高速先生成員--王輝東

在芯片產(chǎn)業(yè)向高算力、高集成度邁進(jìn)的當(dāng)下,芯片線寬尺寸不斷減小，耐高壓、耐高溫、功率密度不斷增大、制造工序日趨復(fù)雜，對(duì)半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備要求愈加提高，測(cè)試設(shè)備的制造需要綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通信、電子和微電子等學(xué)科技術(shù)，具有技術(shù)含量高、設(shè)備價(jià)值高等特點(diǎn)。每一顆凝聚著頂尖智慧的芯片，在走向市場(chǎng)前，都必須通過一道嚴(yán)苛的測(cè)試關(guān)卡——ATE（自動(dòng)測(cè)試設(shè)備）測(cè)試。

作為銜接價(jià)值數(shù)百萬美元測(cè)試機(jī)臺(tái)（Tester）與待測(cè)芯片（DUT）的物理 “神經(jīng)中樞”，ATE 測(cè)試板（涵蓋負(fù)載板、探針卡 PCB 等核心品類）的性能表現(xiàn)，直接左右著測(cè)試數(shù)據(jù)的真?zhèn)�、測(cè)試效率的高低，更深刻影響著芯片的最終量產(chǎn)良率。它早已超越傳統(tǒng)印刷電路板的單一屬性，進(jìn)化為融合高頻信號(hào)傳輸、精密電源分配、高效熱管理與長(zhǎng)期結(jié)構(gòu)可靠性的高性能無源器件系統(tǒng)。當(dāng)測(cè)試場(chǎng)景從實(shí)驗(yàn)室的理想環(huán)境邁入產(chǎn)線大規(guī)模量產(chǎn)的嚴(yán)苛現(xiàn)實(shí)，這塊方寸之間的測(cè)試板，正面臨著信號(hào)完整性、電源完整性及復(fù)雜結(jié)構(gòu)工藝的 “終極試煉”。

ATE 測(cè)試板作為連接設(shè)計(jì)與量產(chǎn)的關(guān)鍵載體，其戰(zhàn)略價(jià)值正被持續(xù)放大，半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備景氣度上升，國(guó)產(chǎn)化替代加速。

ATE 測(cè)試板：芯片產(chǎn)業(yè)的 “核心基石” 與不可替代價(jià)值

ATE（ 測(cè)試板被定義為 “核心基石”，本質(zhì)是其貫穿芯片全生命周期的不可替代性 —— 它是芯片性能的 “檢驗(yàn)橋梁”，更是產(chǎn)業(yè)效率的 “保障中樞”。

ATE測(cè)試主要用于測(cè)試半導(dǎo)體芯片的電壓、電流、時(shí)間、溫度、電阻、電容、頻率、脈寬、占空比等參數(shù)，用于檢查芯片是否達(dá)到不同工作條件下的功能及性能要求。

在芯片從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的全流程中，它扮演三重關(guān)鍵角色：

一是：設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段的 “校準(zhǔn)儀”，通過模擬真實(shí)工作環(huán)境，驗(yàn)證芯片功能邏輯與性能參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)預(yù)期；

二是：量產(chǎn)爬坡階段的 “篩選器”，高效剔除瑕疵產(chǎn)品，避免不良品流入下游導(dǎo)致成本浪費(fèi)；

三是：質(zhì)量管控階段的 “監(jiān)測(cè)站”，持續(xù)追蹤芯片一致性與可靠性，為后續(xù)迭代提供數(shù)據(jù)支撐。

其性能直接影響三大核心指標(biāo)：芯片測(cè)試的精準(zhǔn)度（決定良率篩選有效性）、測(cè)試效率（影響量產(chǎn)周期與成本）、信號(hào)保真度（保障高算力芯片的性能還原度）。

沒有高性能 ATE 測(cè)試板，先進(jìn)芯片的設(shè)計(jì)價(jià)值無法驗(yàn)證，量產(chǎn)質(zhì)量無法保障，產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展更無從談起。

不同類型的ATE測(cè)試設(shè)備需要不同的ATE PCB。

探針卡在CP測(cè)試中用于連接測(cè)試機(jī)和Die上的Pad，通常作為L(zhǎng)oad board的物理接口，在某些情況下Probe Card通過插座或者其它接口電路附加 到Load board上。

