随着信息技术的飞速发展,数据的处理速度、带宽和容量成倍提升,这对传输链路提出了低损耗、高带宽和低串扰的要求。以微带线、带状线为代表的传统互连属于开放式电路结构,具有高频串扰高、辐射大的缺点,难以满足高速链路传输需求。基片集成同轴线(Substrate integrated coaxial line,SICL)作为一种新型传输线,具有超宽带、低损耗、低串扰等特性,能够广泛应用于毫米波系统级封装和集成电路设计。本文主要研究基于硅基MEMS工艺的单根SICL互连结构和差分SICL互连结构的设计与制备。论文的主要内容包括以下三个方面:第一,针对SICL的设计过程,本文提出了SICL特征阻抗设计公式,进行了仿真与计算结果对比验证。此外,本文设计了SICL准同轴转接结构,并建立了对应的等效电路模型。最后,本文实现了阶梯阻抗匹配结构。仿真结果表明,经过匹配优化后的SICL传输结构能够实现超宽带毫米波信号传输。第二,本文详细介绍了硅基MEMS工艺的SICL制备流程,给出了SICL的版图结构,并成功制备了SICL互连结构。测试结果表明,本文实现的3 mm长度的SICL互连结构在DC~110 GHz频段内回波损耗大于10 dB,3 dB带宽高达77 GHz。经过眼图和误码率测试,本文SICL结构能够有效传输30 Gbps数字信号,适用于毫米波互连传输。第三,本文设计了差分SICL传输结构,并根据测试探针尺寸的要求设计了测试转接结构。仿真结果表明,本文设计的差分SICL互连结构在DC~110 GHz范围内插入损耗小于2 dB,回波损耗大于15 dB,并且色散较小,非常适合毫米波差分互连应用。