(57)【要約】【課題】オペレータに経験や技量の差によらずに安定して最適なコントラト値を得ることが可能なコントラスト値最適化方法およびコントラスト値最適化装置を提供する。【解決手段】チップ認識のパターンマッチングモデル登録時のコントラスト値最適化方法である。基準コントラスト値で生成したモデルのモデル領域が、所定基準値よりも小さいときにはコントラスト値を前記所定基準値となるまで下げ、この際、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最小値以上となったときにコントラスト値最適化成功とする。モデル領域が、所定基準値以上、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値よりも大きいとにはコントラスト値を前記所定基準値となるまで上げ、この際、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値よりも小さい、又はコントラスト値が設定大コントラス値よりも大きいときにコントラスト値最適化成功とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ認識のパターンマッチングモデル登録時のコントラスト値最適化方法であって、
基準コントラスト値で生成したモデルのモデル領域が、所定基準値よりも小さいときにはコントラスト値を下げていって前記所定基準値とし、この際、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最小値以上となったときにコントラスト値最適化成功とし、前記モデル領域が、所定基準値以上、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値よりも大きいとにはコントラスト値を上げていって前記所定基準値とし、この際、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値よりも小さい、又はコントラスト値が設定大コントラス値よりも大きいときにコントラスト値最適化成功とすることを特徴とするコントラスト値最適化方法。
【請求項２】
コントラスト値を低下させていって、モデル領域が前記所定基準値よりも小さく、かつ前記設定最小値より小さいときに、コントラスト値が設定小コントラス値よりも小さければ、コントラスト値最適化失敗とすることを特徴とする請求項１に記載のコントラスト値最適化方法。
【請求項３】
コントラスト値を低下させていって、所定基準値以上、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値以下のときにコントラスト値最適化成功とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコントラスト値最適化方法。
【請求項４】
コントラスト値の１回の上下量を１とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコントラスト値最適化方法。
【請求項５】
基準コントラスト値が３０であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のコントラスト値最適化方法。
【請求項６】
モデル領域の所定基準値が[２０×５]ｐｉｘであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のコントラスト値最適化方法。
【請求項７】
設定最小値が、モデルの周長さがチップの外周長さに対して９０％であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のコントラスト値最適化方法。
【請求項８】
設定最大値が、モデルの周長さがチップの外周長さに対して３００％であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のコントラスト値最適化方法。
【請求項９】
チップ認識のパターンマッチングモデル登録時のコントラスト値最適化装置であって、
基準コントラスト値で生成したモデルを抽出する抽出手段と、
抽出手段にて抽出されたモデルのモデル領域の画素数を検出する検出手段と、
検出手段にて検出した画素数と、予め設定された所定基準値とを比較する比較手段と、
比較手段の比較に基づいてコントラスト値を増減して所定基準値とするコントラスト値制御手段と、
現在のコントラスト値が敵正値か否かを判断する判断手段と
コントラスト値を減少させた場合において、最適化失敗となる設定小コントラスト値と、コントラスト値を増減させた場合において、最適化成功となる設定大コントラスト値とを設定するコントラスト値設定手段とを備えたことを特徴とするコントラスト値最適化装置。
【請求項１０】
