论文部分内容阅读
三维芯片堆叠封装是一种能大幅提升片上系统(SoC)集成度的封装技术,是芯片设计技术和系统集成技术的重要发展方向。芯片间的互联技术是三维堆叠封装中的关键技术,其性能将直接影响整个堆叠系统的性能。电感耦合互联技术具有低成本、高可靠性、高速度等特点,同时也具有很好的设计灵活性,而要提高电感耦合互联的性能,首先需要解决电感耦合的干扰问题。 本文首先介绍了电感耦合无线互联的通信原理,包括芯片堆叠的三维结构和收发电路。选取了合适的片上电感物理模型,改进了Greenhouse法,使之适用于片上多层电感,对电感的自感和互感进行了计算,从而得到了电感耦合系数。然后从电感的耦合系数出发,对通道间干扰机制进行深入研究,分析电感尺寸、工艺和设计参数与干扰之间的相互关系,建立准确的干扰分析模型,为干扰降低研究提供基础。通过该模型可以计算得到一个使电感耦合系数最小化的距离,当电感通道按该间距排列时,相邻通道间的干扰可达最小。针对电感通道数量较多时,即使在该距离下干扰仍然严重的情况,本文提出了数字补偿的策略,计算分析结果表明,采用数字补偿后,干扰信号比(ISR)由大于-12dB降低到-18dB以下,且当通道数增多时变化不大,有效的保证了信号传输质量。