多年来，评估探针一直是相当简单直接的工作。只要它能实现可靠的接触、经得起时间考验、并支持良好的生产良率，就算完成了它的使命。

然而，这种假设正在发生变化。

随着用于高速互连和网络传输的半导体器件从112G迈向224G，并开始为448G做规划，垂直探针的作用已不再仅仅是连接测试仪与被测器件。它们已成为测量系统中一个活跃的组成部分。其电气和机械设计现在对信号完整性、测量裕度，以及工程师对所见结果能抱有多大信心，都产生了更直接、更可量化的影响。

这种转变之所以发生，是因为AI基础设施正将互连生态系统的每一个环节推向更高的速度、更大的电流和更严苛的信号裕度。这些挑战以及应对这些挑战的技术，正成为高速探针设计领域的核心议题，其中实现可靠高速SerDes晶圆测试所需的架构考量尤为关键。

AI基础设施正在推动新的晶圆测试需求

AI的快速增长正在加速现代半导体设计中几乎所有高速互连技术的发展。

当今的器件依赖于日益严苛的接口，包括：

• UCIe和Chiplet互连

• PCIe和CXL

• 用于GPU间通信的NVLink和UALink

• 用于横向扩展（Scale-out）网络通信的以太网和InfiniBand

• 光电接口

每一代新技术都带来更大的带宽，但给工程师留下的容错空间却越来越小。业界已从112G过渡到224G，且448G的相关工作正在进行中。在如此高的速度下，在整个测量路径中保持信号完整性将变得极具挑战性。

更大带宽。更大功率。更小裕度。

从112G过渡到224G，远不止是数据传输速率翻倍那么简单。

更高速度的PAM-4信号传输带来了更严苛的时序要求，同时对信号劣化的容许度也大大降低。与此同时，先进处理器持续要求通过越来越密集的探针阵列输送更高的电流。

这使得工程师们必须同时攻克数个难题。

他们必须兼顾：

• 保持信号完整性

• 通过数千个触点输送更高电流

• 维持一致的机械性能

• 将测量不确定度降至最低

几年前几乎可以忽略的损耗来源，如今已能对通道性能产生明显影响。当裕度变得如此紧张时，信号路径中的每一个环节都至关重要。

当测试结果变得难以信赖

在224G速率下进行测试时，最棘手的难题之一就是弄清楚：一个意料之外的结果究竟是来自器件本身，还是来自测试接口。

过去使用的垂直探针，其电气路径的长度已与所传输信号的波长相当，从而导致以下问题显著增加：

• 插入损耗

• 信号反射

• 串扰

• 阻抗不连续性

• 额外的不确定性

这种不确定性拖慢了开发进度。当眼图开始闭合、通道性能下降时，工程师必须判断问题究竟出在被测器件上，还是测量系统本身影响了测试结果。

到头来，工程团队可能不是在解决真正的问题，而是花费数天时间追查虚假故障、反复进行测量，或是在查明问题根源期间推迟认证进程。

为什么探针架构比以往更重要

从历史上看，许多工程师主要依据带宽规格来评估探针技术。而如今，带宽只是其中的一部分考量。

探针的设计方式对如何在成千上万个触点上保持一致性的测量结果有着重大影响。信号路径长度、机械精度、接触特性和载流能力等因素，都共同决定了高速测试的可重复性。

工程师们现在更加关注以下设计特性：

• 受控的信号路径

• 一致且高精度的探针几何形状

• 稳定的接触电阻

• 可重复的触压行为

• 在密集阵列中的可扩展性

随着器件变得越来越复杂，引脚数量持续增长，这些设计细节变得更加不容忽视。

关于高速探针技术，每位工程师都应思考的五个问题

随着晶圆测试需求的不断演进，评估探针技术需要超越表面的规格参数。

不妨思考以下五个问题：

信号路径是否受到严格控制？

一致的几何形状和光刻级精度有助于降低电气变异性，提高测量可重复性。

性能是否有实测数据支撑？

S参数、通道仿真和实测结果，能提前为探针在实际工作条件下的表现提供有价值的洞察。

接触电阻能否随时间保持稳定？

稳定的接触特性既能保障生产良率，也能增强对测量一致性的信心。

探针能否支持日益增长的电流需求？

现代AI器件需要更高的电流传输能力，同时要避免过大的接触力、过度的刮擦或局部发热，以降低探针烧毁的风险。

该架构能否扩展到高密度量产阵列？

在验证环境中表现良好的探针，在大规模制造中经历成千上万次触压后，还必须保持一致的平整度、对位精度、低变异性以及良好的现场可维护性。

思考这些问题，有助于将营销宣传与可量化的工程数据区分开来。

为迈向448G做准备

尽管许多公司刚刚开始部署224G，业界却已在展望448G。

迈向448G将留出更少的测量裕度，并对测试系统的每一个环节提出更高的要求。

未来的探针技术需要在以下方面取得平衡：

• 信号完整性

• 机械精度

• 接触稳定性

• 大电流传输能力

• 制造可扩展性

随着速度持续攀升，减少整个测量路径中的不确定性，将变得与提升器件本身性能同等重要。

关于高速探针架构的技术考量

高速数字接口的快速发展，要求晶圆测试策略必须同步演进。工程师需要新的方法来评估探针技术，以确保测量系统能够提供值得信赖的结果。

探针架构对信号完整性、测量裕度以及当前最高SerDes速度下的量产准备有着直接影响。在迈向224G的过程中，测试探针已不仅是连接测试仪与被测器件的简单工具，其电气和机械设计会对测试结果产生更直接、更可量化的影响。当速度提升至448G时，测量裕度将进一步收窄，对整个测试系统的要求也将更为严苛。

为应对这些挑战，业界正更加关注探针设计中的信号路径控制、几何精度、接触稳定性、载流能力及阵列可扩展性等关键特性。降低测量路径中的不确定性，不仅有助于加速开发进程、提升晶圆测试结果的置信度，也为迎接下一代半导体器件的测试需求做好准备。

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