前記請求項９に記載のコントラスト値最適化装置を備えたことを特徴とするダイボンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ認識のパターンマッチングモデル登録時のコントラスト値最適化方法、コントラスト値最適化装置、さらにはダイボンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からパターン認識によるリードフレームの位置認識方法がある（特許文献１及び特許文献２）。また、ダイボンダにおけるチップ位置合わせに、パターンマッチング方法を用いる場合がある（特許文献３および特許文献４）。ここで、パターンマッチングとは、ある画像の中に存在するパターンと同じものが、他の画像中のどの部分に存在するかを対応付けする処理のことであり、その代表的なものとして、テンプレートマッチングがある。すなわち、あらかじめテンプレートと呼ばれるパターンが画素単位で表現したものを用意し、これを移動しながら画像と重ね合せ、類似性の高いパターンを検索対象画像から検出する手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−５０４３３号公報
【特許文献２】特開２００９−２１８５２５号公報
【特許文献３】特開２００８−２８３００６号公報
【特許文献４】特開２００６−４１０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記した特許文献１〜特許文献４に記載の方法を行う場合、画像認識におけるコントラスト値を最適値に設定することが重要である。すなわち、コントラストとは、画像や画面表示における、明るい部分と暗い部分との明度の差のことである。差が大きいほど、コントラストは強いと表現される。コントラストを強くすれば、明るい部分は一層明るく、黒い部分はより黒く表現される。シャープで鮮やかな印象が増すが、その代わりに中間色の滑らかさ（階調）がおろそかになり、行き過ぎると粗雑な画像になる。逆にコントラストを弱めると、暗い部分と明るい部分との階調が平均化され、全体的に滑らかで落ち着いた印象が増すが、行き過ぎるとぼやけた不鮮明な画像になる。
【０００５】
しかしながら、従来では、自動的にコントラト値の最適化を図る方法がなく、オペレータがコントラト値を設定していた。このため、コントラト値としては、オペレータが感覚で調整するため、最適なコントラト値を安定して得にくいものとなっていた。しかも、オペレータにとっても、その最適値に設定することは困難な作業であった。
【０００６】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、オペレータに経験や技量の差によらずに安定して最適なコントラト値を得ることが可能なコントラスト値最適化方法、コントラスト値最適化装置、及びダイボンダを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のコントラスト値最適化方法は、チップ認識のパターンマッチングモデル登録時のコントラスト値最適化方法であって、基準コントラスト値で生成したモデルのモデル領域が、所定基準値よりも小さいときにはコントラスト値を下げていって前記所定基準値とし、この際、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最小値以上となったときにコントラスト値最適化成功とし、前記モデル領域が、所定基準値以上、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値よりも大きいとにはコントラスト値を上げていって前記所定基準値とし、この際、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値よりも小さい、又はコントラスト値が設定大コントラス値よりも大きいときにコントラスト値最適化成功とするものである。
【０００８】
本発明のコントラスト値最適化装置は、チップ認識のパターンマッチングモデル登録時のコントラスト値最適化装置であって、基準コントラスト値で生成したモデルを抽出する抽出手段と、抽出手段にて抽出されたモデルのモデル領域の画素数を検出する検出手段と、検出手段にて検出した画素数と、予め設定された所定基準値とを比較する比較手段と、  比較手段の比較に基づいてコントラスト値を増減して所定基準値とするコントラスト値制御手段と、現在のコントラスト値が敵正値か否かを判断する判断手段と、コントラスト値を減少させた場合において、最適化失敗となる設定小コントラスト値と、コントラスト値を増減させた場合において、最適化成功となる設定大コントラスト値とを設定するコントラスト値設定手段とを備えたものである。
【０００９】
本発明のコントラスト値最適化装置よれば、制御手段にて、モデル領域が所定基準値よりも小さいときにはコントラスト値を前記所定基準値となるまでの下げを行うことができるとともに、モデル領域が所定基準値以上かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値よりも大きいとにはコントラスト値を前記所定基準値となるまでの上げを行うことができる。判断手段にて、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最小値以上となったときにコントラスト値最適化成功とする判断と、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値よりも小さい、又はコントラスト値が設定大コントラス値よりも大きいときにコントラスト値最適化成功とする判断とを行うことができる。すなわち、本発明のコントラスト値最適化装置よれば、本発明のコントラスト値最適化方法の実行が可能である。
【００１０】
