輪郭検出方法及び輪郭検出装置
【課題】目的物の輪郭を検出することができる輪郭検出方法及び輪郭検出装置を提供する。
【解決手段】カメラからの取得画像を構成する各構成画素を輝度値毎に分類し、各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成する(S1)。輝度値に応じた画素数の変化をヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し(S2)、このベジェ曲線において谷を示す極小値のうち、最も低輝度側に検出された極小値を抽出するとともに(S3)、この極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する(S4)。この閾値を用いて取得画像の各構成画素を閾値より低輝度側の構成画素と、閾値より高輝度側の構成画素とに二値化して二値化データ画像を形成し(S5)、この二値化データ画像からチップ画像の輪郭を検出する(S6)。
【解決手段】カメラからの取得画像を構成する各構成画素を輝度値毎に分類し、各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成する(S1)。輝度値に応じた画素数の変化をヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し(S2)、このベジェ曲線において谷を示す極小値のうち、最も低輝度側に検出された極小値を抽出するとともに(S3)、この極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する(S4)。この閾値を用いて取得画像の各構成画素を閾値より低輝度側の構成画素と、閾値より高輝度側の構成画素とに二値化して二値化データ画像を形成し(S5)、この二値化データ画像からチップ画像の輪郭を検出する(S6)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、目的物の輪郭を検出する輪郭検出方法及び輪郭検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体等のチップをリードフレームにボンディングする際には、ボンディング装置が用いられており(例えば、特許文献1)、該ボンディング装置では、ピックアップしたチップをボンディングポイントに移送してボンディングするように構成されている。
【0003】
このボンディング装置には、ウェーハリングがセットされるように構成されており、該ウェーハリングには、ウェーハシートが張設されている。該ウェーハシート上には、ウェーハが貼着されており、該ウェーハは、ダイシングされている。これにより、前記ウェーハには、ダイシングされてなるストリートが縦横に形成されており、各ストリートによってチップが分離されている。
【0004】
このウェーハリングがセットされた前記ボンディング装置では、ウェーハの画像を取得するとともに、このウェーハ画像を画像処理することによって、チップの輪郭と位置を認識している。
【0005】
この認識方法としては、パターンマッチングが知られており、取得したウェーハ画像内のチップ画像と予め登録されたテンプレートとを比較することによって、目的物としてのチップの輪郭と位置を認識していた。
【特許文献1】特開2006−128231号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このような従来にあっては、チップの画像を入力してテンプレートとして登録するティーチング作業を事前に行わなければならず、苦労を要した。
【0007】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、目的物の輪郭を検出することができる輪郭検出方法及び輪郭検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するために本発明の請求項1の輪郭検出方法にあっては、目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出方法において、前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成するヒストグラム形成段階と、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し、該ベジェ曲線で谷を示す極小値のうち最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する閾値設定段階と、前記取得画像の各構成画素を前記閾値で二値化して二値化データを形成する二値化データ形成段階と、前記二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出段階と、を備えたことを特徴とする輪郭検出方法。
【0009】
すなわち、目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する際には、前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成する。次に、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を、前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似するとともに、このベジェ曲線において谷を示す極小値のうち、最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する。
