KR960006192B1 - 패턴인식방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
패턴인식방법
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 1실시예에 따른 패턴인식방법을 이용하여 불량마크를 인식하는 경우의 화상영역의 분할 및 합성을 나타낸 설명도.
제2도는 본 발명에 따른 패턴인식방법을 이용하여 인식한 화상정보를 기억하는 화상메모리의 구성을 나타낸 모식도.
제3도는 본 발명에 따른 패턴인식방법을 이용하여 인식한 화상정보를 기억하는 화상메모리의 구성을 나타낸 모식도.
제4도는 본 발명에 따른 패턴인식방법을 이용하여 도포한 페이스트의 위치 및 면적을 구하는 수순을 나타낸 설명도.
제5도는 종래의 패턴인식방법을 이용하여 검출범위를 확대한 경우의 동작을 나타낸 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 불량마크 12 : 화상영역
C11∼C14 : 카메라의 중심위치 E1∼E4:화상영역
[발명의 상세한 설명]
(산업상의 이용분야)
본 발명은 패턴인식방법에 관한 것으로, 특히 다이본딩 또는 와이어 본딩을 행할 때에 반도체칩이나 리드프레임의 위치등을 검출하고, 또는 본딩의 불량여부와 펠렛의 불량여부를 판정하기에 적합한 패턴인식방법에 관한 것이다.
(종래의 기술 및 그 문제점)
다이본딩 또는 와이어 본딩을 행하기 전후에는 본딩의 불량여부 판정이나, 반도체입이나 리드프레임의 위치등을 패턴인식할 필요가 있다.
표 1에 다이본딩을 실행하고, 그 불량여부를 판정하기 위해 필요한 검사항목과, 검사의 목적, 패턴인식을 해야 하는 범위 및, 필요한 화상의 분해능을 나타내었다.
[표 1]
이 표 1에 나타낸 바와 같이, 다이본딩을 실행하여 그 불량여부를 판정하기 위해서는 많은 검사를 행할 필요가 있는데, 이때 검사항목에 따라서 인식영역의 크기나 분해능이 다르게 되어, 예컨대 검사항목(1)로서 다이펠렛의 위치오차를 검출하는 경우, 또는 검사항목 (4)로서 리드프레임의 위치오차를 검출하는경우에는 2.5×2㎟ 의 영역을 커버해야 함은 물론, 분해능으로서는 1비트당 7.5㎛의 분해능이 요구되게 된다. 또한, 검사항목 (2)로서 다이펠렛의 찌그럼이나 부서짐의 유무, 또는 패턴이 형성되어 있지 않고 표면이 거울과 같이 반사되는 불량의 펠렛을 검출하는 경우에는 검사항목(1)보다도 큰 5×3∼10×6㎟의 영역을 커버할 필요가 있고, 또 이 검사에서는 15㎛/bit의 분해능이 요구된다. 또한, 검사항목(3)에서는 전기적 특성이 불량인 다이펠렛이 부착되어 있는 불량마크의 검출을 행하게 되는데, 이 검사에서는 불량마크의 크기에 관련하여 5×3㎟의 인식범위가 필요하게 되고, 분해능으로서는 30㎛/bit로 충분하게 된다. 또, 검사항목 (5)에서는 다이본딩의 위치오차를 검출하게 되는데, 이때 인식범위는 2.5×2㎟이고, 분해능은 7.5㎛/bit가 요구된다. 그리고, 검사항목 (6)에서는 페이스트 도포의 위치검출을 행하게 되고,5×3∼15×9㎟의 범위에서 30㎛/bit의 분해능으로 행할 필요가 있다.
따라서, 종래는 검사항목에 따라 인식해야 할 대상물의 크기가 다른 것에 대응할 수 있도록, 광학배율이 다른 광학경통을 복수개 이용하거나, 줌(zoom)기능을 구비한 광학경통을 이용하여 필요한 분해능과 인식범위를 확보하였다. 예컨대, 고배율의 카메라 2대를 이용하여 다이본딩의 검사를 행하였다.
그러나, 이와 같은 방법에 있어서는 광학계의 기구가 복잡하고 중량이 크기 때문에 고속으로 동작하는 것이 불가능하게 되고 검사기간이 길게 된다는 문제가 있었다. 또, 복수의 카메라 동작을 제어해야만 하기 때문에 소비전력의 증가가 초래됨은 물론, 점유공간이 크고 고가라는 문제로 있었으며, 인프로세스로 검사할수 있도록 광학계를 제어하는 것으로 하면 더욱 복잡하고 고가인 것으로 된다.
