(57)【要約】【課題】ＣＣＤカメラの画像における認識の精度を向上させたパワーモジュールの画像検知構造を提供すること。【解決手段】ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２の認識マーク３１において、一つの傾斜面３２が設けられている。この点、認識マーク３１の傾斜面３２は、当該傾斜面３２の反射光Ｈ２をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。従って、ＩＧＢＴモジュール１１が光源１で照射されると、認識マーク３１の傾斜面３２の反射光Ｈ２が、ＣＣＤカメラ２の視野内に入り、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されることになる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングや、基板、素子に設けられた認識マークを光源で照明することによってＣＣＤカメラの画像を取得し、前記画像における認識により、前記ハウジングや、前記基板、前記素子の位置を検知する画像検知構造であって、
前記認識マークで反射した光を前記ＣＣＤカメラの視野内に入らせる一又は複数の傾斜面を、前記認識マークに設けたこと、を特徴とする画像検知構造。
【請求項２】
前記画像検知構造における認識マークは、パワーモジュールのハウジングに設け、パワーモジュールの位置を検知する請求項１に記載のパワーモジュールの画像検知構造。
【請求項３】
請求項２に記載するパワーモジュールの画像検知構造であって、
前記複数の傾斜面が前記認識マークに設けられた場合には、前記パワーモジュールの設置向きが変更されても、各傾斜面のうち少なくとも一つで反射した光が前記ＣＣＤカメラの視野内に入ること、を特徴とするパワーモジュールの画像検知構造。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載するパワーモジュールの画像検知構造であって、
前記パワーモジュールの設置向きに関係なく前記画像に暗部として映し出されるとともに各傾斜面を区画する境界部を、前記認識マークに設けたこと、を特徴とするパワーモジュールの画像検知構造。
【請求項５】
パワーモジュールのハウジングに設けられた認識マークに照射された照明からの光が、前記認識マークに反射した後に、ＣＣＤカメラに入射することにより、前記パワーモジュールの位置を認識するパワーモジュールの画像検知方式であって、
前記認識マークの一又は複数の傾斜面で反射した光が前記ＣＣＤカメラの視野内に入ること、を特徴とするパワーモジュールの画像検知方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像検知構造及び画像検知方式に関し、特に、パワー（半導体素子）モジュールのワイヤボンディング工程において、パワーモジュールの位置を検知するのに適したパワーモジュールの画像検知構造及び画像検知方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パワーモジュールのワイヤボンディング工程においては、ボンディング対象の素子やハウジング等の位置がワーク毎に異なるため、ボンディングを行う度に、ワークの位置情報を得る必要がある。
【０００３】
そこで、例えば、図１８に示すように、光源２０１でパワーモジュール２１１を照明してＣＣＤカメラ２０２による画像（２５６階調の２値画像）を取得し、パワーモジュール２１１のハウジング２１２に設けられた一対の認識マーク２２１をパターン認識（画像処理）することにより、パワーモジュール２１１の位置を検知している。そして、パワーモジュール２１１の位置に基づき、不図示のボンドヘッドにより、パワーモジュール２１１の素子２１３，２１４などにワイヤをボンディングする。
【０００４】
この点、パワーモジュール２１１のハウジング２１２に設けられた各認識マーク２２１は、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、穴２２２の中央部にピン２２３を設けた構造を有したものである。従って、ＣＣＤカメラ２０２により取得された画像においては、各認識マーク２２１の穴２２２が暗部となり、各認識マーク２２１のピン２２３及び穴２２２の周囲が明部となるので、そのコントラストにより、各認識マーク２２１を識別することができる。
【０００５】
尚、各認識マーク２２１の構造としては、そのほかに、例えば、以下に挙げる公知文献に記載されたものがある（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。しかし、ハウジング２１２が樹脂成形品の場合、特許文献１，２に示される凹状の認識マークでは、穴周縁部が図示のようなピン角ではなく面取りＲが必要となり（欠肉等の回避）、画像では穴周縁部がぼやけてしまい、認識精度が劣るという問題がある。また、光源からの入射光軸とＣＣＤカメラへの反射光軸に角度を有する場合、凹状の認識マークでは認識精度が更に悪化し、コントラストが得られないという問題もあった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９９５５１号公報（第５頁、第３図）
【特許文献２】
特開２００２−１３４５５２号公報（第２頁、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
また、光源２０１及びＣＣＤカメラ２０２は不図示のボンディング装置に固設されており、パワーモジュール２１１毎に最適な照明環境を構築することができないため、乱反射などの要因によって、ＣＣＤカメラ２０２で取得した画像のコントラストが弱い場合が発生することがあり、この場合には、パターン認識が不能となったり、誤認識することがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、パワーモジュールのハウジングに設けられた認識マークで反射する光をＣＣＤカメラの画像に積極的に映し出させることにより、ＣＣＤカメラの画像における認識の精度を向上させたパワーモジュールの画像検知構造及び画像検知方式を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、ハウジングや、基板、素子に設けられた認識マークを光源で照明することによってＣＣＤカメラの画像を取得し、前記画像における認識により、前記ハウジングや、前記基板、前記素子の位置を検知する画像検知構造であって、前記認識マークで反射した光を前記ＣＣＤカメラの視野内に入らせる一又は複数の傾斜面を、前記認識マークに設けたこと、を特徴としている。
【００１０】