【0010】
このとき、この閾値に設定された極小値が示す谷部より低輝度側、すなわち最も低輝度側にて画素数が多い領域は、前記目的物の外周部であるの背景を示しており、前記閾値に設定された極小値が示す谷部より高輝度側にて画素数が多い領域は、前記目的物の部位を示している。
【0011】
そして、この閾値を用いることによって前記取得画像の各構成画素を、前記閾値より低輝度側の構成画素と、前記閾値より高輝度側の構成画素とに二値化して二値化データを形成し、この二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する。
【0012】
このとき、前記閾値より低輝度側の構成画素は、前記目的物の背景を示し、前記閾値より高輝度側の前記構成画素は、前記目的物の部位を示している。このため、隣接した構成画素の二値化値が異なる箇所を抽出することによって、前記輪郭が検出される。
【0013】
また、請求項2の輪郭検出方法においては、前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、前記輪郭検出段階では、前記チップと該チップを包囲するストリートとの境界を前記輪郭として検出する。
【0014】
すなわち、前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、このチップと該チップを包囲するストリートとの境界が輪郭として検出される。
【0015】
これにより、ウェーハの画像を取得して処理することによって、チップの輪郭が検出され、この輪郭に基づいてチップ位置が検出される。
【0016】
また、本発明の請求項3の輪郭検出装置にあっては、目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出装置において、前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成するヒストグラム形成手段と、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し、該ベジェ曲線で谷を示す極小値のうち最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する閾値設定手段と、前記取得画像の各構成画素を前記閾値で二値化して二値化データを形成する二値化データ形成手段と、前記二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出手段と、を備えている。
【0017】
すなわち、目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する際には、前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成する。次に、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を、前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似するとともに、このベジェ曲線において谷を示す極小値のうち、最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する。
【0018】
このとき、この閾値に設定された極小値が示す谷部より低輝度側、すなわち最も低輝度側にて画素数が多い領域は、前記目的物の外周部であるの背景を示しており、前記閾値に設定された極小値が示す谷部より高輝度側にて画素数が多い領域は、前記目的物の部位を示している。
【0019】
そして、この閾値を用いることによって前記取得画像の各構成画素を、前記閾値より低輝度側の構成画素と、前記閾値より高輝度側の構成画素とに二値化して二値化データを形成し、この二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する。
【0020】
このとき、前記閾値より低輝度側の構成画素は、前記目的物の背景を示し、前記閾値より高輝度側の前記構成画素は、前記目的物の部位を示している。このため、隣接した構成画素の二値化値が異なる箇所を抽出することによって、前記輪郭が検出される。
【0021】
また、請求項4の輪郭検出装置においては、前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、前記輪郭検出手段は、前記チップと該チップを包囲するストリートとの境界を前記輪郭として検出する。
【0022】
すなわち、前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、このチップと該チップを包囲するストリートとの境界が輪郭として検出される。
【0023】
これにより、ウェーハの画像を取得して処理することによって、チップの輪郭が検出され、この輪郭に基づいてチップ位置が検出される。
【発明の効果】
【0024】
以上説明したように本発明の請求項1の輪郭検出方法及び請求項3の輪郭検出装置にあっては、ベジェ曲線から求めた閾値を用いることによって取得画像の各構成画素を、目的物の背景を示す構成画素と、前記目的物の部位を示す構成画素とに二値化して分けることができ、この二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出することができる。
【0025】
したがって、従来のように目的物の画像を入力してテンプレートとして登録するティーチング作業を行うこと無く目的物の輪郭を検出することができ、装置を用いることによって輪郭の自動検出が可能となる。また、この輪郭を利用することで、目的物の位置も抽出することが可能となる。
