面向三维堆叠封装的芯片间电感耦合无线互联技术研究

三维芯片堆叠封装是一种具有众多优势的系统集成方式，而芯片互联技术是实现三维堆叠系统的关键技术。本课题研究用于三维堆叠封装的高性能电感耦合无线互联技术，着重研究实现高密度和低功耗电感耦合互联的相关设计理论和设计方法。所谓高密度，是指单位面积上实现更多的互联通道，而通道间的相互干扰是实现高密度电感耦合互联的主要障碍。针对通道间干扰问题，本课题提出了基于数字补偿的抗干扰机制，研究数字补偿机制的相关理论和设计方法，为设计简单有效的抗干扰方式提供理论支持；在低功耗方面，本课题研究基于电流共享结构的低功耗设计方法，着重研究电流共享结构所存在的寄生效应问题，探索应对寄生效应影响的方法和策略。本课题的研究成果为高性能电感耦合互联的设计，以及基于电感耦合互联的高性能三维堆叠系统集成提供理论基础。

本课题对目前几种三维芯片堆叠封装无线耦合互联的方式做了详细地比较分析，重点对成本较低，兼容CMOS工艺的电感耦合互联方式进行了深入的研究，并对电感耦合的无线互联基带方式和谐振方式进行了详细的设计、仿真和验证工作。对电感的各种特性和建模做了详细的研究，并对多层电感模型做了前瞻性的研究。在此基础上，对多通道的耦合互联的干扰做了详细的计算和分析，计算出了干扰较低的位置，提出了抗干扰的一些新方案。.本课题的研究成果可以为三维堆叠封装提供设计和理论基础，将会对系统级芯片的封装和设计产生积极而重要的意义。