２１２、Ａ／Ｄ変換器２０４、２１３、同期信
号発生回路２０９、低解像度用画像メモリ２０７、低解
像度用基準パターンメモリ２０８、高解像度用画像メモ
リ２１６、高解像度用基準パターンメモリ２１７、正規
化相関回路１１０、ＣＰＵ１１１、プログラムメモリ１
１２、外部インターフェース１１３、Ｄ／Ａ変換器２０
５、２１４とにより構成される。

【００１６】ＣＣＵ２０２は、カメラ２０１が撮影した
低解像度のアナログ画像信号をローパスフィルタ２０３
の入力端子に供給する。ローパスフィルタ２０３はアナ
ログ画像信号のノイズを軽減してアナログ画像信号をＡ
／Ｄ変換器２０４の入力端子に供給する。Ａ／Ｄ変換器
２０４は、入力されたアナログ画像信号を例えば１画素
あたり８ビットで表されるデジタル画像に変換する。そ
のデジタル画像は、低解像度用画像メモリ２０７に格納
される。

【００１７】同様に、ＣＣＵ２１０は、カメラ２１０が
撮影した高解像度のアナログ画像信号をローパスフィル
タ２１２の入力端子に供給する。ローパスフィルタ２１
２はアナログ画像信号のノイズを軽減してアナログ画像
信号をＡ／Ｄ変換器２１３の入力端子に供給する。Ａ／
Ｄ変換器２１３は、入力されたアナログ画像信号を例え
ば１画素あたり８ビットで表されるデジタル画像に変換
する。そのデジタル画像は、高解像度用画像メモリ２１
６に格納される。

【００１８】同期信号発生回路２０９は、同期信号を生
成し、それをＣＣＵ２０２、２１１、Ａ／Ｄ変換器２０
４、２１３に供給する。その結果、ＣＣＵ２０２とＣＣ
Ｕ２１１、Ａ／Ｄ変換器２０４とＡ／Ｄ変換器２１３は
同期して動作する。よって、低解像度カメラ２０１、高
解像度カメラ２１０が映した画像は、同じタイミングで
それぞれ低解像度用画像メモリ２０７、高解像度用画像
メモリ２１６に記憶される。

【００１９】また、Ａ／Ｄ変換器２０４、２１３がそれ
ぞれ出力するデジタル画像信号は、それぞれＤ／Ａ変換
器２０５、２１４の入力端子に供給される。Ｄ／Ａ変換
器２０５、２１４は、入力されたデジタル画像信号を再
びアナログ画像信号に変換し、それぞれ変換したアナロ
グ画像信号をモニタ２０６、２１５に供給する。モニタ
２０６、２１５は、それぞれカメラ２０１、２１０が撮
影した低解像度及び高解像度の位置決め対象物の画像を
表示する。

【００２０】低解像度用画像メモリ２０７、低解像度用
基準パターンメモリ２０８、高解像度用画像メモリ２１
６、高解像度用基準パターンメモリ２１７、正規化相関
回路１１０、ＣＰＵ１１１、外部インターフェース１１
３、及びプログラムメモリ１１２の入出力端子は、バス
を介して相互に接続されており、データなどを相互に送
受する。

【００２１】低解像度用基準パターンメモリ２０８、高
解像度用基準パターンメモリ２１７は、それぞれ後述す
る低解像度用の基準パターン、高解像度用の基準パター
ンを記憶している。

【００２２】プログラムメモリ１１２は、画像処理を行
うためのプログラムを記憶している。ＣＰＵ１１１は、
プログラムメモリ１１２が記憶するプログラムに従っ
て、演算処理や制御を行う。

【００２３】正規化相関回路は、例えば２つのデジタル
画像データを用いて、後述する正規化相関係数を計算す
る。外部インターフェース１１３には、キーボード１１
４とＸＹステージ制御装置１１５が接続されている。

【００２４】ＸＹステージ制御装置１１５には、ＸＹス
テージ１１６が接続されている。ＸＹステージ制御装置
１１５は、画像処理装置１０１から供給される信号に基
づいて、ＸＹステージ１１６をＸ方向及びＹ方向に移動
させる。