【0026】
そして、請求項2の輪郭検出方法及び請求項3の輪郭検出装置においては、ウェーハシート上に設けられたチップと該チップを包囲するストリートとの境界を輪郭として検出することができ、この輪郭に基づいてチップ位置を検出することができる。
【0027】
このため、ボンディング装置において、ウェーハシートからチップをピックアップする際に、ピックアップ位置でのチップの有無や、チップの状態を検出することができるとともに、チップの中心位置を正確にピックアップすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図1は、本実施の形態にかかる輪郭検出装置1を示すブロック図であり、該輪郭検出装置1は、目的物の輪郭を検出する輪郭検出方法を実現する装置である。
【0029】
この図1には、前記輪郭検出装置1をボンディング装置11に応用した構成が、その一例として示されており、該ボンディング装置11は、ウエーハリング12に張設されたウエーハシート13上のチップ14をピックアップして図外のリードフレーム上へ移送してボンディングする装置である。
【0030】
前記ウェーハシート13上には、ウェーハ21が貼着固定されており、該ウェーハ21は、ダイシングされている。このウェーハ21には、ダイシングされてなるストリート22,・・・が縦横に形成されており、各ストリート22,・・・によって複数のチップ14,・・・が形成されている。
【0031】
これにより、前記ウェーハシート13上には、目的物としてのチップ14,・・・が複数形成されるとともに、各チップ14,・・・は背景としてのウェーハシート13で構成された前記ストリート22,・・・に包囲されており、前記チップ14と該チップ14を包囲する前記ストリート22,・・・との境界が当該チップ14の輪郭を形成している。
【0032】
前記ボンディング装置11は、ウェーハテーブル31にセットされた前記ウェーハシート13上のウェーハ21の画像を取得するカメラ32を備えており、該カメラ32は、前記ウェーハシート13上のウェーハ21を撮影して取得した取得画像33(図2参照)を画像処理部34へ出力するように構成されている。このボンディング装置11に設けられた前記カメラ32と前記画像処理部34とを利用することによって、本実施の形態の輪郭検出装置1が構成されている。
【0033】
前記画像処理部34は、マイコンを中心に構成されており、前記カメラ32からの前記取得画像33を処理することによって、該取得画像33を構成する各構成画素を、図2に示すように、「0」〜「255」の輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラム41を形成するように構成されている。
【0034】
また、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を、図3に示すように、前記ヒストグラム41から求めたベジェ曲線51で近似するとともに、このベジェ曲線51で谷を示す極小値61,62のうち、最も低輝度側に検出された極小値61での輝度値に基づいて閾値を設定するように構成されており、図4に示したように、この閾値を用いて前記取得画像33を二値化して二値化データとしての二値化データ画像71を形成し、この二値化データ画像71からチップ画像72とストリート画像73,・・・間に形成された輪郭74,・・・を検出するように構成されている。
【0035】
以上の構成にかかる本実施の形態にかかる輪郭検出装置1の動作を、図5に示すフローチャートに従って説明する。
【0036】
すなわち、前記画像処理部34のマイコンがROMに記憶されたプログラムに従って動作し、このマイコンが輪郭検出処理を実行すると、ウェーハ21の画像を撮像したカメラ32から取得画像33を入力し、この取得画像33を構成する各構成画素を、図2に示したように、「0」〜「255」の輝度値毎に分類し、各輝度値「0」〜「255」毎の画素数の分布を示すヒストグラム41を形成する(S1)。
【0037】
そして、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を、図3に示したように、前記ヒストグラム41から求めたベジェ曲線51で近似し(S2)、このベジェ曲線51において谷を示す極小値61,62のうち、最も低輝度側に検出された極小値61を抽出するとともに(S3)、この極小値61での輝度値に基づいて閾値を設定する(S4)。
【0038】
具体的に説明すると、前記ベジェ曲線51は、多項式からなる関数として示すことができ、この関数をマイコンで演算することにより前記各極小値61,62を求める。そして、求められた各極小値61,62から、輝度値が最も低いものを選択して、この極小値61での輝度値「143」を前記閾値とする。
【0039】
なお、この輝度値「143」は、前記ヒストグラム41において最も低輝度側に現れた谷位置での輝度値とほぼ一致する値である。また、本実施の形態では、前記極小値61での輝度値「143」を前記閾値としたが、これに限定されるものではなく、前記輝度値「143」に基づいて演算した値を前記閾値に設定しても良い。
【0040】
前記閾値「143」に設定された前記極小値61が示す谷部より低輝度側の領域、すなわち最も低輝度側にて画素数が多い山部分は、前記チップ14外周部のウェーハシート13で構成されたストリート22,・・・を示しており、前記チップ14の背景を表している。一方、前記閾値「143」に設定された前記極小値61が示す谷部より高輝度側の領域は、前記チップ14のいずれかの部位を示している。このとき、このチップ14は、シリコンによって形成されたウェハ部分と、該ウェハ上に形成されたパターンとが形成されており、前記極小値61より高輝度側に現れた二つの山部は、前記ウェハ部分と前記パターン部分とを示していると想定される。