本発明によれば、コントラスト値の基準値を設定するとともに、この基準値で生成したモデル情報から、条件によってコントラスト値の上げ下げを自動的に行うことになる。すなわち、モデル量（大きさ等）が設定した一定値よりも大きい場合に、モデル量がこの一定値になるまでコントラスト値を上げ、モデル量（大きさ等）が設定した一定値よりも小さい場合に、モデル量がこの一定値になるまでコントラスト値を下げる。これによって、コントラスト値の最適化を自動的に図ることができる。
【００１１】
コントラスト値を低下させていって、モデル領域が前記所定基準値よりも小さく、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最小値より小さいときに、コントラスト値が設定小コントラス値よりも小さければ、コントラスト値最適化失敗とすることができる。これによって、コントラスト値最適化失敗の判断の信頼性が高くなる。
【００１２】
コントラスト値を低下させていって、所定基準値以上、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値以下のときにコントラスト値最適化成功とすることができる。また、所定基準値以上、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値以下のときにコントラスト値最適化成功とすることができる。これによって、コントラスト値最適化成功の判断の信頼性が高くなる。
【００１３】
コントラスト値の１回の上下量を１としたり、基準コントラスト値が３０であったり、モデル領域の所定基準値が[２０×５]ｐｉｘであったり、設定最小値が、モデルの周長さがチップの外周長さに対して９０％であったり、設定最大値が、モデルの周長さがチップの外周長さに対して３００％であったりする。
【００１４】
本発明のダイボンダは、前記コントラスト値最適化装置を備えたものである。このため、本発明のコントラスト値最適化方法の実行することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、コントラスト値の最適化を自動的に図ることができる。これによって、チップ認識を熟練者の考え（判断）による高精度に行うことができ、チップのリードフレームへのボンディング作業等を高精度に行うことができる。しかも、オペレータが、手動で各種パラメータの設定を行ったり、経験等によって、最適コントラス値を判断したりするものではない。このため、オペレータに経験や技量の差によらずに安定して最適なコントラト値を得ることが可能であり、オペレータに左右されることなく共通のモデルを生成できる。
【００１６】
本発明のダイボンダは、チップピックアップ工程におけるチップ位置決めと、チップボンディング工程におけるアイランドの位置決めとを、このコントラスト値最適化を用いることができ、ダイボンダとして高精度作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のコントラスト値最適化装置の実施形態の簡略構成図である。
【図２】本発明のコントラスト値最適化装置を備えたダイボンダの要部簡略図である。
【図３】本発明のコントラスト値最適化方法を示し、コントラスト値を減少させる場合のフローチャート図である。
【図４】本発明のコントラスト値最適化方法を示し、コントラスト値を増加させる場合のフローチャート図である。
【図５】本発明のダイボンダの動作を示す略図である。
【図６】ウェハを示す簡略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１９】
図２にダイボンダを示し、図５にこのダイボンダを用いた工程を示している。ダイボンダは、ウェハ２９（図６参照）から切り出されるチップ１をピックアップポジションＰにてピップアップして、リードフレームなどの基板２２のボンディングポジションＱに移送（搭載）するものである。ウェハ２９は、ダイシング工程によって、多数のチップ１に分断（分割）される。このため、このチップ１は図６に示すようにマトリックス状に配列され、本発明の検索対象物Ｗである。
【００２０】
このダイボンダは、図５に示すように、コレット（吸着コレット）２３を備える。このコレット２３は、図示省略の移動機構にて、ピックアップポジションＰ上での矢印Ａ方向の上昇および矢印Ｂ方向の下降と、ボンディングポジションＱ上での矢印Ｃ方向の上昇および矢印Ｄ方向の下降と、ピックアップポジションＰとボンディングポジションＱとの間の矢印Ｅ、Ｆ方向の往復動とが可能とされる。移動機構は、例えばマイクロコンピュータ等にて構成される制御手段にて前記矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの移動が制御される。なお、移動機構としては、シリンダ機構、ボールねじ機構、モーターリニア機構等の種々の機構にて構成することができる。
【００２１】
吸着コレット２３はその下面に開口する吸着孔２８を有するヘッド（吸着のノズル）２４を備え、吸着孔２８を介してチップ１が真空吸引され、このヘッド２４の下端面（先端面）にチップ１が吸着する。この真空吸引（真空引き）が解除されれば、ヘッド２４からチップ１が外れる。
【００２２】
また、多数のチップ１に分断（分割）されたウェハ２９は、例えばＸＹθテーブル２５（図６参照）上に配置され、このＸＹθテーブル２５には突き上げピンを備えた突き上げ手段が配置される。すなわち、突き上げ手段によって、ピックアップしようとするチップ１を下方から突き上げ、粘着シートから剥離しやすくする。この状態で、下降してきた吸着コレット３にこのチップ１が吸着する。