このような特徴を有する本発明の画像検知構造は、ハウジングや、基板、素子の認識マークにおいて一又は複数の傾斜面が設けられたものである。この点、認識マークの傾斜面は、当該傾斜面で反射した光をＣＣＤカメラの視野内に入らせるように設けられている。従って、ハウジングや、基板、素子が光源で照射されると、認識マークの傾斜面で反射した光が、ＣＣＤカメラの視野内に入り、ＣＣＤカメラで取得された画像に最も明るく映し出されることになる。
【００１１】
尚、傾斜面は、直線状・曲面状のいずれであってもよく、また、凹面・凸面のいずれであってもよく、さらに、認識マークの全面・一部のいずれにあってもよい。
【００１２】
すなわち、本発明の画像検知構造では、ハウジングや、基板、素子が光源で照射されると、認識マークの傾斜面で反射した光が、ＣＣＤカメラの視野内に入り、ＣＣＤカメラで取得された画像に最も明るく映し出されるので、コントラストの強い画像において認識マークの傾斜面を認識することができ、もって、認識不能や誤認識を防止できるので、ハウジングや、基板、素子のハウジングに設けられた認識マークで反射する光をＣＣＤカメラの画像に積極的に映し出させることにより、ＣＣＤカメラの画像における認識の精度を向上させたものと言うことができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、前記画像検知構造における認識マークは、パワーモジュールのハウジングに設け、パワーモジュールの位置を検知する請求項１に記載のパワーモジュールの画像検知構造である。
【００１４】
尚、本発明の画像検知構造において、認識マークが設けられるハウジングとしては、例えば、パワーモジュールのハウジングがあり、この場合には、パワーモジュールの位置を検知することが可能となる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、前記複数の傾斜面が前記認識マークに設けられた場合には、前記パワーモジュールの設置向きが変更されても、各傾斜面のうち少なくとも一つで反射した光が前記ＣＣＤカメラの視野内に入ること、を特徴としている。
【００１６】
すなわち、本発明のパワーモジュールの画像検知構造において、複数の傾斜面のが認識マークに設けられた場合には、パワーモジュールの設置向きが変更されても、各傾斜面のうち少なくとも一つで反射した光がＣＣＤカメラの視野内に入るようにすると、パワーモジュールのハウジングの形状に合わせて、パワーモジュールの設置向きが変更されても、各傾斜面のうち少なくとも一つで反射した光が、ＣＣＤカメラで取得された画像に最も明るく映し出されるので、パワーモジュールの位置を検知することができる。
【００１７】
また、請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載するパワーモジュールの画像検知構造であって、前記パワーモジュールの設置向きに関係なく前記画像に暗部として映し出されるとともに各傾斜面を区画する境界部を、前記認識マークに設けたこと、を特徴としている。
【００１８】
すなわち、本発明のパワーモジュールの画像検知構造において、パワーモジュールの設置向きに関係なく画像に暗部として映し出されるとともに各傾斜面を区画する境界部を、認識マークに設けると、パワーモジュールのハウジングの形状に合わせて、パワーモジュールの設置向きが変更されても、ＣＣＤカメラの視野内に入る光を反射させた傾斜面が最も明るく画像に映し出される一方で、当該傾斜面を区画する境界部が画像に暗部として映し出されるので、コントラストのより強い画像において認識マークの傾斜面を認識することができる。
【００１９】
尚、境界部は、当該傾斜面の境界が強いコントラストで画像に映し出すことができるのであれば、その一部が画像に暗部として映し出されるものであってもよい。また、境界部の形状としては、例えば、凸状や溝がある。
【００２０】
また、請求項５に係る発明は、パワーモジュールのハウジングに設けられた認識マークに照射された照明からの光が、前記認識マークに反射した後に、ＣＣＤカメラに入射することにより、前記パワーモジュールの位置を認識するパワーモジュールの画像検知方式であって、前記認識マークの一又は複数の傾斜面で反射した光が前記ＣＣＤカメラの視野内に入ること、を特徴としている。
【００２１】
すなわち、本発明のパワーモジュールの画像検知方式では、パワーモジュールのハウジングが光源で照射されると、認識マークの傾斜面で反射した光が、ＣＣＤカメラの視野内に入り、ＣＣＤカメラで取得された画像に最も明るく映し出されるので、コントラストの強い画像において認識マークの傾斜面を認識することができ、もって、認識不能や誤認識を防止できるので、パワーモジュールのハウジングに設けられた認識マークで反射する光をＣＣＤカメラの画像に積極的に映し出させることにより、ＣＣＤカメラの画像における認識の精度を向上させたものと言うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパワーモジュールの画像検知構造及び画像検知方式において、ハイブリッド車等に搭載するＩＧＢＴモジュールに適用した実施の形態を図面を参照にして説明する。上述した従来技術の欄で説明したように、パワーモジュールの一例として、例えば、ＩＧＢＴモジュールのワイヤボンディング工程においては、ボンディング対象の素子やハウジング等の位置がワーク毎に異なるため、ボンディングを行う度に、ワークの位置情報を得る必要があるが、この点、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式は、その際に利用されるものである。
【００２３】
すなわち、ＩＧＢＴモジュールのワイヤボンディング工程では、図１５に示すように、ＬＥＤや蛍光灯等の光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像（２５６階調の２値画像）を取得し、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２に設けられた一対の認識マーク２１をパターン認識（画像処理）することにより、ＩＧＢＴモジュール１１の位置を検知する。そして、ＩＧＢＴモジュール１１の位置に基づき、図１６に示すようにして、ボンドヘッド３により、ＩＧＢＴモジュール１１の素子１３，１４などにワイヤをボンディングする。
尚、光源１及び、ＣＣＤカメラ２、ボンドヘッド３は、不図示のボンディング装置に固設されている。
【００２４】
このとき、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２に設けられた一対の認識マーク２１としては、例えば、図１に示すような認識マーク３１を使用する。この点、認識マーク３１は、傾斜面３２を有した凸部の形状をなしている。さらに、傾斜面３２は、光源１から認識マーク３１への入射光Ｈ１が、傾斜面３２で反射し、傾斜面３２からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光Ｈ２となるように、認識マーク３１に設けられている。