【００２５】以下、本実施例の動作を説明する。予め位
置決め対象物の基準パターンを高解像度用及び低解像度
用基準パターンメモリに登録しておく。次に、登録され
た基準パターンを用いて、位置決め対象物の位置決めを
実行する。

【００２６】まず、基準パターンの登録について説明す
る。位置決め対象物をＸＹステージ上に載せ、ＸＹステ
ージを調整して位置決め対象物を所望の位置に移動させ
る。

【００２７】次に、カメラ２０１、２１０を用いて、対
象物の低解像度及び高解像度の画像をモニタ２０６、２
１５に映し出す。図３及び図４は、それぞれモニタ２０
６、２１５の画面を表す。４０１、５０１は、それぞれ
カメラ２０１、２１０から取り込んだ画像すなわち低解
像度及び高解像度の全画像を示す。

【００２８】また、図３に示すように、モニタ２０６
に、位置決め対象物の低解像度の画像４０３とともに基
準パターンの切り出し領域を示すライン４０２を表示す
る。ユーザはモニタ２０６を見ながら、キーボード等の
入力装置１１４により画面上のライン４０２を動かし、
基準パターンの切り出し位置や切り出し領域の大きさを
定める。こうして定められた低解像度用の基準パターン
は、低解像度用基準パターンメモリ２０８に記憶され
る。

【００２９】また、低解像度画像取り込み領域４０１内
に検索領域を定める。検索領域は、基準パターン４０３
を含み、かつ画像取り込み領域４０１と同じか狭い領域
となるように設定する。さらに、例えば検索領域の左上
の隅を原点とし、例えば画素を単位として、基準パター
ン切り出し領域４０２の例えば左上の隅の点の座標を求
める。この座標を登録位置と呼び、この登録位置をメモ
リに記憶しておく。

【００３０】次に、図４に示すように、モニタ２１５
に、位置決め対象物の高解像度の画像と基準パターンの
切り出し領域を表すライン５０２を表示する。低解像度
の場合と同様に、ユーザはモニタ２０６を見ながら、キ
ーボード等の入力装置１１４により画面上のライン５０
２を動かし、高解像度基準パターンの切り出し位置や切
り出し領域の大きさを定める。こうして定められた高解
像度用基準パターンは、低解像度用基準パターンメモリ
２１７に記憶される。

【００３１】さらに、高解像度画像取り込み領域５０１
内に検索領域を定める。検索領域は、基準パターン５０
３を含み、かつ画像取り込み領域５０１と同じか狭い領
域となるように設定する。さらに、例えば検索領域の左
上の隅を原点とし、例えば画素を単位として、基準パタ
ーン切り出し領域５０２の例えば左上の隅の点の座標を
求める。この座標を登録位置と呼び、この登録位置をメ
モリに記憶しておく。

【００３２】なお、図４では基準パターン５０３は図３
に示した基準パターン４０３と同じであるが、カメラ２
０１とカメラ２１０が映すことができる領域が一致しな
いような場合は、必ずしも同じパターンである必要はな
いことは当然である。

【００３３】次に、位置決め対象物の位置決めの方法に
ついて説明する。図５は、本実施例における位置決め処
理を示すフローチャートである。まず、位置決め処理を
開始する。この処理は、例えば外部インターフェース１
１３が、ＸＹステージ制御装置１１５が発した位置決め
要求コマンドを受信することにより開始される。

【００３４】まず、カメラ２０１が撮影した低解像度画
像とカメラ２１０が撮影した高解像度画像を、同期信号
を用いて同時に画像処理装置１０１に取り込む。この低
解像度画像及び高解像度画像の画像取り込み領域内の画
像データは、それぞれ画像メモリ２０７、２１６に記憶
される。

【００３５】次に、低解像度用画像メモリ２０７に格納
された入力画像Ｐ（ｘ）と、低解像度基準パターンメモ
リ２０８に記憶された低解像度用基準パターン画像Ｒ
（ｘ）を用い、正規化相関係数を検出する。以下、この
正規化相関係数の求め方を説明する。

