JPH11238132A - レーザダイオード実装装置における画像認識装置 - Google Patents

レーザダイオード実装装置における画像認識装置

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JPH11238132A
JPH11238132A JP10041693A JP4169398A JPH11238132A JP H11238132 A JPH11238132 A JP H11238132A JP 10041693 A JP10041693 A JP 10041693A JP 4169398 A JP4169398 A JP 4169398A JP H11238132 A JPH11238132 A JP H11238132A
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JP
Japan
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laser diode
image recognition
image
mounting table
mounting
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JP10041693A
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Shoichi Miyauchi
昭一 宮内
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザダイオード実装装置において、レーザ
ダイオードの外形を誤りなく認識できる画像認識装置を
提供する。 【解決手段】 レーザダイオード実装装置でICパッケ
ージに実装されるレーザダイオード1にレーザダイオー
ド加熱部材11の先端を接触させて加熱する。加熱され
たレーザダイオードの熱画像13を顕微鏡14で拡大し
て熱センサ12で受ける。熱センサ12で受けた熱画像
はデータ処理装置15で処理されて設定温度になるよう
にレーザダイオード加熱部材の温度を制御する。レーザ
ダイオードに欠け、汚れ等があってもレーザダイオード
の外形を誤りなく認識してレーザダイオード実装時の位
置修正を高精度に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザダイオード実
装装置において、レーザダイオードの位置や外形等を認
識する画像認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザダイオード実装装置は、図8のマ
ウントフローに示すように、レーザダイオード実装装置
がスタートすると、レーザダイオード(LD)を積んだ
トレーからレーザダイオードが画像認識装置へロボット
で移送され、画像認識装置においてレーザダイオードの
位置や外形が検出される。一方、ICパッケージがトレ
ーからICパッケージ台へ移送され、レーザダイオード
とICパッケージとを接着する接着剤がICパッケージ
のレーザダイオード実装部に塗布される。
【0003】そして、前記画像認識装置で検出されたレ
ーザダイオードの位置、外形の検出値より(X、Y、
θ)アクチュエータによりICパッケージ台が移動てI
Cパッケージの位置修正を行う。この位置修正は、レー
ザダイオードの位置ずれ量の分だけICパッケージの方
を位置修正してICパッケージとレーザダイオードとの
相対位置を正すものである。位置修正が終了するとIC
パッケージにレーザダイオードを実装し、以下同様のフ
ローを実装毎に繰り返す。
【0004】従来、前記レーザダイオード実装装置にお
いて、レーザダイオードに光を照射し、その反射光の強
弱の差によりレーザダイオードの存在、外形、位置等を
CCDカメラを用いて撮像する画像認識装置が知られて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような光照射によ
る画像認識装置をレーザダイオード実装装置に採用して
も、レーザダイオードの表面に汚れ、欠け、傾き等があ
ると、そこからの反射光が弱いか、来なくなり、レーザ
ダイオードの外形、位置を誤まって認識する要因となっ
ていた。また、レーザダイオードの表面に黒色系の異物
が存在したりすると反射光が極端に弱くなり、その存在
すら認識できなくなる。以下、レーザダイオード実装装
置において、光を照射して画像認識した際の問題点を具
体的に説明する。
【0006】図7の構成図に示すように、従来のレーザ
ダイオード実装装置における画像認識装置は、レーザダ
イオード1を照明する照明装置2、レーザダイオード1
