导读:本文包含了硅通孔论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:硅通孔(TSV),TSV复合故障,集成电路,粒子群优化(PSO)
硅通孔论文文献综述
尚玉玲,谭伟鹏,李春泉[1]（2019）在《叁维集成电路中硅通孔复合故障的检测与诊断》一文中研究指出在硅通孔(TSV)制造工艺中,TSV不可避免会出现电阻开路和电流泄漏同时存在的复合故障,且相比TSV单一故障,复合故障会大大降低叁维集成电路的可靠性。以TSV作为环形振荡器的负载,以环形振荡器的振荡周期与占空比为测试参数,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的最小二乘支持向量机(LSSVM)的故障诊断模型。利用不同故障类型的振荡周期与占空比的数据来训练LSSVM,采用PSO优化LSSVM的结构参数,提高了模型诊断的效率与正确率。仿真结果表明,该方法不仅能够检测出故障,还可以将故障进行分类,即开路故障、泄漏故障以及不同程度的复合故障。采用LSSVM的平均故障诊断正确率为95.17%,而采用PSO优化后的LSSVM,平均故障诊断正确率达到97.17%。(本文来源于《半导体技术》期刊2019年12期）
郭育华,王强文,甘雨辰,刘建军[2]（2019）在《空心硅通孔的设计及其传输性能》一文中研究指出硅通孔(TSV)能够实现信号的垂直传输,是微系统叁维集成中的关键技术,在微波毫米波领域,硅通孔的高频传输特性成为研究的重点。针对微系统叁维集成中,无源集成的硅基转接板的空心TSV垂直传输结构低损耗的传输要求,进行硅通孔的互连设计和传输性能分析。采用传输线校准方式,首先在硅基转接板上设计TSV阵列接地的共面波导(CPW)传输线和带TSV过孔的传输结构,并分别进行仿真分析,计算得出带TSV过孔的传输结构的插入损耗;然后通过后道TSV工艺,在硅基转接板上制作传输线和带TSV过孔的传输结构,用矢量网络分析仪法测试传输线和带TSV过孔的传输结构的插入损耗;最后计算得到单个TSV过孔的插入损耗,结果显示在0.1～30 GHz频段内其插入损耗S21≤0.1 dB,实现了基于TSV的低损耗信号传输。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年12期）
倪天明,常郝,卞景昌,易茂祥,梁华国[3]（2019）在《基于边沿延时翻转的绑定前硅通孔测试方法》一文中研究指出硅通孔(Through-Silicon Via,TSV)在制造过程中发生开路和短路等故障会严重影响3D芯片的可靠性和良率,因此对绑定前的TSV进行故障测试是十分必要的.现有的绑定前TSV测试方法仍存在故障覆盖不完全、面积开销大和测试时间大等问题.为解决这些问题,本文介绍一种基于边沿延时翻转的绑定前TSV测试技术.该方法主要测量物理缺陷导致硅通孔延时的变化量,并将上升沿和下降沿的延时分开测量以便消除二者的相互影响.首先,将上升沿延时变化量转化为对应宽度的脉冲信号;然后,通过脉宽缩减技术测量出该脉冲的宽度;最后,通过触发器的状态提取出测量结果并和无故障TSV参考值进行比较.实验结果表明,本文脉宽缩减测试方法在故障测量范围、面积开销等方面均有明显改善.(本文来源于《电子学报》期刊2019年11期）
刘晓阳,陈文录[4]（2019）在《硅通孔转接板关键工艺技术研究——TSV成孔及其填充技术》一文中研究指出硅通孔(TSV)转接板的2.5D封装是目前产业界和学术界研究的热点技术,而TSV技术是TSV转接板制造的关键。本文研究了TSV转接板制备工艺,设计了工艺试验并进行了试验研究,对TSV孔刻蚀、阻挡层沉积、电镀填孔、CMP等关键工艺进行了试验研究和讨论,将所有工艺流程整合,完成了TSV转接板样品制备。(本文来源于《印制电路信息》期刊2019年11期）
张莹,龚涛[5]（2019）在《碳纳米管在叁维集成电路芯片硅通孔中的应用》一文中研究指出为了降低信号延迟,较大的缩短互连线长度,并实现更复杂的功能,在二维平面芯片的基础上,叁维集成电路芯片会在垂直方向上堆迭多个不同的器件层,而硅通孔的目的就是实现叁维芯片中的层间互连。本文首先分析了整个芯片的热效应与硅通孔长度之间的关系,尤其是在对芯片的降低温度方面,硅通孔在粘合层中起到了重要的作用,碳纳米管作为制作硅通孔的材料,不仅使得散热通道的热阻变小,而且散热能力得到了增强,笔者就碳纳米管的硅通孔应用在叁维芯片的硅通孔进行了相应的研究。(本文来源于《科技经济导刊》期刊2019年27期）