【００３６】図６（ａ）に示すように、画像取り込み領
域６０１内にあらかじめ定められた検索領域６０２が設
けられる。検索領域６０２の左上の隅の点を原点とし、
画素単位に座標を表すとする。検索領域６０２のＸ方向
の画素サイズをＸｗｓ、Ｙ方向の画素サイズをＹｗｓと
し、基準パターン６０３のＸ方向の画素サイズをＸｒ
ｓ、Ｙ方向の画素サイズをＹｒｓとする。

【００３７】まず、検索領域６０２の内、例えばＸ座標
が１〜Ｘｒｓであり、Ｙ座標が１〜Ｙｒｓである領域の
入力画像データＰ（ｘ）と、基準パターンＲ（ｘ）との
間で以下の式に従って相関係数ｆ（ｘ）を求める。この
ｆ（ｘ）の値を正規化相関係数ＣＣ（１、１）とする。

【００３８】

【数２】但し、Ｋは、積分範囲を表す。この正規化相関係数の計
算は、例えば正規化相関回路１１０で行われる。この相
関係数ｆ（ｘ）は、＋１から−１までの値を示し、＋１
が基準パターンと最も一致していることを表す。

【００３９】次に、検索領域６０２の内、Ｘ座標が２〜
Ｘｒｓ＋１であり、Ｙ座標が１〜Ｙｒｓである領域の入
力画像データＰ（ｘ）と、基準パターンＲ（ｘ）との間
で、前述のようにして正規化相関係数ＣＣ（２，１）を
計算する。

【００４０】以下、同様に、ｉを１以上Ｘｗｓ−Ｘｒｓ
＋１以下の自然数、ｊを１以上Ｙｗｓ−Ｙｒｓ＋１以下
の自然数とし、検査範囲領域中でＸ座標がｉからＸｒｓ
＋ｉ−１までの間にあり、Ｙ座標がｊからＹｒｓ＋ｊ−
１までの間にある領域の画像データを取り出し、その領
域の画像データと基準パターンとの間で正規化相関係数
ＣＣ（ｉ，ｊ）を計算する。相関係数の計算は、（Ｘｗ
ｓ−Ｘｒｓ＋１）×（Ｙｗｓ−Ｙｒｓ＋１）回行われ
る。

【００４１】求めた相関係数ＣＣ（１、１）、ＣＣ
（２、１）、…、ＣＣ（Ｘｗｓ−Ｘｒｓ＋１、Ｙｗｓ−
Ｙｒｓ＋１）は、例えば図７に示すように２次元に配置
される。この図を相関マトリクスと呼ぶ。

【００４２】次に、これらの正規化相関係数の中で最も
相関係数が高いものを求め、ずれ量を計算する。すなわ
ち、ＣＣ（Ｘｐ、Ｙｐ）の相関係数が最も大きいとす
る。また、図６（ｂ）に示すように、基準パターン６０
３の上述の登録位置は、検索領域６０２の左上を原点と
すると（Ｘｒｐ、Ｙｒｐ）の位置にあるとする。この場
合、ずれ量（ＸＤ、ＹＤ）は、位置（Ｘｐ、Ｙｐ）から
位置（Ｘｒｐ、Ｙｒｐ）までの画素間距離となる。すな
わち、ＸＤ＝Ｘｐ−ＸｒｐＹＤ＝Ｙｐ−Ｙｒｐと算出される。

【００４３】次に、このずれ量すなわち画素間距離が予
め設定した設定値内に収まるか否かを判定する。ずれ量
が設定値以上である場合、このずれ量を減らすようにＸ
Ｙステージの移動量を計算し、この補正量をＸＹステー
ジ制御装置１１５に発行する。

【００４４】この補正量の求め方の一例を以下に説明す
る。まず、画素の分解能をあらかじめ求める。例えば、
Ｘ方向の１画素は１００μｍであり、Ｙ方向の１画素は
９０μｍであるとする。すなわち、ＸＭＡＧ＝１００
（μｍ／画素）、ＹＭＡＧ＝９０（μｍ／画素）であ
る。また、ＸＹステージの移動量をあらかじめ設定して
おく。例えば、ＸＹステージは、Ｘ方向には１パルスで
５μｍ移動し、Ｙ方向には１パルスで５μｍ移動すると
する。すなわち、ＸＳＴＡＧＥ＝５（μｍ／パルス）、
ＹＳＴＡＧＥ＝５（μｍ／パルス）とする。したがっ
て、ＸＹステージ制御装置に発行するステージ移動量す
なわちパルス数Ｘｍｏｖ，Ｙｍｉｖは、 −Ｘｍｏｖ＝ＸＤ × （ＸＭＡＧ／ＸＳＴＡＧＥ） −Ｙｍｏｖ＝ＹＤ × （ＹＭＡＧ／ＹＳＴＡＧＥ）となる。