【0041】
次に、この閾値「143」を用いることによって、前記取得画像33の各構成画素を、図4に示したように、前記閾値「143」より低輝度側の構成画素と、前記閾値「143」より高輝度側の構成画素とに二値化して二値化データとしての二値化データ画像71を形成し(S5)、この二値化データ画像71から前記チップ画像72の輪郭74を検出する(S6)。
【0042】
このとき、前記閾値「143」より低輝度側の構成画素は、前記チップ14の背景であるストリート22,・・・を示し、前記閾値「143」より高輝度側の前記構成画素は、前記チップ14のいずれかの部位を示している。このため、前記チップ14を示すチップ画像72が白色で示されるとともに、前記ストリート22,・・・を示すストリート画像73,・・・が黒色で示され、隣接した構成画素の二値化値が白色と黒色とで異なる箇所を抽出して、前記チップ14と該チップ14を包囲する前記ストリート22,・・・との境界を前記輪郭74,・・・として検出することができる。
【0043】
このとき、この二値化データ画像71には、ノイズ等によって黒点部75,・・・が表示されているが、四方が黒線で包囲された部位をチップ画像72と認識するように構成されている。
【0044】
このように、前記ベジェ曲線51から求めた前記閾値「143」を用いることによって前記取得画像33の各構成画素を、チップ14の背景であるストリート22,・・・を示す構成画素と、前記チップ14の部位を示す構成画素とに二値化して分別することができる。これにより、マイコンの演算処理では、グレースケールの取得画像33から検出することが困難であったチップ14の輪郭74,・・・を、前記二値化データ画像71を用いることによって容易に検出することができる。
【0045】
したがって、従来のようにチップの画像を入力してテンプレートとして登録するティーチング作業を行うこと無く、チップ14の輪郭74を検出することができ、当該輪郭検出装置1を用いることによって、前記輪郭74,・・・の自動検出が可能となる。
【0046】
また、前記輪郭74,・・・を利用することで、この輪郭74,・・・に基づいて前記チップ14位置を検出することができる。
【0047】
このため、前記ボンディング装置11において、前記ウェーハシート13からチップ14をピックアップする際に、ピックアップ位置でのチップ14の有無や、チップ14の欠け等の状態を検出することができるとともに、チップ14の中心を正確にピックアップすることができる。
【0048】
そして、前記チップ14の位置を把握できるため、この輪郭検出処理の後処理において、把握したチップ位置における輪郭74,・・・内の画像を取得しテンプレートとして自動登録することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の一実施の形態の示すブロック図である。
【図2】同実施の形態の取得画像とヒストグラムとを示す図である。
【図3】同実施の形態の取得画像とヒストグラムとベジェ曲線とを示す図である。
【図4】本実施の形態の取得画像と二値化データ画像とを示す図である。
【図5】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0050】
1 輪郭検出装置
13 ウェーハシート
14 チップ
22 ストリート
33 取得画像
34 画像処理部
41 ヒストグラム
51 ベジェ曲線
61 極小値
71 二値化データ画像
72 チップ画像
73 ストリート
74 輪郭
【技術分野】
【0001】
本発明は、目的物の輪郭を検出する輪郭検出方法及び輪郭検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体等のチップをリードフレームにボンディングする際には、ボンディング装置が用いられており(例えば、特許文献1)、該ボンディング装置では、ピックアップしたチップをボンディングポイントに移送してボンディングするように構成されている。
【0003】
このボンディング装置には、ウェーハリングがセットされるように構成されており、該ウェーハリングには、ウェーハシートが張設されている。該ウェーハシート上には、ウェーハが貼着されており、該ウェーハは、ダイシングされている。これにより、前記ウェーハには、ダイシングされてなるストリートが縦横に形成されており、各ストリートによってチップが分離されている。
【0004】
このウェーハリングがセットされた前記ボンディング装置では、ウェーハの画像を取得するとともに、このウェーハ画像を画像処理することによって、チップの輪郭と位置を認識している。
【0005】
この認識方法としては、パターンマッチングが知られており、取得したウェーハ画像内のチップ画像と予め登録されたテンプレートとを比較することによって、目的物としてのチップの輪郭と位置を認識していた。
【特許文献1】特開2006−128231号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このような従来にあっては、チップの画像を入力してテンプレートとして登録するティーチング作業を事前に行わなければならず、苦労を要した。
