本文關(guān)鍵詞： 三維集成電路 TSV 高速互連 串擾模型　出處：《上海交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：基于穿硅通孔Through Silicon Via(TSV)垂直互連的三維集成電路已成為未來發(fā)展的趨勢,這種直接通過穿孔實現(xiàn)垂直互連的技術(shù)能夠提供更短的傳輸路徑和更高的帶寬。然而隨著單位面積上越來越多的TSV,信號可靠性成了有一大問題。本課題針對這一問題,通過建立噪聲模型的方式,從理論層面上分析基于TSV高速傳輸過程中的噪聲問題,并提出了切實可行的設計優(yōu)化方案。課題中先后建立了TSV自身的三維串擾模型和S參數(shù)數(shù)學模型,并通過三維軟件仿真和數(shù)學計算驗證模型的準確性。隨后針對廣泛應用的Si-Interposer互連結(jié)構(gòu)建立模型,并基于模型提出了切實可行的優(yōu)化思想�；赟參數(shù)模型,串擾相關(guān)的多項噪聲,例如Peak-to-Peak噪聲,傳輸延時以及誤碼率得到研究,并在最后從系統(tǒng)層面提出了一種優(yōu)化傳輸?shù)氖侄巍Ｑ芯拷Y(jié)果表明,課題所采用的串擾噪聲模型能夠很好的反映出不同環(huán)境下TSV傳輸線的高速串擾問題,所做的S參數(shù)模型與EM仿真結(jié)果一致,所做的關(guān)于Peak-to-Peak噪聲以及多根TSV簇延時分析與SPICE的結(jié)果表現(xiàn)一致。對于Si-Interposer表面?zhèn)鬏斁�模型相關(guān)的多層介質(zhì)中的傳輸線串擾問題及優(yōu)化工作中,所做的數(shù)學分析與EM仿真結(jié)果相一致。所提出的基于數(shù)據(jù)傳輸行為的串擾優(yōu)化方式,能夠以及少的代價的情況下顯著提升TSV傳輸帶寬。
[Abstract]:Three-dimensional integrated circuit based on Through Silicon via via hole vertical interconnect has become the trend of development in the future. This technology of vertical interconnection directly through perforation can provide shorter transmission paths and higher bandwidth. However, more and more TSV per unit area. The reliability of the signal has become a major problem. In view of this problem, this paper analyzes the noise problem in the process of high-speed transmission based on TSV from the theoretical level by establishing the noise model. In this paper, a feasible design optimization scheme is proposed. In this paper, the 3D crosstalk model and S-parameter mathematical model of TSV are established successively. The accuracy of the model is verified by 3D software simulation and mathematical calculation. Then the model is built for the widely used Si-Interposer interconnection structure. Based on the S-parameter model, crosstalk related noise, such as Peak-to-Peak noise, transmission delay and bit error rate, are studied. Finally, a method of optimizing transmission is proposed from the system level. The results show that the crosstalk noise model can well reflect the high-speed crosstalk problem of TSV transmission lines in different environments. The S-parameter model is consistent with EM simulation results. The results of Peak-to-Peak noise and delay analysis of multiple TSV clusters are consistent with those of SPICE. For Si-Interposer surface transmission line model. Crosstalk problem of Transmission Line in Multilayer medium and its Optimization. The proposed crosstalk optimization method based on data transmission behavior can significantly increase the bandwidth of TSV with less cost.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN401

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本文編號：1488827