随着当今发展，不论是商业还是个人，对计算设备的需求都越来越高，要求具备更高的带宽，更快的速度，以及更高的异质集成度。而基于TSV(ThroughSilicon Via)技术的三维集成是目前最有前景成为下一代集成电路的新概念技术。做为三维集成的最关键技术，TSV可以在不同层异质芯片、转接板等上实现垂直互连，从而大幅减小信号通路长度，并且显著提升I/O数，虽然TSV的工艺已经日趋成熟，但目前要应用于实际芯片制造之中，在电学设计与测试方面的工作还处于刚刚起步阶段。　　本文的工作重点主要包括:　　首先，针对TSV的信号完整性电学设计进行了模型仿真，建立了有限元分析与SPICE等效电路分析方法，通过交叉检验验证了模型的可靠性，并通过模型分析，快速有效地获得了高频三维集成电路中TSV与RDL(Re-DistributionLayer)的电设计最优化尺寸参数。　　其次，针对TSV的信号完整性电学测试中在线测试与工艺缺陷检测问题，探索了TDR/TDT与眼图分析两种高频测试手段，并通过高频测试有效地检测出TSV的工艺缺陷，并能够精确地识别TSV的缺陷类型。　　最后，通过以上电设计与电测试的研究工作，系统地概述了高频三维集成电路的信号完整性优化与测试基本架构，探索性地总结了三维集成电路的高频设计规范与测试方法。