李阳,张立文,李智[6]（2019）在《界面粗糙度对硅通孔结构界面分层的影响》一文中研究指出硅通孔(TSV)结构是叁维互连封装的核心,针对其热可靠性问题,基于ANSYS有限元分析软件分别构建光滑和粗糙两种界面形貌的TSV结构分析模型,模拟计算了两种界面下TSV结构的热应力和界面分层裂纹尖端能量释放率,通过对比分析研究了界面粗糙度对TSV结构界面分层的影响。结果表明,温度载荷下粗糙界面上热应力呈现出明显的周期性非连续应力极值分布,且极值点位于粗糙界面尖端点。界面分层裂纹尖端能量释放率也呈周期性振荡变化。降温下,粗糙界面尖端点附近能量释放率明显大于光滑界面稳态能量释放率;升温下,粗糙界面能量释放率总体上呈现出先增大后减小的变化趋势。(本文来源于《半导体技术》期刊2019年08期）
邹梦强,苏密勇,余华[7]（2019）在《基于电-热-结构耦合模型的硅通孔热力瞬态响应》一文中研究指出为了准确地预测硅通孔(TSV)在电-热-力叁场耦合效应下的温度和应力分布情况。建立了TSV的热等效电路(TEC)模型,提取了TSV的热等效电路参数,推导了基于电热耦合效应的TSV温度瞬态响应方程,建立了结构应力的数学模型,研究了周期性方波加载条件下TSV的温度和应力分布,应用有限元软件COMSOL仿真分析了TSV的温度和应力与激励源频率、Si O2层的厚度及铜导体半径之间的关系。仿真结果表明:建立的TEC模型适用于TSV温度瞬态响应的预测,误差在5%以内,TSV的温度和应力对Si O2层的厚度非常敏感,可以通过适当减小铜导体半径来减小TSV的温度和应力,这将有助于TSV的设计及对其性能进行相应的预测。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年19期）
朱伟军[8]（2019）在《叁维集成电路中硅通孔电源分配网络分析与设计》一文中研究指出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)的叁维集成技术,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,多功能叁维集成系统能够促使摩尔定律继续发展。叁维集成可以实现裸晶片或者封装芯片在竖直方向的堆迭集成,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。虽然叁维集成技术带了许多优点,但是还存在着许多和叁维集成相关的设计约束和可靠性问题,这些问题是叁维集成持续发展所面临的难点。例如,叁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)在叁维集成中的热耗散作用,以及叁维集成中电源和热约束综合优化设计。本文主要围绕叁维集成和电源分配网络展开,探究叁维集成电源分配网络模型构建、TSV寄生参数影响、TSV噪声耦合、叁维PDN及TSV散热、电热约束综合优化等问题。主要工作以及取得的研究成果:1、提出了一种叁维PDN简易阻抗计算模型,以及一种改善TSV电源完整性的TSV优化方案,可以用于叁维集成结构的阻抗及电源噪声分析。根据片上PDN的物理结构,采用积分方法获得了PDN阻抗方程,结合多层芯片堆迭的级联结构,获得了叁维PDN阻抗计算模型。经过ADS(Advanced sesign system)验证,本文的模型精度较高,计算效率大幅提升。该模型可以用于分析TSV对叁维集成PDN阻抗的影响特性,重点介绍了TSV的高度、半径、间距等参数对阻抗的影响。在保持TSV金属面积不变的前提下,本文采用多个小尺寸的TSV并联结构替代原来大尺寸的TSV,可以促使整个TSV链路电阻和电感减小,电容增加,从而可以有效地抑制TSV链路引起的电压降以及电源噪声等问题。经过计算和仿真验证,可以使得TSV引起的峰值噪声减小60%,这对于叁维集成电源设计和优化具有重要意义。2、提出了一种用于分析叁维集成电源分配网络中的TSV噪声耦合模型。