【００４５】ＸＹステージ制御装置１１５は、供給され
たパルス数に応じてＸＹステージ１１６を動かす。ＸＹ
ステージ１１６が補正量分だけ移動すると、ＸＹステー
ジ制御装置１１５は、移動完了コマンドを画像処理装置
１０１に向けて発行する。

【００４６】その後、移動後の位置決め対象物の低解像
度の画像と高解像度の画像を、上述のように同時に画像
メモリ２０７、２１６に取り込み、同様の方法で正規化
相関係数とずれ量を計算する。ずれ量が設定値以上の場
合は補正量を計算し、ＸＹステージを再度移動して、位
置決め対象物の位置を調整する。このシーケンスをずれ
量が設定値内に入るまで繰り返す。

【００４７】ずれ量が設定値以内に入ると、低解像度の
画像と同時に取り込んで高解像度用画像メモリ２１６に
蓄えておいた高解像度画像データと、高解像度用基準パ
ターンメモリ２１７に記憶されている高解像度用基準パ
ターンを用いて、上述の低解像度画像の場合と同様に、
正規化相関回路１１０で正規化相関係数を計算し、相関
マトリクスを作成する。

【００４８】次に、低解像度画像の場合と同様に、相関
マトリクス中で最大の相関係数を取るものを基準にし
て、ずれ量を計算する。このずれ量が、予め定めた高解
像度画像用の設定値より大きい場合、ＸＹステージの移
動量を低解像度の場合と同様にして算出し、その移動量
をＸＹステージ制御装置１１５に送信する。

【００４９】ＸＹステージ１１６が移動を完了し、画像
処理装置１０１が移動完了コードを受信したら、再び、
高解像度の画像と低解像度の画像を同時に取り込み、同
様の処理を繰り返す。

【００５０】このずれ量が設定値内に入った場合、画像
処理装置１０１は位置補正完了コマンドを発行し、位置
補正処理を終了する。このように、本実施例では、はじ
めに低解像度の画像を用いているので広い視野の画像を
得ることができ、従来例では視野からはずれて検出でき
ないような場合でも位置決めを行うことが可能となる。
また、最終的には高解像度の画像を用いて位置決めを行
うため、高精度で位置決めを行うことができる。

【００５１】さらに、低解像度の画像と高解像度の画像
を同時に取り込むため、低解像度の画像から高解像度の
画像へ切り換える際に生じる時間的なロスを少なくし、
また画像取り込みに要する時間を減らすことができる。
そのため、高速な位置決めを実現できる。

【００５２】なお、上述の実施例において、低解像度の
画像と高解像度の画像の２つの画像を用いているが、解
像度の種類を２つ以上にしてもよい。図８は、ダイボン
ダ装置へ適用した本発明の第２の実施例を示す。本実施
例は、ペレットがダイボンダ装置によりピックアップさ
れる位置にＸＹステージ上に載せられているペレットを
移動させるものである。

【００５３】このダイボンダ装置において、画像処理装
置１０１、カメラ２０１、２１０、ＣＣＵ２０２、２１
１、画像処理装置１０１、モニタ２０６、２１５、キー
ボード１１４、ＸＹステージ制御装置１１５、ＸＹステ
ージ１１６は、第１の実施例と同様であり、同じ動作を
行う。

【００５４】ＸＹステージ１１６上にはダイシングされ
たペレットが載せられている。図８に示すように、ＸＹ
ステージ１１６上に、例えばダイシングされ、引き伸ば
されたシートに貼り付けられたウェハが設置されてい
る。

【００５５】また、低解像度のカメラ２０１と高解像度
のカメラ２１０は、図９に示すように、ともに２視野鏡
筒３０１に収められている。２視野鏡筒３０１にズーミ
ングリング３０３を経て入射された対象物の像は、低解
像度のカメラ２０１に入射され、同時に例えば像倍率拡
大用リレーレンズ３０４を経て高解像度のカメラ２１０
に入射される。カメラ２０１、２１０に入射される像の
倍率は、ズーミングリング３０３やリレーレンズ３０４
により調整することができる。