を撮像するCCDカメラ3及び該CCDカメラ3からの
画像データを処理するデータ処理装置4から構成されて
いる。前記データ処理装置4は、画像認識装置の画像デ
ータを処理する他、実装装置全体の制御をも行うのが一
般的である。
【0007】前記画像認識装置を備えたレーザダイオー
ド実装装置を用いてレーザダイオード1をICパッケー
ジに実装する時、例えば図5に示すように、前記CCD
カメラ3で撮影した画面5がレーザダイオード外形6の
右端が中央になるように位置決めしなければならない仕
様とする。この場合、前記照明装置2によりレーザダイ
オード1とその周囲に照明を当てて反射光7を得て、反
射光量の差からレーザダイオードの表面6aとその周囲
6bとの境界を認識し、その境界線をレーザダイオード
外形6としている。すると、CCDカメラ3で撮影した
画面上では、中央の線8上にレーザダイオード1の右端
が一致し、中央の線8の左側にレーザダイオード表面6
aが明るいレーザダイオードの外形6が写しだされ、中
央の線8の左側の外形の周囲6b及び中央の線8の右側
の周囲6cでは反射光量が少ないため暗く写し出され
る。
【0008】しかし、レーザダイオード1に欠けや汚れ
1aがあると、前記反射光量を利用した画像認識では図
6に示すように欠けや汚れの境界部をレーザダイオード
の外形と認識し、レーザダイオードの本来の外形と誤ま
って認識する。また、レーザダイオードの表面が黒色に
近く光反射率が小さい場合や傾いている場合はレーザダ
イオードからの反射光量が極端に小さくなり、その存在
すら認識できなくなり、前記誤認識も含めて実装時の画
像認識の主なトラブルとなっている。
【0009】本発明は、前記問題点に鑑み、レーザダイ
オード実装時にその外形を誤りなく認識し、さらにCC
Dカメラを使用しないレーザダイオード実装装置におけ
る画像認識装置を提案するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザダイオー
ド実装装置における画像認識装置は、レーザダイオード
を加熱するレーザダイオード加熱手段を備える。レーザ
ダイオードを加熱することにより、レーザダイオードの
外形や欠け等が熱画像で認識される。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1の構成
図を参照しながら説明する。図1に示すように、画像認
識装置9は、レーザダイオード1を加熱するレーザダイ
オード加熱手段を構成するレーザダイオード加熱部材1
1、レーザダイオード1の熱画像13を拡大する顕微鏡
等の光学手段14、レーザダイオードの熱画像を受ける
赤外線センサ等の熱センサ12を備えている。さらに、
画像認識装置9は、前記熱センサ12からの熱画像デー
タ等を処理するデータ処理装置15を備えている。
【0012】以下、前記画像認識装置9の各構成要素に
ついて説明する。まず、前記レーザダイオード加熱手段
10は、図2に示すように、レーザダイオード1に接触
してレーザダイオード1を加熱するレーザダイオード加
熱部材11、レーザダイオード載置台16、該レーザダ
イオード載置台16に形成した穴に装着され、加熱され
たレーザダイオードの温度を検出する熱電対17等の温
度検出手段から構成されている。
【0013】前記レーザダイオード加熱部材11は針状
金属部材で構成されており、その長さが10〜20m
m、直径が1mm弱でその先端は半径数十μmの球状に
なっており、他端は固定部材(図示せず)に固定されて
いる。そして該レーザダイオード加熱部材11の先端が
レーザダイオード1の表面を数10g程度で加圧接触し
てレーザダイオード1を加熱する。
【0014】前記針状金属部材は市販のものを利用する
ことができ、タングステン、又は銅にベリリウムが1重
量%前後添加された合金から構成されたものを利用する
が、熱伝導率は前者が約170w・m-1・K-1に対し後
者のそれは約400w・m-1・K-1と2倍ほど良いので
後者の材料を使用した加熱部材が好適である。そして、
レーザダイオードは数十℃程度の設定温度で加熱され
る。
【0015】次に、レーザダイオード載置台16の構成
について説明する。レーザダイオード載置台16は、ヒ
ートシンクとなり得る熱伝導の良好な材料である焼入鉄
やアルミニウムを採用する。該レーザダイオード載置台
16は実装作業で摩耗するので定期的に交換する。さら
に、レーザダイオード載置台16の表面の径をレーザダ
イオード1の載置面の径よりも小さくして、画像認識の
際、レーザダイオード載置台16の外形をレーザダイオ
ードの外形と誤って認識しないように構成している。
【0016】次に、前記針状金属部材の温度を制御する
ために前記レーザダイオード載置台16に熱電対17を