한편, 와이어 본딩의 위치인식은 종래에는 다음과 같이 행해지고 있었다. 제5도에 치수가 x×y인 인식해야 할 패턴매칭영역(1a)을 나타내었는바, 카메라 시양영역이 X1×Y1의 크기로서 패턴매칭영역(1a)보다도 큰 것으로 할 때, 패턴매칭영역(1a)의 중심위치가 카메라 시야영역의 중심위치(C9)에 있다면 카메라의 시야범위내에 들게 된다.
또한, 패턴매칭영역(1a)의 위치가 어긋난 경우도 있기 때문에, 중심위치(C9)가 x방향으로 △x, y방향으로 △y만큼 크게 벗어난 패턴매칭영역(1b)도 검출할 수 있도록 카메라를 탑재한 도시되지 않은 XY테이블을 이동시키는 검출범위 확대기능이 설치되어 있다. 따라서, 이것에 의해 카메라 시야영역(1a)의 중심위치를, 화살표(AA)의 방향으로 중심위치(C1∼C8)를 취하도록 순차 이동시켜 패턴매칭영역(1a)을 보다 넓은범위에서 찾을 수 있게 된다.
그러나, 이 기능에서는 카메라의 시야영역의 중심위치(C9)을 이동시켜 목포물을 찾는데 불과하고, 검사항목마다 다르게 되는 인식영역의 크거나 분해능에 대응하는 것이 불가능하게 된다.
이와 같이 종래에는 패턴인식방법으로 다이본딩의 검사를 행하게 되면, 검사시간이나 검사비용의 증대가 초래되고, 와이어본딩의 위치계측에서는 인식영역의 크기나 분해능의 상위(相違)에 대응할 수 없다는 문제가 있게 된다.
(발명의 목적)
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 각각의 검사나 계측을 저비용으로 실시하는 것이 가능한 패턴인식방법을 제공함에 그 목적이 있다.
(발명의 구성)
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 패턴인식방법은, 카메라가 인식 가능한 범위를 넘는 패턴을 인식할 경우, 상기 패턴을 포함해서 충분히 큰 치수의 시야를 결정하고, 이 시야를 복수의 시야로 분할하는 단계와, 분할된 상기 시야의 중심에 카메라가 위치하도록 X-Y스테이지를 순서대로 이동시켜 화상을 취입하는 단계, 취입된 복수의 상기 화상을 카메라의 화소수 보다도 큰 용량의 화상메모리를 이용하여 하나의 화상으로 합성하는 단계 및, 하나로 합성된 화상을 기초로 상기 패턴의 인식을 수행하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 분할된 상기 시야의 중심에 카메라가 위치하도록 X-Y스테이지를 이동시켜 화상을 취입하는 단계에서는, 상기 패턴의 크기가 필요한 분해능에 따라 상기 화상메모리의 종방향과 횡방향의 정보량을 가변시켜 화상의 취입밀도를 설정하는 것을 특징으로 한다.
(작용)
상기와 같이 구성된 본 발명은, 카메라가 인식할 수 있는 범위를 넘는 패턴을 인식할 때에 그 패턴을 포함하는 영역을 분할하고, 각 영역마다 카메라를 이동시켜 화상을 촬영하며, 촬영한 복수의 화상을 1개의 화상으로 합성하여 패턴의 인식을 행함으로써, 인식영역의 크기나 분해능이 다른 검사에도 1개의 광학계도 대응하는 것이 가능해져서 검사비용이 절감되게 된다.
또한, 분할된 패턴의 영역마다 카메라를 이동시켜 화상을 취하는 경우, 패턴의 크거나 필요한 분해능에 따라서 화상의 촬영정밀도를 설정함으로써, 예컨대 인식해야 할 영역은 크고 분해능은 낮게 해도 좋은 경우에는 화상의 촬영정밀도를 저하시켜 화상처리시간을 단축할 수 있게 된다.
(실시예)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 1실시예에 따른 패턴인식방법에 대해서 설명한다.
단, 본 실시예에서 종래의 패턴인식방법에서 이용되고 있던 카메라중, 가장 높은 분해능을 갖는 고배율의 광학계를 이동가능한 X-Y스테이지에 탑재하여 이용한다.
다이본딩검사로서, 예컨대 위치오차검출[표1, 검사항목(1)]과 같이 높은 분해능이 요구되는 반면 인식범위는 좁은 경우에는 종래의 경우와 마찬가지로 하여 카메라 시야의 영역내에 목표물을 취하여 검사를 행한다. 그리고, 목포물이 어긋난 위치에 탑재되어 카메라 시양의 영역내에 없는 경우에는 X-Y스테이지를 구동시켜 카메라의 시야를 이동시키면서 탐색함으로써, 카메라 시야의 영역내에 놓고 검사를 행한다.