【００２３】
ところで、チップ１をピックアップポジションＰにてピックアップする際には、チップ１が正規の姿勢になっている必要がある。このため、このダイボンダにおいて位置決めにための図１に示すようなコントラスト値最適化装置が配設されている。
【００２４】
コントラスト値最適化装置は、図２は示すように、チップ１を観察するための撮像手段としてのカメラ（ＣＣＤカメラ）２と、このチップ１を照明する照明装置３とを備える。また、カメラ２や照明装置３とは制御部５にて制御される。そして、この制御部５が本発明のコントラスト値最適化装置を構成することになる。
【００２５】
制御部５は、図１に示すように、基準コントラスト値で生成したモデルを抽出する抽出手段６と、抽出手段６にて抽出されたモデルのモデル領域の画素数を検出する検出手段７と、検出手段７にて検出した画素数と、予め設定された所定基準値とを比較する比較手段８と、比較手段８の比較に基づいてコントラスト値を増減して所定基準値とするコントラスト値制御手段９と、現在のコントラスト値が敵正値か否かを判断する判断手段１０と、チップ外周長さを設定する長さ設定手段１１と、コントラス値を設定するコントラスト値設定手段１２とを備える。
【００２６】
抽出手段６における基準コントラスト値とは、予め任意に設定される最適値であると思われる値（例えば、３０）であって、モデルをカメラ画像から抽出する。また、比較手段８における所定基準値とは、モデル領域を囲む最小矩形であって、例えば、[２０×５]ｐｉｘとされる。
【００２７】
コントラスト値制御手段９は、基準コントラスト値で生成したモデルのモデル領域が、所定基準値よりも小さいときにコントラスト値を前記所定基準値となるまで下げたり、前記モデル領域が、所定基準値以上となるときにコントラスト値を前記所定基準値となるまで上げたりするものである。
【００２８】
判断手段１０には、長さ設定手段１１にて設定されているチップ外周長さと、コントラスト値設定手段１２にて設定されているコントラスト値（設定大コントラスト値及び設定小コントラスト値）とが入力されている。これらの入力には、キーボードやタッチパネルにて構成した入力手段にて入力される。なお、設定大コントラスト値は例えば９９であり、設定小コントラスト値は例えば１５である。
【００２９】
抽出手段６、検出手段７、比較手段８、コントラスト値制御手段９、及び判断手段１０等は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピューターで構成できる。比較手段８における所定基準値、長さ設定手段１１におけるチップ外周長さ、及びコントラスト値設定手段１２におけるコントラスト値は記憶装置にて記憶される。記憶装置は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）ドライブ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等から構成できる。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
【００３０】
次に、前記のように構成されたコントラスト値最適化装置を用いたコントラスト値最適化方法を図３と図４を用いて説明する。まず、基準コントラスト値を設定する。この場合、「３０」とする。また、条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃを設定する。ここで、条件Ａとは、モデル領域の所定基準値よりも小さいという条件であり、条件Ｂとは、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最小値より小さいという条件であり、条件Ｃとは、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値より大きいという条件である。所定基準値としては[２０×５]ｐｉｘであり、設定最小値としては９０％であり、設定最大値としては３００％である。
【００３１】
そしてカメラ２でチップ１の画像を撮像して、この基準コントラスト値（３０）で生成したチップ１のモデルを抽出する（ステップＳ１）。次にステップＳ２へ移行して条件Ａを満たすか否かを判断する。すなわち、モデル領域を囲む最小矩形が[２０×５]ｐｉｘよりも小さいか否かを判断する。ステップＳ２で小さい場合はステップＳ３へ移行して、以上であれば、図４に示すａへ移行する。このため、このａへ移行した場合については、後述説明する。
【００３２】
ステップＳ３では、現在のコントラス値を一つ小さくして（減少させて）、再度このコトラスト値で生成したチップ１のモデルを抽出する。そして、ステップＳ４へ移行して、条件Ａ及び条件Ｂを満たしているか否かを判断する。すなわち、モデル領域を囲む最小矩形が[２０×５]ｐｉｘよりも小さいか、モデルの周長さがチップの外周長さに対して９０％より小さいかを判断する。そして、条件Ａ及び条件Ｂを満たしている場合、ステップＳ５へ移行し、条件Ａと条件Ｂとのいずれか、又は２条件とも満たしていない場合、ステップＳ６へ移行する。
【００３３】
ステップＳ５では、現在のコントラスト値が設定小コントラスト値（この場合、１５）よりも小さいか否かを判断する。ステップＳ５で、小さい場合、ステップＳ７へ移行し、ステップＳ５で以上であれば、ステップＳ３へ戻る。
【００３４】