装着しているが、この熱電対17によってレーザダイオ
ード1を伝達して来た熱の温度を検出する。そして検出
された温度に基づいてデータ処理装置は前記設定温度よ
り低い場合は温度を上げ、設定温度より高い場合はレー
ザダイオードの温度を下げて設定温度になるように制御
する。ここで前記熱電対17に接続され前記レーザダイ
オード載置台より露出している部分は電線コード17a
なので加熱されず、熱電対17の温度検出に影響しな
い。
【0017】次に、加熱されたレーザダイオードを拡大
する光学手段について説明する。図2に示すように、光
学手段を構成する顕微鏡14は筒状ハウジング14a
と、該筒状ハウジング14aの先端に装着された対物レ
ンズ14bと、他端に装着された赤外線センサ等の熱セ
ンサ12から構成されている。また、焦点合わせのため
に前記ハウジング14aの側面に雌ネジ14cが一体に
設けられており、該雌ネジ14cにはモータ19に直結
したボールネジ18が螺合してモータ19の回転により
筒状ハウジング14aが上昇及び下降するようになって
いる。
【0018】次に、前記顕微鏡14で拡大されたレーザ
ダイオード1の熱画像データを処理するデータ処理装置
15について図3及び図4を参照しながら説明する。該
データ処理装置15は、レーザダイオード実装装置全体
を制御するが、画像データ処理として次のような処理機
能を備えている。熱センサ12からの熱画像データをデ
ータ処理装置15から画像モニタ19に取り込んでみる
と、熱画像は図4に示すようにモニター画面上では、暖
められたレーザダイオードは赤色、レーザダイオードの
周囲は室温に近く青色になっている。
【0019】熱画像の温度レベル分布を上下2つのライ
ンa及びラインbで見る場合、レーザダイオードの外形
を決める閾値レベルを予め設定しておくと、ラインa及
びラインb上のx印を縦に結んだ線をレーザダイオード
の左右外形ラインとして認識することができる。ここで
熱画像データのレーザダイオードの温度レベルが左右外
形部において急峻に変化しないのはレーザダイオードの
表面から放熱があるためであるが、レーザダイオードの
外形を認識には格別の支障は生じない。このようにレー
ザダイオードの熱画像を認識することにより、図6に示
すように、レーザダイオードの状態に欠け、汚れ、傾
き、黒色などがあってもレーザダイオードの外形を誤り
なく認識することができる。
【0020】前記データ処理装置15は、アナログデジ
タル変換器等デジタル信号処理回路、CPU、メモリ等
を含み、実際にはデジタル信号処理を行う。そして、デ
ータ処理装置15からの出力により前記レーザダイオー
ド実装装置におけるICパッケージ載置台21の位置補
正がなされ、またレーザダイオードに欠け等物理的欠陥
が発見された場合は、前記レーザダイオード載置台16
から排除される。さらに前記熱電対17が検出したレー
ザダイオードの温度に基づいて前記レーザダイオード加
熱部材11の温度制御を行う。
【0021】前記実施の形態では、レーザダイオードに
加熱部材を接触させて加熱したが、レーザダイオードを
加熱する他の手段として、熱風加熱手段よりレーザダイ
オードに向けて数十度℃程度の熱風を送り加熱すること
もできる。この熱風でレーザダイオードを加熱する場合
は、熱風によりレーザダイオードの周囲も加熱されるの
で、熱風加熱後、直ちに周囲の空気を新鮮な空気と入れ
換えることによりレーザダイオードの外形を正しく認識
することが可能となる。この実施の形態において、レー
ザダイオードを熱風で加熱する他は前記レーザダイオー
ドに加熱部材を接触させて加熱する前記実施の形態と構
成は変わらないので説明を省略する。
【0022】
【発明の効果】本発明のレーザダイオード実装装置にお
ける画像認識装置は、実装するレーザダイオードを加熱
して熱センサによりレーザダイオードの熱画像を認識す
るようにしたから、レーザダイオードの汚れ、欠け、傾
き等があっても、その外形、位置を高精度に認識するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のレーザダイオード画像認識装置のブ
ロック構成図である。
【図2】 本発明のレーザダイオード画像認識装置の実
施の形態の説明図である。
【図3】 本発明におけるデータ処理装置の動作を説明
するブロック構成図である。
【図4】 本発明におけるレーザダイオードの熱画像認
識の説明図である。
【図5】 従来の光照射によるレーザダイオードの画像
認識の説明図である。
【図6】 レーザダイオードの状態の従来及び本発明に
おける認識結果の説明図である。
【図7】 従来のレーザダイオードの画像認識装置のブ
ロック構成図である。
【図8】 レーザダイオード実装装置の実装フローの説
明図である。
【符号の説明】
1・・レーザダイオード 1a・・レーザダイオードの
欠け、汚れ 11・・レーザダイオード加熱部材 12・・熱センサ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザダイオード実装装置に移送された
    レーザダイオードに接触してレーザダイオードを加熱す
    るレーザダイオード加熱部材と、加熱されたレーザダイ
    オードの画像を拡大する光学手段と、前記光学手段で拡
    大されたレーザダイオードの熱画像を受ける熱センサと
    を備えてなるレーザダイオード実装装置における画像認
    識装置。
  2. 【請求項2】 前記光学手段に前記熱センサを装着した
    ことを特徴とする請求項1のレーザダイオード実装装置
    における画像認識装置。
  3. 【請求項3】 前記レーザダイオード加熱部材は、針状
    金属部材で構成されることを特徴とする請求項1のレー
    ザダイオード実装装置における画像認識装置。
  4. 【請求項4】 前記移送されたレーザダイオードを載せ
    るレーザダイオード載置台と、前記レーザダイオード載
    置台に装着されたレーザダイオード温度検出手段とを備
    えてなる請求項1のレーザダイオード実装装置における
    画像認識装置。
  5. 【請求項5】 前記レーザダイオード載置台の表面の径
    をレーザダイオードの径よりも小さくしたことを特徴と
    する請求項4のレーザダイオード実装装置における画像
    認識装置。
  6. 【請求項6】 レーザダイオード実装装置に移送された
    レーザダイオードに向けて熱風を送りレーザダイオード
    を加熱する熱風加熱手段と、加熱されたレーザダイオー
    ドの画像を拡大する光学手段と、前記光学手段で拡大さ
    れたレーザダイオードの熱画像を受ける熱センサとを備
    えてなるレーザダイオード実装装置における画像認識装
    置。
  7. 【請求項7】 前記光学手段に前記熱センサを装着した
    ことを特徴とする請求項6のレーザダイオード実装装置
    における画像認識装置。
  8. 【請求項8】 前記移送されたレーザダイオードを載せ
    るレーザダイオード載置台と、前記レーザダイオード載
    置台に装着されたレーザダイオード温度検出手段とを備
    えてなる請求項6のレーザダイオード実装装置における
    画像認識装置。
  9. 【請求項9】 前記レーザダイオード載置台の表面の径
    をレーザダイオードの径よりも小さくしたことを特徴と
    する請求項8のレーザダイオード実装装置における画像
    認識装置。
JP10041693A 1998-02-24 1998-02-24 レーザダイオード実装装置における画像認識装置 Pending JPH11238132A (ja)

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JP10041693A JPH11238132A (ja) 1998-02-24 1998-02-24 レーザダイオード実装装置における画像認識装置

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JPH11238132A true JPH11238132A (ja) 1999-08-31

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JP10041693A Pending JPH11238132A (ja) 1998-02-24 1998-02-24 レーザダイオード実装装置における画像認識装置

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JP (1) JPH11238132A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220008660A (ko) * 2020-07-14 2022-01-21 주식회사 엠아이이큅먼트코리아 반도체 칩의 레이저 컴프레션 본딩장치 및 본딩방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220008660A (ko) * 2020-07-14 2022-01-21 주식회사 엠아이이큅먼트코리아 반도체 칩의 레이저 컴프레션 본딩장치 및 본딩방법

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