KR100348829B1 - Image recognition method for preventing reverse input of lead frame - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 와이어본딩공정중 화상인식장치를 이용하여 티칭에어리어를 메모리하는 화상인식방법에 있어서, 특히 와이어본딩전 화상인식장치로 리드프레임을 티칭시 독특한 이미지를 티칭하여 작업할 리드프레임의 리버스 인풋을 감지하기 위한 방법에 관한것으로, 티칭된 이미지의 기준위치와 티칭된 이미지를 180도 회전한 위치를 비교하여 티칭이미지가 일정한 기준치에 비해 독특한 이미지를 확보하지 못할때는 다른 곳을 재티칭토록하며 특징적인 부분을 이미지로 선택함으로써 실제 와이어본딩 작업시 작업물체가 리버스 인풋되었을때 이를 정확히 감지하여 제품의 불량을 방지해주는 것으로, 이는 화상인식장치로 어떤물체를 인식하여 위치좌표 보정을 하는 머신에 적용가능하다.The present invention relates to an image recognition method in which a teaching area is memorized using an image recognition device during a wire bonding process, and in particular, a reverse input of a lead frame to be worked by teaching a unique image when teaching a lead frame with an image recognition device before wire bonding. This method is for detecting and comparing the reference position of the taught image with the rotated position of the taught image by 180 degrees. If the teaching image does not have a unique image compared to a certain reference value, By selecting the part as an image, it prevents product defects by accurately detecting the workpiece when the object is reversely input during the actual wire bonding operation, which can be applied to a machine that recognizes an object with an image recognition device and corrects position coordinates. .
일반적으로 티칭 고정을 실행하기 위해 와이어 본딩 장치가 사용되는 바, 이 와이어 본딩 장치를 개략적으로 설명하면 제 1 도 블럭도에 도시된 바와같다.In general, a wire bonding device is used to perform teaching fixing, and the wire bonding device is schematically illustrated as shown in FIG.
지금까지의 와이어 본딩장치는 기종에 따라 구조나 방식에 다소 차이가 있으나, 일반적으로는 제 1 도에 도시된 바와같이 와이어 본딩코자 하는 리드프레임 (21)과 칩의 이미지를 촬영하기 위한 CCD 카메라(22-1)와, 상기 CCD 카메라(22-1)에 의해서 인식된 화상메모리를 저장 및 계산/판단하는 수단을 갖는 화상 처리부 (22-2) 및, 상기 화상 처리부(22-2)에서 인식된 화상메모리를 브라운관에 디스플레이하는 모니터(22-3)를 포함한 화상인식수단(22)과; 상기 화상인식수단(22)으로 부터 리드프레임의 화상상태를 인가받아 정상적인 상태로 판단되면 와이어 본딩 작업의 실행을 제어하는 중앙처리장치(23)와; 상기 중앙처리장치(23)의 제어에 따라 리드프레임의 와이어 본딩위치에 정확하게 와이어 본딩을 실시하는 본드헤드 및 X-Y테이블(24) 및: 리드프레임(21)을 로딩, 언로딩 하는 로딩 및 언로딩수단(25)으로 구성된다.Until now, the wire bonding apparatus is somewhat different in structure or method depending on the model, but in general, as shown in FIG. 1, a CCD camera for capturing an image of the lead frame 21 and the chip to be wire bonded ( 22-1, an image processing unit 22-2 having means for storing and calculating / determining the image memory recognized by the CCD camera 22-1, and the image processing unit 22-2. Image recognition means 22 including a monitor 22-3 for displaying the image memory on the CRT; A central processing unit (23) for controlling the execution of the wire bonding operation upon receiving the image state of the lead frame from the image recognizing means (22); Bond head and XY table 24 and wire loading and unloading means for loading and unloading lead frame 21 for precisely wire bonding to the wire bonding position of the lead frame under the control of the central processing unit 23. It consists of 25.
