踏入21世纪以来，商业半导体封装市场经历了重大发展；随着全球芯片生产厂商与业外的专家密切合作，使得新产品推出市场的时间和设计成本都得以降至最少。居全球市场领导地位的封装技术和服务供应商Amkor公司在2006年第一季便刷新销售记录，较去年同期增加55%，证明了这个市场正稳步发展。而且服务于该市场的公司数量也在增加，加上封装性能现正影响着许多先进的设计方案。
今天，竞争能力日益增强的封装专业厂商正在推动市场对快速及灵活的工艺技术的需求。举例说，大多数专业厂商现都采用网板印刷 -- 即批量挤压印刷技术 -- 进行裸芯片和基板植球，以及涂覆助焊剂、导电胶等电子材料。这些技术提供许多优点，包括提高生产能力和设备利用率、降低大型设备成本并节省占位空间。
提升速度和良率的上下载板技术
为了实现高效的批量挤压印刷工艺，其中一个根本要求是将工件送入批量挤压印刷机并实施对位，而且在印刷焊剂、焊球或其它材料的全部过程中始终保持正确的对准。工件可以是晶圆或单一基板。许多以提高产能和减少工件受损为目标的解决方案遂脱颖而出，能够提升良率，如可直接从工艺载具中吸出并处理单一基板的办法。这方法通常采用NEMI或JEDEC标准载具，如Auer 船形送料器。这是需要配备的功能，因为逐个装卸每块基板会导致大量的时间开销，还增加基板受损的机会
“
虚拟面板
”
方法
将生产能力提升至最高是批量挤压印刷在半导体封装中的主要优点。一些解决方案已经应运而生，使工艺载具上的所有基板能够一次完成印刷。其原理是在刮刀移动之前对准每块基板的X、Y和theta坐标，然后把所有基板吸到相同的高度，形成一个“虚拟面板”。接着，刮刀会刮过网板并印刷每个基板。
实践证明，虚拟面板工具在需要快速印刷大量基板的情况下很有效，特别是粘贴SMT无源元件所需的底部充胶、被膜封装或印刷焊膏等用途。另一方面，该工具有一些局限性，例如无法避免印刷已知有缺陷的基板，因为虚拟面板中的每个单元都会被印刷。
还有，密距印刷分辨率有限，因为虚拟面板工具在实际使用中，一般以对角线上的两个角为基准进行机械对位。这方法虽然给许多基板处理工艺提供足够的精度，但是对于某些苛求重复精度的工艺如焊球粘贴，虚拟面板也许不是最佳的解决方案。此外，需要粘贴SMT无源器件的元件设计，现在都试图采用规格更小的01005元件来代替尺寸较大的0201或0402。 由此可以看出，基板印刷工艺对精度和可重复性的要求日益提高。
个别处理
另外一些单一模式基板输送工具已应运而生，以实现更精密的多基板印刷。单一基板载具一到位，载具内的基板依次被吸出并与网板对准，然后进行印刷。这办法自然地舍去了批量挤压印刷在基板组装中的一些优势，但是依然享有许多好处。 举例来说，一旦记录了已知缺陷单元的坐标，系统便可以命令程序忽略这些单元，只把未知有缺陷的基板吸起来并印刷。这个功能可通过查询载具数据而自动执行。载具数据可以更新并保存到在线数据库上。
此外，利用机器视像系统对准基板已经成为切实可行的解决方案。这能带来更精确的对位，因此可在01005无源元件或密距焊球粘贴所需要的高精度印刷工艺中达到极高的重复精度要求。机器视像系统已按规范纳入了半导体组装用的先进印刷平台，所以成为了不附加任何成本但增加额外性能的必备选件。
