JPS60229176A

JPS60229176A - パタ−ン認識装置

Info

Publication number: JPS60229176A
Application number: JP8300684A
Authority: JP
Inventors: Makoto Arie; 誠有江; Yutaka Sugizaki; 杉崎　豊
Original assignee: Toshiba Seiki Co Ltd
Current assignee: Toshiba Mechatronics Co Ltd
Priority date: 1984-04-26
Filing date: 1984-04-26
Publication date: 1985-11-14

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】［発明の技術分野］本発明は、パターン認識装置に関する。

［従来技術］パターン認識装置は、さまざまな分野に用いられている
。−例として、ボンディング装置に用いられているパタ
ーン認識装置について以下説明する。周知のようにボン
ディング装置は複数のペレット（半導体素子）をリード
フレームに設け、このリードフレームを搬送機構で搬送
制御し、前記ペレット１個ずつをボンディングステーシ
ョンに移送し、位置決めを行なう。そしてペレットの電
極とリードフレームのリードとの間を予めコンピュータ
ーに記憶されたプログラムに従って金線等のワイヤにて
順次電気的に接続する、言ねゆるりイヤボンディングを
行なう。ところでリードフレームにペレットを載置、固
定するペレットボンディング工程ではペレットのボンデ
ィング誤差を生じる。このため次工程のワイヤボンディ
ング作業に先立ち、ペレットのボンディング誤差をパタ
ーン認識装置を用いて検出し、この認識結果に基づぎコ
ンビコータに予め記憶されているボンディング座標を、
自動修正して実際のボンディング点を算出しこの算出さ
れたボンディング点にキャピラリを移動させることによ
り、ペレットのボンディング誤差に対処できるようにし
ている。ところで、このワイヤボンディング工程に用い
られるパターン認識装置は、−例としてペレット上の少
なくとも２つの定点の位置を認識し、この２定点の正規
の位置からのずれを検出することによって、ペレットの
正規の位置からのＸ、Ｙ、θ方向のずれを得るようにし
ている。そしてこの検出が可能なように、ペレットの上
方近傍には高倍率のレンズが内蔵された光学系部と、撮
像器部とから成るパターン認識装置が設けられ、しかも
この認識装置はＸ−Ｙテーブルに載置され、前記した２
定点を検出するために平面上自由に移動できるよう構成
されていた。

１従来技術の欠点コこのように被認識体（前記した従来技術においてはペレ
ット）近傍に、形状の大きな認識装置を設けなければな
らないという必然性があり、このため！！！識装置の配
置場所を被認識体近傍に広くとらなければならないとい
う欠点を有していた。また前記したワイヤボンディング
装置では認識装置がＸ−Ｙテーブルに載置されるように
構成されていて、１個のペレットに対しワイヤボンディ
ングする毎に認識装置の載置されたＸ−Ｙテーブルを移
動、停止させる必要があり、従って認識装置が周期的な
振動を受（プ、認識装置の青白低下の要因となってた。

さらに最近の高速ワイヤボンディング工程では、ペレッ
トの位置ずれを短時間で検出しなければならず、光学系
部と、この光学系部に比べ重」の重い撮像器部とがＸ−
Ｙテーブルに載置された構成では、慣性等のためにＸ−
Ｙテーブルの高速移動の妨げともなっていた。

［発明の目的コこの発明は、認識装置を被認識体近傍に必ず配置しなけ
ればならなかったという従来の不便を解決したパターン
認識装置を提供することを目的とする。

［発明の劃り上記目的を達成するため、本発明はパターン認識装置に
おける、光学系部の少なくとも一部に光ファイバーを用
いるようにしたものである。

［発明の実施例］以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。図は本発明をワイヤボンディング装置に適用した例を
示すもので、ワイヤボンディング装置の構成を示した一
部ブロック図を含んだ簡単な斜視図である。図において
１ａ、〜、１ｈはペレット、２はリードフレームで、ペ
レットボンディング工程にてペレット１ａ、〜はリード
フレーム２上の定められた位置に載置、固定される。リ
ードフレーム２は図示されていない搬送装置にて図中矢
印方向に搬送制御され、停止位置において図示を省略し
た位置決めビンにより位置決めされる。ボンディングス
テーション３にはＸ方向に摺動可能な第１のテーブル４
と、この第１のテーブル４と直交するＹ方向に相対的に
摺動可能な第２のテーブル５が設【プられ、各々Ｘ軸モ
ータ６、Ｙ軸上−タ７により駆動される。つまり第１、
第２のデープル４．５により第１　Ｘ−Ｙテーブル８を
構成している。この第ｉ　ｘ−ｙテーブル８上にはボン
ディングアーム部９が配置されている。ボンディングア
ーム部９はキャピラリ９ａを一端に有し、他端はＺ軸モ
ータ１０に接し、この７軸モータ１０によりキャピラリ
９ａの上下動が制御される。リードフレーム２を間にし
て第１　Ｘ−Ｙテーブル８の対向位置には第３のテーブ
ル１１、第４のテーブル１２により第２Ｘ−Ｙテーブル
１３が構成されており、各々Ｘ軸モータ１４、Ｙ軸モー
タ１５により駆動される。またこの第２Ｘ−Ｙテーブル
１３上には支持具１６によ、り認識装置１７の光学系部
１８が保持されており、この光学系部１８はレンズ部１
８ａと光ファイバー２０より構成される。１９はＸ−Ｙ
テーブル８．１３とは別位置に固定状態で取り付けられ
たｍｓ器部で、レンズ部１８ａ、光ファイバー２０を介
してペレットの像を取り込む。撮像器部１９はボンディ
ングステーション３に位置決めされたペレット１ａ。

