快速计算频变互连电感电阻的加权平均法

通过引入导体细丝的电流值占总电流的比例作为权重系数，将现有的仅能计算低频互连电感的平均值公式推广到高频情况；并通过分析功耗计算公式，得到类似形式的加权平均公式，可用于计算高频下的互连电阻．分析和数值结果都表明，该方法可适用于全频段下互连电感电阻的计算，与FastHenry相比，在保持精度的同时，计算时间可减少３／４．     

基于K参数思想的快速三维互连电感电阻提取算法

在GHz以上高频集成电路中,电感寄生效应已严重影响了电路性能,必须研究有效的算法提取互连电感电阻.本文基于K参数(电感矩阵的逆)较好的局部化特性,提出适应高频情况的互连电感电阻提取算法.通过采用有效的窗口选择技术和导体细丝划分,以及在细丝电感计算复用和导纳矩阵求逆两方面的改进,本文算法可有效处理复杂的多层互连结构,在保持较好精度的情况下,计算速度比FastHenry快上百倍.     

VLSI互连线频变 K 参数和频变电阻的有效提取算法

在GHz以上高频集成电路中,必须考虑互连线的电感寄生效应,以便对电路性能进行准确的分析和验证. K参数矩阵(部分电感矩阵的逆)由于其较好的局部化特性,被广泛接受并应用于对互连电感效应进行建模.但多数已有文献未考虑高频效应或效率不高.本文提出一种新的三维频变K 参数提取算法,通过与窗口技术相结合、以及窗口内线性方程组的有效求解,该算法具有较高的计算效率,同时,在此基础上,通过少量额外运算还可得出频变电阻.数值实验表明,该算法可处理复杂的互连结构,并且在保持较高准确度的情况下,其速度比电感提取软件FastHenry快几十至几百倍.     

芯片内互连线电阻和电感频变分布参数提取

本文使用导体截面矩量法提取芯片内互连线电阻和电感频变分布参数。根据芯片内多接地导体的情况重新推导了公式 ,实现了对算法的改进。研究了硅衬底导电率变化对金属绝缘半导体传输线的分布电阻和分布电感参数的影响。通过两个例子的计算 ,证明算法可应用于芯片内互连线参数提取。     

RF CMOS工艺片上MOM电容的宽频带建模与验证

提出了一种新的基于RF CMOS技术的金属-氧化物-金属(MOM)电容宽频带建模方法。为了提高模型精度、扩展有效频带,模型在构造时加入了测试焊盘和输入/输出互连线的等效电路。测试结构是基于自身物理结构进行架构的,充分考虑了其在高频时引入的各种寄生效应。互连线模型考虑了高频时的趋肤效应。通过解析提取的方法,在低频时提取测试结构引入的容性和阻性寄生参数。采用物理公式计算互连线的等效电感和电阻以及高频下互连线产生的趋肤效应参数初值。对于模型拓扑结构和参数提取方法,采用40 nm RF CMOS工艺上设计所得连带测试结构MOM电容数据进行验证。在0.25～110 GHz的频率范围内,可得测试和仿真的S参数精确吻合。     

矩形截面互连线电阻计算公式

本文提出两个矩形截面互连线单位长度电阻随频率变化的计算公式。利用数值方法计算得到频率变化时矩形截面互连线单位长度的电阻值,根据数值计算结果,使用麦夸特方法首先得到计算矩形截面单根导线电阻的简单公式,该公式可广泛用于分析片上电源网格IR-drop问题。与其它公式相比,该公式在宽频率、大宽长比范围内均有较高精度。另外,本文还得到类似微带的互连线（互连线加上地线）电阻计算公式,该结构是分析片上或封装系统功率传输问题的典型结构。     

用于SPICE模拟高频互连效应的RLC电路模型

提出了一个用于ＳＰＩＣＥ模拟高频互连 应的ＰＣＬ互连电路模型,该模型考虑了频率对互连电感、电阻的影响,适用于从芯片间互连到芯片内互连高频效应的分析。基于所提出的互连模型,对频率达１０００ＭＨｚ时芯片内长互连线的延迟、串扰、过冲等互连寄生效应进行了分析,并指出了抑制互连效应的技术途径。     

梯形截面互连线电阻计算公式

本文提出一个梯形截面互连线单位长度电阻随频率变化的计算公式。首先使用数值方法计算得到频率变化时梯形截面互连线单位长度的电阻值,分析梯形截面对互连线电阻的影响,并给出频率变化时导线中电流密度的分布。根据数值方法的计算结果,使用麦夸特方法得到计算梯形截面导线电阻的简单公式,该公式可以用于片上梯形截面互连线电阻的计算。与数值方法相比,该公式计算效率高且能够保证计算精度。     

射频高损耗硅基双互连线建模

针对高损耗硅衬底,采用部分元等效电路法和准静磁积分公式,将衬底涡流等效为衬底镜像电流,建立射频硅基双互连线等效电路模型。该模型考虑了趋肤效应、邻近效应和衬底损耗对互连线串联电感Ls和串联电阻Rs频率特性的制约。通过与全波分析方法对比,验证了在20 GHz范围内由该模型导出的互连线等效电感L、等效电阻R误差均在8%以内。该模型可望应用于硅基射频集成电路设计。     

高速互连线的电磁参数

高速互连线的电磁参数是引起的信号畸变和延迟的主要原因之一。然而长期以来人们采用准静电场推导的公式计算,但在高频端,互连线的尺寸可以与波长相比拟,分布参数影响了电磁参数的数值。数值计算的结果表明,电磁参数已经不能看作是简单常数,而是随频率变化的量。频率较低时,寄生电容随频率升高快速减小,电感则随频率变化比较小。该文采用ANSYS描述语言(APDL),从场能量计算任意形状的三维高速互连线的电磁参数。