es.wedoany.com Noticia: Samsung Electronics de Corea del Sur y SK Hynix de Corea del Sur anunciaron sucesivamente en 2026 que el HBM4 apilado en 16 capas ha entrado en la fase de aumento de producción en masa. A medida que un solo chip de memoria integra más matrices DRAM, vías de silicio y microbumps, la precisión en la etapa de prueba de obleas comienza a afectar directamente el rendimiento del producto final. La tarjeta de prueba, que antes se consideraba un consumible de prueba, se está convirtiendo en un equipo clave para controlar la tasa de desecho y el costo de producción en la línea de producción de HBM4.

La tarjeta de prueba entra en contacto con las almohadillas de la oblea a través de decenas de miles de sondas a escala micrométrica para realizar pruebas eléctricas y selección de defectos en el chip. El HBM4 de 16 capas utiliza un apilamiento vertical de múltiples matrices; cualquier defecto en una sola capa puede provocar el desecho de todo el chip. Calculando con un rendimiento del 97% por capa de matriz, el rendimiento general después del apilamiento de 16 capas caerá por debajo del 61%, por lo que los chips deben eliminar las matrices defectuosas con la mayor precisión posible antes de ingresar a la etapa de apilamiento.

Faisal Goriawalla, director de gestión de productos SLM de Synopsys de EE. UU., indicó que los datos de los proveedores de servicios en la nube ya muestran que la falla de HBM es una causa importante de fallas en las GPU de los centros de datos. La interfaz de memoria del HBM4 se ha ampliado a 2048 bits, la cantidad de vías de silicio y microbumps ha aumentado aún más, y el espaciado de los bumps externos continúa reduciéndose, lo que impone mayores requisitos a la precisión de posicionamiento, la densidad de canales, la integridad de la señal y la estabilidad de contacto de la tarjeta de prueba.

El espaciado fino se convierte en el desafío de fabricación más directo. El espaciado de los bumps del HBM4 se ha comprimido a menos de 40 micrómetros, y en algunas áreas se acerca a los 10 micrómetros. La precisión de posicionamiento de la sonda debe controlarse dentro de ±1 micrómetro, asegurando al mismo tiempo una fuerza uniforme en decenas de miles de sondas. Las sondas de tipo cantilever tradicionales no pueden cumplir con este requisito, y las sondas MEMS fabricadas con procesos de fotolitografía y micromecanizado se están convirtiendo en la solución principal para las pruebas de HBM de alta gama.

Al mismo tiempo, las pruebas de HBM4 también deben manejar corrientes elevadas, señales de alta velocidad y alta densidad de flujo de calor. El consumo máximo de energía de un solo HBM4 apilado ha aumentado más del 50% en comparación con la generación anterior. Una sola tarjeta de prueba puede soportar cientos de amperios durante el proceso de prueba, y los puntos calientes locales acelerarán el desgaste de las sondas. La velocidad de transmisión de datos superior a 10 Gbps también requiere que el sustrato de la tarjeta de prueba utilice materiales de baja pérdida, controle estrictamente la longitud de las líneas diferenciales y la continuidad de la impedancia, y reduzca la diafonía de señal entre canales adyacentes.

El calor generado por el apilamiento de 16 capas también puede causar deformación en la oblea y la estructura de la sonda. Una oblea de 12 pulgadas puede experimentar una curvatura de aproximadamente 200 micrómetros durante las pruebas a alta temperatura, mientras que las pruebas de HBM deben cubrir entornos de temperatura ambiente, alta y baja temperatura. El material de la sonda debe mantener una resistencia de contacto relativamente estable en un rango de -40 °C a 125 °C. Para reducir los errores de alineación causados por los cambios de temperatura, los sustratos de las tarjetas de prueba de alta gama están pasando del material FR-4 tradicional al nitruro de aluminio, carburo de silicio, cerámica de baja expansión y vidrio.

Actualmente, las tarjetas de prueba de alta gama han evolucionado de simples placas de agujas a sistemas de prueba complejos que incluyen capas de conversión espacial, sustratos multicapa y matrices de sondas de alta densidad. El nitruro de aluminio se utiliza principalmente para equilibrar la disipación de calor y el control de la expansión térmica, el carburo de silicio está orientado a pruebas de mayor densidad de potencia, y el material de vidrio se puede utilizar para vías de señal de alta velocidad. Las sondas fabricadas con procesos MEMS pueden controlar el tamaño de la punta, la elasticidad y la fuerza de contacto a escala micrométrica. Algunos productos de alta gama pueden soportar más de 500,000 contactos, y algunos modelos tienen una vida útil de hasta un millón de contactos.

Actualmente, el mercado global de tarjetas de prueba de memoria de alta gama está dominado principalmente por FormFactor de EE. UU., Technoprobe de Italia y MJC de Japón. Estas tres empresas controlan conjuntamente más del 70% de la cuota de mercado global de tarjetas de prueba MEMS para memoria. Entre ellas, FormFactor ya ha ingresado en el sistema de suministro de empresas de memoria como Samsung Electronics de Corea del Sur y SK Hynix de Corea del Sur, y el precio de los productos complementarios para HBM4 ha aumentado aún más en comparación con la generación anterior.

Los fabricantes chinos también están avanzando en la producción en masa de tarjetas de prueba MEMS. La cuota de mercado global de Qiangyi Semiconductor de China alcanzó el 3.87% en 2025, ocupando el sexto lugar a nivel mundial, pero las tarjetas de prueba de espaciado ultrafino, alta corriente y alta frecuencia para HBM4 aún se encuentran en la fase de verificación. Con la expansión de la capacidad de producción de HBM, el enfoque competitivo de las tarjetas de prueba está pasando de simplemente aumentar la cantidad de sondas a una competencia integral en materiales, gestión térmica, integridad de señal y capacidad de fabricación a escala micrométrica.