用于 SoC 测试仪的 RF 簧片继电器

如果你在某些具体方面需要帮助，可以随意跳到以下任意部分：

• 半导体测试系统中的可靠信号切换
• SoC 测试系统中的切换要求
• RF 与高速数字信号注意事项
• SoC 测试机的切换技术选项
• 为何簧片继电器非常适合 SoC 测试机
• SoC 测试中 RF 簧片继电器的设计注意事项
• SoC 测试架构示例
• SoC 测试用例的 RF 簧片继电器解决方案
• 不止于切换元件：验证你的 RF 信号通路
• 结论
• 携手实现精密

半导体测试系统中的可靠多 GHz 与高速数字信号切换

用于半导体测试与测量的 System-on-Chip (SoC) 测试机必须以高精度、可重复性与速度来路由多种多样的信号。这些系统支持 DC 参数测量、功能测试、高速数字接口以及 RF 表征，且往往在同一测试序列内完成。

SoC 测试机依赖多个紧密耦合的子系统，包括针脚电子（pin electronics）、仪器、校准资源与信号切换网络。信号切换通过继电器矩阵或在负载板与探针卡上的分布式路由来实现。上述切换元件的电气性能与可靠性会直接影响测量准确度、测试覆盖率与整体测试吞吐量。

本应用说明讨论了 具备 RF 能力的簧片继电器 在 SoC 测试机中的作用，概述多 GHz 与多 Gb/s 信号的关键切换要求，对比替代切换技术，并解释为何在仪器复用、RF 通路选择、校准回路、保护与隔离切换、低漏电测量路由等特定 SoC 测试机切换层中，通常会使用 RF 簧片继电器；这些应用需要高隔离、低漏电与稳定的信号完整性。

SoC 测试系统中的切换要求

SoC 测试机需要在广泛的电气域之间切换成千上万路信号。典型要求包括：

SoC 测试系统切换要求

• 用于参数测量的 DC 与低频模拟信号
• 高速数字信号，通常以多 Gb/s 数据速率运行
• 面向无线与混合信号 SoC 的多 GHz 范围 RF 信号
• 高通道密度，尤其是在负载板与探针卡上
• 长工作寿命，通常需要数亿次切换循环

继电器用于将测试仪器与 DUT 引脚连接/断开、隔离敏感测量、在不同测试模式之间重构信号通路，并在不降低信号完整性的情况下路由高速或 RF 信号。

随着数据速率与频率的提升，诸如电容、电感与阻抗不连续等切换寄生参数变得关键。即使继电器几何结构或 PCB 过渡的小幅变化，也可能引入反射、插入损耗或串扰，从而对测试结果产生负面影响。

RF 与高速数字信号注意事项

高速数字信号与 RF 信号有许多共同特性。一个以每秒数 Gb 运行的数字信号，其谐波成分会远超其基波时钟频率。因此，为了保持上升时间、边沿完整性与时序裕量，切换通路必须支持远至多 GHz 范围的带宽。

从切换角度看，RF 与高速数字信号的阻抗要求不同。RF 信号通路通常为单端，且以约 50 Ω 受控。高速数字接口通常为差分，需要受控差分阻抗、严格的偏斜控制以及低模态转换。并行与存储器接口依赖拓扑结构，并非端到端都统一为 50 Ω。

除了阻抗控制之外，RF 与高速数字信号通路都需要：

1. 在目标带宽内具有低插入损耗
2. 将阻抗不连续引起的反射降至最低
3. 低寄生电容，尤其是开路触点之间
4. 在温度与寿命周期内保持稳定性能

在 DC 或低频表现良好的切换元件，一旦信号边沿速率与频率提升，可能就无法满足这些要求。

SoC 测试机的切换技术选项

SoC 测试系统中会使用或评估多种切换技术。每种技术都有其优势与权衡。

为何 RF 簧片继电器非常适合 SoC 测试机

RF 簧片继电器在信号级应用中非常接近理想开关。闭合时，信号通路是一段连续的金属导体，电阻与失真极小；断开时，物理气隙与低电容提供出色的隔离。这一特性对 RF 测量与高速数字验证尤为重要，因为漏电、非线性或寄生效应都可能污染结果。