【0007】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、目的物の輪郭を検出することができる輪郭検出方法及び輪郭検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するために本発明の請求項1の輪郭検出方法にあっては、目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出方法において、前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成するヒストグラム形成段階と、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し、該ベジェ曲線で谷を示す極小値のうち最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する閾値設定段階と、前記取得画像の各構成画素を前記閾値で二値化して二値化データを形成する二値化データ形成段階と、前記二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出段階と、を備えたことを特徴とする輪郭検出方法。
【0009】
すなわち、目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する際には、前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成する。次に、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を、前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似するとともに、このベジェ曲線において谷を示す極小値のうち、最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する。
【0010】
このとき、この閾値に設定された極小値が示す谷部より低輝度側、すなわち最も低輝度側にて画素数が多い領域は、前記目的物の外周部であるの背景を示しており、前記閾値に設定された極小値が示す谷部より高輝度側にて画素数が多い領域は、前記目的物の部位を示している。
【0011】
そして、この閾値を用いることによって前記取得画像の各構成画素を、前記閾値より低輝度側の構成画素と、前記閾値より高輝度側の構成画素とに二値化して二値化データを形成し、この二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する。
【0012】
このとき、前記閾値より低輝度側の構成画素は、前記目的物の背景を示し、前記閾値より高輝度側の前記構成画素は、前記目的物の部位を示している。このため、隣接した構成画素の二値化値が異なる箇所を抽出することによって、前記輪郭が検出される。
【0013】
また、請求項2の輪郭検出方法においては、前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、前記輪郭検出段階では、前記チップと該チップを包囲するストリートとの境界を前記輪郭として検出する。
【0014】
すなわち、前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、このチップと該チップを包囲するストリートとの境界が輪郭として検出される。
【0015】
これにより、ウェーハの画像を取得して処理することによって、チップの輪郭が検出され、この輪郭に基づいてチップ位置が検出される。
【0016】
また、本発明の請求項3の輪郭検出装置にあっては、目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出装置において、前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成するヒストグラム形成手段と、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し、該ベジェ曲線で谷を示す極小値のうち最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する閾値設定手段と、前記取得画像の各構成画素を前記閾値で二値化して二値化データを形成する二値化データ形成手段と、前記二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出手段と、を備えている。
【0017】
すなわち、目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する際には、前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成する。次に、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を、前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似するとともに、このベジェ曲線において谷を示す極小値のうち、最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する。
【0018】
このとき、この閾値に設定された極小値が示す谷部より低輝度側、すなわち最も低輝度側にて画素数が多い領域は、前記目的物の外周部であるの背景を示しており、前記閾値に設定された極小値が示す谷部より高輝度側にて画素数が多い領域は、前記目的物の部位を示している。
【0019】
そして、この閾値を用いることによって前記取得画像の各構成画素を、前記閾値より低輝度側の構成画素と、前記閾値より高輝度側の構成画素とに二値化して二値化データを形成し、この二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する。