【００２５】
従って、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）に、認識マーク３１の傾斜面３２が最も明るく映し出されることになる。
【００２６】
ここで、認識マーク３１の傾斜面３２の傾斜角度とパターン認識（画像処理）における認識度の関係について言及する。先ず、図３に示すように、認識マーク３１の傾斜面３２の傾斜角度を「β」とする。そして、傾斜面３２の傾斜角度βが３つの値（約０度、約５．４度、約９．５度）にあるものを用意し、それぞれについて、パターン認識（画像処理）を繰り返して行った。
【００２７】
その結果、図４に示すように、傾斜面３２の傾斜角度βが約０度であるものについての認識度は、約９４０〜約８００（任意単位）の範囲内に収まった。また、傾斜面３２の傾斜角度βが約５．４度であるものについての認識度は、約９８３〜約８９７（任意単位）の範囲内に収まった。また、傾斜面３２の傾斜角度βが約９．５度であるものについての認識度は、約９４０〜約８００（任意単位）の範囲内に収まった。
【００２８】
従って、図４によれば、認識度の範囲が最も高かったのは傾斜面３２の傾斜角度βが約５．４度であるものであるので、傾斜面３２の傾斜角度βの認識良好な範囲は５．４度前後にあることがわかる。そこで、仮に、認識度が約８４０（任意単位）以上にあるときに認識良好とすれば、傾斜面３２の傾斜角度βの認識良好な範囲としては、約２．４度〜約８．４度となる。
【００２９】
但し、傾斜面３２の傾斜角度βの認識良好な範囲は、図２に示すような、ＣＣＤカメラ２及び、傾斜面３２、光源１の三者の相対的な関係である角度α′〜α″に依存する。ここでは、当該角度α′〜α″は、約２０度〜約３０度であった。
【００３０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式は、図１に示すように、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２の認識マーク３１において一つの傾斜面３２が設けられたものである。この点、認識マーク３１の傾斜面３２は、当該傾斜面３２の反射光Ｈ２をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。従って、ＩＧＢＴモジュール１１が光源１で照射されると、認識マーク３１の傾斜面３２の反射光Ｈ２が、ＣＣＤカメラ２の視野内に入り、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されることになる。
【００３１】
すなわち、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、ＩＧＢＴモジュール１１が光源１で照射されると、認識マーク３１の傾斜面３２の反射光Ｈ２が、ＣＣＤカメラ２の視野内に入り、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されるので、コントラストの強い画像において認識マーク３１の傾斜面３２を認識することができる。よって、認識不能や誤認識を防止できるので、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２に設けられた認識マーク３１の反射光Ｈ２をＣＣＤカメラ２の画像に積極的に映し出させることにより、ＣＣＤカメラ２の画像における認識の精度を向上させたものと言うことができる。
【００３２】
また、従来技術の欄で説明した認識マーク２２１（図１９参照）とは異なって、細い円筒状のピン２２３（図１９参照）が不要なため、ハウジング１２の（認識マーク３１の）樹脂成形時に、充填不足などの不具合が生じることがない。
【００３３】
次に、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２に設けられた一対の認識マーク２１としては、例えば、図５に示すような認識マーク４１を使用する。この点、認識マーク４１は、底面が円形で、４つの傾斜面４２，４３，４４，４５を有したものである。但し、図５では、傾斜面４５は図示されていない（後述する図６参照）。また、４つの傾斜面４２，４３，４４，４５が交わる稜線には、凸状のリブ４６が一体的に設けられている。
【００３４】
そして、認識マーク４１の傾斜面４２（の傾斜角度）は、光源１から認識マーク４１への入射光のうち傾斜面４２で反射したものが、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ）に示す場合に限って、傾斜面４２からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光となるように、認識マーク４１に設けられている。また、認識マーク４１の傾斜面４３（の傾斜角度）は、光源１から認識マーク４１への入射光のうち傾斜面４３で反射したものが、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｂ）に示す場合に限って、傾斜面４３からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光となるように、認識マーク４１に設けられている。また、認識マーク４１の傾斜面４４（の傾斜角度）は、光源１から認識マーク４１への入射光のうち傾斜面４４で反射したものが、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｃ）に示す場合に限って、傾斜面４４からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光となるように、認識マーク４１に設けられている。また、認識マーク４１の傾斜面４５（の傾斜角度）は、光源１から認識マーク４１への入射光のうち傾斜面４５で反射したものが、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｄ）に示す場合に限って、傾斜面４５からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光となるように、認識マーク４１に設けられている。
【００３５】
さらに、認識マーク４１のリブ４６は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれであっても、光源１から認識マーク４１への入射光のうち、少なくとも、リブ４６の側面で反射したものについては、ＣＣＤカメラ２の視野内に入らない反射光となるように、認識マーク４１に設けられている。
【００３６】