ステップＳ６では、現在のコントラスト値に対して＋１とし、このコントラスト値を最適値として、コントラスト値最適化成功として（ステップＳ８）、終了する。また、ステップＳ７では、コントラスト値最適化失敗として（ステップＳ７）終了する。
【００３５】
図４に示すように、ａへ移行すれば、ステップＳ１０で、条件Ｃを満たすか否かが判断される。すなわち、モデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値(３００％)より大きいか否かである。大きい場合、ステップＳ１１へ移行して、現在のコントラスト値一つ大きくして（増加させて）、再度このコトラスト値で生成したチップ１のモデルを抽出する。ステップＳ１０で条件Ｃを満たしていない場合、ステップＳ１６へ移行する。
【００３６】
ステップＳ１１からはステップＳ１２へ移行して、条件Ａ及び条件Ｂを満たしているか否かを判断する。すなわち、モデル領域を囲む最小矩形が[２０×５]ｐｉｘよりも小さいか、モデルの周長さがチップの外周長さに対して９０％より小さいかを判断する。そして、条件Ａ及び条件Ｂを満たしている場合、ステップＳ１３へ移行し、条件Ａと条件Ｂとのいずれか、又は２条件とも満たしていない場合、ステップＳ１４へ移行する。
【００３７】
ステップＳ１３では、条件Ｃを満たしているか否かを判断し、満たしていれば、ステップＳ１５へ移行し、条件Ｃを満たしていければ、ステップＳ１１へ戻る。また、ステップＳ１４では、現在のコントラスト値に対して−１とし、このコントラスト値を最適値として、コントラスト値最適化成功として（ステップＳ１６）、終了する。
【００３８】
また、ステップＳ１５では、現在のコントラスト値が設定大コントラスト値（この場合、９９）よりも大きいか否かを判断する。大きければ、このコントラスト値を最適値として、コントラスト値最適化成功として（ステップＳ１６）、終了する。ステップＳ１５で、以下であれば、ステップＳ１１に戻る。
【００３９】
このようにコントラスト値最適化が終了すれば、パターンマッチングによって、ピックアップポジションでのチップ１の位置合わせが行われる。このため、高精度のピックアップ工程を行うことができる。
【００４０】
前記実施形態では、コントラスト値最適化装置を使用したコントラスト値最適化方法を、チップ１をピックアップする際のチップ１の位置合わせに用いたが、チップ１をリードフレームへボンディングする際のアイランドの位置合わせに用いてもよい。
【００４１】
本発明によれば、コントラスト値の基準値を設定するとともに、この基準値で生成したモデル情報から、条件によってコントラスト値の上げ下げを自動的に行うことになる。すなわち、モデル量（大きさ等）が設定した一定値よりも大きい場合に、モデル量がこの一定値になるまでコントラスト値を上げ、モデル量（大きさ等）が設定した一定値よりも小さい場合に、モデル量がこの一定値になるまでコントラスト値を下げる。これによって、コントラスト値の最適化を自動的に図ることができる。
【００４２】
このように、本発明では、コントラスト値の最適化を自動的に図ることができる。これによって、チップ認識を熟練者の考え（判断）による高精度に行うことができ、チップ１のピックアップ工程を高精度に行うことができる。しかも、オペレータが、手動で各種パラメータの設定をおこなったり、経験等によって、最適コントラス値を判断したりするものではない。このため、オペレータに経験や技量の差によらずに安定して最適なコントラト値を得ることが可能であり、オペレータに左右されることなく共通のモデルを生成できる。
【００４３】
コントラスト値を低下させていって、モデル領域が前記所定基準値よりも小さく、かつ設定最小値より小さいときに、コントラスト値が設定小コントラス値よりも小さければ、コントラスト値最適化失敗とすることができる。これによって、コントラスト値最適化失敗の判断の信頼性が高くなる。
【００４４】
コントラスト値を低下させていって、所定基準値以上、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値以下のときにコントラスト値最適化成功とすることができる。また、所定基準値以上、かつモデルの周長さがチップの外周長さに対して設定最大値以下のときにコントラスト値最適化成功とすることができる。これによって、コントラスト値最適化成功の判断の信頼性が高くなる。
【００４５】
本発明のダイボンダは、前記コントラスト値最適化装置を備えているので、チップピックアップ工程におけるチップ位置決めと、チップボンディング工程におけるアイランドの位置決めとを、このコントラスト値最適化を用いることができ、ダイボンダとして高精度作業を行うことができる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、基準コントラスト値、所定基準値、設定最小値、設定最大値、設定小コントラスト値、及び設定大コントラスト値は、前記実施形態のものに限らず、種々変更できる。
【符号の説明】
【００４７】
１     チップ
６     抽出手段
７     検出手段
８     比較手段
９     コントラスト値制御手段
１０   判断手段
１２   コントラスト値設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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