【0020】
このとき、前記閾値より低輝度側の構成画素は、前記目的物の背景を示し、前記閾値より高輝度側の前記構成画素は、前記目的物の部位を示している。このため、隣接した構成画素の二値化値が異なる箇所を抽出することによって、前記輪郭が検出される。
【0021】
また、請求項4の輪郭検出装置においては、前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、前記輪郭検出手段は、前記チップと該チップを包囲するストリートとの境界を前記輪郭として検出する。
【0022】
すなわち、前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、このチップと該チップを包囲するストリートとの境界が輪郭として検出される。
【0023】
これにより、ウェーハの画像を取得して処理することによって、チップの輪郭が検出され、この輪郭に基づいてチップ位置が検出される。
【発明の効果】
【0024】
以上説明したように本発明の請求項1の輪郭検出方法及び請求項3の輪郭検出装置にあっては、ベジェ曲線から求めた閾値を用いることによって取得画像の各構成画素を、目的物の背景を示す構成画素と、前記目的物の部位を示す構成画素とに二値化して分けることができ、この二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出することができる。
【0025】
したがって、従来のように目的物の画像を入力してテンプレートとして登録するティーチング作業を行うこと無く目的物の輪郭を検出することができ、装置を用いることによって輪郭の自動検出が可能となる。また、この輪郭を利用することで、目的物の位置も抽出することが可能となる。
【0026】
そして、請求項2の輪郭検出方法及び請求項3の輪郭検出装置においては、ウェーハシート上に設けられたチップと該チップを包囲するストリートとの境界を輪郭として検出することができ、この輪郭に基づいてチップ位置を検出することができる。
【0027】
このため、ボンディング装置において、ウェーハシートからチップをピックアップする際に、ピックアップ位置でのチップの有無や、チップの状態を検出することができるとともに、チップの中心位置を正確にピックアップすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図1は、本実施の形態にかかる輪郭検出装置1を示すブロック図であり、該輪郭検出装置1は、目的物の輪郭を検出する輪郭検出方法を実現する装置である。
【0029】
この図1には、前記輪郭検出装置1をボンディング装置11に応用した構成が、その一例として示されており、該ボンディング装置11は、ウエーハリング12に張設されたウエーハシート13上のチップ14をピックアップして図外のリードフレーム上へ移送してボンディングする装置である。
【0030】
前記ウェーハシート13上には、ウェーハ21が貼着固定されており、該ウェーハ21は、ダイシングされている。このウェーハ21には、ダイシングされてなるストリート22,・・・が縦横に形成されており、各ストリート22,・・・によって複数のチップ14,・・・が形成されている。
【0031】
これにより、前記ウェーハシート13上には、目的物としてのチップ14,・・・が複数形成されるとともに、各チップ14,・・・は背景としてのウェーハシート13で構成された前記ストリート22,・・・に包囲されており、前記チップ14と該チップ14を包囲する前記ストリート22,・・・との境界が当該チップ14の輪郭を形成している。
【0032】
前記ボンディング装置11は、ウェーハテーブル31にセットされた前記ウェーハシート13上のウェーハ21の画像を取得するカメラ32を備えており、該カメラ32は、前記ウェーハシート13上のウェーハ21を撮影して取得した取得画像33(図2参照)を画像処理部34へ出力するように構成されている。このボンディング装置11に設けられた前記カメラ32と前記画像処理部34とを利用することによって、本実施の形態の輪郭検出装置1が構成されている。
【0033】
前記画像処理部34は、マイコンを中心に構成されており、前記カメラ32からの前記取得画像33を処理することによって、該取得画像33を構成する各構成画素を、図2に示すように、「0」〜「255」の輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラム41を形成するように構成されている。
【0034】
また、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を、図3に示すように、前記ヒストグラム41から求めたベジェ曲線51で近似するとともに、このベジェ曲線51で谷を示す極小値61,62のうち、最も低輝度側に検出された極小値61での輝度値に基づいて閾値を設定するように構成されており、図4に示したように、この閾値を用いて前記取得画像33を二値化して二値化データとしての二値化データ画像71を形成し、この二値化データ画像71からチップ画像72とストリート画像73,・・・間に形成された輪郭74,・・・を検出するように構成されている。
【0035】
以上の構成にかかる本実施の形態にかかる輪郭検出装置1の動作を、図5に示すフローチャートに従って説明する。
【0036】