従って、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ）に示す場合において、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）は、図６に示すようになる。すなわち、図６では、認識マーク４１の傾斜面４２が最も明るく映し出され、その他の傾斜面４３，４４，４５は暗く映し出される。さらに、少なくとも、リブ４６の側面は暗く映し出されることから、認識マーク４１の傾斜面４２が明確に映し出されることになる。
【００３７】
また、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｂ）に示す場合において、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）は、図示はしないが、認識マーク４１の傾斜面４３が最も明るく映し出され、その他の傾斜面４２，４４，４５は暗く映し出される。さらに、少なくとも、リブ４６の側面は暗く映し出されることから、認識マーク４１の傾斜面４３が明確に映し出されることになる。
【００３８】
また、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｃ）に示す場合において、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）は、図示はしないが、認識マーク４１の傾斜面４４が最も明るく映し出され、その他の傾斜面４２，４３，４５は暗く映し出される。さらに、少なくとも、リブ４６の側面は暗く映し出されることから、認識マーク４１の傾斜面４４が明確に映し出されることになる。
【００３９】
また、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｄ）に示す場合において、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）は、図示はしないが、認識マーク４１の傾斜面４５が最も明るく映し出され、その他の傾斜面４２，４３，４４は暗く映し出される。さらに、少なくとも、リブ４６の側面は暗く映し出されることから、認識マーク４１の傾斜面４５が明確に映し出されることになる。
【００４０】
尚、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きとして、図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の４通りの場合があるのは、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２が四角形状を有しており、不図示のボンディング装置において、ＩＧＢＴモジュール１１がセッティングされる向きとして、図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の４通りが存在するからである。また、図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）では、認識マーク２１が認識マーク４１に相当する。これらの点は、後述する認識マーク５１（図９参照）についても、同様である。
【００４１】
ここで、認識マーク４１のリブ４６の有無とパターン認識（画像処理）における認識度の関係について言及する。先ず、図７に示すように、認識マーク４１からリブ４６を除いた認識マーク９１を用意する。従って、認識マーク９１の傾斜面９２，９３，９４，９５は、それぞれ、認識マーク４１の傾斜面４２，４３，４４，４５に相当する。そして、認識マーク４１，９１のそれぞれについて、パターン認識（画像処理）を繰り返して行った。
【００４２】
その結果、図８に示すように、認識マーク４１についての認識度は、約９９０〜約９００（任意単位）の範囲内に収まった。一方、認識マーク９１についての認識度は、約８８０〜約６１０（任意単位）の範囲内に収まった。図８によれば、認識マーク４１についての認識度は、認識マーク９１についての認識度と比べて、高く、また、ばらつきが小さいことがわかる。これは、認識マーク４１にリブ４６が存在することによって、認識マーク４１の傾斜面４２，４３，４４，４５（のいずれか）が強いコントラストで映し出されることによる。従って、認識マーク４１を使用すれば、その認識度が高いことから、パターン認識（画像処理）の信頼性が非常に高く、また、その認識度のばらつきが小さいことから、パターン認識（画像処理）の閾値を設定しやすくなる。
【００４３】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式は、図５に示すように、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２の認識マーク４１において４つの傾斜面４２，４３，４４，４５が設けられたものである。この点、認識マーク４１の傾斜面４２は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ）に示す場合において、当該傾斜面４２で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。また、認識マーク４１の傾斜面４３は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｂ）に示す場合において、当該傾斜面４３で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。また、認識マーク４１の傾斜面４４は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｃ）に示す場合において、当該傾斜面４４で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。また、認識マーク４１の傾斜面４５は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｄ）に示す場合において、当該傾斜面４５で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。従って、不図示のボンディング装置にセッティングされたＩＧＢＴモジュール１１が光源１で照射されると、認識マーク４１の傾斜面４２，４３，４４，４５のいずれかで反射した光が、ＣＣＤカメラ２の視野内に入り、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されることになる（図６参照）。
【００４４】
すなわち、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、不図示のボンディング装置にセッティングされたＩＧＢＴモジュール１１が光源１で照射されると、認識マーク４１の傾斜面４２，４３，４４，４５のいずれかで反射した光が、ＣＣＤカメラ２の視野内に入り、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されるので（図６参照）、コントラストの強い画像において認識マーク４１の傾斜面４２，４３，４４，４５のいずれか（図６では、認識マーク４１の傾斜面４２）を認識することができる。よって、認識不能や誤認識を防止できるので、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２に設けられた認識マーク４１で反射した光をＣＣＤカメラ２の画像に積極的に映し出させることにより、ＣＣＤカメラ２の画像における認識の精度を向上させたものと言うことができる。
【００４５】
また、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、４つの傾斜面４２，４３，４４，４５が認識マーク４１に設けられており、さらに、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれかに変更されても、各傾斜面４２，４３，４４，４５のうち少なくとも一つで反射した光がＣＣＤカメラ２の視野内に入るようにしている。従って、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２の形状に合わせて、不図示のボンディング装置におけるＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが変更されても、各傾斜面４２，４３，４４，４５のうち少なくとも一つで反射した光が、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されるので（図６では、認識マーク４１の傾斜面４２）、ＩＧＢＴモジュール１１の位置を検知することができる。
【００４６】
さらに、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、不図示のボンディング装置におけるＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれであっても画像にその側面が暗部として映し出されるとともに各傾斜面４２，４３，４４，４５を区画するリブ４６を、認識マーク４１に設けている。従って、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２の形状に合わせて、不図示のボンディング装置におけるＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれに変更されても、各傾斜面４２，４３，４４，４５のうち少なくとも一つで反射した光が、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出される（図６では、認識マーク４１の傾斜面４２）一方で、当該傾斜面４２，４３，４４，４５（図６では、認識マーク４１の傾斜面４２）を区画するリブ４６の側面が画像に暗部として映し出されるので、コントラストのより強い画像において認識マーク４１の傾斜面４２，４３，４４，４５（図６では、認識マーク４１の傾斜面４２）を認識することができる。
【００４７】
次に、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２に設けられた一対の認識マーク２１としては、例えば、図９に示すような認識マーク５１を使用する。この点、認識マーク５１は、底面が正方形で、４つの傾斜面５２，５３，５４，５５を有したものである。また、４つの傾斜面５２，５３，５４，５５が交わる稜線には、凸状のリブ５６が一体的に設けられている。
【００４８】
そして、認識マーク５１の傾斜面５２（の傾斜角度）は、光源１から認識マーク５１への入射光のうち傾斜面５２で反射したものが、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ）に示す場合に限って、傾斜面５２からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光となるように、認識マーク５１に設けられている。また、認識マーク５１の傾斜面５３（の傾斜角度）は、光源１から認識マーク５１への入射光のうち傾斜面５３で反射したものが、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｂ）に示す場合に限って、傾斜面５３からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光となるように、認識マーク５１に設けられている。また、認識マーク５１の傾斜面５４（の傾斜角度）は、光源１から認識マーク５１への入射光のうち傾斜面５４で反射したものが、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｃ）に示す場合に限って、傾斜面５４からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光となるように、認識マーク５１に設けられている。また、認識マーク５１の傾斜面５５（の傾斜角度）は、光源１から認識マーク５１への入射光のうち傾斜面５５で反射したものが、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｄ）に示す場合に限って、傾斜面５５からＣＣＤカメラ２の視野内に入る反射光となるように、認識マーク５１に設けられている。
【００４９】
さらに、認識マーク５１のリブ５６は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれであっても、光源１から認識マーク５１への入射光のうち、少なくとも、リブ５６の側面で反射したものについては、ＣＣＤカメラ２の視野内に入らない反射光となるように、認識マーク５１に設けられている。
【００５０】
従って、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ）に示す場合において、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）は、図１０に示すようになる。すなわち、図１０では、認識マーク５１の傾斜面５２が最も明るく映し出され、その他の傾斜面５３，５４，５５は暗く映し出される。さらに、少なくとも、リブ５６の側面は暗く映し出されることから、認識マーク５１の傾斜面５２が明確に映し出されることになる。
【００５１】
また、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｂ）に示す場合において、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）は、図示はしないが、認識マーク５１の傾斜面５３が最も明るく映し出され、その他の傾斜面５２，５４，５５は暗く映し出される。さらに、少なくとも、リブ５６の側面は暗く映し出されることから、認識マーク５１の傾斜面５３が明確に映し出されることになる。
【００５２】
また、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｃ）に示す場合において、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）は、図示はしないが、認識マーク５１の傾斜面５４が最も明るく映し出され、その他の傾斜面５２，５３，５５は暗く映し出される。さらに、少なくとも、リブ５６の側面は暗く映し出されることから、認識マーク５１の傾斜面５４が明確に映し出されることになる。
【００５３】
また、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｄ）に示す場合において、光源１でＩＧＢＴモジュール１１を照明してＣＣＤカメラ２による画像を取得した際には、当該画像（２５６階調の２値画像）は、図示はしないが、認識マーク５１の傾斜面５５が最も明るく映し出され、その他の傾斜面５２，５３，５４は暗く映し出される。さらに、少なくとも、リブ５６の側面は暗く映し出されることから、認識マーク５１の傾斜面５５が明確に映し出されることになる。
【００５４】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式は、図９に示すように、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２の認識マーク５１において４つの傾斜面５２，５３，５４，５５が設けられたものである。この点、認識マーク５１の傾斜面５２は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ）に示す場合において、当該傾斜面５２で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。また、認識マーク５１の傾斜面５３は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｂ）に示す場合において、当該傾斜面５３で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。また、認識マーク５１の傾斜面５４は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｃ）に示す場合において、当該傾斜面５４で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。また、認識マーク５１の傾斜面５５は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｄ）に示す場合において、当該傾斜面５５で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられている。従って、不図示のボンディング装置にセッティングされたＩＧＢＴモジュール１１が光源１で照射されると、認識マーク５１の傾斜面５２，５３，５４，５５のいずれかで反射した光が、ＣＣＤカメラ２の視野内に入り、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されることになる（図１０参照）。
【００５５】
すなわち、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、不図示のボンディング装置にセッティングされたＩＧＢＴモジュール１１が光源１で照射されると、認識マーク５１の傾斜面５２，５３，５４，５５のいずれかで反射した光が、ＣＣＤカメラ２の視野内に入り、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されるので（図１０参照）、コントラストの強い画像において認識マーク５１の傾斜面５２，５３，５４，５５のいずれか（図１０では、認識マーク５１の傾斜面５２）を認識することができる。よって、認識不能や誤認識を防止できるので、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２に設けられた認識マーク５１で反射した光をＣＣＤカメラ２の画像に積極的に映し出させることにより、ＣＣＤカメラ２の画像における認識の精度を向上させたものと言うことができる。
【００５６】
また、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、４つの傾斜面５２，５３，５４，５５が認識マーク５１に設けられており、さらに、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれかに変更されても、各傾斜面５２，５３，５４，５５のうち少なくとも一つで反射した光がＣＣＤカメラ２の視野内に入るようにしている。従って、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２の形状に合わせて、不図示のボンディング装置におけるＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが変更されても、各傾斜面５２，５３，５４，５５のうち少なくとも一つで反射した光が、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出されるので（図１０では、認識マーク５１の傾斜面５２）、ＩＧＢＴモジュール１１の位置を検知することができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、不図示のボンディング装置におけるＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれであっても画像にその側面が暗部として映し出されるとともに各傾斜面５２，５３，５４，５５を区画するリブ５６を、認識マーク５１に設けている。従って、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２の形状に合わせて、不図示のボンディング装置におけるＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれに変更されても、各傾斜面５２，５３，５４，５５のうち少なくとも一つで反射した光が、ＣＣＤカメラ２で取得された画像に最も明るく映し出される（図１０では、認識マーク５１の傾斜面５２）一方で、当該傾斜面５２，５３，５４，５５（図１０では、認識マーク５１の傾斜面５２）を区画するリブ５６の側面が画像に暗部として映し出されるので、コントラストのより強い画像において認識マーク５１の傾斜面５２，５３，５４，５５（図１０では、認識マーク５１の傾斜面５２）を認識することができる。
【００５８】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、図１に示すように、認識マーク３１の傾斜面３２は、認識マーク３１の上面の全面に形成されていたが、この点、認識マーク３１の上面の一部に一又は複数が形成されていてもよい。また、認識マーク３１の傾斜面３２は、平面状にあるが、この点、傾斜面３２で反射した光がＣＣＤカメラ２の視野内に入るのであれば、曲面状にあってもよい。さらに、認識マーク３１は、凸部の形状をなしているが、この点、傾斜面で反射した光がＣＣＤカメラ２の視野内に入るのであれば、当該傾斜面を有した凹部の形状をなしたものであってもよい。
【００５９】
また、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、認識マーク４１のリブ４６（図５参照）及び認識マーク５１のリブ５６（図９参照）は、いずれも、凸状であったが、溝状にしてもよい。もっとも、これらのリブ４６，５６を溝状にした場合であっても、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれかにあれば、光源１から認識マーク４１，５１への入射光のうち、これらの溝状のリブ４６，５６で反射したものについては、ＣＣＤカメラ２の視野内に入らない反射光となるようにする。
【００６０】
また、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、図５に示すように、認識マーク４１は、４つの傾斜面４２，４３，４４，４５を有しており、また、図９に示すように、認識マーク５１は、４つの傾斜面５２，５３，５４，５５を有しているが、この点、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｃ）のいずれかである場合には、図１４に示すように、リブ１０４で区画された２つの傾斜面１０２，１０３を有する認識マーク１０１であってもよい。このとき、認識マーク１０１の傾斜面１０２は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ）に示す場合において、当該傾斜面１０２で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられる。また、認識マーク１０１の傾斜面１０３は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ｃ）に示す場合において、当該傾斜面１０３で反射した光をＣＣＤカメラ２の視野内に入らせるように設けられる。さらに、認識マーク１０１のリブ１０４は、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが図１７（ａ），（ｃ）のいずれであっても、光源１から認識マーク１０１への入射光のうち、少なくとも、リブ１０４の側面で反射したものについては、ＣＣＤカメラ２の視野内に入らない反射光となるように、認識マーク１０１に設けられる。
【００６１】
従って、ＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きの数に合わせて、認識マークの傾斜面の数を決定すれば、不図示のボンディング装置におけるＩＧＢＴモジュール１１のセッティング向きが変更されても、ＩＧＢＴモジュール１１の位置を検知することが可能となる。
【００６２】
また、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、図５に示すように、認識マーク４１は、４つの傾斜面４２，４３，４４，４５を有しており、また、図９に示すように、認識マーク５１は、４つの傾斜面５２，５３，５４，５５を有しているが、この点、４つの傾斜面を有するものとしては、その他に、図１１に示す認識マーク６１や、図１２に示す認識マーク７１、図１３に示す認識マーク８１などがある。
【００６３】
図１１に示す認識マーク６１は、四角錐状の４つの傾斜面６２，６３，６４，６５を有しており、各傾斜面６２，６３，６４，６５の特性は、認識マーク４１，５１の場合と同様である。また、各傾斜面６２，６３，６４，６５が交わる稜線には、凸状のリブ６６が一体的に設けられており、凸状のリブ６６の特性は、認識マーク４１，５１の場合と同様である。
【００６４】
また、図１２に示す認識マーク７１は、四角錐状の４つの傾斜面７２，…，７４，…を有しており、各傾斜面７２，…，７４，…の特性は、認識マーク４１，５１と同様である。また、４つの傾斜面７２，…，７４，…が交わる頂点には、各傾斜面７２，…，７４，…の方向に突出する平面部７７が設けられている。尚、図１２では、４つの傾斜面７２，…，７４，…のうち二つの傾斜面は、斜視図の視点の関係上、表示されていない。
【００６５】
また、図１３に示す認識マーク８１は、４つの傾斜面８２，８３，８４，８５を有しており、各傾斜面８２，８３，８４，８５の特性は、認識マーク４１，５１と同様であるが、曲面状にある。また、各傾斜面８２，８３，８４，８５が交わる稜線には、凸状のリブ８６が一体的に設けられており、凸状のリブ８６の特性は、認識マーク４１，５１の場合と同様である。尚、図１３に示す認識マーク８１は、全体的に凹状の形状である。
【００６６】
また、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知構造及び画像検知方式では、例えば、図１に示すように、ＩＧＢＴモジュール１１のハウジング１２に認識マーク３１を設けていたが、その他のハウジングや、基板、素子などに認識マークを設けてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態のＩＧＢＴモジュールの画像検知方法については、以下のパワーモジュールの画像検知方式として捉えることもできる。すなわち、
請求項５に記載するパワーモジュールの画像検知方式であって、
複数の傾斜面が前記認識マークに設けられた場合には、前記パワーモジュールの設置向きが変更されても、各傾斜面のうち少なくとも一つで反射した光が前記ＣＣＤカメラの視野内に入ること、を特徴とするパワーモジュールの画像検知方式（その１）。」である。
【００６８】
さらに、「上記パワーモジュールの画像検知方式（その１）であって、
前記パワーモジュールの設置向きに関係なく前記画像に暗部として映し出されるとともに各傾斜面を区画する境界部を、前記認識マークに設けたこと、を特徴とするパワーモジュールの画像検知方式。」である。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の画像検知構造では、ハウジングや、基板、素子が光源で照射されると、認識マークの傾斜面で反射した光が、ＣＣＤカメラの視野内に入り、ＣＣＤカメラで取得された画像に最も明るく映し出されるので、コントラストの強い画像において認識マークの傾斜面を認識することができ、もって、認識不能や誤認識を防止できるので、ハウジングや、基板、素子のハウジングに設けられた認識マークで反射する光をＣＣＤカメラの画像に積極的に映し出させることにより、ＣＣＤカメラの画像における認識の精度を向上させたものと言うことができる。
【００７０】
また、本発明のパワーモジュールの画像検知構造において、複数の傾斜面が認識マークに設けられた場合には、パワーモジュールの設置向きが変更されても、各傾斜面のうち少なくとも一つで反射した光がＣＣＤカメラの視野内に入るようにすると、パワーモジュールのハウジングの形状に合わせて、パワーモジュールの設置向きが変更されても、各傾斜面のうち少なくとも一つで反射した光が、ＣＣＤカメラで取得された画像に最も明るく映し出されるので、パワーモジュールの位置を検知することができる。
【００７１】
さらに、本発明のパワーモジュールの画像検知構造において、パワーモジュールの設置向きに関係なく画像に暗部として映し出されるとともに各傾斜面を区画する境界部を、認識マークに設けると、パワーモジュールのハウジングの形状に合わせて、パワーモジュールの設置向きが変更されても、ＣＣＤカメラの視野内に入る光を反射させた傾斜面が最も明るく画像に映し出される一方で、当該傾斜面を区画する境界部が画像に暗部として映し出されるので、コントラストのより強い画像において認識マークの傾斜面を認識することができる。
【００７２】
また、本発明のパワーモジュールの画像検知方式では、パワーモジュールのハウジングが光源で照射されると、認識マークの傾斜面で反射した光が、ＣＣＤカメラの視野内に入り、ＣＣＤカメラで取得された画像に最も明るく映し出されるので、コントラストの強い画像において認識マークの傾斜面を認識することができ、もって、認識不能や誤認識を防止できるので、パワーモジュールのハウジングに設けられた認識マークで反射する光をＣＣＤカメラの画像に積極的に映し出させることにより、ＣＣＤカメラの画像における認識の精度を向上させたものと言うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造の概要を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造（図１に示すもの）に関し、光源から認識マークの傾斜面への入射光の入射角度を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造（図１に示すもの）に関し、認識マークの傾斜面の傾斜角度を定義した図である。
【図４】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造（図１に示すもの）に関し、認識マークの傾斜面の傾斜角度とパターン認識（画像処理）における認識度の関係について示した図である。
【図５】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造の概要を示した斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造（図５に示すもの）に関し、ＩＧＢＴモジュールの設置向きが図１７（ａ）に示す場合において、ＣＣＤカメラにより取得した画像（２５６階調の２値画像）を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造（図５に示すもの）に関し、認識マークの傾斜面のリブを無くしたものの概要を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造（図５と図７に示すもの）に関し、認識マークの傾斜面のリブの有無とパターン認識（画像処理）における認識度の関係について示した図である。
【図９】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造の概要を示した斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造（図９に示すもの）に関し、ＩＧＢＴモジュールの設置向きが図１７（ａ）に示す場合において、ＣＣＤカメラにより取得した画像（２５６階調の２値画像）を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造の概要を示した斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造の概要を示した斜視図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造の概要を示した斜視図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造の概要を示した斜視図である。
【図１５】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造を使用した検知システムの概要を示した図である。
【図１６】ＩＧＢＴモジュールのワイヤボンディングの概要を示した図である。
【図１７】本発明の一実施形態によるＩＧＢＴモジュールの画像検知構造に関し、ボンディング装置に設置されるＩＧＢＴモジュールの向きを示した図である。
【図１８】従来技術のパワーモジュールの画像検知構造を使用した検知システムの概要を示した図である。
【図１９】（ａ）は、従来技術のパワーモジュールの画像検知構造の一例を示した平面図である。
（ｂ）は、従来技術のパワーモジュールの画像検知構造の一例を示した断面図であって、当該（ａ）の線Ａ−Ａで切断したものである。
【符号の説明】
１  光源
２  ＣＣＤカメラ
１１  ＩＧＢＴモジュール
１２  ハウジング
２１，３１，４１，５１  認識マーク
３２，４２〜４５，５２〜５５  傾斜面
４６，５６  リブ
【図１】
2004260035.tif 000003
【図２】
2004260035.tif 000004
【図３】
2004260035.tif 000005
【図４】
2004260035.tif 000006
【図５】
2004260035.tif 000007
【図６】
2004260035.tif 000008
【図７】
2004260035.tif 000009
【図８】
2004260035.tif 000010
【図９】
2004260035.tif 000011
【図１０】
2004260035.tif 000012
【図１１】
2004260035.tif 000013
【図１２】
2004260035.tif 000014
【図１３】
2004260035.tif 000015
【図１４】
2004260035.tif 000016
【図１５】
2004260035.tif 000017
【図１６】
2004260035.tif 000018
【図１７】
2004260035.tif 000019
【図１８】
2004260035.tif 000020
【図１９】
2004260035.tif 000021