[发明专利]三维电源分配网络中最优硅通孔数目的估计方法

摘要

本发明公开了一种三维电源分配网络中最优硅通孔数目的估计方法，主要解决现有技术对硅通孔数目估计计算时间较长的问题。其实现步骤是：1)获取相关参数；2)根据硅通孔分布情况确定硅通孔数目：对于硅通孔为边缘分布，则用边缘分布下的目标等式求硅通孔数目NT1；对于硅通孔为均匀分布，则先用均匀分布下的目标等式求硅通孔的初始数目xp，再令当前硅通孔数目迭代点xk等于xp，将xk进行牛顿迭代，求解下一个硅通孔数目迭代点xk+1，当两迭代点之差大于误差ε时继续迭代，否则令均匀分布方式下硅通孔数目NT2取大于等于xk+1的最小整数值。本发明无需计算大量矩阵，极大减少了计算时间，可用于微电子芯片设计。

主权项

1.一种三维电源分配网络中最优硅通孔数目的估计方法，其特征在于，包括如下:(1)获取相关参数：(1a)根据三维电源分配网络参数，得到供电电压V_s、芯片层数N、芯片面积S、单元网格边长L、电源线横截面积A、单位电流源I；(1b)通过电磁仿真软件Q3D，仿真获得微焊球电阻R_b；(1c)计算硅通孔TSV电阻R_T；(1d)确定满足设计要求的噪声容限V_n；(2)判断硅通孔TSV排布方式：当硅通孔TSV分布在片上电源分配网络的边缘时，执行(3)；当硅通孔TSV均匀地分布在片上电源分配网络时，执行(4)；(3)计算在边缘分布方式下硅通孔TSV数目N_T1：(3a)根据步骤(1)中所获取的相关参数，得到边缘分布方式下满足噪声容限的目标等式：其中，N为芯片层数，R_T为硅通孔TSV的电阻，R_b为微焊球的电阻，I为单位电流源，V_n为直流压降的噪声容限，ρ为电源线的电阻率，L为最小单元网格的边长，A为电源线的横截面积,x_o为硅通孔TSV数目的初始结果；(3b)解式<1>得到硅通孔TSV数目的初始结果x_o,取边缘分布方式下硅通孔TSV数目N_T1为大于等于x_o的最小整数值；(4)计算在均匀分布方式下硅通孔TSV数目N_T2：(4a)根据(1)中所提取的相关参数，得到均匀分布方式下满足噪声容限的目标等式：其中，A为电源线的横截面积，N为芯片层数，R_T为硅通孔TSV的电阻，R_b为微焊球的电阻，I为单位电流源，V_n为直流压降的噪声容限，ρ为电源线的电阻率，L为最小单元网格的边长，S为芯片面积，x为要计算的硅通孔TSV的数目；(4b)忽略式<2>中第二项电压降，得到均匀分布方式下满足噪声容限的简化目标等式：(4c)解式<3>得到硅通孔TSV的初始数目x_p，执行(4d)；(4d)牛顿迭代:(4d1)令当前硅通孔TSV数目迭代点x_k等于(4c)中计算的硅通孔TSV的初始数目x_p；(4d2)根据(1)中的相关参数以及当前硅通孔TSV数目迭代点x_k，利用牛顿迭代公式求解出下一个硅通孔TSV数目迭代点x_k+1；(4d3)设定允许误差ε，判断下一个硅通孔TSV数目迭代点x_k+1与当前硅通孔TSV数目迭代点x_k之差的绝对值是否大于允许误差ε，若是，则令x_k＝x_k+1，并返回(4d2)；若不是，则令均匀分布方式下硅通孔TSV数目N_T2取大于等于x_k+1的最小整数值。