すなわち、前記画像処理部34のマイコンがROMに記憶されたプログラムに従って動作し、このマイコンが輪郭検出処理を実行すると、ウェーハ21の画像を撮像したカメラ32から取得画像33を入力し、この取得画像33を構成する各構成画素を、図2に示したように、「0」〜「255」の輝度値毎に分類し、各輝度値「0」〜「255」毎の画素数の分布を示すヒストグラム41を形成する(S1)。
【0037】
そして、前記輝度値に応じた前記画素数の変化を、図3に示したように、前記ヒストグラム41から求めたベジェ曲線51で近似し(S2)、このベジェ曲線51において谷を示す極小値61,62のうち、最も低輝度側に検出された極小値61を抽出するとともに(S3)、この極小値61での輝度値に基づいて閾値を設定する(S4)。
【0038】
具体的に説明すると、前記ベジェ曲線51は、多項式からなる関数として示すことができ、この関数をマイコンで演算することにより前記各極小値61,62を求める。そして、求められた各極小値61,62から、輝度値が最も低いものを選択して、この極小値61での輝度値「143」を前記閾値とする。
【0039】
なお、この輝度値「143」は、前記ヒストグラム41において最も低輝度側に現れた谷位置での輝度値とほぼ一致する値である。また、本実施の形態では、前記極小値61での輝度値「143」を前記閾値としたが、これに限定されるものではなく、前記輝度値「143」に基づいて演算した値を前記閾値に設定しても良い。
【0040】
前記閾値「143」に設定された前記極小値61が示す谷部より低輝度側の領域、すなわち最も低輝度側にて画素数が多い山部分は、前記チップ14外周部のウェーハシート13で構成されたストリート22,・・・を示しており、前記チップ14の背景を表している。一方、前記閾値「143」に設定された前記極小値61が示す谷部より高輝度側の領域は、前記チップ14のいずれかの部位を示している。このとき、このチップ14は、シリコンによって形成されたウェハ部分と、該ウェハ上に形成されたパターンとが形成されており、前記極小値61より高輝度側に現れた二つの山部は、前記ウェハ部分と前記パターン部分とを示していると想定される。
【0041】
次に、この閾値「143」を用いることによって、前記取得画像33の各構成画素を、図4に示したように、前記閾値「143」より低輝度側の構成画素と、前記閾値「143」より高輝度側の構成画素とに二値化して二値化データとしての二値化データ画像71を形成し(S5)、この二値化データ画像71から前記チップ画像72の輪郭74を検出する(S6)。
【0042】
このとき、前記閾値「143」より低輝度側の構成画素は、前記チップ14の背景であるストリート22,・・・を示し、前記閾値「143」より高輝度側の前記構成画素は、前記チップ14のいずれかの部位を示している。このため、前記チップ14を示すチップ画像72が白色で示されるとともに、前記ストリート22,・・・を示すストリート画像73,・・・が黒色で示され、隣接した構成画素の二値化値が白色と黒色とで異なる箇所を抽出して、前記チップ14と該チップ14を包囲する前記ストリート22,・・・との境界を前記輪郭74,・・・として検出することができる。
【0043】
このとき、この二値化データ画像71には、ノイズ等によって黒点部75,・・・が表示されているが、四方が黒線で包囲された部位をチップ画像72と認識するように構成されている。
【0044】
このように、前記ベジェ曲線51から求めた前記閾値「143」を用いることによって前記取得画像33の各構成画素を、チップ14の背景であるストリート22,・・・を示す構成画素と、前記チップ14の部位を示す構成画素とに二値化して分別することができる。これにより、マイコンの演算処理では、グレースケールの取得画像33から検出することが困難であったチップ14の輪郭74,・・・を、前記二値化データ画像71を用いることによって容易に検出することができる。
【0045】
したがって、従来のようにチップの画像を入力してテンプレートとして登録するティーチング作業を行うこと無く、チップ14の輪郭74を検出することができ、当該輪郭検出装置1を用いることによって、前記輪郭74,・・・の自動検出が可能となる。
【0046】
また、前記輪郭74,・・・を利用することで、この輪郭74,・・・に基づいて前記チップ14位置を検出することができる。
【0047】
このため、前記ボンディング装置11において、前記ウェーハシート13からチップ14をピックアップする際に、ピックアップ位置でのチップ14の有無や、チップ14の欠け等の状態を検出することができるとともに、チップ14の中心を正確にピックアップすることができる。
【0048】
そして、前記チップ14の位置を把握できるため、この輪郭検出処理の後処理において、把握したチップ位置における輪郭74,・・・内の画像を取得しテンプレートとして自動登録することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の一実施の形態の示すブロック図である。
【図2】同実施の形態の取得画像とヒストグラムとを示す図である。
【図3】同実施の形態の取得画像とヒストグラムとベジェ曲線とを示す図である。
【図4】本実施の形態の取得画像と二値化データ画像とを示す図である。
【図5】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0050】
1 輪郭検出装置
13 ウェーハシート
14 チップ
22 ストリート
33 取得画像
34 画像処理部
41 ヒストグラム
51 ベジェ曲線
61 極小値
71 二値化データ画像
72 チップ画像
73 ストリート
74 輪郭
【特許請求の範囲】
【請求項1】
目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出方法において、
