三维集成电路中硅通孔电源分配网络分析与设计

发布时间：2021-03-03 08:23

　　随着半导体制造技术难度不断增加,研发投入成本越来越高,以及集成电路面临的量子效应等物理极限,使得平面集成电路的性能和集成度提升速度放缓,而一些专业人士提出了超越摩尔定律这一新的发展概念,可以通过研发新器件、新结构,以及新的集成封装技术来提升系统的综合性能。在新一代的集成技术中,一种基于TSV（Through silicon via）的三维集成技术,因其新颖的设计模式和潜在的优势而得到迅速的发展和应用,这是微电子学一重要的发展方向,多功能三维集成系统能够促使摩尔定律继续发展。三维集成可以实现裸晶片或者封装芯片在竖直方向的堆叠集成,这种兼具制造技术和封装技术的设计模式可以实现更高的集成度、更低的互连延迟、更快的速度和异质多功能集成。虽然三维集成技术带了许多优点,但是还存在着许多和三维集成相关的设计约束和可靠性问题,这些问题是三维集成持续发展所面临的难点。例如,三维集成电路中电源分配网络模型有待完善,TSV的引入给系统电源完整性带来的影响,TSV阵列之间的噪声耦合以及对电源输送的影响,TSV和PDN（Power distribution network）在三维集成中的热耗散作用,以及三维集成... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：155 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

三维集成产能及应用领域预测(Yole)

模型 37.15 28.35 23.15 22. 39.56 29.77 23.97 22.利用粗糙网格和精密网格的混合网格用精细的网格划分；在同一种材料的内如图 4.4(a)所示。因为不同材料的热导现了大的温度梯度，那么在这一区域算的精度。然而同一材料内的温度梯度情况下，采用比较粗糙的网格划分，这了本章计算模型的精度和效率，同时又果对比。可以看到，针对这两种不同的差相差不大，然而这两者的计算时间则条件下，采用较粗糙网格和精细网格集成电路温度分析的计算效率。

了简化的三维模型来替代原始复杂的真，这种方法要求的计算时间比较多，而且出的模型计算结果误差也可以接受，并阻网络模型也是一种较为实用的模型，复杂。从计算效率这一点出发，本文的有重要帮助，尤其是当前热门的三维集部的详细温度分布情况，选取了这个堆示，如图 4.16 所示。采用 FEM 仿真得捕捉到一些微结构的温度特性，但是这相比较而言，本文所提出的方法消耗的算时间。比较图 4.16(a)和(b)的结果可只有 3%左右。因此，所提出的三维 PD积法 FVM 中的应用是非常重要的，这温度特性分析。

【参考文献】：
期刊论文
[1]An analytical model of thermal mechanical stress induced by through silicon via[J]. 董刚,石涛,赵颖博,杨银堂.  Chinese Physics B. 2015(05)



本文编号：3060943