상기 본드헤드 및 X-Y테이블(24)에는 와이어 본딩할 리드프레임(21)를 지지하며, 동시에 와이어 본딩이 잘 이루어지도록 열을 가하는 히트 블럭(heat block,도시하지 않음)과, 와이어 본딩할 리드프레임(21)이 와이어 본딩 중에 고정되도록클램핑하는 윈도우 클램프(도시하지 않음)가 구비되어 있으며, 상기 본드 헤드에는 본딩용 골드 와이어가 장입되어 있고, 본드포스 및 초음파를 제공 받아 상/하, 전/후 진동에 의해 와이어 본딩을 수행하는 캐필러리가 구비되어 있다.The bond head and the XY table 24 support a lead frame 21 to be wire bonded, and at the same time, a heat block (not shown) that applies heat to achieve wire bonding well, and a lead frame to be wire bonded ( 21) is provided with a window clamp (not shown) for clamping so as to be fixed during the wire bonding, the bonding head is loaded with a gold wire for bonding, and is provided with bond force and ultrasonic wave, up and down, before and after vibration Capillary for performing wire bonding is provided.
이와 같은 와이어 본딩장치를 이용하여 티칭하는 동작을 설명하면 아래와 같다.Referring to the teaching using the wire bonding device as described below.
먼저 와이어 본딩하고자 하는 리드 프레임(21)이 중앙제어장치(23)의 제어에 따라 로딩 및 언로딩 수단(25)을 통해 CCD 카메라(22-1)의 직하면에 이송되어 오면, 이송된 리드프레임을 윈도우 클램프로 클램핑하여 고정시킨 후, CCD 카메라 (22-1)로 촬영하고, 상기 촬영된 화상을 화상 처리부(2-2)로 전송한다.First, when the lead frame 21 to be wire bonded is transferred to the direct surface of the CCD camera 22-1 through the loading and unloading means 25 under the control of the central controller 23, the transferred lead frame Is fixed by clamping with a window clamp, and then photographed by the CCD camera 22-1, and the photographed image is transferred to the image processing unit 2-2.
상기 화상 처리부(22-2)에서는 이 화상을 모니터(22-3)에 전송하여 디스플레이 할수 있도록 하며, 이때 모니터(22-3)에는 정확한 티칭을 실행할 수 있도록 보조 커서가 나타나는 바, 최초 화상인식 좌표보정을 위해 대각선방향으로 일정블럭을 티칭한다.The image processing unit 22-2 transmits the image to the monitor 22-3 for display, and at this time, an auxiliary cursor appears on the monitor 22-3 to execute accurate teaching. Teaching certain blocks diagonally for correction.
이후 사각형 모양의 제 1 보조커서 사이즈를 현재 이송되어온 리드프레임 (21)에 형성된 칩 패드와 동일한 크기로 조정한다.Thereafter, the size of the first auxiliary cursor having a rectangular shape is adjusted to the same size as the chip pad formed on the lead frame 21 that is currently being transferred.
그러면 상기 제 1 보조 커서의 중앙점에 십자형의 제 2 보조 커서가 나타나고, 이때의 x,y 좌표를 메모리에 저장하며, 이때 상기 제 2 보조 커서는 항상 제 1 보조 커서의 사이즈가 정해지면, 그때 사이즈의 중앙점을 지적하도록 셋팅되어 있다.Then, a second auxiliary cursor of a cross appears at the center point of the first auxiliary cursor, and the x and y coordinates are stored in the memory, and the second auxiliary cursor is always determined when the size of the first auxiliary cursor is determined. It is set to point to the center of the size.
이러한 과정을 리드 프레임(21)에 형성된 칩 패드와 리드프레임 패드마다 실시하여 와이어 본딩될 위치를 와이어 본딩 장치의 내부 메모리에 차례대로 저장한다.This process is performed for each of the chip pads and the lead frame pads formed in the lead frame 21 to sequentially store the positions to be wire bonded in the internal memory of the wire bonding apparatus.
상기와 같이 티칭 공정이 완료되면, 다음에 이송되어 오는 리드 프레임은 기 저장된 티칭 값을 이용해 최초 좌표보정을 한후 칩패드 와이어 본딩을 실시하게 된다.When the teaching process is completed as described above, the lead frame transferred next is subjected to chip pad wire bonding after initial coordinate correction using pre-stored teaching values.
