JPS6059736B2 - 物品の位置検出方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば半導体組立時のダイボンディング工
程における半導体ペレットの位置合せ作業の自動化に応
用される物品の位置検出方式に関するものである。

従来この種の方式の一例としてＩＣのダイボンディン
グ作業へ応用されたものについては以下説明する。

ＩＣのダイボンディング作業においては第１図に示すよ
うに治具１上に略整列、即ち比較的規則的に並べられた
長方形状のＩＣペレット２をハンドリング装置（図示せ
ず）により順次ピックアップするために個々のＩＣペレ
ット２の中心位置を検出する必要がある。 第２図に従
来の位置検出方式の構成例を示す。

図において、治具１をＸＹテーブル３上に固定し、治具
１上のＩＣペレット２群の拡大像をテレビカメラ４によ
つて撮像し、ＡＤ変換部５によつてディジタル図形を得
る。なお、テレビカメラ４とＡＤ変換部５とて画像入力
手段を構成している。このようにして得たディジタル図
形（以下読取り図形と記す）の例として、特に２値図形
の場合を第３図に示す。このような読取り図形に対して
、第４図のようなＩＣペレット２の角を表わす標準パタ
ーンＰｌ，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を用意し、各標準パターン
Ｐｌ，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対して、読取り図形内をスキ
ャンし、一致の度合が基準値より高い点（これを候補点
と呼ぶ）が存在するかどうかを調べ、存在するときはそ
の位置座標情報を出力する部分画像位置検出手段を構成
したパターンマッチング部６によつてＩＣペレット２の
角の位置を求める。このようなことは局部メモリと一致
数をカウントする論理回路とで容易に構成できる。第３
図の図形の場合では、Ｐ１にはＳ６，Ｓ８，Ｓｌ４，Ｓ
ｌ６が、Ｐ２にはＳ５９Ｓ７９Ｓｌ３９Ｓｌ５が）Ｐ＄
にはＳ２９Ｓ４９ＳｌＯ？Ｓｌ２が、Ｐ４にはＳｌ，Ｓ
３，Ｓ９，Ｓｌｌがそれぞれ角位置候補点となる。制御
部７は、これらの候補点の位置関係から、長方形状を形
成するＳ６，Ｓ７，ＳｌＯ，Ｓｌ２を選択し、４つの角
位置座標の平均から中心位置座標を計算する。このよう
にして得られた制御部７からの中心位置座標情報出力ａ
は他のハンドリング装置（図示せす）のデータとして使
われるか、あるいはＸＹテーブル３を直接動かしＩＣペ
レット２を基準位置に合せることが可能である。

以上で述べたのは治具１上の個々のＩＣペレット２につ
いての位置を検出する場合であり、更に治具１上のすべ
てのＩＣペレット２の位置の検出を行なうように、制御
部７はあらかじめ定めた順序に従つてＸＹテーブル３を
移動し、各停止毎に前記の位置検出を行なうよう制御す
る。

この制御部７は比較的複雑な判定・処理を必要とするが
ミニコンピュータ又はマイクロコンピュータにより．容
易に実現できる。このような従来の方式においては、読
取り図形は少なくとも１つの物品が完全に含められる大
きさ（視野）であることが暗黙的に仮定されている。

従つて、ＩＣペレット２のような例えば１辺！の長さが
１順から６ｗｆｔどいつた広範囲にわたる対象に対して
は、例えばテレビカメラ４にズームレンズを取付け倍率
を変更できるようにし、常に読取り図形の状態を一定に
保つなどの手段が必要になる。しかし、この場合対象の
大きさによつて倍く率を変えることになり、図形の分解
能が変わるので一様な位置検出精度を得ることができな
くなる。本発明はこのように大きさが不明で広範囲にわ
たる対象に対して、倍率を変更することなく一様な精度
で位置検出できるようにするため、読取り図形が物品の
一部分しか含まないような限られた視野であつても位置
検出できるような物品の位置検出方式を提供するもので
ある。

