JPS58114169A - ボンディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明のパターン認識装置に係り、特に被認識物の複数
個所を１つの撮像装置で簡単に認識できるようにしたパ
ターン認識装置に関する。

（２）技術の背景 パターン認識装置としては近時種々の装置が提案されて
いるが、半導体素子の組立工程に於ては被認識物たるチ
ップにパッケージフレームからの接続線を取り付けるた
めのワイヤーボンディング工程等でチップの表面に形成
されている電極パターンを観測しながら位置制御を行う
ためにパターン認識が必要であり、このような被認識物
の観察にテレビカメラ等の撮像装置で被認識物を撮像し
、該撮像装置よりの撮像信号を２値化回路等で符号化し
た後にパターン位置検出装置のモニタ用テレビ等に表示
するようにしたパターン認識装置が知られている。

上述の如き構成のパターン認識装置に於て、圧着型のボ
ンディング装置と超音波ワイヤボンディング装置ではそ
の構造が異なるがその共通点は被認識物のチップパター
ンの認識点とボンディングツールの動作点の間には１５
ｗ程度の間隔が設けられている。この間隔はチップのパ
ターンを認識する際にボンディング用のツール等がチッ
プ上を覆うとパターン認識ができなくなるために設けら
れたものである。

このような構成のためにバターソ認識用の撮像装置と固
定用の顕微鏡を必要とし、該顕微鏡はボンディング点を
観察するためのものであるが視野を広くとるために倍率
が低く、さらにテレビカメラ等の撮像装置と顕微鏡の２
つを必要とし無駄であるばかりか装置が大型化する欠点
を有していた。

（３）従来技術の問題点 第１図乃至第３図は従来のボンディング装置の被認識物
を観測するためのパターン認識装置を示すものであり、
第２図及び第３図は撮像装置と顕微鏡の使用状態を説明
するための側面図である。

同図に於て、ボンディング装置１の上方にＬ字状の支持
腕２を有し、該支持腕の先端にテレビカメラ等の撮像装
置３が固定され、ボンディング装置ｌはＸＹステージ４
上に載置されモータ５．６によってＸＹステージ４をＸ
軸またはＹ軸方向に移動できるように構成されている。

フィーダまたは検知テーブル７上には被認識物８が配さ
れ、スタンド１０上に顕微鏡９が配されている。該顕微
鏡はフィーダ７の近傍に配設されている。

上述の如き構成に於て、被認識物８のパターンを認識す
る場合には第２図に示すようにＸＹステージ４をＸ軸方
向に矢印の如く移動して、フィーダまたは検出テーブル
７との間に１０〜１５０の距１１１Ｌを保って、撮像装
置３の光軸１１上にチップパターンの中心が来るように
して、ボンディング装置１のツール１ａによってパター
ンがかくれない位置にＩＸＹステージを固定する。この
状態でチップパターンの撮像が成されパターン位置が検
出される。

次に、第３図に示すようにＸＹステージ４はフィーダま
たは検出テーブル７方向にＸ軸に沿って移動され、ボン
ディング装置１のツール１ａが被認識物のボンディング
すべき位置に持ちきたされるために撮像装置３の光軸１
１は被認識物８より外れた状態となる。ボンディングす
べき位置は顕微鏡９の光軸１２上にあるように配置し、
ボンディング時の被認識物８を観測するようになされて
いる。

このために固定顕微鏡を必要とするばかりでなくボンデ
ィング状態を固定顕微鏡で観察する場合に、例えばｓｆ
ｉ口の集積回路にボンディングするときは最低ＩＯ鶴口
の範囲の視野に選ばないとボンディング状態の観察が不
可能であるため必然的に倍率を低くしなければならない
欠点を持っていた。

（４）発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、固定顕微鏡を用いるこ
となく、撮像装置のみでチップの位置決めを行い、ボン
ディング時のボンディング状態を充分な倍率で観察する
ようにしたことを目的とするものである。

（５）発明の構成 この目的は本発明によれば被認識物を撮像するための撮
像装置を該被認識物の視野内に配すると共に該撮像装置
出力を符号化してパターン位置を検出してなるパターン
認識装置に於て、該撮像装置光路と被謔識物間に焦点調
整機構段と光路変更手段を配設したことを特徴とするパ
ターン認識装置によって達成される。

（６）発明の実施例 以下、本発明の一実施例を第４図乃至第８図によって説
明する。

第４図は本発明のパターン認識装置の斜視図を、第５図
及び第６図は本発明のパターン認識装置の使用状態を説
明するもので第１図乃至第３図と同一部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。

