题目：三维IC-TSV-PCB结构传输通道的建模方法研究

        TSV(through silicon via)技术是穿透硅通孔技术的缩写，是三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种新的技术解决方案。由于TSV能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片之间的互连线最短、外形尺寸最小，并且能大大改善芯片在速度和功耗方面的性能，因此TSV互连成为目前电子封装技术中最引人注目的一种技术。对TSV的传输特性进行研究，建立其等效电路模型，对于未来三维集成电路的发展有重要作用，这方面的研究将有助于更深入地认识TSV的参数分布、传输特性以及其他电气效应，从而为三维IC的发展奠定基础。

        本文针对三维IC的关键技术（即TSV技术）进行了建模研究，通过解析公式和三维场求解器获得TSV的各项电气参数——RLC，并分别建立了单个TSV和两个TSV结构的等效电路，另外在此基础上进行分段式建模方法研究，即在前期建模基础上进行分段式TSV建模，通过利用三维场求解器得到更精确的TSV电气参数，从而得到更精确的等效电路模型。本文中提出的等效电路建模方法实现简单，能直接明了地反应TSV的电气结构。仿真得到的S参数与HFSS仿真结果相匹配，证明建模精度良好。

        本文还建立了三维IC-TSV-PCB结构的电磁敏感特性分析的整板模型，详细分析论证了TSV各项参数对TSV传输性能的影响，通过理论分析和建模验证两个方面展开，为TSV的实际提供了理论指导。文章进一步分析研究了TSV的电容效应，提出了三维集成电路中TSV去耦电容的新概念，指出TSV去耦电容具有没有封装寄生电感和大幅度减小电路体积从而增大电路集成度的优势。课题针对这项研究建模对比了应用TSV去耦电容和应用分立去耦电容两种情况下的PDN阻抗，证实了TSV去耦电容的优越性。另外，针对TSV作为去耦电容在去耦容量上的不足，本文进一步提出了一种新的基于TSV的去耦电容实现方式，实现方式是通过TSV技术将片上的电源/地金属层和堆叠在芯片背面的大容量去耦电容连接起来，即结合TSV去耦电容的高集成度优点和分立电容的大容量优点，实现大范围频段内良好的去耦效果，得到具有良好性能的PDN系统。