叁维集成中TSV的密度非常大,发生在它们之间的的电磁耦合效应会非常严重,本文根据TSV用于电源分配网络的排布结构,提出了一种基于多导体传输线的电磁耦合分析模型。该模型不仅能够计算TSV阵列中的S参数,还可以用于分析电路工作引起的SSN(Simultaneous switching noise)噪声耦合。经过ANSYS HFSS的仿真验证,该模型的计算结果误差小,计算效率高。进一步分析了芯片堆迭层数、TSV密度、片上PDN规格等参数对于堆迭结构的电源输送影响。该模型通过反映TSV之间的电磁波传播和反射,方便读者了解噪声耦合的物理原理,这对于进行大规模TSV阵列的噪声分析以及制定相应的噪声抑制措施有很大的帮助。3、提出了一种用于求解叁维集成结构温度分布的数值计算模型,考虑到叁维集成电源分配网络的物理性质和结构,本文对其热传导作用进行了重点的研究。鉴于片上PDN和TSV结构的差异,这里分别对TSV结构和片上PDN结构的等效热导率进行了建模和计算,并分析了TSV间距、TSV周围氧化层厚度、PDN金属间距、PDN中金属层数等关键性参数对于热传导的影响。把所获得的等效热导率结果嵌入到本文的数值计算方法,有限体积法FVM(Finite volume method)中,可以求解叁维堆迭结构的温度分布。经过COMSOL的有限元仿真验证,提出的等效热导率模型和温度求解模型都具有很好的计算精度,并且和仿真相比,提出的数学模型计算效率高、消耗计算机资源少,能够有效地用于大规模集成系统的温度特性分析,具有很好的应用前景。4、研究了叁维集成面临的电源和温度约束,根据基于TSV的叁维堆迭结构,本文提出了一种TSV数量优化方案。通过网格类型的PDN结构特性以及谐振腔分析方法,结合PDN和TSV相连的多端口,本文计算分析了PDN的多输入阻抗特性,该方法考虑了PDN平面上的全局效应,具有重要的实际应用价值。鉴于TSV以及整个PDN网络具有的电源传输和热传导作用,本文根据不同功能的芯片堆迭特性,提出了不同层芯片单独优化,整体满足电源以及温度约束的电热综合优化方案。同时还给垂直方向不同功率芯片的堆迭顺序提出了关键性的建议,根据约束条件合理选择堆迭次序会提升堆迭结构的可靠性。该优化方案大幅度地减少整个堆迭结构中的TSV数量,可以减少制造成本,同时改善系统的整体性能。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2019-06-01）
徐康康[9]（2019）在《基于环形振荡器的硅通孔测试方法研究》一文中研究指出传统的二维集成电路已经不能通过减小其尺寸来达到进一步提高性能的目的,摩尔定律正在逐渐失效。为了延续摩尔定律以及进一步提高集成电路的性能,叁维集成电路的概念被提出。不同于传统的二维集成电路,叁维集成电路将芯片中各个模块通过硅通孔垂直堆迭,以达到减小互连线长度、减小寄生参数和提高集成电路性能的目的。硅通孔是叁维集成中最重要的器件之一,由于集成电路上的硅通孔密度很高,而且十分脆弱,因此传统的探针结构不适用与硅通孔的测试。如何对硅通孔进行测试以提高芯片良品率和对工艺进行监测是叁维集成电路中的一个重要课题。本文对叁维集成电路中的硅通孔测试进行研究。由于本文采用电学方法对硅通孔进行故障诊断,所以本文首先对硅通孔的电学建模进行研究。前人的文献往往脱离硅通孔的物理尺寸而对硅通孔测试进行研究而且仅仅采用公式分析的方法导致了电学模型不够精确,本文通过叁维全波仿真软件对硅通孔物理模型进行分析,通过仿真软件得到的硅通孔等效电学模型会更加精确,随后在硅通孔物理模型上注入故障,研究故障对硅通孔等效电学模型的影响。仿真结果表明,硅通孔的孔洞故障导致硅通孔的等效电阻增加,硅通孔的漏电故障导致硅通孔和外层基质形成的等效电容和电介质层的等效电阻减小。接着本文分析了传统的环形振荡器的硅通孔测试结构的缺点,并针对这些缺点加以改进,提出了两种新的硅通孔内建自测试结构——RC环形振荡器和施密特环形振荡器。RC环形振荡器通过在环形振荡器上增加RC电路,使得环形振荡器的周期上升,而且其输出周期在硅通孔发生漏电故障时的变化量增大,使得更加微弱的漏电故障可以被检测出来。仿真结构表明RC环形振荡器可以检测出0.2μm~2及其以上的漏电故障。