이와 같이 인식범위가 좁은 경우에는 종래와 동일한 수순으로 검사를 행하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 다이펠렛의 불량마크의 검출[표1, 검사항목(3)]과 같이 넓은 인식범위를 필요로 하는 경우에는 고배율의 광학계를 이용하고 있기 때문에 카메라 시야의 범위내에 들어 갈 수 없게 되는 바, 이와 같은 검사방법에 대해서는 다음과 같이 행하게 된다.
제1도는 검사대상의 예로서 불량마크(11)와, 치수 X11×Yl1의 카메라 시야범위를 나타내었다. 또, 불량마크(11)는 카메라에 의해 인식되면 마크의 장소가 검게 보여지고 다른 영역은 희게 보여지게 되는데, 이때 펠렛의 전면이 검은가 또는 흰가로 인식여부를 판별하도록 하면 광량의 변화나 펠렛의 표면상태의 변화에 좌우되어 잘못 인식할 우려가 있게 된다. 따라서, 흰 영역내에서 취해진 검은 부분이 일정 이상의 크기인 경우에 불량마크가 존재하는 것으로 판단하도록 하고 있다.
우선, 미리 치수 C×D의 불량마크 보다도 충분히 큰 치수 A×B의 시야(12)를 정한다. 그리고, 이 시야(12)를 예컨대 4개의 시야(12a,12b,12c,12d)로 분할한 후, 각각의 시야(12a∼12d)의 중심(C11∼C14)에 카메라가 위치하도록 X-Y스테이지를 순차 구동하여 4개의 화상을 취한다. 다음,4개의 화상을 맞추어 1매의 그림으로 하는 요령으로 치수 A×B 크기의 화상을 합성하는데, 이와 같이 합성할 때에는 카메라의 화소수 보다 충분히 큰 용량의 화상메모리를 이용할 필요가 있다. 따라서, 이와 같이 합성된 화상은 시야(12)의 영역을 커버하게 되고, 불량마크(11)의 유무를 검출할 수 있게 된다.
여기서, 합성하여 얻어진 화상을 이용하여 패턴인식을 행하면, 화소수가 증가하여 화상메모리의 용량이 증가된 분만큼 처리시간이 길어지게 되는데, 이것에 관해서는 검사내용에 따라서 화소의 밀도를 변화시키는것으로 대처할 수 있다. 제2도는 카메라를 고정시킨 상태에서 치수 A1×B1의 화상을 취한 경우의 화상메모리의 구성을 모식적으로 나타낸 것으로, 제2도에서 「1」 또는 「0」은 각 셀에 격납된 정보의 내용을 나타내는 바, 행방향으로 8bit, 종방향으로 6bit의 전체 48bit의 정보량으로 처리된다.
제3도는 본 실시예의 패턴인식방법을 이용하여 카메라를 이동시키고 복수의 화상을 합성하여 얻어진 치수 A2×B2의 화상을 취한 화상메모리의 구성을 모식적으로 나타낸 것이다.
본 예에서는 제2도에 나타낸 경우와 동일한 화소수로 구성하도록 하면, 횡방향으로 16bit, 종방향으로192bit로 되어 정보량이 상당히 많아지게 된다. 이것에 대하여 제3도에 나타낸 바와 같이 1개로 된 정보를 격납하게 되면 횡방향으로 8bit, 종방향으로 6bit의 모두 48bit로 되어 정보량은 4분의 1로 감소하게 됨으로써 처리시간이 대폭 단축되게 된다. 한편, 분해능의 경우에도 제2도에 나타낸 경우보다 2분의 1로 저하되게 되는데, 큰 영역을 인식해야 할 검사에서는 통상 광학계의 분해능을 떨어뜨려 행하게 되므로 실용상 지장은 없게 된다.
이어, 본 실시예에 따른 패턴인식방법을 이용하여 페이스트 도포위치의 검사[표 1, 검사항목 (6)] 및, 도포면적의 검사[검사항목(7)]를 행하는 경우의 수순에 대해서 설명한다.
