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高速集成电路中互连线与Via结构的参数提取

马阳成  
【摘要】:在现代高性能集成电路中,由于亚微米和深亚微米技术的发展,器件和单元电路的尺寸越来越小,由寄生参数引起的影响不大,而此时芯片中的单元电路间、印刷电路板(PCB)及多芯片组件(MCM)的各块芯片间的互连线的电长度较大,将会引起相当严重的寄生效应。同时,为了保护电路及支撑整体电路结构,对芯片和组件进行封装是不可避免的,这些封装结构对高速信号的传输将会产生非常明显的影响。现代高速大规模集成电路中,互连和封装结构的电特性分析就成为新一代微电子系统设计的关键技术之一。 本文首先介绍了矩量法的基本概念及基函数和检验函数,其次阐述了矩量法求解线天线电流分布的步骤,为全波分析法研究via结构的电特性奠定了基础。 文章的第三章主要研究了互连线上电流各模幅度和传播常数的参数提取,由已知的离散电流值,应用广义函数束(GPOF)法提取互连线上电流各个模的幅度与传播常数,并对互连线上未知电流分布进行了预测。 文章的第四章介绍了通孔的机械特性以及通孔的寄生电容和寄生电感,并用准静态法对via结构的过剩电感进行了计算。 最后,根据pocklington积分方程计算出通孔结构上的电流分布,并用GPOF法提取via结构上入射波和反射波的幅度,进而得到高速电路中via结构的散射参数。 本文的研究,为高速集成电路的设计提供了重要的理论依据,具有一定的参考价值。


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