单一基板工具结构设计能解决一些问题，包括基板周围的网板支撑。相比之下，在采用虚拟面板工具的情况下，全部基板会被吸起并与印刷机导轨之间的围板共面，以便在整个刮刀宽度范围内提供足够的支撑。众所周知，这对胶点体积的重复精度会带来好处。以单一模式处理基板时，采用一个与基板同宽的小刮刀可以达到较高的重复精度。另一方面，只要包含围板作为单一基板工具解决方案的一部分而达到虚拟面板的围板效应，印刷工艺就与刮刀宽度无根本关系，因此可以使用较大的刮刀。大刮刀能够更好地控制刮印力，从而提升工艺能力。此外，可以处理不同规格的器件而不必更换刮刀，也可以把较多的印刷介质加到网板上，延长补给时间间隔，从而提高利用率和生产效率。
单凭机器视像对位时，另一个重要因素是基板对准所需的时间可能比较长。工艺载具并不是按精密仪器而设计，因此造成了基板在载具内四处偏移的机会。对准机构可能需要很大的行程移动，才能完全对准基板。解决这个问题的方法之一，是在吸起基板与机器视像相机开始执行最终的高精度对准之间插入“预对准步骤”。利用类似于上述虚拟面板工具采用的机械方法，可以经济地完成这个预对准动作。在从工艺载具中抽出基板的同时，利用对角线 (例如右上角和左下角) 上的两个对位顶针快速进行对中，可以在低成本下实现对中。这个对中动作的作用是在机器视像相机开始计算最佳对准坐标时大大减小网板位移量，从而缩短行程时间。
当然，采用机器视像系统也为利用基板基准点实现高精度对准开创了机会，这样的高精度是以边沿为基准的机械对准方式不可能达到的。例如，对基板边沿进行光学检测，使基板和网板的对准精度足以支持植球工艺的可重复性。更重要的是，只要基板有基准点，就能实现更高的精度和重复精度。至于能否达到晶圆级精度却具有争议性。随着精度和重复精度的提高，处理更小分辨率的可能性出现了。现代机器视像技术的极限尺寸显示，利用最新的单一基板对准技术，也许可以实现互连间距小到200μ的基板植球。
BGA
基板植球
举个例子，BGA (球栅阵列封装) 工艺的基板植球开始受益于精度、重复精度和对准速度的改进，采用最新的单一基板印刷解决方案可以实现这些改进。这过程包含初始的焊剂涂覆阶段，还需要精确对准网板和焊球位置。焊球可能置于面型或环型球栅阵列上。每块基板依次进行涂覆。最后一块基板放入载具后，所有基板经过焊剂处理并准备进入植球阶段。然后，每块基板必须单独与植球网板重新对准，以使焊球准确地粘贴到焊盘上。精度和重复精度最为重要，网板错位将造成板底污染、焊球不粘贴、网板脱模不良等缺陷，导致焊球在离板时发生偏移。这些有害影响可能会降低一次合格率及带来清洗频繁等结果，导致组装质量和生产能力偏低。
因此，封装专业厂商如要提供优质、具赢利的BGA组装服务以及其它需要基板植球的技术，机器视像装置的精确对准是不可或缺的。最新的工具解决方案包括机械对中和相机光学对位，可以在20秒内完成一次基板植球操作，其它材料如助焊剂、焊膏或导电胶等材料的精确印刷速度也可以明显加快。
标准平台
除了解决单一基板相关的难题外，现在涌现的精密对位解决方案也适合于预封装的3D 元件。这些办法与批量挤压印刷平台的多用性相结合，能够支持各种各样的高分辨率和密距封装工艺，并显著降低商业封装专业厂商和OEM封装机构的拥有成本。另外，高精度工艺可以移植到标准印刷平台上，使先进的封装工艺能够在低成本下得以实施，同时无损其灵活性或生产能力。
另外， SMT组装厂商利用他们在自动化连续印刷平台方面的现有资本投入，除了提供标准SMT设备，还能提供一套后端封装服务。单独处理单一基板的工具与标准丝网印刷机的工装台完全兼容，因此可以应用于任何一个标准的印刷平台。另一个好处是更换更快捷有效，以执行封装或标准SMT工艺。
DEK
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