施密特环形振荡器是将硅通孔接收端的反相器换成施密特触发器。理论分析和仿真结构都表明施密特触发器正向阈值高、反向阈值低的特点有利于硅通孔孔洞故障的检测和诊断。仿真结果表明,当硅通孔发生孔洞电阻为30k?、位于硅通孔中间部位的孔洞故障时,普通的环形振荡器周期变化了384ps,而对于施密特环形振荡器其周期变化了884ps,较普通的环形振荡器测试结构有所改善。对于漏电故障,本文利用了施密特触发器上的一个反相器实现了一个分压电路来进行硅通孔漏电故障的诊断,该方法对硅通孔的漏电故障有很高的敏感性。仿真结果表明当硅通孔发生1μm~2漏电故障时,硅通孔上端节点电压变化了0.078V。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
于思佳,陈善圣,苏德淇,沈志鹏,张元祥[10]（2019）在《3D堆迭封装硅通孔结构的电-热-结构耦合分析》一文中研究指出硅通孔(TSV)技术作为叁维封装的关键技术,其可靠性问题受到广泛的关注。基于ANSYS平台,通过有限元方法,对3D堆迭封装的TSV模型进行了电-热-结构耦合分析,并进一步研究了不同的通孔直径、通孔高度以及介质隔离层SiO_2厚度对TSV通孔的电流密度、温度场及热应力分布的影响。结果表明:在TSV/微凸点界面的拐角处存在较大的电流密度和等效应力,容易引起TSV结构的失效;增大通孔直径、减小通孔长度可以提高TSV结构的电-热-机械可靠性;随着SiO_2层厚度的增加,通孔的最大电流密度增大而最大等效应力减小,需要综合考虑合理选择SiO_2层厚度。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2019年04期）
硅通孔论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
硅通孔(TSV)能够实现信号的垂直传输,是微系统叁维集成中的关键技术,在微波毫米波领域,硅通孔的高频传输特性成为研究的重点。针对微系统叁维集成中,无源集成的硅基转接板的空心TSV垂直传输结构低损耗的传输要求,进行硅通孔的互连设计和传输性能分析。采用传输线校准方式,首先在硅基转接板上设计TSV阵列接地的共面波导(CPW)传输线和带TSV过孔的传输结构,并分别进行仿真分析,计算得出带TSV过孔的传输结构的插入损耗;然后通过后道TSV工艺,在硅基转接板上制作传输线和带TSV过孔的传输结构,用矢量网络分析仪法测试传输线和带TSV过孔的传输结构的插入损耗;最后计算得到单个TSV过孔的插入损耗,结果显示在0.1～30 GHz频段内其插入损耗S21≤0.1 dB,实现了基于TSV的低损耗信号传输。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硅通孔论文参考文献
[1].尚玉玲,谭伟鹏,李春泉.叁维集成电路中硅通孔复合故障的检测与诊断[J].半导体技术.2019
[2].郭育华,王强文,甘雨辰,刘建军.空心硅通孔的设计及其传输性能[J].微纳电子技术.2019
[3].倪天明,常郝,卞景昌,易茂祥,梁华国.基于边沿延时翻转的绑定前硅通孔测试方法[J].电子学报.2019
[4].刘晓阳,陈文录.硅通孔转接板关键工艺技术研究——TSV成孔及其填充技术[J].印制电路信息.2019
[5].张莹,龚涛.碳纳米管在叁维集成电路芯片硅通孔中的应用[J].科技经济导刊.2019
[6].李阳,张立文,李智.界面粗糙度对硅通孔结构界面分层的影响[J].半导体技术.2019
[7].邹梦强,苏密勇,余华.基于电-热-结构耦合模型的硅通孔热力瞬态响应[J].科学技术与工程.2019
[8].朱伟军.叁维集成电路中硅通孔电源分配网络分析与设计[D].西安电子科技大学.2019
[9].徐康康.基于环形振荡器的硅通孔测试方法研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[10].于思佳,陈善圣,苏德淇,沈志鹏,张元祥.3D堆迭封装硅通孔结构的电-热-结构耦合分析[J].电子元件与材料.2019
标签：硅通孔(TSV); TSV复合故障; 集成电路; 粒子群优化(PSO);