【００５６】以下、本実施例の動作を説明する。まず、
第１の実施例と同様に、位置決めを実行する前に、基準
パターンを登録する。図１０に示すように低解像度のモ
ニタ２０６に複数のペレット７０２が映るように設定す
る。図１０において、６０１は画像取り込み領域、６０
２は基準パターンの切り出し領域を表す。また図１１に
示すように高解像度のモニタ２１５にピックアップ位置
にあるペレット８０２が１個映るように設定する。７０
１は画像取り込み領域、７０３は基準パターンの切り出
し領域を表す。第１の実施例と同様の方法で、低解像度
用の基準パターン、高解像度用の基準パターン、及びそ
れらの登録位置や検索領域を決める。図１１では、ペレ
ットのコーナーの一部が高解像度基準パターンとして用
いられることになる。

【００５７】その後、図５に示した第１の実施例の処理
方法と同様に、低解像度の画像を用い、低解像度用基準
パターンとの間で正規化相関係数及びずれ量を計算し、
１つのペレットをピックアップ位置に導く。

【００５８】次に、第１の実施例と同様に、低解像度の
画像と同時に取り込んだ高解像度の画像を用い、予め登
録しておいた高解像度の基準パターンを使用して、正規
化相関によるパターンマッチングを行う。ずれ量が所定
の設定値より小さくなるまで、ＸＹステージの位置の補
正を行う。このずれ量が所定の設定値より小さくなった
場合は、画像処理装置１０１は、ピックアップ許可コマ
ンドを発行し、ペレットのピックアップを行う。

【００５９】本実施例によれば、第１の実施例と同様の
効果を得ることができる。すなわち、はじめに低解像度
の画像を用いているので広い視野の画像を得ることがで
き、従来例では視野からはずれて検出できないような場
合でも位置決めを行うことが可能となる。また、最終的
には高解像度の画像を用いて位置決めを行うため、高精
度で位置決めを行うことができる。そのため、ペレット
サイズが大きい場合でも所望の位置決め精度を得ること
ができ、ピックアップ時にピックアップに失敗したり、
ペレット欠けが発生することを防止できる。

【００６０】さらに、低解像度の画像と高解像度の画像
を同時に取り込むため、低解像度の画像から高解像度の
画像へ切り換える際に生じる時間的なロスを少なくし、
また画像取り込みに要する時間を減らすことができる。
そのため、高速な位置決めを実現することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、低
解像度の画像を用いることで広い視野の画像が得られる
ため、広い範囲の位置決めが可能となる。また、本発明
によれば、最終的に高解像度の画像で位置決めを行うた
め、精度の高い位置決めを行うことができる。

【００６２】さらに、本発明によれば、低解像度の画像
と高解像度の画像を同時に取り込むため、画像切換や画
像取り込みにおける時間的なロスがなくなり、高速な位
置決めが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図。

【図２】図１に示した実施例を示す斜視図。

【図３】図１に示した実施例における低解像度用基準パ
ターンの取り込みを示す図。

【図４】図１に示した実施例における高解像度用基準パ
ターンの取り込みを示す図。

【図５】図１に示した実施例の動作フローチャートを示
す図。

【図６】基準パターン切り出し領域を説明する図。

【図７】相関マトリクスを示す図。

【図８】本発明の第２の実施例を示す斜視図。

【図９】図８に示した実施例に用いられる２視野鏡筒を
示す図。

【図１０】図８に示した実施例における低解像度用基準
パターンの取り込みを示す図。

【図１１】図８に示した実施例における高解像度用基準
パターンの取り込みを示す図。

【図１２】従来の画像処理装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１０１…画像処理装置、２０１…低解像度画像入力用カメラ、２０２、２１１…カメラコントロールユニット、２０３、２１２…ローパスフィルタ、２０４、２１３…Ａ／Ｄ変換回路、２０５、２１４…Ｄ／Ａ変換回路、２０６、２１５…モニタ、２０７…低解像度用画像メモリ、２０８…低解像度用基準パターンメモリ、２０９…同期信号発生回路、２１０…高解像度画像入力用カメラ、２１６…高解像度用画像メモリ、２１７…高解像度用基準パターンメモリ、４０１…低解像度画像取り込み領域、４０２…低解像度用基準パターン切り出し領域、４０３…低解像度用基準パターン、５０１…高解像度画像取り込み領域、５０２…高解像度用基準パターン切り出し領域、５０３…高解像度用基準パターン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/52 Ｇ０６Ｆ 15/64 ３４０Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置決め対象が設置されるステージと、前記位置決め対象を映す第１の撮像装置と、前記位置決め対象を映す第２の撮像装置と、前記第１の撮像装置が出力する第１の画像データと前記
第２の撮像装置が出力する前記第１の画像データよりも
高解像度の第２の画像データを取り込む入力回路と、前
記取り込んだ第１の画像データと第２の画像データとを
記憶する画像メモリと、前記第１の撮像装置が映す位置
決め対象に対応する第１の画像データ用基準パターンと
その登録位置及び前記第２の撮像装置が映す位置決め対
象に対応する第２の画像データ用基準パターンとその登
録位置を予め記憶する基準パターン用メモリと、前記画
像メモリが記憶する第１の画像データと前記第１の画像
データ用基準パターンとの間のパターンマッチングと前
記画像メモリが記憶する第２の画像データと前記第２の
画像データ用基準パターンとの間のパターンマッチング
とのいずれかを行い前記ステージの移動量を計算する演
算回路とを有する画像処理装置と、前記画像処理装置が出力する前記ステージの移動量に基
づいて前記ステージの移動を制御するステージ制御装置
と、を具備することを特徴とする画像処理アライメント
装置。
【請求項２】前記画像処理装置は、前記第１の撮像装置が出力する第１の画像データと前記
第２の撮像装置が出力する第２の画像データを新たに取
り込み、その第１の画像データと前記第１の画像データ
用の基準パターンとの間でパターンマッチングを行って
前記位置決め対象の位置を検出し、前記第１の画像デー
タ用基準パターンの登録位置と前記検出した位置とのず
れ量を算出し、前記ずれ量が第１の設定値より大きい場
合は前記ステージ制御装置に補正量を発行して前記ステ
ージを移動させる処理を前記ずれ量が前記第１の設定値
以下になるまで繰り返し、前記ずれ量が前記第１の設定値以下になった場合、初回
は前記第１の画像データと同時に取り込んだ第２の画像
データと、２回目以降は新たに前記第２の撮像装置から
取り込んだ第２の画像データと、前記第２の画像データ
用の基準パターンとの間でパターンマッチングを行って
前記位置決め対象の位置を検出し、前記第２の画像デー
タ用基準パターンの登録位置と前記検出した位置とのず
れ量を算出し、前記ずれ量が第２の設定値より大きい場
合は前記ステージ制御装置に補正量を発行して前記ステ
ージを移動させる処理を前記ずれ量が前記第２の設定値
以下になるまで繰り返すことを特徴とする請求項１記載
の画像処理アライメント装置。
【請求項３】前記第１の撮像装置が出力する第１の画
像データと前記第２の撮像装置が出力する第２の画像デ
ータは、同時に取り込まれることを特徴とする請求項
１、２記載の画像処理アライメント装置。
【請求項４】前記画像データと基準パターンとの間で
のパターンマッチングは、前記画像データから一部分を複数個切り出し、この複数の切り出された部分の各々について、切り出さ
れた部分の画像データＰ（ｘ）と前記基準パターンＲ
（ｘ）とから＋１〜０〜−１の範囲の値を有する相関係
数ｆ（ｘ）【数１】但し、Ｋ：積分範囲を計算し、前記複数の切り出された部分の中で前記相関係数が最も
高いものを前記基準パターンと最もパターンが一致する
と判定し、そのｘを検出位置とすることを特徴とする請
求項１乃至３記載の画像処理アライメント装置。
【請求項５】前記位置決め対象はペレットであり、前記ペレットはボンディング装置のピックアップ位置に
位置決めされることを特徴とする請求項１乃至４記載の
画像処理アライメント装置。