へ・上の少なくとも２つの定点である２つの電極の正規
の位置からのずれ轍を検出し、このずれ量検出信号を撮
像制御回路２１に送出するものである。

なお撮像器部１９としてはＩＴＶなどを用いる。

撮像制御回路２１は、撮像器部１９への制御信号を送出
するとともに、撮像器部１９からの送出されたアナログ
信号をデジタル信号に変換して演算処理回路２２へ送出
するものである。この演算処理回路２２は記憶部を有し
、この記憶部には予め、ペレット上の２定点の座標と、
ペレットが正規の位置にある場合のボンディング座標と
が記憶されているとともに、Ｎ機制御回路２１から送出
されたデジタル信号を記憶し、この記憶したデジタル信
号に基づいて実際のボンディング点を算出し、この算出
値に基づき第１　Ｘ−Ｙテーブル位置信号と、ボンディ
ング制御信号とを送出するものであり、また第２Ｘ−Ｙ
テーブル１３を２定点間移動させる第２Ｘ−Ｙテーブル
位置信号をも送出する。

第１　Ｘ−Ｙテーブル制御回路２３は演算処理回路２２
から送出される第１　Ｘ−Ｙテーブル位置信号よりＸ軸
モータ６、Ｙ軸上−タ７への駆動信号を送出するもので
ある。Ｘ軸モータ６とＹ軸上−タ７とは第１　Ｘ−Ｙテ
ーブル制御回路２３から送出される駆動信号により第１
Ｘ−Ｙテーブル８の第１のテーブル４、第２のテーブル
５をそれぞれ移動調整するものである。ボンディング制
御回路２４は演算処理回路２２から送出されたボンディ
ング制御信号によりＺ軸モータ１０へ駆動信号を送出す
るものである。２軸モータ１０はボンディング制御回路
２４から送出される駆動信号によりボンディングアーム
部９の上下方向の移動を調整するものであるー。また第
２Ｘ−Ｙテーブル制御回路２５は演算処理回路２２がら
送出された第２Ｘ−Ｙテーブル位置信号よりＸ軸モータ
１４、Ｙ軸モータ１５への駆動信号を送出するものであ
る。Ｘ軸モータ１４、Ｙ軸モータ１５とは第２Ｘ−Ｙテ
ーブル制御回路２５がら送出される駆動信号により第２
Ｘ−Ｙチー７）Ｌｔ　１３（７）第３（７）７−フル１
１、第４のテーブル１２をそれぞれ移動調整するもので
ある。また２６はボンディングステーション３に設けら
れたランプで、ボンディングステーション３を照射する
。