應(yīng)用：晶元切割前，通過pc可以測(cè)試晶圓品質(zhì)，避免不良產(chǎn)品產(chǎn)生封裝成本。晶圓檢測(cè)是指在晶圓出廠后進(jìn)行封裝前，通過探針臺(tái)和測(cè)試系統(tǒng)配合使用，對(duì)晶圓上的芯片進(jìn)行功能和性能的測(cè)試。成品測(cè)試是指芯片完成封裝后，通過分選機(jī)和測(cè)試系統(tǒng)配合使用，對(duì)芯片進(jìn)行功能和電參數(shù)性能測(cè)試，保證出廠的每顆芯片的功能和性能指標(biāo)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

我司加工的58層ATE探針卡 Probe Card

一博PCB工廠在復(fù)雜ATE板制造方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，超多層的壓合控制，最厚可做130層PCB，高厚徑比鉆孔、電鍍、深V孔加工、DUT Pad和PCB的高平整度控制在30um以內(nèi)、<3mil的層間對(duì)準(zhǔn)精度、POFV工藝和局部鍍厚金工藝。此外一博PCB工廠擁有先進(jìn)的PCB技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和高速PCB信號(hào)完整性測(cè)試，可以進(jìn)行新材料的驗(yàn)證和可靠性測(cè)試，并且對(duì)信號(hào)完整性測(cè)試有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

圍繞ATE板批量很小，交期急的特點(diǎn)，一博PCB工廠建立了一套高效的交付流程。在制造前的ATE設(shè)計(jì)、DFM前期評(píng)估、工程制作、物料準(zhǔn)備，制造過程中專線生產(chǎn)和訂單發(fā)貨后的售后服務(wù)，充分滿足芯片研發(fā)設(shè)計(jì)的周期需要。

部分ATE產(chǎn)品展示

ATE 測(cè)試板作為芯片測(cè)試的核心載體，其制程精度與性能穩(wěn)定性直接決定測(cè)試鏈路的可靠性。一博科技基于長(zhǎng)期技術(shù)積淀，構(gòu)建了覆蓋 “工藝 - 驗(yàn)證 - 交付” 的全維度制板優(yōu)化體系：

1.精密制造工藝的針對(duì)性優(yōu)化

針對(duì)超多層 PCB 壓合易出現(xiàn)的層間應(yīng)力不均問題，一博通過全新的壓合設(shè)備（德國(guó)lauffer壓機(jī)）自主壓合參數(shù)校準(zhǔn)方案，實(shí)現(xiàn) 130 層板件的無分層、低翹曲量產(chǎn)；同時(shí)對(duì)高厚徑比孔加工的孔壁鍍層均勻性、深 V 孔的形態(tài)一致性進(jìn)行工藝迭代，將 DUT Pad 與 PCB 整體平整度控制在 30μm 以內(nèi)，層間對(duì)準(zhǔn)精度突破至 <3mil， POFV 工藝與局部鍍厚金工藝則實(shí)現(xiàn)了特殊場(chǎng)景下的性能與成本平衡。

2.全周期性能驗(yàn)證的體系化優(yōu)化

借助先進(jìn) PCB 技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，一博建立了從新材料導(dǎo)入驗(yàn)證、多工況可靠性測(cè)試到高速信號(hào)完整性分析的全鏈路驗(yàn)證流程，提前識(shí)別板件潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保 ATE 板在高溫、高頻等嚴(yán)苛測(cè)試環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.小批量急單交付的流程化優(yōu)化

針對(duì) ATE 板訂單特性，一博重構(gòu)交付鏈路：前置介入 ATE 設(shè)計(jì)階段開展 DFM 評(píng)估，同步完成工程與物料籌備；啟用專線生產(chǎn)保障產(chǎn)能優(yōu)先級(jí)；配套專屬售后服務(wù)，實(shí)現(xiàn)從需求對(duì)接至交付落地的周期壓縮，精準(zhǔn)適配芯片研發(fā)的窗口期需求。

提問：

關(guān)于ATE探針卡的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)，大家遇到過什么難題，一起聊一聊。