第５図に本発明の方式による構成例を示す。

図において、ＸＹテーブル３・テレビカメラ４・鳩変換
部５・パターンマッチング部６の働きは従来の方式によ
る構成と同様であり説明を省略する。以下の説明におい
ては、物品の大きさがテレビカメラの視野に比して大き
く、読取り図には物品の一部分像しか含まれない場合を
考える。なお全体像を含むような場合においても同様の
方式で位置検出できるのでＩＣペレット２のように大き
さが多岐にわたる対象に対して同一方式で対応できるこ
とになる。第６図に読取り２値図形例を示す。このよう
なディジタル図形に対して外径寸法検出部８は、外径寸
法演算手段を構成し、従来の方法と同様にして４つの角
の位置を求めてＩＣペレット２の外径寸法を求める。こ
こでは読取り図形に一部分像しか含まれない場合を考え
ているので各標準パターンＰｌ，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のそ
れぞれについて、候補点出力が得られるまでＸＹテーブ
ル３の微小移動を行ない、テレビカメラの視野を移動す
ることが必要である。第６図ないし第９図は、それぞれ
標準パターンＰｌ，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対し、候補点が
見つかつたときの図形状態を示すものである。図に示し
たような候補点Ｓｌ７，Ｓｌ８，Ｓｌ９，Ｓ２Ｏが求ま
れば、その候補点の座標とＸＹテーブル３移動量から、
ＩＣペレット２の大きさが算出できる。但し、角を探す
ときのＸＹテーブル３移動量はあまり大きくとると隣接
１Ｃペレット２の角と間違う恐れがあるので注意しなけ
ればならない。また、中心位置検出部９は、物品位置演
算手段を構成し、外径寸法検出部８て求めた大きさ情報
を使つてより少ない（最小限１つの）角の位置座標から
中心位置座標を計算するものである。

例えば、ＩＣペレット２の左上の角の位置から位置検出
する場合においては、標準パターンＰ１をとり、得られ
た左上の角の位置座標にＩＣペレット２の大きさの半分
の値を加えればよい。最後に、制御部１０は、従来の方
式と同様にあらかじめ定めた順序に従つてＸＹテーブル
３を所定量送つては検出部８，９を働かせるということ
を繰返し、治具１上のすべてのＩＣペレット２の位置検
出を行なう。

その際、最初に外径寸法検出部８によつてＩＣペレット
２の大きさを求めておき、その後は、測定したＩＣペレ
ット２の大きさを利用して中心位置検出部９によつて位
置検出するように制御する。中心位置検出部９はより少
ない角位置から位置検出するので全体としては高速処理
が期待できる。外径寸法検出部８、中心位置検出部９、
制御部１０は比較的複雑な判断処理を含むが、従来の方
法と同様にミニコンピュータ又はマイクロコンピュータ
を用いれば容易に実現できる。

以上の説明においては、長方形状のＩＣペレット２の位
置検出については述べたが、形状を特に限定するもので
はなく、一般の多角形物品に対しても略整列即ち比較的
規則的に並んでいて物品相互の傾きが小さい場合には、
パターンマッチング部６に用意する標準パターンＰｌ，
Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を変えることにより位置検出できる。

この発明は以上のように、略整列して並んだ物品の位置
検出に際して、最初に物品の大きさを求め、以降はその
大きさ情報をもとに最小限１つの角の位置を求めるだけ
て位置検出できるようにしたので高速連続位置検出が可
能となる効果がある。また、移動手段による視野の移動
と部分画像位置検出手段を連動させて物品の大きさを求
めるようにしたので物品の大きさが画像入力手段の視野
に比して大きい場合でも位置検出が可能となり、広範囲
の大きさの物品について一定精度を確保できるなどの効
果をも有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は位置検出動作の説明に引用したＩＣペレットを
多数並べた治具を示す平面図、第２図は従来の位置検出
方式を示すブロック図、第３図は従米の位置検出方式に
おけるＩＣペレットの２値図形を示す図解図、第４図は
ＩＣペレットの角を検出するための標準パターンを示す
図解図、第５図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第６図ないし第９図は夫々本発明の位置検出方式におけ
る２値図形を示す図解図である。 図において１は治具、２はＩＣペレット、３はＸＹテー
ブル、４はテレビカメラ、５はＡＤ変換・部、６はパタ
ーンマッチング部、８は外径寸法検出部、９は中心位置
検出部、１０は制御部、Ｐ１ないしＰ４は標準パターン
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ＸＹ方向に移動可能な移動手段に略整列して載置さ
   れた一定の平面形状の多数の物品を量子化画像として入
   力する画像入力手段と、この画像入力手段によつて得ら
   れた入力画像内の所定の形状部分の位置を検出する部分
   画像位置検出手段と、この部分画像位置検出手段からの
   信号により上記物品の１個における複数部分の部分画像
   位置を検出して物品の外径寸法を演算して記憶する外径
   寸法演算手段と、上記複数の部分画像のうち少なくとも
   単数の部分画像位置を検出し上記記憶した外径寸法とか
   ら物品の位置を演算する部品位置演算手段と、上記移動
   手段による移動と上記部分画像位置検出手段による画像
   位置検出の連動により移動手段上の全物品を順次位置検
   出するよう制御する制御手段とにより物品の位置検出を
   行なう物品の位置検出方式。 ２ 外径寸法演算手段として、物品の大きさが画像入力
   手段の視野よりも大きいとき、部分画像位置検出と移動
   手段による視野の移動とを連動して物品の外径寸法を求
   めるようにした特許請求の範囲第１項記載の物品の位置
   検出方式。