그러나 상기에서 설명한 비와같이 와이어본딩 작업을 실시할때는 티칭된 리드프레임과 칩의 티칭에어리어를 각각 찾은다음 좌표보정을 한후 진행하는데, 최초 좌표보정을 위해 대각선방향으로 티칭시 리드 프레임과 칩은 보통 좌우 또는 상하로 대칭을 이루고 있기 때문에, 화상인식부위의 이미지가 아주 독특한 특징을 갖는 특징적인 이미지인 경우는 작업물체가 거꾸로 인풋되어도 방향을 감지하나 티칭 이미지가 특징적이 아닐때는 리버스감지를 못하고 리버스 인풋된 상태에서 작업이 이루어져 와이어본딩이나 박막칩 또는 웨이퍼이송작업을 할때 제품의 불량을 초래하는 문제점이 있었다.However, when conducting wire bonding as described above, after finding the teaching area of the taught lead frame and chip, find the teaching area and proceed with coordinate correction. When teaching in the diagonal direction, the lead frame and chip are usually left and right. Or, because it is symmetrical up and down, if the image of the image recognition part is a characteristic image with a very unique characteristic, it detects the direction even when the workpiece is input upside down, but reverse input is not detected when the teaching image is not characteristic The work is made in the state, there was a problem that causes the defect of the product when wire bonding or thin film chip or wafer transfer operation.
본 발명은 이러한 문제를 해결코자 하는 것으로, 화상인식좌표를 보정하기 위해 화상을 인식할때, 최초 대각선방향으로 티칭을 하고난 후 그위에 180도를 회전한 화상을 대비시킨다. 그리하여 기준위치와 180도 회전한 위치를 비교한 매칭값이 차이가 나지 않을때 즉, 화상인식 부위의 일정한 기준치에 비해 독특한 특징을 갖지 못하면 다른곳을 재티칭토록하여 일정한 기준치에 비해 독특한 곳을 찾도록함을 특징으로 한다.The present invention is to solve this problem, when recognizing the image in order to correct the image recognition coordinates, after teaching the first diagonal direction and contrast the image rotated 180 degrees thereon. Thus, when the matching value comparing the reference position and the rotated position by 180 degrees does not differ, that is, if it does not have a unique characteristic compared to a certain reference value of the image recognition site, it is required to reteach another place to find a unique place compared to the predetermined reference value. It is characterized by.
즉, 좌표보정을 위해 설정한 일정한 블럭의 구역에서 물체를 화상 인식시키는 이미지들을 I1,I2,......In이라할때 물체의 위치보정(X,Y,θ)기준으로 대각선방향으로 위치한 I1과 I2를 이미지A, I3와 I4를 이미지B, .....In-1과 In를 이미지Z로 구분하여, 각 물체 A에서 Z까지 물체가 180도 회전하며 리버스 인풋되었을때의 이미지를 I1',I2'.......In'로 가정하여 A의 이미지를 I1대신 I2(I1'), I2대신 I1(I2')로 위치변환하여 I1,과 I1'를 비교한 매칭값을 알 수 있다. 이러한 방법으로 I1과 I1', I2와 I2'....IN과 IN'의 이미지를 비교한 매칭값 MA,MB,.....MZ를 계산하여 매칭값 MA,MB,.....MZ가 차이가 나면 화상인식을 완료하고, 차이가 나지 않으면 다른블럭의 화상을 재인식토록 한다.That is, I 1 , I 2 , ...... I n are the images that recognize the object in the area of a certain block set up for coordinate correction based on the position correction (X, Y, θ) of the object. Diagonally located I 1 and I 2 are image A, I 3 and I 4 are image B, ..... I n-1 and I n are divided by image Z. the image I 1 at the time is also rotated, and a reverse input ', I 2' ....... I n ' assumed by the image I 1 of a in place of I 2 (I 1'), I 2 I 1 instead of You can find the matching value comparing I 1 , and I 1 'by changing the position with (I 2 '). In this way, the matching values M A , M B , ..... M Z are calculated by comparing the images of I 1 and I 1 ', I 2 and I 2 ' .... I N and I N ' If the values M A , M B , ..... M Z differ, the image recognition is completed. If the difference does not differ, the image of another block is recognized again.
이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the drawings.