以上のような構成の本実施例の動作について説明する。

萌工程でリードフレーム２上の所定位置にベレット１ａ
、〜が載置、固定される。ベレット１ａ、〜が載置、固
定されたリードフレーム２は図示を省略した搬送装置に
より図中矢印方向に間欠的に搬送制御され、図示を省略
した位置決めビンにより位置決めされる。ボンディング
ステーション３に到達したベレットは、ランプ２６によ
り照射され、その反射光はレンズ部１８ａ、光ファイバ
ー２０を介して撮像器部１９に入光され、ベレット上の
少くども２定点のずれ量が検出される。この検出手段に
は種々のものがあり公知であるから詳細な説明はこれを
省略するが、−例としてはまず演算処理回路２２の記憶
部に予め記憶されていた２定点の座標に基づき第２Ｘ−
Ｙテーブル制御回路２５に第２Ｘ−Ｙテーブル位置信号
が送出される。この信号に従ってＸ軸モータ１４、Ｙ軸
モータ１５が駆動され、第１の定点上方にレンズ部１８
ａは移動され、ここで撮像器部１９にはベレット上の１
つめの定点近傍の影像が取り込まれ、撮像器部１９では
水平、垂直走査により１つめの定点のずれ■を検出し、
撮像制御回路２１へ送出する。この検出が終了すると再
度Ｘ軸モータ１４、Ｙ軸モータ１５が駆動されレンズ部
１８ａは２つめの定点上方に移動され、撮像器部１９は
２つめの定点近傍の影像を取り込み、前記と同様に２つ
めの定点のずれ組を検出し、撮像制御回路２１へ送出す
る。撮像器部１９にて得られたアナログ信号のずれ用検
出信号は、撮像制御回路２１でデジタル信号に変換され
て演算処理回路２２に送出される。演算処理回路２２で
は撮像制御回路２１により入力されたデジタル信号を記
憶部にて記憶し、このずれ最に基づき、予め記憶されて
いたボンディング座標を補正し、実際のボンディング座
標を算出する。以上のように演算処理回路２２にてボン
ディング座標が算出されると、この算出された位置情報
に従っＣ第１　Ｘ−Ｙテーブル制御回路２３へ第１　Ｘ
−Ｙテーブル位置信号が送出されるとともに、ボンディ
ング制御回路２４ヘボンデツング制御信丹を送出する。

このように第１　Ｘ−Ｙテーブル制御回路２３からＸ軸
モータ６、Ｙ軸上−タ７へ駆動信号が送出され、第１　
Ｘ−Ｙテーブル８の移動によりキャピラリ９ａは正確に
実際のボンディング点に移動し、次にボンディング制御
回路２４から送出される駆動信号によりＺ軸モータ１０
が駆動され、ボンディングアーム部９の先端が下降し、
この先端に設けられたキャピラリ９ａがボンディング点
に接してボンディング作業を行なう。１つのベレットに
ついてのボンデインク作業が終了すると、リードフレー
ム２は図示を省略した搬送装置により１ピツチ矢印方向
に搬送され、搬送後洗のペレットについて上記と同様な
操作が繰り返される。

以上説明した実施例においては、光学系部１８の一端が
第２Ｘ−Ｙテーブル１３上に配置され、比較的小」の重
い、そして形状の大きい撮像器部１９が第２Ｘ−Ｙテー
ブル１３とは別個の固定された位置に配置される構成の
ため、第２Ｘ−Ｙテーブル１３を高速に移動させること
が可能である。

また同様の理由により第２Ｘ−Ｙテーブル１３は比較的
小さなもので済むことになる。さらに精密な撮像器部１
９が固定配置されているので、従来のような振動を受け
ることもなく、長寿命化が期待できる。

なお上記実施例ではＸ−Ｙテーブルを２個設（Ｊたが、
これを１個とし、この上にボンディングアーム部ならび
に光学系部を配置するようにしても前記と同様な効果が
得られる。

また上記実施例ではペレットボンディング装置について
、また撮像機部を振動から守るために、搬像機部を固定
配置し、光学系部を可動部（Ｘ−Ｙテーブル）に固定さ
せた一例について説明したが、これに限られるわけでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々適用可能な
ことは言うまでもない。

「発明の効果」このように本発明は、パターン認識装置の光学系部の少
なくとも一部に光ファイバーを用いるようにしたもので
ある。従って被認識体近傍にＭ像機部を必ず設けなけれ
ばならないといった従来の欠点を解消できるとともに、
被認識体近傍に設（プなければならないパターン認識装
置用取り付はスペースを小さくすることができるので、
きわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明をワイヤボンディング装置に適用した例を示
ずもので、その構成を示した一部ブロック図を含んだ簡
単な斜視図である。１ａ、〜・・・ペレット、２・・・リードフレーム、４
・・・第１のテーブル、５・・・第２のテーブル、８・
・・第１Ｘ−Ｙテーブル、９・・・ボンディングアーム
部、９ａ・・・キャピラリ、１１・・・第３のテーブル
、１２・・・第４のテーブル、１３・・・第２Ｘ−Ｙテ
ーブル、１７・・・撮像器、１８・・・光学系部、１８
ａ　・・・レンズ部、１９・・・撮像器部、２０・・・
光フィバ−１２１・・・撮像制御回路、２２・・・演締
処理回路、２３・・・第１　Ｘ−Ｙテーブル制御回路、
２４・・・ボンディング制御回路、２５・・・第２Ｘ−
Ｙテーブル制御回路、２６・・・ランプ。特許出願人　東芝精機株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光学系部と撮像器部とから成るパターン認識装置
において、前記光学系部の少なくとも一部に光ファイバ
ーを用いたことを特徴とするパターン認識装置。