WPH探針的頻率在很短的時(shí)間內(nèi)就擴(kuò)大到26GHz，并且在1987年達(dá)到了50GHz，以滿足迅速開發(fā)的單片微波集成電路（MMIC）的需要。V-波段和W-波段探針分別于1991年和1993年出現(xiàn)。1988年，Cascade推出了用于規(guī)?；a(chǎn)應(yīng)用的26.5GHz系列極尖可替換的探針（RTP）。現(xiàn)在，人們無需從測(cè)試臺(tái)上將探針主體移動(dòng)便可以迅速更換陶瓷極尖。WPH探針對(duì)80年代和90年代微波技術(shù)開發(fā)做出了貢獻(xiàn)，但存在若干個(gè)技術(shù)上的局限。最關(guān)鍵的局限在于脆弱的陶瓷CPW線。即使施加高于建議值的一個(gè)最小的力（例如，為了達(dá)到更好的接觸）都會(huì)損壞探針。許多工程師將這個(gè)時(shí)刻稱為“死亡之聲”。陶瓷探針破裂的聲音通常還會(huì)將整個(gè)項(xiàng)目推向窮途末路，因?yàn)閷?duì)于大學(xué)和小的研究室來說探針是非常昂貴的。雖然引入了RTP系列，但陶瓷探針還是被別的技術(shù)擠出了市場(chǎng)。

　　當(dāng)GGB工業(yè)公司為基于微同軸電纜的射頻探針申請(qǐng)專利時(shí)，1988年便成為另一個(gè)里程碑。采用微同軸電纜作為中間過渡媒質(zhì)具有下列這些好處：

　　1） 機(jī)械方面的顯著改善延長(zhǎng)了探針的壽命。

　　2） 被損壞的探針可以通過一種相對(duì)較為容易且并不昂貴的方式而重新敲打出來。

　　3） 電器特性得到了改善。

　　4） 簡(jiǎn)化制造工藝。

　　5） 降低成本。

　　在1993年，GGB公司在IEEE理論和技術(shù)協(xié)會(huì)的國(guó)際微波年會(huì)上（IMS）介紹了W-波段探針。在1999年，它們的探針達(dá)到了220GHz，在2006年又進(jìn)一步擴(kuò)展到325GHz，在2012年又達(dá)到了500GHz。加上與供應(yīng)商的密切合作，如Karl Suss（后來的SUSS MicroTech），GGB工業(yè)公司成為全世界射頻市場(chǎng)上最有影響力的公司之一。

　　同時(shí)期，Cascade公司在1994年的第43屆春季ARFTG會(huì)議上展示了新型的40-GHz空氣-共面探針（ACP）（圖5）。幾年之內(nèi)，ACP探針迅速達(dá)到了110GHz（1-mm連接器模型）和140GHz（基于波導(dǎo)模型），代替了WPH生產(chǎn)線。到目前為止，由于ACP的柔軟及無損式接觸，許多工程師喜歡將ACP用于探測(cè)金壓點(diǎn)。

　　圖4來自GGB 工業(yè)公司的Picoprobe 探針

　　圖5 Cascade Microtech 公司的ACP 探針

　　
圖6∣Z∣-探針模型。

　　圖7 Cascade Microtech 公司的Infinity 探針

　　在2000年，Rosenberger公司強(qiáng)勢(shì)推出了一個(gè)用于PCB應(yīng)用、具有明顯超過傳統(tǒng)技術(shù)的射頻探針的新概念，將探針的幾何尺寸縮小到圓晶片層次所要求的水平，并于2001年推出了新的射頻圓晶探針∣Z∣-探針。∣Z∣-探針可以覆蓋40GHz范圍并且實(shí)現(xiàn)了若干種創(chuàng)新思想。

　　1） 這個(gè)探針沒有使用微同軸電纜。實(shí)現(xiàn)了從同軸連接到空氣絕緣共面接觸線的直接過渡。

　　2） 這個(gè)過渡是在探針體內(nèi)制作的，這便允許對(duì)過渡點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)準(zhǔn)確的優(yōu)化，從而將可能的不連續(xù)性減到最小。

　　3） 共面接觸是采用一個(gè)紫外光刻和電鍍工藝（UV-LIGA）制作的，這個(gè)工藝與制作MEMS 產(chǎn)品的工藝類似。其極高的精度和可重復(fù)性可以形成CPW線和一個(gè)恒定的空氣氣隙非常準(zhǔn)確的形狀。

