PCB板ATE测试探针卡设计和生产的核心技术要求，你知道多少？

edadoc2013

高速先生成员--王辉东

在芯片产业向高算力、高集成度迈进的当下,芯片线宽尺寸不断减小，耐高压、耐高温、功率密度不断增大、制造工序日趋复杂，对半导体测试设备要求愈加提高，测试设备的制造需要综合运用计算机、自动化、通信、电子和微电子等学科技术，具有技术含量高、设备价值高等特点。每一颗凝聚着顶尖智慧的芯片，在走向市场前，都必须通过一道严苛的测试关卡——ATE（自动测试设备）测试。

作为衔接价值数百万美元测试机台（Tester）与待测芯片（DUT）的物理 “神经中枢”，ATE 测试板（涵盖负载板、探针卡 PCB 等核心品类）的性能表现，直接左右着测试数据的真伪、测试效率的高低，更深刻影响着芯片的最终量产良率。它早已超越传统印刷电路板的单一属性，进化为融合高频信号传输、精密电源分配、高效热管理与长期结构可靠性的高性能无源器件系统。当测试场景从实验室的理想环境迈入产线大规模量产的严苛现实，这块方寸之间的测试板，正面临着信号完整性、电源完整性及复杂结构工艺的 “终极试炼”。

ATE 测试板作为连接设计与量产的关键载体，其战略价值正被持续放大，半导体测试设备景气度上升，国产化替代加速。

ATE 测试板：芯片产业的 “核心基石” 与不可替代价值

ATE（ 测试板被定义为 “核心基石”，本质是其贯穿芯片全生命周期的不可替代性 —— 它是芯片性能的 “检验桥梁”，更是产业效率的 “保障中枢”。

ATE测试主要用于测试半导体芯片的电压、电流、时间、温度、电阻、电容、频率、脉宽、占空比等参数，用于检查芯片是否达到不同工作条件下的功能及性能要求。

在芯片从设计到量产的全流程中，它扮演三重关键角色：

一是：设计验证阶段的 “校准仪”，通过模拟真实工作环境，验证芯片功能逻辑与性能参数是否符合设计预期；

二是：量产爬坡阶段的 “筛选器”，高效剔除瑕疵产品，避免不良品流入下游导致成本浪费；

三是：质量管控阶段的 “监测站”，持续追踪芯片一致性与可靠性，为后续迭代提供数据支撑。

其性能直接影响三大核心指标：芯片测试的精准度（决定良率筛选有效性）、测试效率（影响量产周期与成本）、信号保真度（保障高算力芯片的性能还原度）。

没有高性能 ATE 测试板，先进芯片的设计价值无法验证，量产质量无法保障，产业规模化发展更无从谈起。

不同类型的ATE测试设备需要不同的ATE PCB。

探针卡在CP测试中用于连接测试机和Die上的Pad，通常作为Load board的物理接口，在某些情况下Probe Card通过插座或者其它接口电路附加 到Load board上。

应用：晶元切割前，通过pc可以测试晶圆品质，避免不良产品产生封装成本。晶圆检测是指在晶圆出厂后进行封装前，通过探针台和测试系统配合使用，对晶圆上的芯片进行功能和性能的测试。成品测试是指芯片完成封装后，通过分选机和测试系统配合使用，对芯片进行功能和电参数性能测试，保证出厂的每颗芯片的功能和性能指标能够达到设计规范要求。

我司加工的58层ATE探针卡 Probe Card

一博PCB工厂在复杂ATE板制造方面拥有丰富的经验，超多层的压合控制，最厚可做130层PCB，高厚径比钻孔、电镀、深V孔加工、DUT Pad和PCB的高平整度控制在30um以内、<3mil的层间对准精度、POFV工艺和局部镀厚金工艺。此外一博PCB工厂拥有先进的PCB技术实验室和高速PCB信号完整性测试，可以进行新材料的验证和可靠性测试，并且对信号完整性测试有丰富的经验。

围绕ATE板批量很小，交期急的特点，一博PCB工厂建立了一套高效的交付流程。在制造前的ATE设计、DFM前期评估、工程制作、物料准备，制造过程中专线生产和订单发货后的售后服务，充分满足芯片研发设计的周期需要。

部分ATE产品展示

ATE 测试板作为芯片测试的核心载体，其制程精度与性能稳定性直接决定测试链路的可靠性。一博科技基于长期技术积淀，构建了覆盖 “工艺 - 验证 - 交付” 的全维度制板优化体系：

1.精密制造工艺的针对性优化

针对超多层 PCB 压合易出现的层间应力不均问题，一博通过全新的压合设备（德国lauffer压机）自主压合参数校准方案，实现 130 层板件的无分层、低翘曲量产；同时对高厚径比孔加工的孔壁镀层均匀性、深 V 孔的形态一致性进行工艺迭代，将 DUT Pad 与 PCB 整体平整度控制在 30μm 以内，层间对准精度突破至 <3mil， POFV 工艺与局部镀厚金工艺则实现了特殊场景下的性能与成本平衡。

2.全周期性能验证的体系化优化

借助先进 PCB 技术实验室，一博建立了从新材料导入验证、多工况可靠性测试到高速信号完整性分析的全链路验证流程，提前识别板件潜在风险，确保 ATE 板在高温、高频等严苛测试环境下的稳定运行。

3.小批量急单交付的流程化优化

针对 ATE 板订单特性，一博重构交付链路：前置介入 ATE 设计阶段开展 DFM 评估，同步完成工程与物料筹备；启用专线生产保障产能优先级；配套专属售后服务，实现从需求对接至交付落地的周期压缩，精准适配芯片研发的窗口期需求。

提问：

关于ATE探针卡的生产和设计，大家遇到过什么难题，一起聊一聊。