前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成するヒストグラム形成段階と、
前記輝度値に応じた前記画素数の変化を前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し、該ベジェ曲線で谷を示す極小値のうち最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する閾値設定段階と、
前記取得画像の各構成画素を前記閾値で二値化して二値化データを形成する二値化データ形成段階と、
前記二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出段階と、
を備えたことを特徴とする輪郭検出方法。
【請求項2】
前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、
前記輪郭検出段階では、前記チップと該チップを包囲するストリートとの境界を前記輪郭として検出することを特徴とした請求項1記載の輪郭検出方法。
【請求項3】
目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出装置において、
前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成するヒストグラム形成手段と、
前記輝度値に応じた前記画素数の変化を前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し、該ベジェ曲線で谷を示す極小値のうち最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する閾値設定手段と、
前記取得画像の各構成画素を前記閾値で二値化して二値化データを形成する二値化データ形成手段と、
前記二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出手段と、
を備えたことを特徴とする輪郭検出装置。
【請求項4】
前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、
前記輪郭検出手段は、前記チップと該チップを包囲するストリートとの境界を前記輪郭として検出することを特徴とした請求項1記載の輪郭検出装置。
【請求項1】
目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出方法において、
前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成するヒストグラム形成段階と、
前記輝度値に応じた前記画素数の変化を前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し、該ベジェ曲線で谷を示す極小値のうち最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する閾値設定段階と、
前記取得画像の各構成画素を前記閾値で二値化して二値化データを形成する二値化データ形成段階と、
前記二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出段階と、
を備えたことを特徴とする輪郭検出方法。
【請求項2】
前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、
前記輪郭検出段階では、前記チップと該チップを包囲するストリートとの境界を前記輪郭として検出することを特徴とした請求項1記載の輪郭検出方法。
【請求項3】
目的物を撮像した取得画像から目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出装置において、
前記取得画像の構成画素を輝度値毎に分類して各輝度値毎の画素数の分布を示すヒストグラムを形成するヒストグラム形成手段と、
前記輝度値に応じた前記画素数の変化を前記ヒストグラムから求めたベジェ曲線で近似し、該ベジェ曲線で谷を示す極小値のうち最も低輝度側に検出された極小値での輝度値に基づいて閾値を設定する閾値設定手段と、
前記取得画像の各構成画素を前記閾値で二値化して二値化データを形成する二値化データ形成手段と、
前記二値化データから前記目的物画像の輪郭を検出する輪郭検出手段と、
を備えたことを特徴とする輪郭検出装置。
【請求項4】
前記目的物は、ウェーハシート上に設けられたチップであり、
前記輪郭検出手段は、前記チップと該チップを包囲するストリートとの境界を前記輪郭として検出することを特徴とした請求項1記載の輪郭検出装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【公開番号】特開2009−116419(P2009−116419A)
【公開日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−285619(P2007−285619)
【出願日】平成19年11月2日(2007.11.2)
【出願人】(000220505)日本電産トーソク株式会社 (189)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年11月2日(2007.11.2)
【出願人】(000220505)日本電産トーソク株式会社 (189)
【Fターム(参考)】
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