主要优势包括：

• 对 RF 与高速数字信号均具备高信号完整性
• 在高密度继电器矩阵中具有出色的通道间隔离
• 切换速度快，支持高测试吞吐量
• 在信号级与冷切换条件下具有超长工作寿命
• 封装紧凑，支持高通道密度

这些特性使 RF 簧片继电器既适用于入门级 SoC 测试机，也适用于高度复杂的多站点测试平台。

SoC 测试中 RF 簧片继电器的设计注意事项

要实现可靠的 RF 与高速数字性能，需要对继电器进行细致的设计。

继电器设计注意事项

信号通路几何结构

特性阻抗必须从 PCB 入口、穿过继电器再回到 PCB 全程保持一致。几何结构或介质环境的变化会导致反射与插入损耗。

封装材料

陶瓷基板与热稳定的模塑化合物有助于保持尺寸稳定性，并在温度变化下保持一致的电气性能。

屏蔽

内部静电屏蔽可减少电容耦合，并在更高频率下提升隔离度。磁屏蔽可防止在高密度布局中线圈之间的相互作用。

引脚配置

表贴引脚形式经过优化，可将寄生效应降至最低，并与受控阻抗 PCB 布局集成。

SoC 测试架构示例

点击测试示意图以更大格式查看。

SoC 测试用例的 RF 簧片继电器解决方案

Standex / Sanyu 提供一系列 RF 簧片继电器，旨在覆盖 SoC 测试的全范围需求，从紧凑型高频切换到高密度矩阵架构。

信号级切换性能可支持最高 8 GHz 的 -3 dB 带宽，具体取决于封装形式与几何结构。部分系列在规定测试条件下，可支持高速数字数据传输，并在约 ~6 至 ~9 Gb/s 的高速数字数据速率范围内保持稳定的眼图表现。

这一性能得益于极低的开路触点电容（~0.2–0.5 pF）、稳定在几十毫欧级的触点电阻，以及短电气长度与受控的信号几何结构。

配合恰当的 PCB 互连设计，这些簧片继电器可为复杂 SoC 测试系统中的多 GHz RF 通路选择与多 Gb/s 数字切换提供可靠解决方案。

继电器系列	典型 SoC 测试用例
CRF Series	多 GHz RF 信号路由；需要最低插入损耗的高速数字通道
U Series	超紧凑负载板；空间关键场景下的多 GHz RF 与高 Gb/s 数字切换
C Series	用于混合 RF、数字与模拟 SoC 测试的高密度表贴继电器矩阵
M Series	通用 SoC 针脚电子、功能测试通路与混合信号路由。提供 1A 与 2A Form 的常开触点
MT Series	用于高速串行接口的差分信号切换。提供 Changeover Form 1C 与 2C
MH Series	超高通道数继电器矩阵与高密度 ICT/FCT 风格 SoC 测试系统。超小型继电器，提供 Changeover Form 1C

在这些系列中，重点聚焦于受控阻抗、低插入损耗、高隔离度、长寿命，以及在高密度布局中的一致性能。

不止于 RF 切换元件：验证你的 RF 信号通路

结论

随着 SoC 器件持续集成 RF、高速数字与精密模拟功能，测试系统切换元件所承受的要求也在不断提高。尽管存在其他切换技术，RF 簧片继电器依然凭借其在信号完整性、可靠性、切换速度与密度方面的独特组合，成为经过验证且被广泛采用的解决方案。

通过理解 SoC 测试的电气与机械挑战，并围绕这些约束进行继电器设计，Standex / Sanyu 提供 RF 簧片继电器解决方案，支持在广泛应用中实现准确、可重复且高吞吐量的半导体测试。

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