제4도에 리드 프레임상에 도포된 페이스트(21)를 나타내었는 바, 이 페이스트(21)의 면적검사는 전체 면적을 구하지 않고 주변의 4개의 영역(E1∼E4)에서의 도포의 길이로부터 구하게 된다. 즉, X-Y스테이지를 구동하여 카메라 시야의 중심이 중심위치 C21,C22,C23 및 C24로 순차 이동되도록 한다. 이때, 카메라 시야의 중심이 중심위치(C21)에 있는 때는 영역(E1)의 화상이 화상메모리에 기억되고, 페이스트가 도포된 부분은 검게 인식되면서 도포되어 있지 않은 영역은 희게 인식된다. 따라서, 중심선(CLy)에 따른 방향으로 검게 인식되는 영역의 길이(P12)와, 희게 인식되는 영역의 길이(P11)가 구해진다. 마찬가지로, 카메라 시야의 중심이 중심위치(C22)에 있는 때에는 영역(F2)의 화상이 화상메모리에 기억된다. 그리고, 중심선(CLx)에 따른 방향으로 검게 인식되는 영역의 길이(P22)와, 희게 인식되는 영역의 길이(P21)가 구해진다. 카메라가 중심위치(C23)로 이동하게 되면, 영역(F3)에서의 CLy방향을 따라서 검게 인식되는 영역의 길이(P32)와 희게 인식되는 영역의 길이(P31)가 구해진다. 그리고, 카메라가 중심위치(C23)로 이동하게 되면 영역(F4)에서의 CLx방향을 따라서 검게 인식되는 영역의 길이(P42)와 희게 인식되는 영역의 길이(P41)가 구해지게 된다.
이와 같이 하여 각 영역(F1∼F4)마다 도포된 영역과 도포되지 않은 영역의 비율(P12;P11, P22;P21,P32;P31, P42;P41)이 각각 구해지게 되는데, 이때 예컨대 50:50의 비율이 정상이라고 하면, 40:60인때는 도포영역이 10% 벗어난 것을 알 수 있게 된다. 따라서, 이로부터 페이스트의 도포위치와 도포면적을 구하여 불량여부의 판정을 행할 수 있게 된다.
본 실시예에 의하면, 검사항목마다 다른 인식영역의 크기나 분해능에 대해서도 1개의 카메라와 광학계로 대응할 수 있게 된다. 이 때문에, 간단하고 소형인 장치를 이용하여 패턴인식을 행할 수 있게 되어 검사비용을 절감시킬 수 있게 된다.
또한, 상술한 실시예는 일례로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 바, 예컨대 인식해야 할 패턴의 영역을 분할하는 수는 임의로 설정할 수 있고, 또 분할한 각 영역의 주변부분이 상호 중복되어도 1개의 화상으로 합성된다면 지장이 없게 된다.
한편, 본원 청구범위의 각 구성요소에 병기한 도면참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도로 병기한 것은 아니다.
(발명의 효과)
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 패턴인식방법에 의하면, 카메라가 인식할 수 있는 범위를 넘는 패턴을 인식할 때에는 패턴의 영역을 분할하고, 각 영역마다 카메라를 이동시켜 화상을 취하며, 촬영된 복수의 화상을 1개의 화상으로 합성하여 패턴인식을 행하기 때문에 인식영역의 크기나 분해능이 다른 검사에도 1개의 광학계로 대응하는 것이 가능해져서 검사비용을 절감할 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 카메라가 인식 가능한 범위를 넘는 패턴(11)을 인식할 경우, 상기 패턴(11)을 포함해서 충분히 큰 치수의 시야(12)를 결정하고, 이 시야(12)를 복수의 시야(12a∼12d)로 분할하는 단계와, 분할된 상기 시야(12a∼12d)로 분할하는 단계와, 분할된 상기 시야(12a∼12d)의 중심(cl1∼14)에 카메라가 위치하도록 X-Y스테이지를 순서대로 이동시켜 화상을 취입하는 단계, 취입된 복수의 상기 화상을 카메라의 화소수 보다도 큰 용량의 화상메모리를 이용해서 하나의 화상으로 합성하는 단계 및, 하나로 합성된 화상을 기초로 상기 패턴의 인식을 수행하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴인식방법.
  2. 제1항에 있어서, 분할된 상기 시야(12a∼12d)의 중심(c11∼c14)에 카메라가 위치하도록 X-Y스테이지를 이동시켜 화상을 취입하는 단계에서는, 상기 패턴의 크기와 필요한 분해능에 따라 상기 화상메모리의 종방향과 횡방향의 정보량을 가변시켜 화상의 취입밀도를 설정하는 것을 특징으로 하는 패턴인식방법.
KR1019910024097A 1991-01-07 1991-12-24 패턴인식방법 KR960006192B1 (ko)

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JP3000243A JPH04242950A (ja) 1991-01-07 1991-01-07 パターン認識方法
JP91-000243 1991-01-07

Publications (2)

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