화상인식 좌표를 보정하기 위해 지정한 블럭이 독특한 특징이 있는가를 매칭값을 구해 감지하는 일실시예를 제 2-5도로써 설명한다.An example of obtaining a matching value and detecting whether a designated block has unique features for correcting image recognition coordinates will be described with reference to FIGS. 2-5.
화상인식시 물체가 거꾸로 인풋되었다고 가정하여 인식지점 제 2 도 6,7을 바꾸어 제 3 도에서 처럼 7과 6의 이미지가 (칩 13이 180도 회전된것을 보여주듯이)서로 바뀌었다고 가정하면, 티칭에어리어가 2차평면좌표이므로 좌측최초의 칩 패드위치지점을 X1,Y1이라 하고 우측최하단 칩 패드위치지점을 XN,YN이라 할 수 있다. 여기서 좌표보정을 위해 설정한 일정한 블럭의 구역에서 물체를 화상인식시키는 이미지들을 X1,Y1을 기점으로한 6번 블럭과 XN, YN을 기점으로한 7번블럭의 블럭내 이미지를 I1,I2,......In이라할때, 물체의 위치보정(X,Y,θ)기준으로 대각선방향으로 위치한 I1과 I2를 이미지A, I3와 I4를 이미지B,.....In-1과 In을 이미지Z로 구분하여, 각 물체 A에서 Z까지 물체가 180도 회전하여 리버스 인풋되었을때의 이미지를 I1',I2',......In'로 가정하여 A의 이미지를 I1대신 I2(I1'), I2대신 I1(I2')로 위치변환하여 I1,과 I1'를 비교한 매칭값를 알 수 있다. 이러한 방법으로 I1과 I1', I2와 I2'....IN과 IN'의 이미지를 비교한 매칭값 MA,HB,.....MZ를 계산하여 매칭값 MA,MB,.....MZ가 차이가 나면 6번과 7번블럭은 독특한 특징을 가지므로 화상인식을 완료하고, 만약 이때 인식된 이미지(제 4 도의 15와 17)의 매칭값이 차이가 나지않을때는 다른곳을 재인식토록한다. 즉, 제 4 도(B) 16의 특징적인 화상이 17 이미지 내에서 비중이 크면 15와 17이미지는 서로 다른점을 감지할 수 있지만 17이미지 내에서 특징적인 화상 16의 이미지 비중이 작으면 결국 15와 17의 이미지는 비슷하므로 이를 기초로 작업을 실시하면 물체가 리버스 인풋되어도 이를 판별하지 못해 불량작업을 실시하게 된다. 따라서 본 발명은 상기와 같이 인식된 이미지가 방향성이 없으면 화상을 재인식토록하여 방향성이 있는 부분을 찾도록한다.Assuming that the object is input upside down during image recognition, the recognition point 2 is changed to Figs. 6 and 7 so that the images of 7 and 6 are changed as shown in Fig. 3 (as shown by the chip 13 being rotated 180 degrees). Since the area is the second plane coordinate, the first chip pad location on the left is called X 1 and Y 1 , and the bottom chip location on the right is X N and Y N. Here, the images in which the image is recognized in the area of a certain block set for coordinate correction are shown in block 6 of block 6 starting from X 1 and Y 1 and block 7 of block 7 starting from X N and Y N. 1 , I 2 , ...... I n Image of I 1 and I 2 located diagonally based on the position compensation (X, Y, θ) of the object A, I 3 and I 4 B, ..... I n-1 and I n are divided into image Z, and when the object is rotated by 180 degrees from each object A to Z, I 1 ', I 2 ', .. .... I n 'to the home by the image I 1 of a instead of I 2 (I 1' matches a comparison), I 2 rather than I 'position converted to I 1, and I 1 to 1 (I 2)' The value is known. In this way, the matching values M A , H B , ..... M Z are calculated by comparing the images of I 1 and I 1 ', I 2 and I 2 ' .... I N and I N ' If the values M A , M B , ..... M Z are different, blocks 6 and 7 have unique characteristics, so the image recognition is completed, and if the recognized images (15 and 17 in Fig. 4) When there is no difference in the matching value, it is recognized again. That is, if the characteristic image of FIG. 16 (B) 16 has a high specific gravity within 17 images, 15 and 17 images may detect different points, but if the characteristic image 16 of the characteristic image 16 within 17 images has a small weight, eventually 15 Since the images of and 17 are similar, if you work based on this, even if the object is reversed, it will not be able to discriminate and perform bad work. Therefore, in the present invention, if the recognized image is not directional, the image is re-recognized to find the directional portion.