本発明に於ては撮像装置３には焦点調整機構１３が取り
付けられている。

該焦点調整機構は円盤１３ａの中心にモータまたはギヤ
等の円盤駆動装置１６を有し、円盤１３ａを中心に回動
し得るようにされ、複数の倍率の異なるレンズ１３ｂが
円盤１３ａの円周方向に沿って配列されると共に複数の
レンズは円盤が回動した撮像装置３の光路１１上にある
ようにする。さらに光路変更機構１４が撮像装置３のレ
ンズ筒３ａに取り付けられている。この光路変更機構の
詳細を第７図について詳記するとレンズ筒１４ａに巻き
付けられた支持腕１４ａにＬ字状プリズム保持アーム１
４ｂが枢軸１４Ｇで回動自在に枢着されている。

Ｌ字状のプリズム保持アーム１４ｂの光路１１と対向す
るアームには孔１４ｄが穿たれてプリズム１５が接合ま
たは嵌着されている。

なお１７はプリズム保持アーム１４ｂを第６図の如く枢
軸１４Ｃを中心に回動させるためのソレノイド等の駆動
機構である。

プリズム１５のオフセット角θａは上記したＸＹステー
ジ４の移動距離りによって定まり、第８図に示すように
プリズムの屈折率ｎｐとすれば、ｎｐｓｉｎθ１＝ｓｉ
ｎθ０の法則からθａ＝θ０−θｉ　＝　５ｉｎ−’　
（ｎ　ｐ　ｓｉｎθｉ）−〇・・・・・（１） で求めることができるｎｐは一般には１．５程度である
。

上記した構成に於ける動作を説明するとまづ第５図に示
すように光路変更機構１４を撮像装置の光路１１から離
脱させ、被認識物８の位置検出を行い、撮像装置よりの
信号を２値化回路１８で２値化してパターン位置検出回
路１９でパターン位置演算処理によりパターン位置検出
した出力を表示装置２０のテレビ画面等に表示し、ボン
ディングすべき被認識物８をボンディング装置１のボン
ディングツール加工軸に位置決めするようにＸＹステー
ジ４のＸＹＩ！動モータ５，６を制御する。

この状態でパターン位置検出回路１９の出方等によって
制御回路２１をコントロールして焦点調整機構１３の駆
動装置１６等を回転させて所定の倍率に自動的にセント
させる。

さらに光路変更機構１４のソレノイドを付勢することで
プリズム保持アーム１４ｂを枢軸１４ｃを中心に作動さ
せてプリズム１５を撮像装置の光ｉ　Ｉｌ＆ｌｌ上に配
する。

かくすれば第６図に示すように光路は屈折仕手ボンディ
ングされる位置を表示装置２０上に鮮明に表示する。

よってテレビ画面上にはボンディングすべき位置が視野
の中心にくると共にボンディングされる過程を充分な倍
率で観察できる。さらに、色彩もみることができ、かつ
テレビ画面でみれる視野は２．５６ｍロ〜１　、２８ｍ
口と小さいため倍率を高くとれる。

上記、実施例では光路変更機構や焦点深度調整機構を制
御回路の出力でコントロールしたがマニアル操作によっ
て行ってもよいことは明らかである。

（７）発明の効果 以上、詳細に説明したように本発明のパターン認識装置
によれば固定顕微鏡を用いることなく、ｌ系統の撮像装
置でパターン位置の検出とボンディング位置の作業状況
を観察できるだけでなく、ボンディング点はパターン位
置の検出工程で被認識物の位置を正確に位置決めしであ
るので観察位置を撮像装置の視野の中心で観察できるの
で高い倍率で観測が行える効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパターン認識装置の斜視図、第２図およ
び第３図は従来のパターン認識装置の被紹織物検出と１
ｌｉｌｌ！１状態を説明するための側面図、第４図は本
発明のパターン認識装置の斜視図、第５図および第６図
は本発明のパターン認識装置の作用状態を説明するため
の側面図、第７図は本発明に用いる光路変更機構を説明
するための側面図、第８図は本発明に用いるプリズムの
説明図である。 ｌ・・・ボンディング装置、２・・・支持腕、３・・・
撮像装置、４・・・ＸＹステージ、５゜６・・・モータ
、７・・・フィーダまたは検知テーブル、８・・・被認
識物、９・・・顕微鏡、１０・・・スタンド、１１・・
・光軸、１３・・・焦点１１！！装置、１４・・・光路
変更機構、１５、・・・プリズム、１８・・・２値化回
路、１９・・・パターン位置検出回路、２ｏ・・・表示
装置、２１・・・制御回路。 特許出願人　　富士通株式会社 第７図 舅８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被認識物を撮像するための撮像装置を該被認識物
   の視野内に配すると共に該撮像装置出力を符号化してパ
   ターン位置を検出してなるパターン認識装置において、
   該撮像装置光路と被認識物量に焦点ｔｌｉｇ１手段と光
   路変更手段を配設したことを特徴とするパターン認識装
   置。
2. （２）光路変更手段を撮像装置と被認識物の光路に挿脱
   自在としてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記戦のパターン認識装置。