(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して垂直に光を照射する同軸光照明と、
チップに対して所定角度を有して光を照射する斜光用ランプと、
上記基板の場合は上記同軸光照明に、上記チップの場合は上記斜光用ランプに切り換える切り換え手段とを備え、
ワイヤボンディング機でフレームＩＣを認識する際に用いられる画像認識装置において、
上記同軸光照明および上記斜光用ランプの光量をコントロールするとともに、
上記チップおよび上記基板からの反射光を検出し、この反射光の光量が不足する場合は上記同軸光照明および上記斜光用ランプの光量を増加し、逆の場合は低減する制御手段を備えた画像認識装置用光源の制御装置。
【請求項２】
上記制御手段は、電源から同軸光照明と斜光用ランプに供給する電流を一定とする定電流回路を有する請求項１に記載の画像認識装置用光源の制御装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記チップの金線パターンとアルミニウムパターンとで光量を異ならせる請求項１または請求項２に記載の画像認識装置用光源の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は画像認識装置用光源の制御装置、詳しくは画像認識装置用光源からの照射光を制御する技術、例えば照射光の光量を一定値に設定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤボンディング機等でフレームＩＣを認識する際、光学式の外観認識装置が用いられる。この光学式外観認識（検査）装置は、フレームＩＣ（基板にＩＣチップを搭載したもの）に光を照射してその反射光をカメラで読み取り、そのパターン（画像）の外観を認識、検査する装置である。この光学式の外観認識装置は、パターンの特徴を抽出して予め記憶された良品パターンデータと比較して欠陥を認識する。そして、この装置は、概略すると以下の要素によって構成されていた。すなわち、図３に示すように、搬送されてきた基板およびチップ３１をステージ上で照明する同軸光落射照明３２および斜光照明３３と、それらの照明用の電源３４と、ステージでの反射光を撮像、検出するＣＣＤカメラ３５と、ＣＣＤカメラ３５からの画像信号をカメラコントロールユニット３６を介して入力して画像処理するとともに、この画像を認識してモニタ３７に出力する認識装置３８とを有している。３９はハーフミラーである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の光学式の外観認識装置にあっては、光源は長期使用すると、照明ランプの汚れ、その劣化、ハーフミラーの汚れ等により、照射光の光量が低下し、認識不良が頻出していた。照明ランプは長期使用に耐えないという欠点があった。また、認識対象である製品（チップ，基板）の機種毎に反射光の光量のレベルが異なる。このため、従来はこのランプからの照射光の光量を人為的に可変としていたが、この場合はその人為的ミスも多いという欠点があった。
【０００４】
【発明の目的】
そこで、この発明は、照明ランプ等の劣化、汚れにも拘わらず、照射光の光量の低下を防ぎ、その長期使用を可能とすることを、その目的としている。また、この発明は、各製品毎に最適の光量の照射光を照射し、フレームＩＣ、ペレット等の誤認識を防止することを、その目的としている。さらに、この発明は、照射光の光量調整を自動的に行い、光量不足による認識不良を低減することを、その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板に対して垂直に光を照射する同軸光照明と、チップに対して所定角度を有して光を照射する斜光用ランプと、上記基板の場合は上記同軸光照明に、上記チップの場合は上記斜光用ランプに切り換える切り換え手段とを備え、ワイヤボンディング機でフレームＩＣを認識する際に用いられる画像認識装置において、上記同軸光照明および上記斜光用ランプの光量をコントロールするとともに、上記チップおよび上記基板からの反射光を検出し、この反射光の光量が不足する場合は上記同軸光照明および上記斜光用ランプの光量を増加し、逆の場合は低減する制御手段を備えた画像認識装置用光源の制御装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、上記制御手段は、電源から同軸光照明と斜光用ランプに供給する電流を一定とする定電流回路を有する請求項１に記載の画像認識装置用光源の制御装置である。なお、同軸光照明と斜光用ランプの光源としてはメタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、白熱灯、ＬＥＤ、レーザ等も用いることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、上記制御手段は、上記チップの金線パターンとアルミニウムパターンとで光量を異ならせる請求項１または請求項２に記載の画像認識装置用光源の制御装置である。
【０００８】
【作用】
この発明に係る画像認識装置においては、ステージにチップ等の被認識物を搭載し、光源からの光で被認識物を照射する。検出手段は被認識物からの反射光を検出し、画像認識手段がその検出信号に基づいて被認識物の外観（例えば配線パターン）を認識する。ここで、制御手段は、上記光源からの照射光をコントロールする。例えば反射光の光量が不足している場合は照射光の光量を増加し、逆の場合は低減する。特に、定電流回路を用いて電源から光源に供給する電流を一定とする。この結果、光源である照明ランプの汚れ、ランプフィラメントの劣化等があっても、一定の光量で照射することができる。または、被認識物の種類（例えばアルミニウム配線と金配線）に応じて照射する光量を最適化する。さらに、その機種（例えばチップと基板）に対応して同軸光照明と斜光照明とを切り換えることにより、照射光の入射方向をコントロールする。同時にその光量も制御することもできる。
【０００９】
【実施例】
以下、この発明に係る画像認識装置用光源の制御装置の実施例を説明する。図１、図２はこの発明の一実施例を説明するためのものである。まず、図１を参照して装置構成を説明する。この図において、１は被認識物である基板（またはチップ）２が搭載されるステージである。ステージ１の直上にはＣＣＤカメラ３が配設されており、このＣＣＤカメラ３とステージ１との間の光路にハーフミラー４が４５゜の角度で介装されている。また、ハーフミラー４から水平方向に所定距離だけ離れて同軸光ランプ５が配設されている。同軸光ランプ５は上記光路を通して基板２に対して垂直に光を照射する。基板２に対して所定角度（例えば４５゜〜６０゜）を有して光を照射する斜光ランプ６は、このハーフミラー４の側方に配設されている。
【００１０】
電源７は、自動光量設定回路（ライトコントローラ）８を介してこれらのランプ５，６に対して電流を供給する構成である。この自動光量設定回路８は、定電流回路とＤ／Ａ回路とで構成されている。自動光量設定回路８にはＣＰＵ９から照射する対象に応じたデータが供給され、これに対応した一定値の電流をランプ５または６に供給する。なお、定電流回路は周知のもの、例えばフローティング型、吸い込み型、吐き出し型のそれを用いることができる。
【００１１】
一方、上記カメラ３からの出力はカメラコントロールユニット１０に入力され、カメラコントロールユニット１０の出力は画面切換回路１１に入力されている。画面切換回路１１はモニタ１２への出力と比較器１３への出力とを切り換える。比較器１３には２値化レベル切換回路１４の出力が入力され、これらの入力同士を比較して２値化画像生成回路１５に出力している。なお、１６は基準電圧設定用のボリュームである。
【００１２】
２値化画像生成回路１５の出力は２５６×２５６ｄｏｔのビデオＲＡＭ１６に、ビデオＲＡＭ１６はキャラクタＲＯＭ１７に接続されている。１８は同期信号発生回路で、カメラコントロールユニット１０に同期信号を出力している。また、１８はアドレス生成回路をも示し、ビデオＲＡＭ１６へのアドレス信号を生成している。１９はＣＰＵ９の入出力回路を、２０はＣＰＵビデオＲＡＭアドレス操作回路をそれぞれ示している。
【００１３】
そして、この画像認識装置にあっては、以下のようにして基板またはチップの配線パターン等を認識する。すなわち、基板２がステージ１に載置されると、ＣＰＵ９がテストプログラム（認識検査プログラム）を読み込み、これを実行する。この場合、プログラム中のランプ電流データ（機種に応じて設定されている）をライトコントローラ（自動光量設定回路）８のＤ／Ａ回路にて取り込み（Ｓ２０１）、この電流データにしたがった定電流をライトコントローラ８の定電流回路により同軸光ランプ５または斜光ランプ６に供給する（Ｓ２０２）。
【００１４】
次に、基板の場合は同軸光ランプ５に、チップの場合は斜光ランプ６に切り換え（Ｓ２０３）、これらのランプから被認識物２に光を照射する（Ｓ２０４）。この切換はハレーションを防止するものである。このとき、ランプ５，６には定電流が印加されており、一定の光量の光が照射される。そして、その反射光をＣＣＤカメラ３にて読み取り（Ｓ２０５）、この検出信号をカメラコントロールユニット１０等にて処理する（Ｓ２０６）。すなわち、カメラコントロールユニット１０からの画像入力信号（ＶＩＤＥＯ ＩＮ）を画面切換回路１１に入力し、さらに、比較器１３、２値化画像生成マトリックス回路１５、２値化画面記憶ビデオＲＡＭ１６等により画像を構成する（Ｓ２０７）。
【００１５】
次いで、この画像をパターンマッチング等でＣＰＵ／メモリ９内のデータと比較、照合することにより、その認識を行う。ＣＰＵ９は認識できたか否かを判断し（Ｓ２０８）、ＮＯの場合は、ライトコントローラ８のＤ／Ａ回路でデータを変更し、電流値を変える。そして、この変更したデータで再度検出、パターンマッチングを行う。なお、認識できた場合は次の基板の認識に移行する。
【００１６】
この手順を３回繰り返し、３回トライして認識できない場合はアラームを出力する（Ｓ２０９）。なお、上記光量データは金線パターンの場合、アルミニウム配線の場合などでその値は異なるように設定してある。
【００１７】
【発明の効果】
この発明によれば、照明光の光量を安定化させることができる。この結果、ペレット（チップ側）、フレーム（基板側）での誤認識が少なくなり、ＭＴＢＦ（平均故障間隔時間）を高めることができた。また、製品（ぺレット，フレーム）の次工程への直行率を高めることができた。また、認識プログラムのデータ中に各機種毎の光量データを含めることができ、機種毎に光量調整を行わなくて済む。同時にその作業性が高められる。また、人為的ミスを完全になくすことができた。さらに、光源であるランプの使用期間を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る画像認識装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例に係る画像認識装置の作用を説明するフローチャートである。
【図３】従来の画像認識装置のブロック図である。
【符号の説明】
１  ステージ
２  チップ等の被認識物
３  検出手段
５  同軸光照明
６  斜光照明
７  電源
８  ライトコントローラ（定電流回路）
９  ＣＰＵ（制御手段）
１０  カメラコントローラユニット（画像認識手段）
１５  ２値化画像生成回路（画像認識手段）
【図１】
0003877233.tif 000002
【図２】
0003877233.tif 000003
【図３】
0003877233.tif 000004