이해를 돕기위해 와이어본딩의 화상인식방법을 예로들어 설명하면 제 2 도에서 보여주듯이 리드프레임(2)의 인식지점1(5)와 인식지점2(8)의 이미지는 4면이 대칭성을 갖고 있으므로 리드프레임이 거꾸로 인풋되어도 화상인식장치가 감지하기는 상당히 어렵다. 그래서 이런 경우는 가능한한 독특한 이미지가 인식되도록 재화상인식을 해야한다. 따라서 본 발명은 6,7과 같이 이미지가 독특한 지점을 재화상인식에 의해 찾도록하여 작업물체가 거꾸로 인풋되어도 이를 즉각 감지할 수 있다.For the sake of understanding, the image recognition method of wire bonding will be described as an example. As shown in FIG. 2, the images of the recognition point 1 (5) and the recognition point 2 (8) of the lead frame 2 have symmetry. Even if the leadframe is input upside down, the image recognition device is quite difficult to detect. So in this case, you need to recognize the image so that a unique image can be recognized. Therefore, the present invention allows the image to be uniquely identified by re-image recognition such as 6, 7 so that even if the workpiece is input upside down, it can be immediately detected.
상기와 같이 동작되는 본 발명을 동작알고리즘으로 나타내면 다음과 같다.The present invention operated as described above is represented by the operation algorithm as follows.
화상인식수단에 의하여 최초 대각선방향으로 티칭값을 구하고 난후 그위에 180도를 회전한 화상을 대비시키는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 수행후 최초위치와 180도 회전한 위치를 비교한 매칭값이 차이가 날때는 구한 티칭값을 화상인식수단에 메모리하고 매칭값이 차이가 나지 않을때는 다른곳을 재티칭토록 제 1 단계를 반복하는 제 2 단계로 이루어져 순차동작한다.A first step of obtaining a teaching value in the diagonal direction by image recognition means and then contrasting the image rotated 180 degrees thereon; When the matching value comparing the first position and the position rotated 180 degrees after the first step is different, the obtained teaching value is stored in the image recognition means, and when the matching value is not different, the first teaching is performed again. The second step of repeating the steps is performed sequentially.
상술한 바와같이 본 발명은 기준위치와 180도 회전한 위치를 비교하여 화상인식부위의 이미지가 일정한 기준치에 비해 방향성을 확보하지 못할때는 다른곳을 재인식토록하여 방향성이 있는 부분을 이미지로 선택함으로써, 작업물체가 리버스 인풋되었을때 이를 정확히 감지하여 제품의 불량을 방지해주는 것으로, 화상인식장치로 어떤물체를 인식하여 위치좌표 보정을 하는 머신에 적용가능하다.As described above, the present invention compares the reference position with the rotated position by 180 degrees, and when the image of the image recognition portion does not secure the orientation compared to the predetermined reference value, by re-recognizing the other place by selecting the directional portion as the image, It accurately detects the workpiece when it is reverse input and prevents product defects. It can be applied to a machine that corrects position coordinates by recognizing an object with an image recognition device.
제 1 도는 와이어본더에 있어서 화상인식장치 동작블럭도,1 is an operation block of the image recognition device in the wire bonder,
제 2 도는 본 발명을 설명하기 위한 예시도,2 is an exemplary view for explaining the present invention,
제 3 도는 제 1 도를 180도 리버스한 상태도,FIG. 3 is a state diagram reversed the first degree 180 degrees,
제 4 도(A,B)는 제 1 도 및 제 2 도의 부분상세도이다.4A and 4B are partial details of FIGS. 1 and 2.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
21 : 리드프레임 22-1: CCD 카메라21: lead frame 22-1: CCD camera
22-2: 화상처리부 22-3: 모니터22-2: Image Processing Unit 22-3: Monitor
24: X-Y 테이블 25: 로딩 및 언로딩 수단24: X-Y table 25: loading and unloading means
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20100726 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |