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同样是芯片测试,AI 芯片格外 “吃探针”,原因在哪?

时间:2026-10-21阅读:840次

你有没有注意过一个细节:

传统手机处理器测试,探针卡上几百根针就够用了。但到了AI训练芯片这一代,一张探针卡动辄几千根、上万根测试探针,行业里"数万针同测"已经不算新闻。

很多人[敏感词]反应是:是不是设计浪费?能不能少用点?

不是浪费。AI 芯片"吃针",是被几股硬物理趋势一起逼出来的。今天把这层窗户纸捅破。

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探针是什么



AI芯片测试一般用到半导体测试针,也叫双头探针,探针一般由针头、针管、弹簧三部分组成,按结构可分为双头单动和双头双动两大系列。针头头型可根据待测点形态灵活选择,常见的有B头(尖)、J头(圆)、J1头(小圆)、U头(爪)、U1头(小爪)等,以适应不同焊盘材质与接触需求。双头探针的特点是体积细小、测试精度要求极高。

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它一端连接芯片引脚(或晶圆锡球),另一端对接测试机,通过精准传输电信号,检测芯片的导通性、电流稳定性、功能完整性,甚至在高温环境下的老化表现。

AI 芯片高密度测试场景,往往需要尺寸极微小的探针。先得利深耕测试探针领域40余年,拥有一体化自营生产线,从原材料车削加工、清洗、热处理、电镀、组装到检验出货全链路自主管控,此类双头探针,小可加工针头φ0.06mm、针管φ0.10mm ,同时支持来图来样定制,匹配微小间距的测试需求。

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三大原因,推高探针数量



① 接口太多,针就得多

AI芯片生产完成后,并不能直接装配到服务器,必须先完成测试验证。在FT成品测试环节,依靠探针接触芯片引脚,实现测试信号的收发。 这件事听着简单,但AI芯片的引脚变得越来越难“对接”,引脚数量大幅增加、引脚间距持续缩小,测试耗时更长,对探针接触精度的要求也水涨船高。

行业里不同代际的大算力AI芯片测试方案,就能直观体现这个变化。早期方案的测试座不需要排布海量探针,而面向新一代大算力芯片的测试方案,需要的探针数量会成倍上涨。芯片算力越强,配套测试所需的探针也就越多。

② 高功耗带来大量探针需求

大算力AI芯片瞬时峰值电流巨大。如果只靠少量探针承载大电流,就会出现电压衰减,芯片供电不稳,终测出的结果不准。

工程上的解决办法,就是用上大量探针并联分担电流。相当于多条水管一起输水,单根针的负担就小了,电压损耗也能控制住,保障测试时供电稳定。

③ 并行同测,用多工位压缩测试成本

芯片测试是按测试时长计费,测试时间越长,单颗成本越高。 想要摊薄昂贵AI芯片的测试费用,就要在一张探针卡上设置多个被测工位,一次性同步测试多颗裸片。手机芯片单颗引脚少,一次并测几十颗,几百根探针就能搞定。但AI芯片单颗本身就需要大量探针,部分方案支持超多工位同步测试,整张探针卡的探针总量随之大幅增加。

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高密度探针卡,并非简单堆针



很多人以为,只要空间够,直接叠加探针就行。现实远没有这么简单:上万根探针要保证同步下压,每一根的接触压力、行程、平整度都要严格管控。压力不足,接触电阻漂移;压力过大,焊盘受损、探针快速磨损。 大电流集中在狭小区域,探针持续发热,温度变化会进一步干扰接触电阻,造成测试漂移。 同时,针数量越多,单点接触失效风险越高,探针卡检修、维护成本也随之大幅上升。高端AI探针卡,是机械、材料、高频电磁、热管理融合的综合系统。

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行业未来趋势



一代AI芯片的算力会越来越强,瞬间工作电流更大,高速信号接口也会更多。短期来看,探针卡需要的探针数量,大概率还会继续变多。

微小尺寸、适配超细间距的高精密探针,将持续支撑大算力芯片的量产验证。