　　在90年代中期，硅被大量應(yīng)用于射頻領(lǐng)域。這給射頻探針的制作帶來一些挑戰(zhàn)。從傳統(tǒng)上講，射頻探針的接觸是用鈹（beryllium）-銅（BeCu）制作的。在探測(cè)硅器件和電路的鋁接觸壓點(diǎn)時(shí)，這種材料就會(huì)變得很麻煩。BeCu極尖的迅速氧化和臟物的累積會(huì)導(dǎo)致對(duì)鋁接觸壓點(diǎn)的接觸重復(fù)性的極大降低。為了解決這個(gè)問題，供應(yīng)商提供了帶有鎢（W）極尖的射頻探針。操作多用途測(cè)量裝置的測(cè)試工程師們?cè)诿看胃淖僁UT類型（硅或III-V族復(fù)合物半導(dǎo)體）時(shí)，都被迫要更換探針，即使測(cè)試的頻率范圍保持不變。∣Z∣-探針也致力于解決這種不便之處。共面接觸是由鎳（Ni）來制作的，在與鋁和金的接觸壓點(diǎn)上均展示出最佳的接觸性能。隨后，其它射頻探針的供應(yīng)商也開始提供用Ni或Ni合金來制作極尖的多用途探針。

　　隨著對(duì)MOS和BICMOS器件的射頻特性及縮小DUT接觸點(diǎn)尺寸不斷增長(zhǎng)的需求， CascadeMicrotech公司在2002年的第59屆春季自動(dòng)射頻技術(shù)組織（AutomaTIc RF Techniques Group-ARFTG）微波測(cè)量大會(huì)上介紹了基于薄膜技術(shù)的新的圓晶探針。這個(gè)方法是基于Cascade公司的Pyramid Probe Card 技術(shù)。在一個(gè)柔軟的聚酰亞胺薄膜基片上的微帶線從同軸線通過非氧化稀有金屬探針極尖向DUT傳輸信號(hào)。Ni探針極尖的接觸面積大約為12μm x12 μm，從而可以探測(cè)極小的接觸壓點(diǎn)。這個(gè)新型的Infinity 探針展示了卓越的接觸的一致性和探針-到-探針的很低的串?dāng)_。

　　Cascade公司提供了工作在110GHz一下不同規(guī)格的Infinity探針。用于220和325GHz 測(cè)量的基于波導(dǎo)的探針是分別于2005和2007年推出的。在Cascade于2009年后期開始提供用于500GHz-波段的Infinity探針。

　　在2009-2011年間，兩個(gè)新成員進(jìn)入了成熟的探針市場(chǎng)：帶有微機(jī)械加工的探針DMPI 瞄準(zhǔn)的是新興的亞太赫茲（sub-THz）市場(chǎng)。來自臺(tái)灣的Allstron公司為110GHz以下的應(yīng)用提供了并不昂貴的探針，其中，測(cè)試成本的降低是最主要的要求。來自于Allstron公司的探針是一種基于微同軸電纜的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。接觸結(jié)構(gòu)是空氣絕緣的CPW線。它類似于ACP，但是極尖被做成一定的形狀來探測(cè)具有很小鈍化窗口（passivaTIon windows）的鋁壓點(diǎn)。

　　圖8 Allstron 公司的射頻探針

　　現(xiàn)代對(duì)于射頻圓晶探針的設(shè)計(jì)將測(cè)試信號(hào)從一個(gè)三維媒質(zhì)（同軸電纜或矩形波導(dǎo)）轉(zhuǎn)換到兩維（共面）探針的接觸上。這種操作需要對(duì)傳輸媒質(zhì)的特性阻抗Z0進(jìn)行仔細(xì)的處理，并且要在不同傳播模式之間進(jìn)行電磁能量的正確轉(zhuǎn)換。雖然晶片探針的輸入是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化同軸或波導(dǎo)界面，但它的輸出（探針極尖）則可以實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)概念。這些界面，特別是探針極尖，會(huì)將不連續(xù)性帶入到測(cè)量信號(hào)路徑中。這種不連續(xù)性本身會(huì)產(chǎn)生高階傳播模。因此，圓晶探針和DUT激勵(lì)必須只能支持單個(gè)準(zhǔn)-TEM傳播模式并且要排除高階模或者對(duì)高階模展現(xiàn)出更高的阻抗。

　　EM場(chǎng)分布圖的轉(zhuǎn)換是由處于單個(gè)探針組裝內(nèi)的若干個(gè)射頻過渡措施來維持的。一個(gè)傳統(tǒng)的射頻探針是由下列幾個(gè)部分組成的：

　　1） 測(cè)試儀的界面（同軸或波導(dǎo)）

　　2） 從測(cè)試界面到微同軸電纜的過渡

　　3） 從微同軸電纜到一個(gè)平面波導(dǎo)的過渡，如CPW或微帶線

　　4） 面向晶片上DUT的共面界面（或者極尖）

　　若干種探針或者將3）和4）組合在一起，或者不使用微同軸電纜（圖9）。一個(gè)同軸連接器是低于65GHz的射頻探針常用的測(cè)試系統(tǒng)界面。同軸和波導(dǎo)這兩種連接方案均是50 到110GHz頻率范圍內(nèi)可能的界面。在單次掃描中，覆蓋了從直流到110GHz的寬帶測(cè)試系統(tǒng)利用了最小尺寸（1mm）的同軸連接器。不同尺寸的矩形波導(dǎo)是與110GHz以上的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)接的。

　　圖9 （a）基于一個(gè)微同軸電纜的射頻探針

　　（b）波導(dǎo)界面

　?。?/font>c）從同軸到共面線的直接過渡