针对传统集成电路中晶体管集成度所面临的瓶颈，及片上日趋严重的热问题，TSV技术被誉为是一种行之有效的解决途径。这种技术是当今集成电路学科研究的重要发展方向。　　当前研究表明集中放置TSV有利于3D芯片的布局布线和散热。但是，对于集簇硅通孔(TSV簇)的结构和性能尚且缺乏系统的研究和分析。因此，本课题将对TSV簇缓解芯片热问题的积极作用及抗串扰TSV簇的结构进行研究。　　通过研究和分析国内外的研究情况，并根据TSV制作工艺，本课题:　　对TSV热传导模型进行了建模。包括在6种不同直径条件下的、含有单个TSV结构的模型，及在11种不同圆心间距条件下的、含有两个TSV结构的模型。　　对TSV抗串扰模型进行了建模。包括在5种不同直径条件下的TSV模型，及在11种不同圆心间距条件下的TSV模型。此外，建立了在11种不同平移距离条件下的屏蔽TSV模型，及在10中不同直径条件下的屏蔽TSV模型。　　对TSV簇模型进行了建模。包括改变TSV簇分布方式;通过引入CMOS开关矩阵电路来实现TSV簇上信号传输的动态切换，用以缓解TSV上的热问题;通过在两信号TSV之间插入屏蔽TSV来作为抗串扰处理，以缓解串扰问题;最后对TSV簇抗串扰模型进行了建模。　　对本课题中所建立的TSV模型进行了仿真和分析。其分析结果表明:　　TSV的直径越大越有利于降低温度，但需要考虑所占用的面积;越有利于提升热通量传导能力。　　TSV的圆心间距在37μm到57μm的范围内更利于降低其空间电荷密度;其圆心间距在12μm到22μm与32μm到52μm的范围内更利于降低感应电流密度。　　屏蔽TSV与信号TSV相对位置的平移量为18μm更利于降低空间电荷密度;其平移量为15μm更利于降低感应电流密度;屏蔽TSV的直径在6μm到7μm的范围内更利于降低空间电荷密度;其直径在6μm到10μm的范围内更利于降低感应电流密度。　　TSV簇的正三角形分布方式更有利于使热量均匀分布，并能有效降低空间电荷密度。在对其进行抗串扰处理后，其热传导和抗串扰能力均被增强。　　综上所述，本课题完成了3D集成电路中TSV模型的研究设计，对3D集成电路中TSV簇的设计有积极的指导意义。